CC BY
8
УДК 543.552:577.182.76
Мягкова И.Н., Поляков Н.А., Царькова Т.Г., Евсеев А.К., Дровосеков А.Б., Горончаровская И.В., Шабанов А.К.
СПЛАВЫ Ni-W И Ni-W-P В КАЧЕСТВЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ПОКРЫТИЙ ЭЛЕКТРОХИРУРГИЧЕСКОГО ИНСТРУМЕНТА
Мягкова Инна Николаевна, магистр 2 курса факультета технологии неорганических веществ и высокотемпературных материалов, Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, 125480, Москва, ул. Героев Панфиловцев, д. 20, e-mail: cabbage-omm@mail.ru
Поляков Николай Анатольевич, к.х.н., доцент кафедры технологии неорганических веществ и электрохимических процессов, Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, 125480, Москва, ул. Героев Панфиловцев, д. 20; заведующий лабораторией строения поверхностных слоев, Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН, 119071, Москва, Ленинский проспект, д. 31, корп. 4
Царькова Татьяна Григорьевна, к.х.н., профессор кафедры технологии неорганических веществ и электрохимических процессов, Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, 125480, Москва, ул. Героев Панфиловцев, д. 20
Евсеев Анатолий Константинович, д.х.н., ведущий научный сотрудник отделения общей реанимации, ГБУЗ «Научно-исследовательский институт скорой помощи им. Н.В. Склифосовского ДЗМ», 129090, Москва, Большая Сухаревская площадь, дом 3
Дровосеков Андрей Борисович, к.х.н., старший научный сотрудник лаборатории строения поверхностных слоев, Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН, 119071, Москва, Ленинский проспект, д. 31, корп. 4
Горончаровская Ирина Владимировна, к.х.н., старший научный сотрудник отделения общей реанимации, ГБУЗ «Научно-исследовательский институт скорой помощи им. Н.В. Склифосовского ДЗМ», 129090, Москва, Большая Сухаревская площадь, дом 3
Шабанов Аслан Курбанович, д.м.н., старший научный сотрудник отделения общей реанимации, ГБУЗ «Научно-исследовательский институт скорой помощи им. Н.В. Склифосовского ДЗМ», 129090, Москва, Большая Сухаревская площадь, дом 3
Статья посвящена исследованию возможностей использования сплавов Ni-W и Ni-W-P в качестве функционального покрытия электрохирургического инструмента. Показано, что инструмент с покрытием указанными сплавами обладает улучшенными операционных характеристиками по сравнению с инструментом без покрытия.
Ключевые слова: электрохирургический инструмент, сплав, покрытие, электрокоагуляция,
Ni-W AND Ni-W-P ALLOYS AS FUNCTIONAL COATINGS FOR ELECTROSURGICAL INSTRUMENTS
Myagkova I.N.1, Polyakov N.A.1,2, Tsarkova T.G.1, Evseev A.K.3, Drovosekov A.B.2, Goroncharovskaya I.V.3, Shabanov A.K.3
1D. Mendeleev University of Chemical Technology of Russia, Moscow, Russia
2Frumkin Institute of Physical chemistry and Electrochemistry Russian academy of sciences, Moscow, Russia 3N.V. Sklifosovsky Research Institute of Emergency Medicine, Moscow, Russia
This article is devoted to the possibilities of the Ni-W and Ni-W-P alloys use as functional coating of the electrosurgical electrodes. It has been shown that electrodes coated with these alloys have improved performance compared to uncoated electrodes.
Keywords: electrosurgical electrode, alloy, coating, electrocoagulation
Введение
В современной оперативной практике одной из наиболее частых процедур является электрохирургия, основанная на разрушении биологических тканей переменным током высокой частоты (свыше 200 кГц) за счет его преобразования в тепловую энергию. Несмотря на ряд преимуществ электрохирургии (быстрота операции, минимизации оперативного вмешательства, снижение риска развития послеоперационных осложнений), в процессе эксплуатации происходит налипание тканей, образование нагара и коррозия инструмента, что приводят к снижению эффективности и неблагоприятным явлениям. В связи с этим, весьма актуальным является разработка новых
функциональных покрытий электрохирургического инструмента, лишенных отмеченных выше недостатков [1-3].
Сплавы никеля, например, Ni-Cr и Ni-Ti, уже давно нашли свое место для биомедицинского применения [4, 5]. Еще одними из перспективных сплавов, благодаря своей высокой твердости и коррозионной стойкости, является Ni-W и Ni-W-P, предлагаемые как альтернатива хромовым покрытиям.
Целью данной работы являлось сравнительное исследование электрохирургических электродов с покрытием сплавами Ni-W и Ni-W-P в экспериментах in vitro.
Материалы и методы
В работе использовали электрохирургические монополярные электроды-ножи (Shenzhen YKS Technology Co., Ltd., Китай), рабочая поверхность которых была покрыта славами Ni-W и Ni-W-P толщиной 15 мкм из сернокислого электролита. Модельные эксперименты на образце ткани проводили с использованием электрохирургической установки Valleylab Force FX (Medtronic, Ирландия) в режимах «Резание» (50 В) и «Коагуляция» (50 и 100 В). После отработки электроды выдерживали в спирте, очищали поверхность от нагара и остатков тканей и производили исследование поверхности электродов.
Результаты и обсуждение
Прежде всего, была проведена оценка операционных характеристик электрохирургического
инструмента в экспериментах in vitro, а именно степени прикладываемого усилия к инструменту при разрезе ткани и обугливанию ткани при работе. Было показано, что инструмент с покрытием сплавами Ni-W и Ni-W-P обладает лучшими характеристика по сравнению с инструментом без покрытия, что выражалось в снижении требуемого усилия в режиме «резание» и уменьшении обугливания ткани в режиме «коагуляция» (Табл. 1). При сравнении электрохирургического инструмента с покрытием, наибольшая эффективность отмечена для инструмента с покрытием сплавом Ni-W-P.
При визуальной оценке состояния поверхности электродов после их очистки от остатков тканей было отмечено, что степень нагара и цвета побежалости снижаются в ряду сталь - Ni-W - Ni-W-P (Табл. 1).
Таблица 1. Внешний вид разреза ткани и поверхность отработанного электрохирургического _инструмента._
Образец
Контроль
Ni-W
Ni-W-P
Внешний вид разреза ткани
Внешний вид поверхности электрода после работы
Заключение
Таким образом, полученные данные могут свидетельствовать о перспективах дальнейших исследований сплавов на основе Ni-W в качестве функционального покрытия электрохирургического инструмента.
Список литературы 1. Belov S.V., Borik M.A., Danileiko Yu.K., Lomonova E.E., Osiko V.V., Ryabokon' B.V., Salyuk V.A. Electrosurgical Tools Based on Nanostructured Zirconium Dioxide Crystals for Dissection and Coagulation of Biological Tissues // Biomedical Engineering. - 2010. - Vol. 44, No. 4. -P. 121-124.
2. Keng-Liang Ou K.L., Chu J.S., Hosseinkhani H., Chiou J.F., Yu C.H. Biomedical nanostructured coating for minimally invasive surgery devices applications: characterization, cell cytotoxicity
evaluation and an animal study in rat // Surgical endoscopy. - 2014. - Vol. 28, No. 7. - P. 2174-2188. Shen Y.D., Lin L.H., Chiang H.J., Ou K.L., Cheng H.Y. Research of electrosurgical unit with novel antiadhesion composite thin film for tumor ablation: Microstructural characteristics, thermal conduction properties, and biological behaviors // Journal of Biomedical Materials Research - Part B: Applied Biomaterials. - 2016. - Vol. 104, No. 1. - P. 96-105. Filip P. Titanium-Nickel Shape Memory Alloys in Medical Applications. In: Titanium in Medicine. Engineering Materials (Eds.Brunette D.M., Tengvall P., Textor M., Thomsen P.). - Berlin: Springer, 2001. - P. 53-86.
Radev D.D. Nickel-Containing Alloys for Medical Application Obtained by Methods of Mechanochemistry and Powder Metallurgy // International Scholarly Research Notices. - 2012. -Vol. 2012. - Article ID 464089.
