Николаев Г.А., Лощилов В.И. - Ультразвуковая технология в хирургии (1040534), страница 34
Текст из файла (страница 34)
Осуществляется регулирование нормального давления хирурга на полуавтомат. Применение усилия сверх допустимой величины вызывает увеличение тока в цепи, на что указывает загорание сигнальной лампочки, Разрезание тканей при изменении их свойств, улучшать гемостатичсский эффект.
Было установлено, что для создания рабочей:части ультразвуковых стернотомов наиболее целесообразно использовать титановые сплавы 115), обладающие высокими механическими свойствами, сопротивлением коррозии и малой относительной плотностью. В МВТУ нм. Н. Э. Баумана проводились испытания образцов при частоте 27 000 Гц из титановых низкопрочных сплавов ВТ-4 с пределом прочности 65 кгс/мма, среднепрочных сплавов ВТ-5 с пределом прочности 85 кгс/мма, высокопрочных ВТ-14 с пределом прочности 130 кгс/мм'. Испытания образцов с надрезами проводились в условиях резонансного режима.
Установлено, что прочность определяется в значительной мере чувствительностью к наличию надрезов †концентратор напряжений. Было показано, что наиболее высокой прочностью при указанных режимах обладают надрезанные образцы титана ВТ-5, а наименьшей ВТ-14, несмотря на их высокие разрушающие напряжения при испытании при статических нагрузках. Очень большое значение для прочности при переменных нагрузках имеют отсутствие каких-либо дефектов в сплаве, его однородноствч правильная термическая обработка и соблюдение технологических режимов при нарезаиин зубцов инструмента.
В МВТУ им. Н. Э. Баумана совместно с Московским инженерно-строительным институтом им. В. В. Куйбышева был проведен уникальный эксперимент по определению напряженного состоянии рабочей части инструмента в процессе наложения ультразвуковых колебаний. Исследование проводилось на пластмассовой модели в поляризованном свете при измерении световых потоков, прошедших через поляроид и некоторые участки образца. Эксперименты проводились на образцах длиной, равной полуволпс и двум полуволнам.
Источником света являлась однократная вспышка. Оптической частью установки является конденсатор, поляроид, светофильтр, объектив, анализатор. Электротехническая часть состоит из блока управления, лампы вспышки и самой лампы. Схема управления содержит блок запуска (БЗ), генератор импульса Г5-15, блок зажигания лампы (БЗЛ), блок питания лампы (БПЛ). 208 .
~'-".:.'::,;:;.:;,-'Рис. 99. Распределение двнамнческнк напряжений в инструменте при резонансном режяме работы акустической системы, На рис. 99 показано распределение напряжений в ин'Р~":;;:*'";,,:~рументе при резонансном режиме. Установлено, что '.,~!'-.'!!,'-';:, '.при длине насадки 1н больше 107о длины волны Х в ма:-",:,„"!':;;-':'ттериале концентратора пучность, т. е. наибольшие значе::.;:=::;;.",=:"=,::,::::-;,:;аня динамических напряжении, находится у основания .'-"~~~,''.!;:-;":-;,::,"насадки — рабочей части инструмента. Это является, по- ~~,.'".'::,:,!',-:.:;.индимому, одной нз причин снижения долговечности ин';!т„-';;,","'/ В клинической практике применяют инструменты при длине на 10о/в больше требуемой теоретически, так как ',:,~з',:~::,:::еокращенне рабочей части является нетехнологичным при значительной величине разрезаемой кости.
*,",'';,:,:;,,',,".'' При работе акустической системы в режиме незначи,„-"„.";;;::::;--тельного рассогласования — при расхождении между частотой колебаний системы и собственной, происходит смещение зоны максимальной амплитуды от опасного сечения инструмента. Это улучшает его состояние и повышает долговечность. Ультразвуковые процессы резания биологических тканей нашли широкое применение в клиниках нашей -.',1, страны и за рубежом, а частности в ГДР.
Различные типы тканей обрабатываются разными способами — механическими пилами, скальпелями и др. гэ неодинаковой степенью эффективности. Но во всех случаях при разъединении тканей использование ультразву- ~,'':;:::;:;,''- новых установок показало себя с положительной сторо- ~::..;;":::з' ' ' иы. Нашли в клинике развитие, помимо разделительной ультразвуковой резки, н другие способы обработки, связанные с нарушением целостности тканей, такие как ультразвуковое сверление, трепанация Во всех названных операциях ультразвук позволяет значительно облегчить труд хнрурга и ускорить произ- 14 заказ ы ?ва 219 водство операций. Подробнооб указанныхспособахобработки изложено в главах 8 — 11.
Можно утверждать, что ультразвуковые разделительные, в широком понятии этого термина, процессы найдут немало новых областей применения. Глава 15 СПОСОБ УДЬТРАЗВУКОВОИ ЭИДАРТЕРЭКТОМИИ Проблема совершенствования хирургического лечения атеросклероза является одной из главных, над решением которой занимаются специалисты сосудистой хирургии всего мира. Под атеросклерозом [от греч. А1Ьег — кашицеобразная масса и лат. Бс!егоз — утолщение) понимается хроническое поражение артерий, характеризующееся нарушением их проходимости в результате накопления во внутреннем слое артерий органических веществ — липидов.
Известно, что атеросклерозу подвержены венечные артерии сердца, артерииоснования мозга, почечные артерии, аорта с подвздошными артериями; бедренные артерии и т. д. [12, 66, 891. Атеросклероз поражает систему избирательно с определенными очагами локализации, что позволяет использовать хирургические методы лечения. Вместе с тем неудовлетворенность результатами реконструктивных операций побуждает специалистов к поиску более совершенных способов хирургического лечения атеросклероза. В отношении полуоткрытого метода эндартсрэктомии наметились тенденции на привлечение различных технических средств, призванных решать задачу по исключению послеоперационных осложнений, путем облегчения удаления атеросклеротнческих очагов и обеспечения минимально возможной травматизации стенок оперируемого сосуда. В зарубежной и отечественной литературе имеются сообщения с предложением устройств для выделения атеросклеротических отложений с помощью газов или жидкостей [28, 1081.
Разработаны электромеханические системы для проведения эндартерэктомии инструментом, соверша!ощим колебательные движения [71, 1061. 2!0 Рис. !00. Схема ироцесса ультразвуковой эндартерэитомив. \ — атеросклеротнческий очаг: 2 — артерия: 3 — гибкий концентратор; 4— ультрааауконой генератор; 5 — акустический уаел; б — коллатералнг 7 — рабочан часть концентратора. В 1974 г. австрийские ученые Кос)1епЬнс!тег, КагоЬцсЬ, %а!бе сообщили о принципиальной возможности применения ультразвука для облегчения удаления атеро-".'-!:,.''':;::: „склеротических очагов 11111. В СССР, по предложению Б.
В. Петровского, первые :~!"'-;.;:: удачные эксперименты были проведены в 1974 — 1975 гг. во ВНИИКиЭХ проф. В. И. Петровым, О. С. Белорусовым совместно с сотрудниками МВТУ им. Н, Э. Баумана проф. В. И. Лощиловым и канд. техн. наук Г. В. Саврасовым. Применение ультразвукового инструмента с рабочей частью в виде лопатки, работающей от установки УРСК-7Н, позволило из пораженных атеросклерозом артерий !и уйго без особых усилий выделить атеросклеротические очаги на длине до 80 мм. Под ультразвуковым методом эндартерэктомии подразумевается операция восстановления проходимости магистральных артерий путем удаления пораженного слоя хирургическим инструментом, колеблющимся с ультразвуковой частотой. На рис. 100 представлена схема процесса ультразвукового иссечения прн полуоткрытой эндартерэктомии. Через продольный надрез в пораженной артерии лис'-':.,;:,, '„тально от конца сужения просвета по границе между по.Раженным слоем и здоровым слоем сосуда вводится рабочая часть инструмента в виде кольца, совершающая продольные колебания с ультразвуковой частотой.
Ко- Д-Р фг а$~ у л-з МЬ зт т-б 4.:."~ 1Г гйаз Е зг лзг а;сказ гз=Я'аА Рис. 101. Внешний внд генератора УРСК-6СМ для ультразвуковой хирургии сосудов с акустическим узлом и набором концентраторов- ниструментов. Рис. 102. Конструкция ультразвукового варианта лопатки Б. В. Пет- ровского. леблющийся ультразвуковой хирургический инструмент без особых усилий проводится до проксимального участка сужения артерий и затем через второй надрез в проксимальиой части артерии измененный слой удаляется. 212 Рис.
103. Конструкция 4-звенного концентратора-инструмента Ультразвуковой метод эндартерэктомии позволяет ",:- производить операции на большом протяжении (до БОО мм) пораженного участка артерии через небольшие надрезы. В МВТУ им, Н. Э. Баумана был разработан специальный набор ультразвуковых хирургических инструментов для внутрисосудистых операций, содержащий ультразвуковой вариант лопатки Б. В. Петровского и гибкис концентраторы-инструменты с рабочей частью в виде колец, ложек, бужей (рис. 101).
Создание инструмента для полуоткрытой эндартерэктомии потребовало учета дополнительных требований. (схема № 1). Концентратор-инструмент типа лопатки Б. В. Петров- ского состоит из двух звеньев (рис. 102), являющихся .;.„'е';;;:, ' самостоятельными концентраторами различного типа по;:.;;:::;:::!-":-,::,- луволновой длины. Первое звено длиной 1г предназначено для присоединения концентратора-инструмента к акустическому узлу и усиления амплитуды. Второе звено '",;:"':,",'; ' длиной 1з также предназначено для усиления амплитуды ; ";.',:.'~ч .' колебаний, одновременно является рабочим участком концентратора-инструмента, по конструкции схожим с.
аналогичным вариантом лопатки Б. В, Петровского. Создание инструментов для ультразвуковой оператив- ной эндартерэктомии по полуоткрытому методу связано $;:,".':::;Л с решением целого ряда задач. 21З С х е и а № 1. Требования, предъявляемые к инструменту для полуоткрытой ультразвуковой эндартерэктомпи Медико-технические требования Жесткость инструмента (Е1)ьпь Полученпе ампли туды УЗК до 40 мкм на рас- стоннни более Дянамическая устойчивость 400 мм ! Исключение послеоперационных осложнений (тромбоз, аневризмы) Основная трудность заключалась в обеспечении на расстоянии до 500 мм ультразвуковых колебаний с амплитудой не менее 30 мкм, при этом габаритные размеры инструмента на рабочей части должны соответствовать диаметру иссекаемого патологически измененного внутреннего слоя сосуда.