Гриценко В.В. - Использование современных электрохирургических аппаратов в практической хирургии (1035676), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Рис. 1. Обобщенная функциональная схема вышеописанных высокочастотных аппаратов (пояснения в тексте).
Из представленной на рисунке схеме, следует, что в наиболее используемых ЭХА, сигнал основной высокой частоты вырабатывается отдельным генератором 1. Сигнал высокой частоты усиливается по мощности в усилителе 2 и подается на устройство гальванической развязки 3, обычно представляющего собой высокочастотный трансформатор, со вторичной обмотки которого высокочастотный сигнал поступает на инструмент 4 через рабочий кабель 5 и пассивный электрод 13 посредством отдельного кабеля. Управление параметрами (напряжение, мощность) высокочастотного сигнала на выходе ЭХА осуществляется следующим образом. Устройство управления 6, в зависимости от выбранных параметров оператором, вырабатывает сигналы задания на выходное напряжение и мощность, которые сравниваются в узлах сравнения напряжения 7 и мощности 8 с истинными значениями этих параметров на выходе ЭХА, поступающими через гальваническую развязку 3 с датчика напряжения 9 и вычислителя мощности 11. Вычислитель мощности обеспечивает умножение сигналов датчика напряжения 9 и датчика тока 12. В результате указанного сравнения формируются сигналы управления модулятором напряжения питания 10, который изменяет напряжение питания усилителя 2 в зависимости от сигналов управления, тем самым, поддерживая заданные устройством управления 6 величины напряжения и мощности выходного сигнала электрохирургического аппарата.
Вышеописанный способ формирования выходных параметров ЭХА, приведенных в таблице 3, имеет ряд существенных недостатков:
-
Из-за постоянно меняющихся параметров при работе на ЭХА – положение рабочего кабеля, тип инструмента, расположение пассивного электрода, параметры парогазового промежутка, тип и состояние оперируемой ткани в широких пределах изменяется комплексное сопротивление (импеданс) выходной цепи. При этом постоянство частоты выходного сигнала, приведенных ЭХА, приводит к тому, что параметры выходного сигнала между инструментом и тканью не соответствуют заданным параметрам устройства управления. Это обстоятельство приводит к увеличению времени воздействия для получения желаемого гемостаза и, в конечном итоге, к расширению зоны некроза.
-
Несогласованность постоянного выходного сигнала ЭХА и его выходной цепи требует также завышенной мощности выходного сигнала аппарата, что в свою очередь приводит к увеличению габаритов и снижению его надежности.
-
Необходимость иметь дополнительный источник питания и мощный модулятор напряжения питания с диапазоном изменения напряжения не менее 1/10, что приводит к усложнению схемной реализации, снижению коэффициента полезного действия и надежности аппарата.
-
Высокая мощность модулятора напряжения питания приводит к ограничению частоты модуляции выходного сигнала, что снижает возможности аппарата в режиме коагуляции.
-
Необходимость работы выходных усилителей, приведенных ЭХА, в активном режиме на частоте высокочастотного сигнала, ограничивает частоты выходного сигнала аппарата и приводит к дополнительным потерям мощности, т.е. к снижению К.П.Д. и надежности аппарата.
4. Опыт применения электрохирургических аппаратов в практической хирургии.
«Широко применяемая в операционных всего мира высокочастотная электрическая энергия, представляет идеальный источник энергии для рассечения тканей и гемостаза» (C. Randle Voyles, 1992). Это высказывание актуально и в настоящее время, потому что, несмотря на широкое внедрение в практику лазерного излучения, плазменного потока, основная масса оперативных вмешательств осуществляется все же с помощью ЭХА. Решение вопроса о повышении эффективности ЭХА сводится к оптимизации параметров высокочастотного генератора (ВЧ), направленной на улучшение качества диссекции и коагуляции тканей, уменьшение деструкции последних вокруг раневой поверхности, исключение осложнений, связанных с перфорацией близлежащих полых органов и минимизации нарушений в оперируемом органе.
Не вызывает сомнения тот факт, что эффективность диссекции и коагуляции возрастает, а объем повреждения тканей (следовательно, количество осложнений) уменьшается с увеличением рабочей частоты ВЧ генератора. Возникает естественный вопрос - почему рабочая частота генераторов, используемых в наиболее «популярных» ЭХА (отечественных и зарубежных) не превышает 1760 кГц? Кроме этого, в аппаратах, производство которых начато в 90-х годах, она снижена до 380-440 кГц (“Erbotom”, «ЭФА-0201», ЭХВЧ-20-01 («МТУСИ»). Учитывая существующий парадокс, произведена попытка определить - действительно ли целесообразно применение ЭХА с большой рабочей частотой, в частности, 3800 кГц.
Полученные результаты анализа 135 историй болезни больных, оперированных в клинике госпитальной хирургии №2 СПбГМУ им.акад. И.П.Павлова с использованием различных ЭХА, позволили говорить о том, что существует зависимость эффективности работы ЭХА и количества осложнений от рабочей частоты ВЧ генератора. Исследования, касавшиеся интра - и послеоперационного периодов, позволили выявть ряд различий в основной и контрольной группах больных по некоторым показателям. В частности, в интраоперационном периоде отмечено снижение кровопотери с (376±36,21) мл при операциях по поводу язвенной болезни желудка и 12-п. кишки и (550±70,71) мл при операциях по поводу рака желудка в контрольной группе, до (330±29,8) мл при язвенной болезни желудка и 12-п. кишки и (400±69,1) мл при раке желудка в основной; достоверное уменьшение продолжительности оперативного вмешательства при ЯБ (175±7,54) мин. и РЖ (220±14,14) мин. в основной группе, по сравнению с контрольной (199±9,68) мин. и (258±11,37) мин. соответственно.
Достоверные различия в сроках пребывания в стационаре после операции отмечены в группах больных, оперированных по поводу язвенной болезни желудка и 12-п. кишки (11±0,35) сут. – основная группа, (12,59±0,69) сут. – контрольная и при раке желудка (13,0±1,41) сут. – основная группа, (15,0±1,46) сут. – контрольная.
Измерение электроимпеданса стенки желудка в зоне гастроэнтероанастомоза в течение первых 7-и суток после операции показало достоверную разницу снижения полного электрического сопротивления в измеряемой зоне повреждения при использовании различных ЭХА. Максимальное снижение импеданса в обеих группах больных зафиксировано на 3-е сутки. Однако, в основной группе этот показатель равнялся (230±5) Ом (при норме 300 Ом) с тенденцией к восстановлению исходной величины к 7-м суткам (280±5) Ом, тогда как в контрольной группе на 3-е сутки импеданс был равен (180±3) Ом и оставался на этом уровне до 7-х суток. Менее значительное снижение электроимпеданса и его более быстрое восстановление позволяет говорить о меньшей степени повреждения тканей, а следовательно и микроциркуляторного русла в зоне гастроэнтероанастомоза при применении ЭХА “SurgitronTM”.
Анализ послеоперационных осложнений показал, что в основном они касались больных, оперированных по поводу заболеваний желудка (язвенная болезнь и рак желудка) и проявлялись нарушением моторно-эвакуаторной функции культи желудка. Не отмечалось кровотечений, потребовавших повторного оперативного вмешательства и воспалительных изменений в послеоперационной ране. Особенно это актуально для больных с опухолевыми процессами, так как именно у них в большей степени снижен иммунный статус и разбалансирована система коагуляции.
По данным литературы, несмотря на большое количество резекций желудка, выполняемых ежегодно в России, остается высоким процент ранних и отсроченных постгастрорезекционных осложнений - по данным Кузина М.И. - 10-30%, Панцирева Ю.М. - 47,7%, Маята В.С. - 60% (Начаев Н.Р., 1996). Среди отсроченных послеоперационных осложнений особенно выделяют нарушение моторно-эвакуаторной функции культи желудка - постгастрорезекционные анастомозиты. В отличие от большинства послеоперационных осложнений, клинические симптомы анастомозита появляются уже на 5-7 сутки после операции и быстро приводят к выраженным нарушениям гемодинамики, кислотно-щелочного равновесия и белкового обмена (Начаев Н.Р.,1996). По данным Аристова Г.В. и Иванова С.И. (1993) анастомозит осложняет течение послеоперационного периода в среднем у 11,1% больных, причем из них после выполнения антрумэктомии и гастродуоденостомии в сочетании со стволовой ваготомией - 61,5%, после резекции желудка по Бильрот - 1-12,4%, а по Гофмейстеру -Финстереру - 6,5%. Начаев Н.Р. (1996) считает, что количество анастомозитов намного больше - 21,9% и чаще они возникают после резекции по Бильрот-2 в модификации Гофмейстера-Финстерера - 41%. Лавров А.С., Чернышенко Г.А. и Семеняк П.П. (1997) отмечают анастомозиты у 0,4 - 9% больных после резекции желудка.
Данные о количестве постгастрорезекционных анастомозитов, полученные при анализе историй болезни 135 больных оперированных в клинике госпитальной хирургии №2 СПбГМУ им.акад. И.П.Павлова соответствуют цифрам, приведенным в литературе, но выявляется существенная разница в их количестве в разных группа. Так, в основной группе, после операций по поводу язвенной болезни желудка и 12-ти перстной кишки и рака желудка, количество анастомазитов составляло, соответственно, 13,8% и 14,7% и все они являлись катаральными, не потребовавшими проведения лучевой терапии. Тогда как, в контрольной группе количество анастомозитов составило после операций по поводу язвенной болезни желудка и 12-ти перстной кишки 28,1%, а по поводу рака желудка 20%, причем 54,5% из них являлись эрозивно-язвенными анастомазитами, что потребовало применения лучевой терапии для их лечения.
Учитывая причины возникновения анастомозитов, к которым относят: шовный материал, технику наложения швов и травматизацию тканей (Сырбу И.Ф., 1985), методом исключения, пренебрегая первыми двумя (шовный материал во всех случаях одинаков, наложение гастроэнтероанастомоза осуществлялось одной бригадой) и, следовательно, можно предположить, что основным моментом в этиологии анастомозитов в различных группах больных, явилась травматизация тканей при наложении гастроэнтероанастомоза с использованием для диссекции и коагуляции ЭХА. В случае с основной группой, где применялись ЭХА с рабочей частотой 3800 кГц , травматизация была менее выражена.
Стандартная схема послеоперационной терапии включала назначение наркотических анальгетиков (промедола 2% - 1 мл) в течение 4-5 суток с постепенным уменьшением кратности введения. У пациентов основной группы, оперированных по поводу язвенной болезни, желчнокаменной болезни и наружных грыж живота умеренность болевого синдрома или его отсутствие к 3 суткам после операции, позволило уменьшить кратность введения или совсем отменить введение анальгетика.
На основании клинических данных настоящей работы, можно заключить, что использование ЭХА с рабочей частотой более 1760 кГц, имеет ряд преимуществ. Тогда по-прежнему остается открытым вопрос, поставленный в начале настоящей главы. Ответ, по-видимому, следует искать в технико-экономической области производства ЭХА. На низких частотах значительно проще и дешевле силовая часть ЭХА при ее высоком К.П.Д.
Преимущества применения высоких частот заключаются в характере взаимодействия выходного сигнала (напряжение, частота и модуляция) ЭХА с оперируемой тканью.
В процессе работы ЭХА из-за непрерывно меняющихся параметров – расстояние между электродом и тканью, характеристик парогазового промежутка, характера и состояния оперируемой ткани, положения рабочего кабеля, типа инструмента, расположения пассивного электрода, в широких пределах изменяется комплексное сопротивление (импеданс) выходной цепи. В связи с этим, при диссекции и коагуляции изменяются характеристики взаимодействия тока ЭХА с оперируемой тканью – мощность поглощения тканью, характеристики дуги, ширина и глубина проникновения тока, а следовательно, и качественные параметры зоны повреждения ткани.
Для компенсации изменения параметров взаимодействия в современных ЭХА предусмотрена стабилизация и программное управление выходной мощности или выходного тока. При этом из-за огромного диапазона изменений характеристик взаимодействия, пределы стабилизации современных ЭХА в значительной мере ограничены. Это, в первую очередь, связано с низкой частотой выходного сигнала ЭХА. Изменение выходного тока ЭХА при постоянных условиях взаимодействия обратно пропорционально его выходной частоте. Например, при постоянном выходном напряжении ЭХА и определенном расстоянии между электродом и тканью выходной ток на частоте 3000 кГц будет в 7 раз больше, чем на частоте 440 кГц, что указывает на значительное расширение диапазона стабилизации выходных параметров. Это обстоятельство приводит к уменьшению времени воздействия для получения желаемого гемостаза и, в конечном итоге, к минимизации зоны некроза.
Кроме того, способ формирования выходного сигнала «ЭХА-МИНИ-01» позволяет согласовать частотные характеристики выходных цепей с частотой сигнала, значительно упростить организацию модуляции выходного напряжения (пик-фактор) без дополнительного расхода энергии и снизить потери энергии на создание высокочастотного выходного сигнала, что повышает К.П.Д. и надежность аппарата.
Если обратится к К.П.Д. приборов из имеющегося в настоящее время семейства ВЧ генераторов, то можно увидеть, что он лежит в пределах 40-50% (Полушин П.А., Самойлов А.Г., Самойлов Г.А., 2000). У ЭХА, использованных в клинической части настоящей работы, К.П.Д. составил соответственно 24% у ЭХВЧ-500 и ЭН-57М и 56% у “Surgitron™”. Очевидно, что существующая в настоящее время функциональная схема построения ЭХА не дает возможности повысить К.П.Д. приборов при увеличении рабочей частоты. Основываясь на вышеизложенном, можно позволить себе сделать предположение о необходимости изменить, а не усовершенствовать функциональную схему ЭХА. Такая попытка была предпринята и создан новый способ формирования выходного сигнала ЭХА, на базе которого сконструирован экспериментальный образец «ЭХА-МИНИ-01».
5.Осложнения и опасности электрохирургии,
как основной недостаток ее применения.