Николаев Г.А., Лощилов В.И. - Ультразвуковая технология в хирургии (1040534), страница 25
Текст из файла (страница 25)
Исследовались две зоны маточной трубы: истмическая (П) и амплитудная (111). На рис. 56 показана зависимость прочности сварных соединений материалов сосудов от величины деформации и амплитуды колебаний. Установлено, что зависимость прочности сварных соединений от величины деформации носит экстремальный характер. Низкая прочность при сварке с деформацией 50 — 60010 объясняется малой ультразвуковой энергией в зоне соединений из-за недостаточного контакта между свариваемыми поверхностями.
С ростом деформации до определенного предела проч- ность увеличивается. Максимальная прочность при принятых параметрах режима сварки достигается 'при деформации 75 — 80%. Дальнейшее увеличение деформации снижает прочность соединений вследствие избытка энергии, вводимой в зону соединения шва. Таким образом, оптимальным фиксированным зазором является величина, составляющая 707о деформации материалов кровеносных сосудов. Исследование влияния амплитуды колебаний инструмента-волновода и времени сварки кровеносных сосудов на прочностные свойства сварных соединений показаны на рис. 56, 57. Исследование этих же параметров применительно к материалам маточной трубы представлено на рис.
58. Исследование влияния среды организма на длительную прочность сварных соединений сосудов Сварные соединения сосудов в организме подвергаются активному влиянию окружающей среды, температуры, мышечных усилий, переменного давления и деформации. Для определения механико-биологической прочности иа статическое давление, сварку производили поперечнымн Ф, ссс/сит хг де Вдался, суг Рис, 69.
Механико-биологическая прочность сварного соединении кровеносных сосудов. ! — поперечным швом; Х вЂ” прпдепьяым швом; 3 — авапасвчссквя прочность сесдпвеввя сосуде (прв перевввксх 146 и продольными швами на брюшной аорте к~рыс диаметром 1,6 мм Крыс забивали после сварки вконтрольные сроки 1через !в 4, 6, 8, 10, 12, 14 дней). Прн каждом эксперимент~:,'" те, соответственно копт- ~~„-"-:~::: с . рольному сроку, испыта- ниям подвергались три "Ф!.-".-:„:, ' образца сна~рных соеднненений.
Первоначальная прочность соединений оп;"'!-",.',!-,с '. ределял ась после сварки :.'~;'ь,,„::.;: через 15 — 20 мим. Резуль:;:~~' -'. таты исследований меха;:.'.~,::;:::-::. нико-биологической проч- ности представлены ма ы рнс. 59. и Исследованиями уста- Ф:'; ,."~!'-: новлено, что первоначальная прочность сварных со- и единений поперечными м у'.,"'', швами составляет а= и =1,1 кгс/омх, продольны' ми швами о=0,6 кгс!смт. В течение трех послеоперационных суток наблюдается:падение прочности соединений до о=0,88 lсм' для попере ого Р 6 С для ультраавуковои сварки продольного шва.
В после- кровеносных сосудов линейным дующие дни наблюдается швом. Объяснения в тексте :Г' повышение прочности, которая обусловливается регенерацией ткани в зоне сварки н определяет биологическую прочность сварного соединения. Разработка оборудования для ультразвуковой сварки кровеносных сосудов и маточных труб При разработке оборудования учитывались общие требования, предъявляемые к хирургическому инструменту, работающему непосредственно в операционной 149 ране, и специальные, обусловленные спецификой сварки кровеносных сосудов и маточных труб.
Выполнение сварки кровеносных сосудов и маточных труб выдвигает специфические требования к оборудованию: 1) минимальная травматизация ткани; 2) стабилизация параметров режима сварки. На основании проведенных исследований и с учетом требований, предъявляемых к медицинскому оборудованию, были спроектнрованы инструменты и приставки к ультразвуковому генератору типа УРСК-7Н для ультразвуковой сварки сосудов и маточных труб. Инструмент для ультразвуковой сварки кровеносных сосудов (рис.
60) позволяет соединять сосуды линейными (поперечными, продольными) швами. Поперечный шов выполняется иногда и прн полном рассечении сосуда для закрытия кровотока, продольный — при частичном рассечении для восстановления кровотока. Техническая характеристика: Частота ультразвуковых колебаний, кГц — 2б,5 Амплитуда колебаний инструмента-волвовода,мкм — 0 — 45 Установка фиксированного аазора, мм — 0,01 — 5 Потребляемая мощность, Вт — 180 Габаритные размеры, мм — 300Х85Х50 Масса, кг — 0,8 Инструмент для ультразвуковой сварки сосудов состоит из: А — акустического узла, Б †инструмен-волновода.
 — опоры, à — узла, регулировки фиксированного зазора. Акустический узел состоит из магнитострикциоцного преобразователя (2) и трансформатора упругих колебаний (4), имеющего коническо-цилиндрическую форму. Магнитострикционный преобразователь и трансформатор упругих колебаний, выполненный из сплава Д16Т, отделены от корпуса акустического узла (3) резиновой втулкой (5) и резиновой прокладкой (1).
В выходной части трансформатора упругих колебаний предусмотрена резьба для ввинчивания шпильки (7), с помощью которой происходит присоединение сменного инструмента-волновода из титанового сплава экспоненциальной формы. Узел регулировки фиксированного зазора (Г) состоит из привода перемещения опоры (Б) и микрометра. Корпус узла регулировки (16) закреплен на кронштейне (17) при помощи прессовой насадки. Кронштейн имеет форму хомута,и при уста1новке на корпус акустического узла стягивается виитом (6).
В корпусе расположен привод перемещения опоры, состоящий 41з ползуна (! 5), соединенного прес- совой насадкой со штоком опоры (12) и резьбой с тол кателем (18) . Между ползуном и упорной гайкой (11) ~расположена вознрапная пружина (8). Упор (9) зазереплен в ползуне и .перемешается вдоль продольного паза корпуса, ограничивая ход ползупа. На поверхности корпуса,выполнена резьба с шагом 0,5 мм,,по которой перемещается миюрометрическая гайка (10). Нанаружмый диаметр макромет1рической гайки навинчивается лимб, аза конической ~поверхности которого нанесена шкала с 50 г делениями.
Фиксирование лимба л (13) относительно микромейричеокой гаДки осуще- Рис. б!. Схема инструмента ДлЯ ультразвуковой сварки кровенос- ко11тРагайкой ивах сосудов кольцевым щвом (14). На наружиой повар- 1з — втулка; зо — винт; 21 — разборвне хзтостн корпу1са,нанесена втулки: тз — закрсолнютаиа винт.
Ос- тальные объяснении те же, что н к продолы1ая линия для от- рнс. бе. счета величины фиксирола~нного зазора. Перед сваркой проверяют нулевое положение зазора и лимба механизма регулировки фиксировашюго зазора. Нажатием ца кнопку толкателя (18) опора перемещается вниз и между торцом инструмента и опорой помещают соединяемые кромки сосуда так, чтобы они соприкаса- 151 Глава 10 в тексте англ- тн Питание сети, Б Частота колебаний, кГн Автнлитула колебаний,мкм Габаритные размеры, мм Масса, г — 220 — ао,б — 40 — 130 х Юб — 200 Для снижения массы установки наружный корпус рукоятка изготовлены из алюминиевого сплава Д16Т. Техническая характеристика: После стерилизации инструмента (3) хирург нажатием на курок (5) отводит нижнюю опору (2) вниз.
помощью индикаторного винта (4) устанавливается гарантированный зазор. Вводят инструмент в операционное поле к месту предполагаемой сварки. С помощью хирургического пинцета хирург подводит стык тканей к инструменту-волноводу (1). Отпуская курок (5), нижняя опора (2) прижимает сосуд к инструменту. После проверки качества установки инструмента нажатием на педаль включается генератор, По окончании сварки отводится нижняя опора (2) вниз и освобождается инстрмент. у СПОСОБ РАССЕЧЕНИЯ КОСТИОИ ТКАНИ УЛЬТРАЗВУКОВЫМИ ИНСТРУМЕНТАМИ Операции по разделению биологических тканей организма широко применяются в медицинской практике. Подобные операции проводятся как для обеспечения досту'п~;,':"" па к внутренним органам, так и для лечения костей, пораженных различными патологическими процессами, удаление костных опухолей, восстановление функциональных способностей органа с помощью корригируюших резекций и др.
Для проведения операций на костях используются такие инструменты, как долото (остеотом) (96], кусачки, различные хирургические пилы. Разработан целый ряд специализированных инструментов для разделения отдельных видов костей: стернотом 116] (разделение грудины), кусачки Люэра, гибкие проволочные электрофрезы 168] н т.
и. Названные инструменты довольно просты в обращении и обладают достаточно высокой производительностью. Однако работа с ними требует от хирурга затраты значительных физических усилий в процессе операции„вследствие которых разделяемой ткани наносится дополнительная механическая травма, что может отрицательно сказаться на последующей регенерации последней. При обработке костных тканей нередки случаи разрушения кости, как это часто бывает при остеотомии 114, 44, 88]. Попытки уменьшить механическое воздействие на костную ткань при разделительных операциях привели к созданию механизированных инструментов с использованием электропривода: электрофорезы, электродрели н т.
и. Использование подобных инструментов позволило значительно облегчить труд хирурга, а также повысить производительность процесса резания. Однако интенсивный нагрев режущего инструмента в процессе операции приводит к коагуляции белка в костной ткани и, как следствие, к некрозу (отмиранию) клеток по краям костной раны 1?9]. Идея разрезания костных тканей инструментами при помощи ультразвуковых колебаний родилась на основе аналогии применения ультразвука при сверлении металлических изделий. Способы сверлення с помощью уль- тразвука были отработаны в МВТУ им.