Николаев Г.А., Лощилов В.И. - Ультразвуковая технология в хирургии, страница 2

В результате клетки, оказывающиеся в зоне наибольшей концентрации, подвергаются термическому разрушению, в то время как окружающие ткани остатотся неповрежденными. В ряде случаев принцип фокусироваиного ультразвука может оказаться незаменимым, позволяющим избежать выполнение сложных хурургических операций. Вместе с тем широкое применение этого метода сдерживается отсутствием простой, надежной аппаратуры, дающей высокую точность концентрации ультразвукового пучка.

В другом случае применение ультразвука основано на принципе воздействия на объект специальным хирургическим инструментом, которому сообщены колебания низкочастотного ультразвука (22 — 60 кГц). При этом форма рабочей части ультразвукового инструмента зависит от его назначения. Первые попытки создания ультразвукового хирургического инструмента относятся к 1944 г., когда в Германии была предложена методика получения тончайших срезов для биологических исследований лезвием с наложенными на него ультразвуковыми колебаниями.

Клиническое применение методов хирургического лечении с помощью ультразвуковых инструментов в нашей стране началось после 1963 г., когда в МВТУ им. Н. Э. Баумана совместно с учеными меднцижких организаций были начаты работы по разработке методов ультразвуковой сварки и наплавки костных тканей, а позднее — и резки биологических тканей. Основным результатом работ, выполненных за эти годы в МВТУ им. Ы. Э. Баумана и других организациях совместно с медицинскими учреждениями, является то, что в экспериментальной и клинической медицине сформировался новый раздел — ультразвуковая хирургия.

На основе анализа состояния дел можно пока условно выделить три основных направления ультразвуковой хирургии: сварка (соединение), наплавка (воссоздание) и обработка биологических тканей. С учетом развития теоретических исследований, а также развития техники ультразвуковые методы имеют вполне определенные перспективы для использования их в травматологии и ортопедии, торакальной хирургии, общей хирургии, стоматологии, гинекологии, хирургии сосудов и др. Основой методов ультразвуковой сварки и наплавки костных и хрящевых тканей является то, что для формирования соединения и закрытия дефектов применяется присадочный материал, состоящий из жидкого мономер-циакрина и наполнителя на основе костной стружки и различного рода компонентов.

Возмущающие ультразвуковые механические колебания, вводимые в присадочный материал с помощью инструмента, приводят к быстрой полимеризации моно- мера с образованием твердого костного конгломерата, который в процессе регенерации замещается новообразованными костными клетками. Ультразвуковая сварка и наплавка применяются в клинической практике при переломах и наличии д фектов кости. Трудностью методов является отсутствие в стабильности получения скорости регенерация кости и реакции растворения конгломерата. Задачи ученых направлены па разработку новых присадочных материалов, отвечающих требованиям клиники. Разрабатываемый новый метод ультразвуковой сварки (соединения) мягких биологических тканей проходит стадию экспериментально-клинической апробации для соединения маточных труб и кровеносных сосудов.

Сварное соединение получается без применения присадочного материала на основе воздействия ультразвуковых механических колебаний на предварительно сжатые кромки соединяемой биологической ткани !биоткани). В принципе лежит сложный комплекс явлений, происходящих в бноткани под действием ультразвука и вызывающих распадение и коагуляцию белкового коллагена, обезвоживание и механическое перемешивание тканевых структур.

Целью сварного соединения мягких биоткапей также является создание временного соединения, обеспечивающего необходимые условия дл последующей регенерации тканей с заменой места сварки вновь образующимися живыми клетками. Сущность метода ультразвуковой обработки через жидкие растворы заключается в том, что на поверхность обрабатываемой биоткани заливают раствор лекарственного препарата и посредством специального ультразвукового инструмента вводят ультразвуковые колебания.

В процессе ультразвуковой обработки происходит одновременно ряд процессов: осуществляется лучшая очистка раненой поверхности, лекарственные вегцсства прош1ка1от в бпоткань, оказывают угнетающее воздействие на микрофлору н ускорение физиологических процессов в ране. Новый метод нашел достаточно широкое клпничсское применение для обработки инфицированных ран. Методы ультразвуковой обработки костных и хрящевых тканей режущим инструментом включают в себя резку, сверление и трепанацию. Сущность ультразвуковой резки состоит в том, что на режущий инструмент, перемещающийся по поверхности ткани, накладываются продольные колебания ультразвуковой частоты, облегчающие и ускоряющие процесс рассечения тканей. Для рассечения костных тканей рабочая часть инструмента выполнена в виде миниатюрной пилки. В основе процесса ультразвуковой резки кост.ных тканей лежат явления упругопластического деформирования элемента ткани зубом насечки с последующим скалыванием этого элемента.

Хрящевая ткань занимает по своим механическим свойствам промежуточное положение между костной и мягкой тканью. Хрящевая ткань хорошо рассекается ультразвуковым инструментом в виде волнообразных выступов. Ультразвуковые колебания, наложенные иа режущий инструмент, снижают усилия резания и повышают производительность в несколько раз по сравнению с обычным резанием. В настоящее время достаточно четко определены преимущества этого метода в клинической практике.

Отмечается снижение травматизации биотканей, умень- шение кровопотерь в процессе операции, рекомендуется расширение оперативных вмешательств с использованием ультразвуковых хирургических инструментов. За последние годы в МВТУ им, Н. Э. Баумана были разработаны механизированные ультразвуковые аппараты для трепанации и сверления, в которых наряду с продольными механическими колебаниями применяются ~и продольные крутильные, Созданное оборудование проходит клиническое испытание при травматологических, ортопедических и нейрохирургических операциях. Апробирование позволяет судить о том, что ультразвуковые трепанации и сверление обладают всеми достоинствами, присугцими методу ультразвуковой обработки режущим инструментом.

В настоящее время метод ультразвуковой резки мягких биотканей разработан применительно к общей хирургии. Наиболее рациональной формой режущей грани инструмента является клиновидная, имеющая вид скальпеля. Ультразвуковое резание мягких тканей осуществляется поступательным, иногда возвратно-поступательным перемещением инструмента, облегчающем перерезание волокон, вследствие уменьшечия сил трения и наличия локальных кавитационных явлений между гранью скальпеля н бнотканью, Наложение ультразвуковых колебаний на инструмент в направлении перемещения позволяет производить резку при меньших значениях усилия давления на инструмент.

Экспериментально установлено, что усилие резания с применением ультразвука по сравнению с обычным (без ультразвука) может снижено в 3 — 9 раз, а производительность процесса резки увеличивается в 8 — 12 раз. Обеспечивается гемостатический эффект и снижается травматизация биотканей, что является также немаловажным достоинством ультразвуковой резки.

Ультразвуковая резка мягких биотканей нашла широкое применение в хирургической практике как для обеспечения доступа, так и для самостоятельных реконструктивных операций. Клиническое применение показало, что ультразвуковая резка наиболее эффективна при выделении различных рубцов, опухолей, рассечения анкилозов и некротическнх тканей. По данным ЦИТО им. Н. Н. Приорова, где приме. ияли ультразвуковые инструменты в хирургии кисти, особые преимущества ультразвука проявляются при послойном иссечении патологических тканей, выражающемся в значительном облегчении, чистоте, избирательности, отделения их от здоровых слоев бнотканей и наличием выраженного гемостаза. По методу послойного иссечепия удается также выделить рубцы и опухоли в трахее н бронхах эндоскопическим путем с помощью ультразвукового инструмента длиной до 500 мм, позволяющим избежать обширных травм здоровых тканей и органов (В.

И. Петров). Одним из последних исследований, проводимых в МВТУ нм. Н. Э. Баумана, явилась разработка совместно с ВНИИКиЭХ метода ультразвуковой эндартерэктомии. Под новым методом подразумевается модификация операции восстановления проходимости магистральных артерий путем удаления пораженного слоя хирургическим инструментом, колеблющимся с ультразвуковой частотой. Через продольный надрез в пораженной артерии дистально от конца сужения просвета по границе между пораженным слоем и здоровым слоем сосуда вводится рабочая часть инструмента в виде кольца, совершающая продольные колебания с ультразвуковой частотой.

Колеблющийся ультразвуковой хирургический инструмент без особых усилий проводится до проксимального участка сужения артерии, и затем через второй небольшой надрез в проксимальной части артерии измененный слой удаляется. Ультразвуковой метод эндартерэктомии позволяет производить операции на большом протяжении до 550 мм пораженного участка артерии через небольшие надрезы. В МВТУ им. Н. Э.

Баумана на основе меднко-технических требований был разработан набор ультразвуковых инструментов для реконструктивных операций на сосудах диаметром 3 — 9 мм. Набор содержит мпогополуволновые концентраторы-инструменты: а) ультразвуковую модификацию лопатки Б. В. Петровского, представляющей собой двухполуволновый концентратор сложной формы; б) четырехполуволновые концентраторы малой жесткости с гибкой частью до 300 мм и с рабочим участком в виде кольца, профиль которого имеет каплевидную форму; в) четырехполуволновый 11 Рнс.