Николаев Г.А., Лощилов В.И. - Ультразвуковая технология в хирургии (1040534), страница 39
Текст из файла (страница 39)
После ультразвуковой обработки и разрезания образцов анализировалась глубина проникновения в ультрафиолетовом излучении [70]. 238 ')дт: При озвучивании в отличие б цон лу ина проникновения увеличивается с повышением времени озвучивания. Тетрациклин проникает в кортикальный слой меньше, чем в другие участки, При озвучива- 239 в(па«, »вг Рис 116. Зависимость глубины проникновения растворов (Н ~«а) от размера пор (й~). Рис. 116. Зависимость глубины проникновения растворов (Ынах) от по ристостн (6). »и но лгь ион 240 нии в течение 1=8 мин глубина проникновения в кортикальный слой составила около 1 мм. С увеличением размера пор и величины пористости 118).
глубина проникновения быстро возраст ет ( . 115, а рис. Анализ вл з влияния режимов озвучивания показал, что, например, частота колебаний (в интервале 18 — 44 крц) и глубина погружения (. практически не оказывает влияние. Основное влияние на глубину проникновения лекарственных веществ оказали амплитуда колебаний А и время, действия колебаний 1. Значительное влияние оказывает расстояние Ь мзл чаю е" е ~ между 117) . у щ и поверхностью волновода и образцом (рис. Пространственное положение образца в кювете не оказало существенного влияния.
Анализ температурного эффекта показал что с увеличением амплитуды А и продолжительности воздействия колебания температура в ванне раствора быстро возрастает и может достигнуть значительной величины (свыше 80'С) (рис. 118). О го со вв д% Рекомендации для экспериментального и клинического применения метода ультразвуковой обработки инфицированных биологических тканей На основе проведенной работы были разработаны рекомендации для клинического применения способа ультразвуковой обработки инфицированных тканей, а также определено место предлагаемого метода лечения в комплексе мероприятий, направленных на ликвидацию заболеваний, течение которых осложнено развитием инфекции.
Обработку инфицированных ран следует производить по следующей методике (рис. 119). На поверхность раны 1421 заливается слой антибиотиков, антисептических илн других препаратов в растворе. Затем включаются ультразвуковые колебания и волновод погружается в слой жидкости. В процессе обработки излучающая поверхность волновода (торец) должна обойти всю поверхность раны. При этом следует стремиться к тому, чтобы ось волновода все время была бы по вазможности перпендикулярна (под углом в 90') к поверхности обрабатываемого участка, а расстояние «а» между торцом инструмен- 16 заказ м тев 241 Т с Рис. 1!8.
Изменение температуры (Т'С) от амплитуды колебаний излу- 80 чателя (Л). Объем раствора тур=3 смв; Вива 6 мм. 1 — 1 — расположение термопар. ЮО Ряс. 117. Завяслмость Ныах от амплитуды колебаний я продолжительности озвуяквапкя раствора (1 — К =75 мкм; 6=75Ув, 2 — Кв 25 мкм; 6 = 75%; 26,5 кГц; А — 60 ыкм; )1=5 мм; 1.=10 мм).
2 Э 4 20 0 Э 10 м 20 расстсяяие с т изярястгся (т), нн О ЭО 00 70 00 Ет, мян 243 16' 242 0 67 йр э0 40 ГЛУ6000 лэгуУясеиия иэпУЧителя Я, Нтг та и поверхностью раневого участка выдерживалось равным 1 — 2 мм, т. е. обработка производилась без касания концом инструмента раневой поверхности.
Если какой- либо участок раны будет пропущен, то в этом месте не произойдет эффективной очистки и проникновения растворов в биологическую ткань. Желательно, чтобы при озвучивании торцовая поверхность находилась под слоем раствора, имеющим толщину не менее 3 мм (в=3 мм). На первой стадии озвучивания производится очистка раны от гнойно-нскротичсскнх и фибринных налетов, гноя, раневого детрита и т. д. На этой стадии отработанный раствор с эмульгированным раневым отделяемым в обязательном порядке удаляется из раны и заменяется новым. После того как поверхность раны становится чистой, озвучивание можно производить без замены раствора, если температура в ране не превышает допустимого предела.
Если жидкость сильно нагревается, рекомендуется периодическая замена раствора в озвучиваемой полости. При озвучивании ран, имеющих плоскую или выпуклую поверхность, раствор следует подавать непосредственно под волновод в процессе всей обработки. Озвучивание производится в режиме резонанса, частота колебаний инструмента составляет 1=26,5 кГц. Вре- Ркс. 119. Схема процесса ультразвуковой обработка япфпцярованяых биологических тканей в клинических условиях: 1 — волновои-инструмент; 2 — раствор лекарственного пРепарата; з — повеРх- ность обрабатываемых тканей. а — 1 — 2 мм; в — ма мм. мя обработки ультразвуком зависит от величины поверхности раны и ее состояния (стадия раневого процесса), Количество обработок зависит от первоначального состояния раны и скорости ее заживления. Вид лекарственного препарата выбирается в зависимости от чувствительности микрофлоры к томуили иному лекарственному или антисептическому препарату.
Глава 17 ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОИ ХИРУРГИИ И ХАРАКТЕРИСТИКИ ИМЕЮЩЕГОСЯ ОБОРУДОВАНИЯ Ультразвук с успехом применяется в медицине для диагностики, терапии и хирургии. В зависимости от целей и рациональных форм воздействия используются различные энергетические уровни ультразвука. При диагностических исследованиях используются ультразвуковые колебания высокочастотного диапазона (до 20 МГц) небольших интенсивностей (0,01-:~ —:0,08 Вт/смз). Для ультразвуковой терапии область частот составляет 800 — 3000 кГц.
Лечебная доза определяется по величине интенсивности ультразвукового поля, которая не превышает 1,5 †: 2,0 Вт/смз 1551. Применение ультразвука в хирургии основывается на двух различных принципах, при этом энергетические уровни колебаний достаточно высоки. В первом случае используется свойство ультразвуковых волн прн значительной интенсивности оказывать разрушающее действие на озвучиваемые биологические объекты. Концентрация ультразвукового пучка интенсивностью в сотни ватт на 1 смз на малом участке достигается путем суммирования энергии отдельных лучей. Биологические клетки, попадающие в зону концентрации, подвергаются некрозу, в то время как окружающие ткани остаются неповрежденными (171.
Применение ультразвукового пучка вместо хирургического скальпеля для разрушения участков мозга или других биоструктур на глубине представляет одно из перспективных направлений, сдерживаемых пока отсутствием простой и достаточно надежной аппаратуры, обеспечивающей высокую точность концентрации ультразвукового пучка. Во втором случае применение ультразвука основано --'.
на принципе воздействия на объект хирургическим инструментом, которому сообщены колебания низкочастотного ультразвукового диапазона (20: 60 кГц). Форма ультразвукового инструмента отвечает его назначению. В основе разработки специализированного оборудования лежит обеспечение рациональных путей получении ':,:" и передачи ультразвуковой энергии к месту непосредственного контакта с целью осуществления необходимого '!;: комплекса физико-химических процессов, определяющих .законченность процесса ультразвуковой хирургии. Основными узлами установок для ультразвуковой хирургии являются: колебательная система или акустический узел и источник питания — ультразвуковой генератор.
Эти важнейшие узлы технологических ультразвуковых установок для хирургии должны находиться в постоянных оптимальных условиях согласования, обеспечивающих резонансный режим работы. В основе проектирования и изготовления ультразвукового хирургического оборудования должна учитываться специфика самого процесса, а также особенности целевой эксплуатации клиники Опыт применения методов ультразвуковой сварки, резки и обработки биологических тканей в экспериментальной и клинической практике позволил установить следующие требования: а) разрабатываемые установки по энергетическим параметрам должны обеспсчивать выполнение технологического процесса; б) установки должны иметь оптимальные габаритные размеры при наименьшем весе с учетом насьпценности современным оборудованием операционных, ограниченными размерами операционного поля и удобством манипулирования в нем; в) подвергаться частичной или полной многократной стерилизации.
Основным технологическим узлом установки, обеспечивающей выполнение ряда процессов ультразвуковой хирурпш, является акустический узел, состоящий из преобразователя электрических колебаний в механические, трансформатора упругих колебаний и инструмента-волновода. С учетом особенностей экспериментальных и кличических условий к акустическим узлам дляультразвуковой хирургии предъявляются следующие необходимые тре- 246 Техническая характеристика: — 250 — 45 — 30 — 450 Мощность генератора, Вт Мощность акустических узлов, Вт Амплитуда колебаний,мкм Масса каждого акустического узла, г 246 бования: а) акустические узлы должны быть легкие, маневренные с набором быстро сменяемых инструментовволноводов, позволяющих выполнять необходимые технологические операции; б) акустические узлы должны иметь минимальные габариты и обеспечивать оптимальные энергетические параметры режимов ультразвуковой хирургии при наименьших потерях энергии; в) они должны быть надежными и безопасными в работе; г) подвергаться многократной стерилизации и иметь высокую коррозийную стойкость.
При данной выходной мощности генератора эффективность процессов ультразвуковой хирургии при прочих равных условиях зависит от количества энергии, передаваемой в зону технологического контакта через инструмент-волновод. Отсюда источник и трансформатор механической колебательной энергии — акустический узел должен быть спроектирован так, чтобы потери в нем были минимальные.
Правильный расчет акустических узлов и тщательность их изготовления в существенной степени определяет работоспособность ультразвуковой установки 1181. Установка УСКР-5М. Для проведения экспериментальных исследований на животных была разработана установка УСКР-5М. Преобразователем упругих механических колебаний ультразвуковой частоты в данной установке был преобразователь из феррита-21, изготовленного в ферритной лаборатории МВТУ им. Н. Э. Баумана. Установка УСКР-5М разрабатывалась как комплексная, обеспечивающая проведение операций по ультразвуковой сварке и наплавке, а также по резекции костных и мягких тканей.