Научная статья на тему 'ЗАСТОСУВАННЯ ІМПЕДАНСОМЕТРІЇ ПРИ БІПОЛЯРНОМУ З’ЄДНАННІ ЗВАРЮВАННЯМ БІОЛОГІЧНИХ ТКАНИН'

ЗАСТОСУВАННЯ ІМПЕДАНСОМЕТРІЇ ПРИ БІПОЛЯРНОМУ З’ЄДНАННІ ЗВАРЮВАННЯМ БІОЛОГІЧНИХ ТКАНИН Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
152
11
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
Імпедансометрія / зварювання біологічних тканин / електрохірургія

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Дубко Андрій Григорович, Чвертко Наталія Анатоліївна, Лебедєв Олексій Володимирович

Вимірювання електропровідності біотканин використовується в медицині для визначення їх електрофізичних властивостей. Дослідження та аналіз таких властивостей дозволяє покращувати хірургічні технології лікування пацієнтів. Важливою властивістю живої біотканини є здатність поляризаціі її складових елементів (тканинних шарів, клітин). Непошкоджені клітини мають високу поляризаційну ємність. Електричний імпеданс біотканин залежить від частоти вимірювального струму по ємнісному типу. В теперішній час широко застосовуються одночастотна, двочастотна та багаточастотна імпедансометрія в різних областях клінічної медицини: доопераційної діагностики – для виявлення відкритих та внутрішньотканинних структурних патологій малого об’єму (в тому числі, в оториноларингології, гінекології, при обмороженнях, опіках і таке інш.); інтраопераційній діагностиці – для виявлення пухлин та визначення їх меж, зниження крововтрат при хірургічних втручаннях. Для визначення імпедансу біотканини система вимірювання передбачає реєстрацію струму та напруги в колі електродів Розробка імпедансних хірургічних систем є одним з напрямків в створенні медичних систем, які дозволяють в тій чи іншій мірі автоматизувати електрохірургічні технології. Основою таких систем є можливість вимірювання та аналізу імпедансу біотканин. Відомий спосіб з’єднання м’яких біологічних тканин, при якому визначаються параметри нагрівання тканин струмом високої частоти, а саме імпеданс, в режимі реального часу покращено за рахунок введення початкової стадії процесу, під час якої на біполярні електроди подається серія програмованих імпульсів напруги високої частоти. Початкова стадія потрібна для того, щоб «підготувати» зварювану тканину до впливу біполярного високочастотного струму. Це полягає в приведенні опору зварюваної тканини до значень при яких спостерігається надійна робота автоматичної системи керування процесом зварювання.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям , автор научной работы — Дубко Андрій Григорович, Чвертко Наталія Анатоліївна, Лебедєв Олексій Володимирович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Measurement of electrical conductivity of biotissues is used in medicine to determine their electrophysical properties. Research and analysis of such properties allows to improve surgical technologies of treatment of patients. An important property of living biotissue is the ability to polarize its constituent elements (tissue layers, cells). Undamaged cells have a high polarizing capacity. The electrical impedance of biotissues depends on the frequency of the measuring current by capacitive type. Currently, single-frequency, dual-frequency and multi-frequency impedancemetry are widely used in various fields of clinical medicine: preoperative diagnostics to detect open and intratissue structural pathologies of small volume (including otorhinolaryngology, gynecology, frostbite, burns and others); intraoperative diagnosis to detect tumors and determine their boundaries, reduce blood loss during surgery. To determine the impedance of biotissue, the measurement system involves the registration of current and voltage in the circuit of the electrodes. The development of impedance surgical systems is one of the areas in the development of medical systems that allow to some extent automate electrosurgical technologies. The basis of such systems is the ability to measure and analyze the impedance of biotissues. The known method of connecting soft biological tissues, which determines the parameters of heating tissues with high frequency current, namely impedance, in real time is improved by introducing an initial stage of the process, during which the bipolar electrodes are fed a series of programmable high frequency voltage pulses. The initial stage is required in order to "prepare" the welded tissue for exposure to bipolar high-frequency current. This consists in bringing the resistance of the welded tissue to values at which reliable operation of the automatic control system of the welding process is observed.

Текст научной работы на тему «ЗАСТОСУВАННЯ ІМПЕДАНСОМЕТРІЇ ПРИ БІПОЛЯРНОМУ З’ЄДНАННІ ЗВАРЮВАННЯМ БІОЛОГІЧНИХ ТКАНИН»

га: 10.608VrrP.f i gsharel6970137

LCC - № RD32-33.9

ЗАСТОСУВАННЯ 1МПЕДАНСОМЕТР11 ПРИ Б1ПОЛЯРНОМУ З'СДНАНШ ЗВАРЮВАННЯМ Б1ОЛОГ1ЧНИХ ТКАНИН

Дубко Андрiй Григорович1'2, Чвертко Наталiя Анатолпена1, Лебедев Олексш Володимирович2

1 1нститут електрозварювання iM. G.O. Патона НАН Украши

2 Нащональний технiчний унiверситет «Кшвський пол^ехшчний iнститут iMeHi 1горя Сшорського»

Corresponding author: Лебедев Олексш Володимирович, д.т.н. професор кафедри бюмедично' шженерп Нащонального техшчного ушверситету «Кшвський полггехшчний шститут 1меш 1горя Окорського». 03056, вул. Янгеля, 16/2, biowelding@gmail.com

Abstract.

Measurement of electrical conductivity of biotissues is used in medicine to determine their electrophysical properties. Research and analysis of such properties allows to improve surgical technologies of treatment of patients. An important property of living biotissue is the ability to polarize its constituent elements (tissue layers, cells). Undamaged cells have a high polarizing capacity. The electrical impedance of biotissues depends on the frequency of the measuring current by capacitive type. Currently, single-frequency, dual-frequency and multi-frequency impedancemetry are widely used in various fields of clinical medicine: preoperative diagnostics - to detect open and intratissue structural pathologies of small volume (including otorhinolaryngology, gynecology, frostbite, burns and others); intraoperative diagnosis - to

detect tumors and determine their boundaries, reduce blood loss during surgery. To determine the impedance of biotissue, the measurement system involves the registration of current and voltage in the circuit of the electrodes. The development of impedance surgical systems is one of the areas in the development of medical systems that allow to some extent automate electrosurgical technologies. The basis of such systems is the ability to measure and analyze the impedance of biotissues. The known method of connecting soft biological tissues, which determines the parameters of heating tissues with high frequency current, namely impedance, in real time is improved by introducing an initial stage of the process, during which the bipolar electrodes are fed a series of programmable high frequency voltage pulses. The initial stage is

Date of Review 10.11.2021 09:08

ISSN 2311-1100

required in order to "prepare" the welded tissue for exposure to bipolar high-frequency current. This consists in bringing the resistance of the welded tissue to values at which reliable operation of the automatic control system of the welding process is observed.

Анотащя.

Вимiрювання електропровщносп бютканин використовусться в медициш для визначення i'x електрофiзичних властивостей. Дослiдження та аналiз таких властивостей дозволяе покращувати xipypri4Hi технологи лшування пацiентiв. Важливою властивiстю живо'1 бiотканини е здатнiсть поляризацii ii складових елементiв (тканинних шарiв, кштин). Непошкодженi клiтини мають високу поляризацшну емнiсть. Електричний iмпеданс бiотканин залежить вщ частоти вимiрювального струму по емшсному типу. В теперiшнiй час широко застосовуються одночастотна, двочастотна та багаточастотна iмпедансометрiя в рiзних областях кшшчно1" медицини: дооперацшно'1 дiагностики - для виявлення вiдкритих та внутршньотканинних структурних патологiй малого об'ему (в тому чист, в оториноларингологи, пнекологи, при

CC-BY-NC

iнтраоперацiйнiй дiагностицi - для виявлення пухлин та визначення !х меж, зниження крововтрат при хiрургiчних втручаннях. Для визначення iмпедансу бiотканини система вимiрювання передбачае реeстрацiю струму та напруги в колi електродiв Розробка iмпедансних хiрурriчних систем е одним з напрямюв в створеннi медичних систем, яю дозволяють в тiй чи шшш мiрi автоматизувати електрохiрургiчнi технологи. Основою таких систем е можливють вимiрювання та аналiзу iмпедансу бiотканин. Вщомий спосiб з'еднання м'яких бiологiчних тканин, при якому визначаються параметри на^вання тканин струмом високо'1' частоти, а саме iмпеданс, в режимi реального часу покращено за рахунок введення початково'1' стади процесу, пiд час яко'1' на бiполярнi електроди подаеться серiя програмованих iмпульсiв напруги високо'1' частоти. Початкова стадiя потрiбна для того, щоб «тдготувати» зварювану тканину до впливу бшолярного високочастотного струму. Це полягае в приведены опору зварювано'1' тканини до значень при яких спостер^аеться надiйна робота автоматично'1' системи керування процесом зварювання.

обмороженнях, опiках i таке iнш.);

Keywords: Iмпедансометрiя, зварювання бiологiчних тканин, електрохiрyргiя. Section: (Instrumentation, Sensors, and Measurement)

ISSN 2311-1100 CC-BY-NC

Introduction. В тепершнш час в нашш кршш та свт все ширше застосовуються

електроxiрурriчнi методи, що замiняють вiдомi методи з'еднання бiологiчних тканин хiрургiчними нитками та металевими скобками, яю мають ряд недолiкiв [1]. Вiдповiдно до сучасних наукових уявлень [2-4], електричш властивосп бiотканини безпосередньо пов'язанi з ïï

життeздатнiстю. Вимiрювання електропровiдних властивостей бютканин використовусться в медицинi для визначення ïx електрофiзичних властивостей та вивчення змш, якi пов'язанi з ïx функцiонуванням та структурними змшами систем органiзму, в тому чист, при патологiчниx процесах [5]. Дослщження та аналiз таких властивостей дозволяе покращувати xiрургiчнi технологи лiкування пащентсв.

Важливою властивiстю живо'1' бiотканини е здатшсть поляризацп ïï складових елементсв (тканинних шарiв, клiтин). Неушкодженi кл^ини мають високу поляризацiйну емнiсть - вщ 0,1 до 10,0 мкФ/см2 [6]. Електричний iмпеданс бiотканин залежить вщ частоти вимiрювального струму по емшсному типу.

Бюлопчна тканина включае структурнi елементи декiлькоx видiв, як роздiленi на три групи. Кожна з них мае сво! дiапазони розмiрiв, а отже, емностей та частот, на яких !хня деполяризацшна здатнiсть рiзко падае:

- тканинш шари, що е групами кл^ин переважно одного типу, — найбiльшi за розмiром;

- клiтини, що складаються з внутрiшньоклiтинниx елементiв, меншi за розмiром;

- мiкророзмiрнi внутршньокл^инш елементи, якi з бiлковиx молекул.

При зниженш поляризацiйноï здатностi певно'ï групи елементiв зростае величина Их активного опору у вимiрюваному iмпедансi. Все вище викладене дозволяе зробити висновок про можливють застосування iмпедансометрi'ï для диференщацп бiотканин рiзниx титв, по - перше, i патолоичноИ та здоровоï тканин, - по - друге.

Розробка iмпедансниx xiрургiчниx систем е одним з направлень в створенш медичних систем, як дозволяють в тiй чи шшш мiрi автоматизувати електроxiрургiчнi технологи. Основою таких систем е можливють вимiрювання та аналiзу iмпедансу бiотканин.

В робот [7] автори, на основi узагальнення теоретичних та експериментальних дослщжень, роблять висновок, що iснують можливосп широкого застосування одночастотноï, двочастотноï та багаточастотно'ï iмпедансометрiï в рiзниx областях клiнiчноï медицини: дооперацiйноï дiагностики - для виявлення вщкритих та внутршньотканинних структурних патологiй малого об'ему (в тому чист, в оториноларингологи, гшекологи, при обмороженнях, опiкаx i таке шш.); iнтраоперацiйнiй дiагностицi - для виявлення пухлин та визначення Их меж, зниження крововтрат при xiрургiчниx втручаннях.

ISSN 2311-1100 CC-BY-NC

CucreMa BuMiproBaHHa iMnegaHcy 6ioTKaHuHu [8, 9] 3o6pa:®eHa Ha pucyHKy 1.

Puc. 1 - CucreMa peecrpa^i iMnegaHcy 6ioTKaHuHu (AE- aKTuBHun e.eKTpog, nE - nacuBHun e.eKTpog)

CucreMa BuMiproBaHHa iMnegaHcy 6ioTKaHuHu nepeg6aHae peecrpa^ro CTpyMy Ta Hanpyru b Ko.i aKTHBHoro e.eKTpoga AE, a TaKO^ 3a gonoMororo nogi.y y o6Huc.roBaHi 3a ^opMy.oro Z=U/I. ^ gae Mo^nuBicrb Bu3HaHeHHa iMnegaHcy.

^.a BHMiproBaHHa iMnegaHcy cxeMoro ^opMyBaHHa giaraocruHHoro iMny.bcy [10, 11], ^o KepyeTbca BignoBigHoro cxeMoro ynpaB.iHHa, noB'a3aHoro 3 MiKponpo^copHuM 6.okom ynpaB.iHHa, ^opMyeTbca giarHocTHHHHH iMny.bc CTpyMy, ^khh nogaeTbca Ha e.eKTpoxipypriHHi e.eKTpogu b MoMeHTH BigcyTHocTi Hanpyru BHcoKoi nacToTH. npu цboмy BuMiproeTbca Hanpyra Ha e.eKTpogax Ta po3paxoByeTbca Be.uHuHa e.eKTpuHHoro iMnegaHcy. iH^opMa^a npo BHMipaHUH iMnegaHc HagxoguTb Ha 6.ok o6po6KH curHa.y 3BopoTHoro 3B'a3Ky, ge b 3a^e^HocTi Big Be^unuHH nepeTBoproeTbca Ha gBiHKoBHH цн$poвнн Kog, aKun HagxoguTb Ha Bxig мiкponpoцecopнoгo 6.oKy ynpaB.iHHa. 3a^e^Ho Big oTpuMaHoi iH^opMa^i, Mmponpo^copHun 6.ok KepyBaHHa Kopurye a6o 3a.umae 6e3 3Mmu Hanpyry ^uB^eHHa, 3grncHroroHu tum caMuM cTa6mi3a^ro BuxigHoi noTy^Hocri e.eKTpoxipypriHHoro BucoKoHacroTHoro anapaTy. 3b'^3ok 6.oKy ynpaB.iHHa Mogy.a guHaMiHHoi iMnegaHcoMeTpii 3 мiкponpoцecopннм 6.okom ynpaB.iHHa Heo6xigHuM g.a 3Mmu napaMeTpiB giaraocruHHoro iMny.bcy 3 ypaxyBaHHaM noToHHoro pe^uMy po6oTu e.eKTpoxipypriHHoro BucoKoHacroTHoro anapaTy. b.ok Buxogy BK^roHae y3rog^yBa^bHi TpaHc^opMaTopu, Buxigm po3'eMu, npoxigHi Ta ^mbrpyroHi eMHocTi. ^.a 3axucry Big bucokoi Hanpyru, y BuxigHoMy BcraHoB.eHo cxeMy 3axucry. ^am BuMiproBaHHa

Hanpyru Ta cTpyMy npoBogaTbca Ha Hacmri e.eKTpoxipypriHHoro Bn.uBy, ^o gopiBHroe 440 k^. CaMi BuMiproBaHHa npoBogaTbca Bu6ipKoBo i3 HacToToro 22 кГц.

ISSN 2311-1100 CC-BY-NC

Таким чином, блок зворотного зв'язку дозволяе звести на нуль ризик виникнення отку у

мсщ оперативного втручання, що е найпоширешшим варiантом ускладнення при електроxiрургiчниx процедурах.

Objective. Об'ектом дослщжень в данш робот е можливють застосування iмпедансу для здшснення автоматизацп електроxiрургiчниx теxнологiй. В роботi [12] встановлено, що iмпеданс тканини в процес коагуляцп рiзко змiнюеться. Така залежшсть iмпеданса вiд часу використовуеться для управлшня герметизацiею судин (утворення гемостазiв) без можливостi вiдновлення ïx функцш. Загальний недолiк усix трьох перерахованих вщомих рiшень полягае у тому, що область ïx можливого використання обмежена лише утворенням гемостазiв, тобто герметизащею судин без подальшого вщновлення ïx функцiй [13, 14].

Materials and methods. Авторами роботи [13] запропоновано споаб з'еднання м'яких бюлопчних тканин, при якому визначаються параметри на^вання тканин струмом високоï частоти, а саме визначаеться iмпеданс в режимi реального часу. Це дозволяе не допустити перекоагуляцп та недокоагуляцп цих тканин i, тим самим, суттево покращити якiсть ïx з'еднань. Контрольована коагулящя бiлкiв при на^ванш дозволяе вiдновити функцп тканини. При цьому способi з'еднання м'яких бюлопчних тканин, зводять кромки з'еднуваних шарiв тканин та пропускають через стиснену тканину електричний струм високоï частоти для на^вання ïï до температури, при якш вiдбуваеться iнтенсивна коагулящя бшка, що мiститься в тканиш, нагрiвання тканини проводять у двi стадп. На першiй стади подають постшно збiльшувану напругу. Ця стадiя завершуеться, коли опiр тканини досягне мшмального значення, а друга стадiя протiкае при постiйнiй напрузi, що вщповщае закiнченню першоï стадп, та модулюеться iмпульсами низь^ частоти, наприклад, прямокутними iмпульсами. При цьому значення ^зм^но" напруги вибирають у межах 20...100 В, частоту струму - 50 кГц...1,5 МГц, причому найбiльшi напруги та низью частоти використовують для з'еднання товстих (тканини кишечнику, шлунку, печшки) шарiв тканин, а найменшi напруги та високi частоти — для з'еднання тонких (етневрш) шарiв тканин, при цьому тиск стиснення тканини обирають у межах вщ 0,5*106 до 3*106 Па, а наприкшщ другоï стадй на^вання пiдвищують його у 1,2...2,0 рази i потм знiмають через 0,5...1,0 с пiсля вимкнення струму.

Структурна схема високочастотного джерела живлення, яка в режимi реального часу не допускае перекоагулящю та недокоагулящю м'яких бюлопчних тканин при зварюванш за рахунок визначення iмпедансу (рисунок 2).

ISSN 2311-1100

CC-BY-NC

Б

Рис. 2 - Структурна схема високочастотного джерела живлення

Схема складаеться iз джерела живлення А, системи управлшня Б, кабеля С хiрургiчного шструмента Д, та педалi управлiння Е. До складу джерела живлення входять: трансформатор 1, випрямляч 2, фшьтр 3, iмпульсний регулятор 4, швертор 5, прохщш конденсатори 6, датчики струму 7 та напруги 8, блоки управлшня iмпульсним регулятором 9 (виконаний у виглядi електронного блока на основi спещалiзованоi мiкросхеми широтно - iмпульсного модулятора), та блок управлшня швертором 10 (виконаний у виглядi електронного блока на основi генератора iмпульсiв прямокутно'1' форми). Система управлшня складаеться iз пристрою зв'язку з об'ектом 11 та комп'ютера (або мшропроцесорного пристрою 12). Пристрiй зв'язку з об'ектом з'еднаний з педаллю Е, на яку натискуе хiрург i цим запускае програму управлшня процесом зварювання, яку мiстить у собi комп'ютер. Блоки 9 та 10 виконують функцiю узгодження виходiв пристрою зв'язку з об'ектом з входом iмпульсного регулятора 4 та швертора 5. Зв'язок пристрою 11 з iмпульсним регулятором здiйснюеться аналоговим сигналом, пропорцшним заданiй напрузi вихода регулятора, а з швертором - цифровим кодом, що встановлюе частоту швертора. У пам'ят комп'ютера мютиться декiлька програм управлiння процесом зварювання для рiзних типiв тканин.

Використовуючи традицiйнi засоби «спшкування» з комп'ютером, хiрург знаходить необхiдну йому програму i «повщомляе» про це комп'ютер. Потсм хiрург здiйснюе пiдготовку мюця з'еднання тканини для п зварювання, стискае дшянки тканини, що тдлягають зварюванню за допомогою зварювального шструменту, пiсля чого натискае ногою на педаль Е, яка запускае ввдбрану хiрургом програму управлiння процесом зварювання. Вщ комп'ютера 12, завдяки

ISSN 2311-1100 CC-BY-NC

пристроям 11 та 9, на вхщ iмпульсного регулятора надходить сигнал пропорцшний потрiбнiй

поступово зростаючш виxiднiй напрузi. Разом з цим, вщ датчикiв 7 та 8 надходять сигнали, пропорцшш струму та напрузь

Пiсля перетворення у цифрову форму, щ сигнали надходять до комп'ютера, де визначаеться поточне значення iмпеданса Z подшом напруги на струм. Якщо вичислене поточне значення Z менше попереднього, напруга зростае зi швидюстю, яку задала програма. Якщо, навпаки, - поточне значення iмпеданса становить бшьше за попередне, - комп'ютер дае iмпульсному регулятору завдання, що вщповщае стабшзаци виxiдноï напруги регулятора на досягнутому рiвнi. При цьому комп'ютер запам'ятовуе мшмальне значення iмпедансу Zmin. На наступному етат продовжуеться визначення поточного значення Z, яке потм дшиться на його мiнiмальне значення Zmin. Результат дшення - вiдносний поточний отр порiвнюеться iз заданим програмою управлiння граничним його значенням. Як тшьки поточне вiдносне значення iмпедансу досягне заданого значення, по ланцюгу 12 - 11 - 9 - 4 надходить сигнал про зниження виxiдноï напруги iмпульсного регулятора до нуля. Звуковий сигнал, що надходить вщ комп'ютера, зникае, завдяки чому xiрург отримуе iнформацiю про закшчення нагрiвання тканини, пiсля чого наступае можливють зняття зварювального шструменту з тканини. По ланцюгу 12 - 11 - 10 - 5 приходить цифровий код, який задае частоту швертора, що залежить вщ вiдiбраноï програми управлшня процесом зварювання. Пристрш зв'язку мае два входи, пов'язаш iз датчиками струму 7 та напруги 8, та двостороннш зв'язок iз комп'ютером 12. Один iз виxодiв пристрою зв'язку з об'ектом з'еднаний iз блоком управлшня iмпульсним регулятором 9, шший - з блоком управлiння швертором 5. Окрiм того, по звуковому каналу комп'ютера надходить шформащя xiрургу про включення пристрою про передчасне припинення на^вання та про причини цього вщключення, про виxiд часу зварювання за оптимальш для данох тканини меж1. Таким чином, в запропонованому способi з'еднання м'яких бюлопчних тканин зводять кромки шарiв тканини, стискають ïx та пропускають через стиснену тканину електричний струм високоï частоти для на^вання ïï до температури, при якш вiдбуваеться штенсивна коагуляцiя бiлка, що мiститься в тканиш.

Вiдомо, що стабiльнiсть формування з'еднань живих бюлопчних тканин залежить вщ багатьох факторiв i перш за все вщ опору Ree дшянок («електрод - тканина» - «тканина - електрод») в момент включення бшолярного високочастотного струму. В робот [15] було встановлено, що значення цього опору на початку процесу зварювання знаходяться в широкому дiапазонi, що не дозволяе системi автоматичного керування стабшьно його вщслщковувати i достеменно визначати. Це призводить до отримання неяюсних зварних з'еднань. Для здшснення стабшзацп опору Ree, нами, на вщмшу вiд юнуючих розробок [13, 14], була додана початкова стадiя процесу

ISSN 2311-1100 CC-BY-NC

бшолярного високочастотного зварювання, яка виконусться перед першою його стадieю. На

початковiй стадп процесу на бшолярш електроди подаеться серiя програмованих iмпульсiв напруги високох частоти.

Початкова стадiя потрiбна для того, щоб «тдготувати» зварювану тканину до впливу бшолярного високочастотного струму. Це полягае в приведены опору зварюванох тканини до значень при яких спостер^аеться надшна робота автоматично'1' системи керування процесом зварювання. Наявшсть початково'1' стадп процесу сприяе лшвщацп непрогнозованих факторiв, якi викликають помилки в робот автоматично'1 системи керування i настроювання технологiчних режимiв.

Пiд час початково! стадп процесу здiйснюють контроль сили високочастотного струму, який проходить мiж електродами, i при досягненш струмом у черговому iмпульсi значення, що дорiвнюе:

1=1початкове*У ,

де коефiцiент у становить 1,5...5 сили струму у першому iмпульсi, - подача iмпульсiв припиняеться.

Основною вщмшнютю нового способу вiд iснуючих е те, що перед першою стадiею процесу зварювання додана початкова стадiя процесу, що характерна наявшстю серп керованих iмпульсiв.

Розробка нового високочастотного способу з'еднання зварюванням тканин людей i тварин [15] дае можливють лшвщувати як «перепалювання» тканин пщ час зварювання, так i ïx «недокоагулящю» покращити якiсть (меxанiчнi, бiофiзичнi або iншi властивостi) отриманих зварних з'еднань, зменшити ризик негативных тсляоперацшних наслiдкiв у випадках малих операцшних полiв або великих по перерiзу тканин чи дiаметру судин, що пщлягають перекриттю, досягти кращих показниюв стабiльностi отриманих зварних з'еднань, розширити дiапазон зварюваних живих тканин i пщвищити якiсть проведення xiрургiчниx втручань.

Наглядне вiдображення переваг нового розробленого способу високочастотного з'еднання зварюванням бюлопчних тканин для рiзниx областей xiрургiï вiдображено в наступних роботах: в нейроxiрургiï [16, 17], реконструктивно-вiдновлювальнiй [18], абдомшальнш [19] та загальнiй [20] xiрургiï.

Conclusions. Проаналiзованi iснуючi науковi роботи та патенти з питань застосування iмпедансометрiï для диференцiацiï бютканин рiзниx типiв в рiзниx областях клiнiчноï медицини. Об'ектом дослiджень в данш роботi е вивчення можливосп застосування iмпедансу як основного параметру для керування процесом, здшснення автоматизацп електроxiрургiчниx теxнологiй та отримання яюсних з'еднань. Розроблено спосiб бiполярного високочастотного зварювання

-

ISSN 2311-1100 CC-BY-NC

бюлопчних тканин, який засновано на вимiрюваннi iмпедансу на протязi протшання процесу

високочастотного зварювання бюлопчних тканин. Це дозволяе лшвщувати перепалення та недокоагулящю зварних з'еднань, якi притаманнi попередньо впровадженим технолопям.

Disclaimers: The author declares that they have no financial or personal relationships that may have inappropriately influenced them in writing this article.

Conflict of interest statement: The authors state that there are no conflicts of interest regarding the publication of this article.

ORCID

ORCID 0000-0001-6070-3945 Andrii Dubko ORCID 0000-0002-7559-7716 Nataliya Chvertko ORCID 0000-0002-8692-6677 Alexei V. Lebedev

REFERENCES:

1. Тканесохраняющая высокочастотная электросварочная хирургия. Атлас/ под ред. Б.Е. Патона и О.Н. Ивановой. - Киев: Наукова думка, 2009. - 197 с.

2. Козин Ю.И., Леонидов В.И., Кравцов А.В., Бобнев Р.А. Устройство измерения электрических характеристик биоткани// Радиотехника. 2016. Вып. 187. - С. 138 - 142.

3. Торнуев, Ю.В., Хачатрян, Р.Г., Хачатрян, А.П., Махнев, В.П., Осенний, А.С. Электрический импеданс биологических тканей. - М.: Изд-во ВЗПИ, 1990. - 155с.

4. Николаев Д.В., Смирнов А.В., Бобринская И.Г., Руднев С.Г. Биоимпедансный анализ состава тела человека. — М.: Наука, 2009. — 392 с.

5. Ибрагимов Р. Ш. Устройство для измерения электропроводности биологических тканей и жидкостей // Новое в экспериментальной и клинической медицине: Тезисы докладов ко 2-й Конф. изобретателей и рационализаторов / Отв. ред. М. И. Лосева. Новосибирск, 1987. - С. 121 - 122.

6. Conway I. Electrical impedance tomography for monitoring of hyperthermia // Clin. Phys. and Physiol. Meas. 1987. Vol. 8. P. 141 - 146.

ISSN 2311-1100 CC-BY-NC

7. Белик Д. В., Белик К. Д. Импедансные медицинские системы для хирургии//

Биотехносфера. - № 5-6 (11-12), 2010. - С. 78 -87.

8. Сердюченко Д.А., Заходяйченко М.А., Тезяев С.А. Обоснование необходимости введения блока обратной связи в электрохирургический аппарат // Электронный журнал. Молодежный научно-технический вестник. Издатель ФГБОУ ВПО "МГТУ им. Н.Э. Баумана". Эл №. ФС77-51038. #2, февраль 2016.

9. Ефремов А.А., Писарева А.В., Николаев А.П. Применение импедансного электрохирургического аппарата в онкохирургии и разработка модуля обратной связи// Тенденции развития науки и образования. Сборник научных трудов, по материалам международной научно-практической конференции 25 июня 2016 г. Часть 2 Изд. НИЦ «Л-Журнал», 2016. - С.17-19.

10. Белов С.В. Исследование принципов электрохирургических воздействий и разработка научных основ проектирования аппаратов и устройств для высокочастотной электрохирургии: диссертация на соискание учёной степени доктора технических наук. - М., 2004. - 255 с.

11. Импедансная электрохирургия / Д. В. Белик. — Новосибирск: Наука, 2000. — 237 с.

12. Vaelltors, B. Bergdahl. Automatically controlled Bipolar Electrocoagulation", Neurosurg. Rev., 1984. 7(2-3):187-9.

13. Патент UA № 44805. - Споаб з'еднання м'яких бюлопчних тканин i пристрш для його здшснення/ Патон Б.С., Лебедев В.К., Борона Д.С., Карчемський В.1., Фурманов Ю.О., Лебедев О.В., та шш., Опубл. Бюл. №3, 2002 р., прюр. 15.03.2002 р.

14. Paton B.E., Lebedev V.K., Vorona D.S., et al. Bonding of soft biological tissues by passing high frequency electric current therethrough // Patent US 6562037. Publ. May 13, 2003.

15. № Патент UA № 106513. - Споаб з'еднання зварюванням бюлопчних тканин людей i тварин з використанням високочастотного струму/ Патон Б.С., Ткаченко В.А., Маринський Г.С., Подпрятов С.С., Чернець О.В., Чвертко Н.А., Дубко А.Г., Васильченко В.А., Сидоренко Д.Ф., Лебедев О.В., та шш. ., Опубл. Бюл. №17, 2014 р., прюр. 10.09.2014 р.

16. V. Yu. Molotkovets, V. V. Medvediev, A. V. Korsak, Yu. B. Chaikovsky, G. S. Marynsky, V. I. Tsymbaliuk. Restoration of the Integrity of a Transected Peripheral Nerve with the Use of an Electric Welding Technology // Neurophysiology, Vol. 52, No. 1, January, 2020 P.31-42.

ISSN 2311-1100 CC-BY-NC

17. Патент Украши №135155 на корисну модель. Електрохiрyргiчний пристрш для

бшолярного високочастотного з'еднання зварюванням тканин твердо'1 мозково'1 оболонки в нейрохiрyрrii. Васильченко В.А.,Кваша М.С., Маринський Г.С., Крiвцyн 1.В., Чвертко Н.А., Чернець О.В., Александров А.М., Лопаткша К.Г., Ткаченко В.А., Кваша О.М., Дащаковський А.В. Заявка № u201810668, заявл. 29.10.2018. Опyблiковано 25.06.2019, Бюл. № 12/2019.

18. Патент Украши №130973 на корисну модель. Бшолярний високочастотний шструмент для реконструктивно-вщновлювально'1 хiрyргii. Маринський Г.С., Васильченко В.А., Чвертко Н.А., Чернець О.В., Ткаченко В.А., Подпрятов С.С., Подпрятов С.С., Дубко А.Г., Александров А.М., Лопаткша К.Г.,Ткаченко С.В. Заявка № u2018 02679, заявл. 16.03.2018.0публковано 10.01.2019, Бюл. № 1/2019.

19. Подпрятов С. С. Хiрyргiчне лшування дiастазy прямих м'язiв живота та гриж на його ™ / С. С. Подпрятов, I. О. Белоусов, С. С. Подпрятов, В. В. 1ваха, В. П. Корчак // Шпитальна хiрyргiя. Журнал iменi Л. Я. Ковальчука . - 2019. - № 3. - С. 51-56.

20. A.V. Lebedev, A.G. Dubko. Use of Electric Welding of Living Tissues in Surgery // Biomedical Engineering, -2020 №1 P.1-6.

ISSN 2311-1100

PLAGIARISM REPORT:

CC-BY-NC

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

V

антиплагиат

ОБНАРУЖЕНИЕ ЗАИМСТВОВАНИЙ

Отчет о проверке на заимствования №1

Автор: 41411S4@kntu.net.ua / ID: 9432678 Проверяющий: f4141184@kntu.net.ua / ID: 9432678}

Отчет предоставлен сервисом «Анти плагиат» -

ИНФОРМАЦИЯ О ДОКУМЕНТЕ

№ документа: 2

Начало загрузки: 10.11,2021 10:06:57

Длительность загрузки: 00:00:00

Имя исходного файла:

09_11 _2021 _1 т рес!а П5_а rticle.pdf

Название документа:

09_11 _2021 _1 т рес!а П5_а гйс!е

Размер текста: 25 кБ

Символов в тексте: 25246

Слов в тексте: 3230

Число предложений: 355

ИНФОРМАЦИЯ ОБ ОТЧЕТЕ

Начало проверки: 10.11.2021 10:06:58 Длительность проверки: 00:00:03 Комментарии: не указано Модули поиска: Интернет

ЗАИМСТВОВАНИЯ 29,62%

САМОЦИТИРОВАНИЯ

ЦИТИРОВАНИЯ

ОРИГИНАЛЬНОСТЬ 70,38%

Заимствования — доля всех найденных текстовых пересечений, за исключением тех, которые система отнесла к цитированиям, по отношению к общему объему документа. Самоцитирования —доля фрагментов текста проверяемого документа, совпадающий или почти совпадающий с фрагментом текста источника, автором или соавтором которого является автор проверяемого документа, по отношению к общему объему документа,

Цитирования — доля текстовых пересечений, которые не являются авторскими, но система посчитала их использование корректным, по отношению к общему объему документа. Сюда относятся оформленные по ГОСТу цитаты; общеупотребительные выражения; фрагменты текста, найденные в источниках из коллекций нормативно-правовой документации. Текстовое пересечение — фрагмент текста проверяемого до^мента, совпадающий или почти совпадающий с фрагментом текста источника. Источник— документ, проиндексированный в системе и содержащийся в модуле поиска, по которому проводится проверка.

Оригинальность — доля фрагментов текста проверяемого документа, не обнаруженных ни водном источнике, по которым шла проверка, по отношению к общему объему документа. Заимствования, самоцитирования, цитирования и оригинальность являются отдельными показателями и в сумме дают 100%, что соответствует всему тексту проверяемого документа. Обращаем Ваше внимание, что система находит текстовые пересечения проверяемого документа с проиндексированными в системе текстовыми источниками. При этом система является вспомогательным инструментом, определение корректности и правомерности заимствований или цитирований, а также авторства текстовых фрагментов проверяемого документа остается в компетенции проверяющего.

Доля

в отчете

[01] 13,1;

[02] | 0% [03] I 2,34е

Источник

Cnociö з'еднання м'якихбюлопчних тканин i пристрм для йога здмснення — UA 44805 http://uapatents.com

Cnociö з'еднання м'якихбюлопчних тканин i пристрм для його здмснення — UA44805 http://uapatents.com

Cnociö з'еднання зварюванням б|алопчнихтканин людей i тварин з використанням високочастотного струму — UA 106513 http://uapatents.com

Актуален на Модуль поиска

10 Авг 2018 Интернет

21 Мая 2020 Интернет

17 Июл 2019 Интернет

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.