CC BY
45
УДК 536.3:617-7
СПОС1Б ДЕСТРУКЦП ДЖЕРЕЛ ПАТОЛОГ1ЧНОГО ЗБУДЖЕННЯ В СЕРЦ1 ОРИГ1НАЛЬНИМ МОНОПОЛЯРНИМ ЕЛЕКТРОДОМ1
Сичик М. М.1'2; Стасюк Ю. П.1; Саекта М. В.1; Сорочан €. Г.1;
1 2
Максименко В. Б. ', д.мед.н, професор
1 Нацгоналъний технгчний унгверситет Украгни «Кигвсъкий пол1техн1чний тститут», Факультет бгомедичног гнженергг, м. Кигв, Украгна Державна установа «Нацгоналъний тститут серцево-судинног хгрурггг ¡м. М.М. Амосова НАМН Украгни», м. Кигв, Украгна, marina bm51@mail.ru
METHOD OF DESTRUCTION OF THE PATHOLOGICAL EXCITATION SOURCES IN THE HEART BY ORIGINAL MONOPOLAR ELECTRODE
12 1*1 1 12 Sychyk M. ' ; Stusyuk Y. ; Suvkinu M. ; Sorochan E. ; Maksymenko V. ' , MD, professor
1 National Technical University of Ukraine «Kyiv Polytechnic Institute», Biomedical engineering faculty, Kyiv, Ukraine 2State Institution «M.M. Amosov National Institute of Cardiovascular Surgery Ukraine NAMS
of Ukraine», Kyiv, Ukraine
Розгляд проблеми
Серед вщносно молодих та високоефективних методiв лшування фiб-риляцп та тршотшня передсердь е радючастотна аблящя (РЧА) джерел па-толопчного збудження, яка виконуеться при операщях Maze на вщкритому серщ [1, 2], впроваджена в хiрургiчну практику Украши з 2002 р. В основi методики лежить деструкщя тканин мюкарда передсердь навколо легене-вих вен та перешийку мiж нижнiми венами i клапанами для блокування проходження потенщаив, якi викликають аритмiю [3, 4].
В ДУ «Нащональний шститут серцево-судинно! хiрургii iм. М.М. Амосова НАМН Украши» о^м стандартизовано! методики радючастотно! iзоляцii легеневих вен бшолярними браншами (Medtronic, Estech) [5] роз-роблено та впроваджено нову неспещаизовану технологiю хiрургiчного застосування радючастотного струму при операцiях Maze на вщкритому серцi. Вона полягае в деструкцп тканин мiокарда оригiнальним монополя-рним кулькоподiбним електродом за допомогою високочастотного елект-рохiрургiчного генератора Erbe VIO-100 S (Нiмеччина) в режимi коагуля-цп, спецiалiзоване призначення якого рiзання та коагуляцiя шкiри та м'яких тканин при хiрургiчних втручаннях. Ощнка безпечностi та ефекти-вност деструкцп проводиться по вiзуальному контролю зони коагуляцп з необхiдною змшою потужностi та тривалостi електричного впливу. Однак серед експерпв виникають протирiччя щодо доцiльностi застосування ге-
1 http://radap.kpi.ua/radiotechnique/article/view/1232
нератора Erbe для радючастотно! абляцп тканини мюкарда з метою лжу-вання аритмiй через вщсутнють термоконтролю в 30Hi контакту.
Технолопя дозволяе досягнути припинення поширення потенцiалiв у тканинах передсердь при !х фiбриляцii та трiпотiннi, але потребуе детального дослiдження розмiрiв деструкцiй, гiстологiчниx характеристик та те-мпературних змiн в зонi контакту, в результат якого можна буде дати ре-комендацп щодо оптимальних параметрiв ii проведення. Це актуальне пи-тання, вирiшення якого мае важливе прикладне значення, оскiльки розши-рить функцiональне коло застосування генератора Erbe VIO-100 S (Шмеч-чина), адаптовано до радючастотно! абляцп тканин мюкарда на вщкритому серцi при лшуванш аритмiй i знизить собiвартiсть процедури, порiвняно з використанням одноразових бшолярних бранш.
Постановка задачi
Задачею дослщження стало визначення безпечних та ефективних де-струкцiй тканини мюкарда, температурних змш в дiлянцi взаемодп з дже-релом електричного впливу в залежност вiд потужностi струму та трива-лостi аплшаци для блокування поширення потенцiалiв з джерел патолопч-ного збудження при операщях Maze на вiдкритому серцi з метою скоро-чення загально! тривалост операцп зi штучним кровообiгом.
Матерiали та методи
Експериментальнi дослiдженнi виконувалися в лабораторних умовах на ендокардiальнiй частинi чотирьох видалених серцях свиш у станi холодо-во! пбернацп за умови максимального збереження характеристик !х жит-тедiяльностi.
Радiочастотний вплив на мiокард здiйснювався: - за допомогою високочастотного електроxiрургiчного генератора Erbe VIO-100 S (Нiмеччина) в режимi коагуляцп, з частотою струму 350 кГц, дiапазоном подачi потужностi - 5-120 Вт, регулюванням глибини проникнення енергп за допомогою перемикача «ефект» вiд 1 до 4 та при постшному монiторингу iмпедансу в зош контакту (електрод-мiокард) до 500 Ом;
- монополярним кулькоподiбним електродом дiаметром 5 мм.
Режими впливу подшялись за встановленою потужнiстю (5 Вт, 10 Вт, 15 Вт, 20 Вт, 25 Вт, 30 Вт, 35 Вт) для кожного «ефекту» 1, 2, 3 та 4. Де-струкщя проводилася з рiзними тривалостями аплшацп: 5 с, 10 с, 15 с, 20 с, 30 с, 45 с.
У вшх експериментах електрод розташовувався перпендикулярно до тканини. Проте внаслщок його кулькоподiбноl форми, об'еми деструкцп були однаковими при будь-яких кутах розташування iнструменту до тканини, що важливо для кишчних умов електроабляцп дiлянок рiзноl геоме-трп та важкодоступного розмiщення.
Електрод та експериментальш зразки деструкцп мюкарда приведенi на рис. 1.
б) в)
Рис. 1. Електрод, що дослщжувся в експеримент (а) та зразки радючастотно! деструкцп мюкарда видаленого серця свиш на поверхш (б) та в розр1з1 тканини (в)
Ширина та глибина отриманих деструкцiй вимiрювались на розрiзi тканини за допомогою штангенциркуля з похибкою ±0,05 мм та порiвнювали-ся з вимогами до кишчного застосування методу [6].
Експеримент проводився для пстолопчних та анатомо-морфолопчних дослiджень розмiрiв та характеру радючастотно! деструкцii мiокарда.
Оцiнка температури в дшянщ контакту мiокарда з електродом та на вщдаленш вщ нього глибинi в тканинi виконувалася за допомогою матема-тичного моделювання температурних полiв взаемодп радiочастотного струму з тканиною мюкарда в програмi Comsol Multiphysics [7, 8].
Результати та обговорення
1.1. Пстологгчнг дослгдження експерименталъних зразюв радгочасто-тног деструкцИ тканин мгокарда свинг.
Необхщно вщзначити, що процес електрохiрургiчного впливу i його основш кориснi наслiдки, таю як коагуляцiя бiологiчних тканин, грунтува-лися на концентрованому тепловому потощ, який створювався високочас-тотним струмом в мющ дотику активного електрода. З огляду на це, щоб визначити параметри електрохiрургiчного впливу, доцшьно представити в цiлому фiзiологiчнi процеси, що вщбувалися в бiологiчних тканинах при теплових навантаженнях.
Гiстологiчнi дослщження експериментальних зразкiв видiлили два ме-ханiзми РЧ пошкодження тканини мюкарда при застосуванш рiзних режи-мiв впливу:
1. Поширення деструкцп в глибину мюкарда, що характеризували рези-стивне нагрiвання (рис. 2а).
2. Коагуляцшш форми деструкцii, що проявлялися рiзними ступенями змiн цитоплазми кардюмюцилв, вiдрiзнялися поконтурно вiдповiдно до температурних полiв теплопровiдностi тканини+ (рис. 2б).
Вiдповiдно вiдбувалися розрив мiофiбрил та м'язових волокон вiд пере-
збудження мюцитсв тд дiею електричного струму (рис. 2в) та кипiння мь жклiтинноi рщини пiд дiею високо! температури (рис. 2г).
Рис. 2. - Препарат мюкарда свинi в зонi ураження електричним струмом
При подачi високо! критично! потужност в зонi контакту електрода з тканиною виникали закипання поверхневих шарiв тканини з подальшим ii обвугленням та мiкровибухи з утворенням глибокого кратера. Прояви цих негативних ефеклв вдавалося пом'якшити за рахунок застосування додат-кового тепловщведення постiйно циркулюючо! рiдини в дшянщ контакту тканини з електродом.
1.2. Розмгри деструкцн тканини мгокарда в залежностг eid потужно-cmi струму та тривалостi впливу.
Дослщження високочастотного генератора Erbe в режимi коагуляцп з потужшстю струму 10 Вт показало, що об'еми деструкцп тканини мюкарда суттево вiдрiзнялися при рiзних значеннях «ефеклв» (1, 2, 3, 4) i зале-жали вiд тривалостi впливу (рис. 3 ).
N
Глибина, мм "ефект" 4 "ефект" 3 ^^"ефект" 2
1
—
V Час, с У
\
Ширина, мм "ефект" 4 "ефект" 3 "ефект" 2
1 ОТ
Г
■
V Час, с _)
Рис. 3. Середш розмiри деструкцп при дп електричного струму 10 Вт при значеннях «ефекту» (1, 2, 3, 4) та тривалосп впливу 5-45 с
При дп на мюкард електричним струмом протягом 5-10 с бшьша гли-бина деструкцii досягалася при значеннях «ефеклв» 4 та 3 1 становила 2,3±0,2 мм, пор1вняно з 1,2±0,2 мм для «ефект1в» 2 1 1. В той час ширина деструкцп була бшьша при значеннях «ефект1в» 1 1 2 (8±0,1 мм), шж для «ефеклв» 3 та 4 (5,8±0,2 мм). При подальшому зб1льшенн1 тривалост1 впливу до 15-20 с, розм1ри деструкцii приблизно вир1внювалися при вс1х значеннях «ефект1в» 1 становили (глибина - 5±0,7 мм, ширина - 8,8±0,3 мм). При тривал1шому вплив1 електричним струмом протягом 20-45 с, ширина деструкцп збшьшувалася до 10±0,5 мм для вс1х «ефект1в». Глибина деструкцп при значеннях «ефеклв» 4 та 3 становила 5,3±0,2 мм, а для «ефеклв» 2 та 1 стр1мко зростала 1 досягала максимальних значень 8±0,5 мм при тривалост1 впливу 45 с.
Оскшьки операц1я Маге виконуеться на в1дкритому серц1 при застосу-ванн1 штучного кровооб1гу, важливим 1 актуальним питанням РЧА е отри-мання глибшоi деструкцii при якомога меншш тривалост1 дii електричного струму, щоб скоротити час само!' операцп. «Ефекти» 1 та 2 дозволяли дося-гнути максимально1' глибини деструкцп, але потребували б1льш тривал1шо-го часу впливу на мюкард. 1нтерес зупинився на «ефектах» 4 та 3, при яких
коагулящя тканини вщбувалася в коротшi промiжки часy. Потенщал гли-бини дестрyкцiï 6уло виршено дослiдити i вивчити шляxом поступового збiльшення потyжностi електричного струму.
На рис. 4 наведен графiки залежносл розмiрiв дестрyкцiï мiокарда вiд тривалосл впливу i рiзниx значень потужност для «ефекив» 4 та 3.
а
35
s ю s
(5
*
* / ж Ф A » * ^^
: /
i
1 1 --
5 Вт 10 Вт 15 Вт 20 Вт 25 Вт 30 Вт 35 Вт
Час, с
Рис. 4. Середш розм1ри деструкцп при дп електричного струму 5-35 Вт при значенняx
«ефекту» 3 та 4 та тривалосп впливу 5-45 с (*тривалють впливу обмежена через
кипшня та обвуглення тканини)
Дослщження показали, що при подачi потyжностi 5 Вт та l0 Вт при тривалосп впливу 45 с були отримаш ефективш розмiри деструкцп (гли-бина - 4±0,3 мм та 5±0,3 мм, вiдповiдно) без видимиx проявiв кипiння тканини мюкарда. При поступовому пiдвищеннi потужност впливу з кроком у 5 Вт, глибина деструкцп досягалася при меншш тривалостi впливу: при l5 Вт i часу дй' l5 с - 5±0,4 мм; при 20 Вт i часу дп l5 с - 4,5±0,2 мм; при 25 Вт i часу дп l0 с - 4,8±0,5 мм; при 30 Вт i часу дп l0 с - 5,5±0,5 мм. При подальшому збшьшенш тривалостi впливу для рiзниx значень потужносл, вiдповiдно, вiдбyвалися кипiння поверxневиx шарiв тканини з обвугленням ïï та утворенням напалу на електрод^ При подачi потожностi 35 Вт кипшня тканини вщбувалося в першi 2 секунди впливу енергiï на мюкард.
1.3. Оцтка температурu тканuнu мiокарда для до^джуванш пара-метрiв електртного вплту npu моделюванм в середовuщi Comsol Mul-tiphysics.
Недолшом застосування генератора Erbe для РЧА е вщсутнють мошто-рингу температури тканини мюкарда, що важливо для безпечно!' коагуля-цп, яка мае вщбуватися в межаx вiд 50 до l00 °С. Для ощнки температури в зонi контакту було виконане моделювання в 3D просторi середовища Comsol Multiphysics впливу електричного струму дослiджyваниx парамет-рiв потужносл, тривалостi впливу та отриманиx в експерименл розмiрiв дестрyкцiï.
На рис. 5 зображено 2D nepepi3 моделi поширення температурних полiв в тканинi мюкарда при дй' електричного струму та теплопроводности
Time=15 s Surface Temperature (degC)
-1 0123456789 50
Length! mm) T 36.9
Рис. 5. Температурне поле при моделюванш РЧА тканини мюкарда
В таблиц 1 наведенi результати моделювання, а саме значення темпе-ратури мюкарда в дшянщ взаемодп при отриманих в експериментi розмь рах деструкцiï i параметрах потужност та тривалостi впливу електричного струму.
Таблиця 1
Значення температури мюкарда в дшянщ взаемодп при отриманих в експерименп роз-мiрах деструкцп i параметрах потужносп та тривалостi впливу електричного струму
при моделюванш 1'х в середовищi Comsol Multiphysics
Потужнють, Вт Тривалють, с Глибина, мм Температура, °С Комеш^
10 10 2 64,3
15 2,4 69,2
20 2,8 73
30 3,4 77,4
45 4,3 80,9
20 5 1,9 77,5
10 2,9 88,1
15 3,4 96,5
20 3,9 104 Китння
30 4,8 116 Китння
30 5 2,4 95,8
10 3,3 115 Китння
15 4 129 Китння
Потужнють електричного струму та тривалiсть впливу на мюкард, при яких температура тканини не перевищувала 100 °С, вважалися безпечними для РЧА. Ефективна глибина деструкцп при них задовольняла кшшчш умови методу.
1.4. Bu6ip оптимальних параметр!в електричного впливу на тканину мгокарда в залежностi вiд товщини сттки камери серця, глибини розта-шування i площi джерела потологiчного збудження.
Виконавши ощнку експериментальних даних адаптовано до кишчних потреб та морфо-метричних характеристик рiзних дшянок серця, було ви-значено ефективш та безпечш параметри електричного впливу для РЧА мюкарда:
- для деструкцп дшянок серця товщиною до 3 мм (гирла легеневих вен, задня стшка лiвого передсердя в зош прилягання стравоходу) доцшьно за-стосовувати «ефекти» 4 або 3 з потужшстю 5 Вт протягом 20-30 с впливу, 10-15 Вт протягом 5-10 с, 20 Вт при тривалосл впливу до 5 с.;
- для деструкцп дшянок серця товщиною вщ 3 до 6 мм (криша, передня стшка лiвого передсердя, перешийок мiж мггральним клапаном та ниж-ньою лiвою легеневою веною) рекомендовано «ефекти» 4 або 3 з потужшстю 10 Вт протягом 30-60 с впливу, 15 Вт протягом 15-20 с, 30 Вт з трива-лютю впливу 5-10 с;
- для глибоко!' деструкцп дшянки серця товщиною 6-8 мм (праве передсердя, перешийок мiж тристулковим клапаном та нижньою порожнистою веною) рекомендовано «ефекти» 2 та 1 з потужшстю 5-10 Вт при тривало-сл впливу 30-45 с, для дшянки серця товщиною 9-11 мм ^вий шлуночок, мiжшлуночкова перетинка у пащенлв з кардюмюпалями) - протягом 4560 с.
1.5. Впровадження результатiв роботи
Результати дослщження були впроваджеш в хiрургiчну практику ДУ «Н1ССХ iм. М. Амосова НАМН» при операщях Maze на вiдкритому серщ, радiочастотноï абляцiï тканин лiвого передсердя навколо легеневих вен та перешийюв мiж венами та клапанами для блокування поширення потенщ-алiв, що приводили до фiбриляцiï та тршотшня передсердь. Ефективнiсть застосування рекомендованих параметрiв електричного впливу спостерша-лася у 24 пащенлв з 28 (85,7 %), що пiдтверджувалося вiдновленням синусового ритму в операцшнш.
Висновки
1. Розроблена методика радiочастотноï абляцiï тканин мiокарда на вщ-критому серщ для лжування аритмiй iз застосуванням оригiнального монополярного електроду та високочастотного електрохiрургiчного генератора Erbe VI0-100 S (Нiмеччина).
2. Методика дозволяе досягати прогнозованих розмiрiв термiчноï де-струкцiï тканини мюкарда при дiапазонах потужностi 5-30 Вт, тривалосл аплiкацiï 5-60 с. i температури в межах 50-100 °С, забезпечуе безпечнють та ефективнiсть процедури, скорочуе час штучного кровообшу.
3. Кишчна ефективнiсть набору параметрiв РЧА впроваджених при
операщях Maze для кожно! окремо! дiлянки передсердь (навколо легеневих вен, перешийюв мiж венами та клапанами) тдтверджена повним усунен-ням фiбриляцiï та трiпотiння передсердь i вiдновленням синусового ритму в операцшнш у 24 пащенлв з 28 (85,7 %).
Перел1к посилань
1. Akca F. A prospective study on safety of catheter ablation procedures: Contact force guided ablation could reduce the risk of cardiac perforation / F. Akca, P. Janse, D.A.M.J. Theuns, T. Szili-Torok // International Journal of Cardiology. - 2014. - Vol. 179. - pp. 441448.
2. Anter E. Radiofrequency ablation annotation algorithm reduces the incidence of linear gaps and reconnection after pulmonary vein isolation / E. Anter, C.M. Tschabrunn, F.M. Contreras-Valdes, A.E. Buxton, M.E. Josephson // Heart Rhythm. - 2014. - Vol. 11, Iss. 5. -pp. 783-790.
3. Biase L.D. Visual, tactile, and contact force feedback: Which one is more important for catheter ablation? Results from an in vitro experimental study / L.D. Biase, A.P. Perini, P. Mohanty, A.S. Goldenberg, et al. // Heart Rhythm. - 2014. - Vol. 11, Iss. 3. - pp. 506-513.
4. Park J. Left atrial wall thickness rather than epicardial fat thickness is related to complex fractionated atrial electrogram / J. Park, C.H. Park, H.J. Lee, J. Wi, J.S. Uhm, H.N. Pak, M. Lee, Y.J. Kim, and others // International Journal of Cardiology. - 2014. - Vol. 172, Iss. 3. - pp. 411-413.
5. Melby S. J. Ablation Technology for the Surgical Treatment of Atrial Fibrillation / S. J. Melby, R. B. Schuessler, R. J. Damiano // ASAIO Journal. - 2013. - Vol. 59, Iss. 5. -pp. 461-468.
6. Rossmann C. Dynamics of tissue shrinkage during ablative temperature exposures / C. Rossmann, E. Garrett-Mayer, F. Rattay, D. Haemmerich // Physiological Measurement. -2014. - Vol. 35, No 1. - pp. 55-67.
7. Trujillo M. Review of the mathematical functions used to model the temperature dependence of electrical and thermal conductivities of biological tissue in radiofrequency ablation. / M. Trujillo, E. Berjano // International Journal of Hyperthermia. - 2013. - Vol. 29, Iss. 6. - pp. 590-597.
8. Сичик М. М. Моделювання електричного та термодинамiчного впливу радючас-тотноï абляцп на мюкард в програмi Comsol Multiphysics 4.3a. / М. М. Сичик, В. Б. Ма-ксименко, Ю. П. Стасюк, С. Г. Сорочан, М. В. Савкша // Вюник Кременчуцького нащо-нального ушверситету iменi Михайла Остроградського. - 2015. - Вип. 5/2015 (94). - С. 72-78. - Режим доступу : http://www.kdu.edu.ua/PUBL/statti/ 2015_5_72-5-2015.pdf
References
1. Akca F., Janse P., Theuns D.A.M.J., and Szili-Torok T. (2014) A prospective study on safety of catheter ablation procedures: Contact force guided ablation could reduce the risk of cardiac perforation. International Journal of Cardiology, Vol. 179, рр. 441-448.
2. Anter E., Tschabrunn C.M., Contreras-Valdes F.M., Buxton A.E., and Josephson M.E. (2014) Radiofrequency ablation annotation algorithm reduces the incidence of linear gaps and reconnection after pulmonary vein isolation. Heart Rhythm, Vol. 11, Issue 5, рр. 783-790.
3. Biase L.D., Perini A.P., Mohanty P., Goldenberg A.S., Grifoni G., Santangeli P., Santoro F., Sanchez J.E., Horton R., Gallinghouse G.J., Conti S., Mohanty S., Bailey S., Trivedi C., Garg A., Grogan A.P., Wallace D.T., Padeletti L., Reddy V., and Jais P. (2014) Visual, tactile, and contact force feedback: Which one is more important for catheter ablation? Results from an in vitro experimental study. Heart Rhythm, Vol. 11, Iss. 3, рр. 506-513.
4. Park J., Park C.H., Lee H.J., Wi J., Uhm J.S., Pak H.N., Lee M., and Kim Y.J. (2014)
Left atrial wall thickness rather than epicardial fat thickness is related to complex fractionated atrial electrogram. International Journal of Cardiology, Vol. 172, Iss. 3, рр. 411-413.
5. Melby S.J., Schuessler R.B., and Damiano R.J. (2013) Ablation Technology for the Surgical Treatment of Atrial Fibrillation. ASAIO Journal, Vol. 59, Issue 5, рр. 461-468.
6. Rossmann C., Garrett-Mayer E., Rattay F., and Haemmerich D. (2014) Dynamics of tissue shrinkage during ablative temperature exposures. Physiological Measurement, Vol. 35, No 1, рр. 55-67.
7. Trujillo M., and Berjano E. (2013) Review of the mathematical functions used to model the temperature dependence of electrical and thermal conductivities of biological tissue in radiofrequency ablation. International Journal of Hyperthermia, Vol. 29, Iss. 6, рр. 590597.
8. Sychyk М.М., Maksymenko V.B., Stasyk Y.P., Sorochan E.G., and Savkina M.V. (2015) Modelling of electrical and thermodynamical exposure of radiofrequency ablation on myocardium in Comsol Multiphysics 4.3a. Transaction of Kremenchuk Mykhailo Ostrohradskyi National University, Iss. 5/2015 (94), pp. 72-78. (in Ukrainian)
Сичик М. М., Стасюк Ю. П., СавшнаМ. В., Сорочан С. Г., Максименко В. Б. Спос1б деструкцп джерел патолог1чного збудження в серщ оригтальним монополярним електродом. Дана робота присвячена досл1дженню деструкцп тканин мюкарда ориг1-нальним монополярним кулькоподгбним електродом за допомогою високочастотного електрох1рург1чного генератора Erbe VIO-100 S (Шмеччина) в режимi коагулящг. Ви-значено безпечш та ефективш розмiри деструкцп, характер гiстологiчних та темпе-ратурних змт в дшянщ взаемодп тканини з джерелом електричного впливу в залежно-стi вiд потужностi струму та тривалостi аплжащг для блокування поширення поте-нцiалiв з джерел патологiчного збудження в серщ. Розроблено рекомендацп з вибору оптимальних параметрiв для застосування генератора Erbe та оригтального монополярного електроду адаптовано до радючастотног аблящг тканин мюкарда на вiдкри-тому серщ при лтувант аритмт з метою скорочення загальног тривалостi операщг зi штучним кровообiгом.
Ключов1 слова: радючастотна аблящя, монополярний електрод, електричний струм, потужтсть, тривал^ть впливу, температура тканини мюкарда.
Сычик М. М., Стасюк Ю. П., Савкина М. В., Сорочан С. Г., Максименко В. Б. Способ деструкции источников патологического возбуждения в сердце оригинальным монополярным электродом. Данная работа посвящена исследованию деструкции тканей миокарда оригинальным монополярным шарообразным электродом с помощью высокочастотного электрохирургического генератора Erbe VIO-100 S (Германия) в режиме коагуляции. Определены безопасные и эффективные размеры деструкции, характер гистологических и температурных изменений в области взаимодействия ткани с источником электрического воздействия в зависимости от мощности тока и продолжительности аппликации для блокирования распространения потенциалов от источников патологического возбуждения в сердце. Разработаны рекомендации по выбору оптимальных параметров для применения генератора Erbe и оригинального монополярного электрода адаптировано к радиочастотной абляции тканей миокарда на открытом сердце при лечении аритмий с целью сокращения общей продолжительности операции с искусственным кровообращением.
Ключевые слова: радиочастотная абляция, монополярный электрод, электрический ток, мощность, длительность воздействия, температура ткани миокарда.
Sychyk M., Stasyuk Y., Savkina M., Sorochan E., Maksymenko V. Method of destruction of the pathological excitation sources in the heart by original monopolar electrode.
Purpose. This work is devoted to the study of destruction of the pathological excitation sources in the heart by the original monopolar electrode and the high-frequency electrosurgi-cal generator Erbe VIO-100 S (Germany) in the coagulation mode in order to optimize technology of their using in surgical practice for Maze surgery.
Methodology. Experimental study of the effect of electric current on the myocardium were performed in the laboratory on the endocardial part of four remote pig hearts in the cold hibernation state. Temperature evaluation of myocardial contact with the electrode was carried out using mathematical modeling of temperature fields of radio frequency current interaction with the tissue in the program Comsol Multiphysics.
Results. Safe and effective destruction size, nature of histological and temperature changes in the interaction region of myocardial tissue with a source of electrical current depending on the duration and power application to stop the spread of pathological excitation sources in the heart were defined.
Originality. The recommendations on the choice of the optimal parameters for the application of the generator Erbe and the original monopolar electrode were developed and adapted to radiofrequency ablation of myocardial tissue in the open heart for the arrhythmias treatment in order to reduce the total duration of surgery with cardiopulmonary bypass.
Practical value. The results have been introduced in surgical practice of the State Institution «M.M. Amosov National Institute of Cardiovascular Surgery Ukraine NAMS of Ukraine». The work has great practical importance, because the expanding of the functional range of generator Erbe VIO-100 S (Germany) applications and reducing of the cost of radio frequency ablation procedure in comparison with the use of specialized disposable bipolar electrodes.
Keywords: radiofrequency ablation, monopolar electrode, electric current, power, duration of exposure, myocardial tissue temperature.
