Автореферат и диссертация по медицине (14.00.27) на тему:Разработка оптимального режима электровоздействия на биологические ткани при хирургических операциях

На правах рукописи

О 1 ,".."? 1"2

КОРАБЛИН Николай Михайлович

РАЗРАБОТКА ОПТИМАЛЬНОГО РЕЖИМА ЭЛЕКТРОВОЗДЕЙСТВИЯ НА БИОЛОГИЧЕСКИЕ ТКАНИ ПРИ ХИРУРГИЧЕСКИХ ОПЕРАЦИЯХ.

14.00.27 - хирургия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Санкт-Петербург 2002

Работа выполнена на кафедре факультетской хирургии и в НИЦ Санкт-Петербургского Государственного Медицинского Университета имени академика И. П. Павлова.

Научный руководитель:

доктор медицинских наук, профессор В.М. Седов Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор О.П. Большаков

заслуженный деятель науки РФ, доктор медицинских наук, профессор А. Е. Борисов

Ведущее учреждение: Санкт - Петербургская Государственная

Медицинская Академия имени И.И. Мечникова

Защита диссертации состоится «_»_2002 года

в «_» часов на заседании диссертационного совета Д. 208.090.05.

при Санкт - Петербургском Государственном Медицинском Университете имени академика И. П. Павлова (197022, Санкт-Петербург, ул. Л. Толстого, д. 6\8) в зале заседаний Ученого Совета.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке СПбГМУ имени академика И. П. Павлова

Автореферат разослан « »_2002 г

Ученый секретарь диссертационного совета доктор медицинских наук, профессор

А. М. Игнатов

6,0

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

Актуальность проблемы. Электрохирургическое воздействие на биологические ткани является неотъемлемой частью подавляющего большинства современных оперативных вмешательств, особенно в эндовидеохирургии (Адамян JI.B., Мынбаев O.A., 1999; Дмитриев Е.Г., Федоров И.В., 1984; Долецкий С.Я., Драбкин PJL, Лёнюшкин А.И., 1980; Федоров И.В., Никитин А.Т.,1997; Федоров И.В., Сигал Е.И., Одинцов В.В., 1998; Semm К., 1987). Электрохирургия прочно завоевала свое место в арсенале хирургических средств для бескровного рассечения тканей и обеспечения надежного гемостаза.

Вместе с тем электрохирургические методики не лишены недостатков, связанных с несоразмерностью энергии воздействия с желаемым эффектом и опасностью непредвиденных электрохирургических ожогов тканей (Долецкий С.Я., Драбкин Р.Л., Лёнюшкин А.И., 1980; Федоров И.В., Никитин А.Т.,1997; SoderstromRM., 1978; Tucker RD. Platz СЕ. Landas SK„ 1997).

При проведении различных по характеру оперативных вмешательств с помощью современных электрохирургических аппаратов, выходные параметры, необходимые для электрорассечения тканей, определяются весьма приблизительно. Это обусловлено тем, что в каждый конкретный момент импеданс рассекаемой биологической ткани различен и зависит от многих причин, в частности, от ее кровенаполнения, и прогнозировать его изменения практически невозможно. Поэтому степень объективности решения хирурга о выборе режима резания зависит от его опыта и в подавляющем большинстве случаев определяется по алгоритму: рассекает или не рассекает. При выполнении ряда операций, производимых в недоступных или ограниченных для визуального контроля хирурга анатомических областях, например, при стереотаксических операциях на головном мозге, эндоскопических воздействиях, лапароскопических операциях, дозированное электровоздействие - единственное средство, обеспечивающее желаемый результат (Юшкин A.C., 1993; Reidel НН., Corts-Kleinwort G., Semm К., 1984).

Не решен вопрос о том, какой параметр электрического тока является определяющим при рассечении биологических тканей - мощ-

ность или напряжение (Белов C.B., 1978). Пожалуй, наибольший разнобой в параметрах электрохирургических аппаратов различных изготовителей проявляется именно в этом.

Поэтому проблема определения критериев выбора оптимальных режимов электрорассечения тканей на современном этапе стоит очень остро, особенно при проведении оперативных вмешательств на полых и паренхиматозных органах.

Цель исследования - повышение эффективности и безопасности электрохирургического воздействия на биологические ткани, разработка и обоснование алгоритмов выбора оптимальных режимов электрорассечения тканей с обеспечением удовлетворительного гемостаза.

Основные задачи исследования.

1. Установить зависимость величин зон коагуляционного некроза и дискомплексации тканей печени, селезенки, стенки подвздошной кишки и кожи при резании в режиме стабилизации мощности.

2. Установить зависимость величин зон коагуляционного некроза и дискомплексации тканей печени, селезенки, стенки подвздошной кишки и кожи при резании в режиме стабилизации напряжения.

3. Разработать оптимальные режимы электрорассечения биологических тканей при оперативных вмещательствах.

Научная новизна результатов исследования.

Выявлены параметры зависимости объема и характера электрохирургического повреждения биологических тканей (печени, селезенки, стенки подвздошной кишки, кожи) от различных режимов электровоздействия.

Установлены физические закономерности оптимальных режимов работы электрохирургического аппарата при различных условиях электрорассечения различных типов биологических тканей в зависимости от параметров высокочастотного генератора и диаметра режущего электрода.

Установлены закономерности изменений импеданса различных видов биологических тканей при различных выходных параметрах

электрохирургического аппарата.

Определены оптимальные условия и выходные параметры электрохирургического аппарата, позволяющие осуществить рассечение тканей и гемостаз при минимизированных объемах коагуляци-онного некроза и дискомплексации тканей.

Положения выносимые на защиту.

1. Электровоздействие на биологические ткани отличается определенными закономерностями, обусловленными последовательностью физических феноменов: накопление тепла с эндо-термичекими реакциями денатурации белков, образование пара в разрушением клеточных мембран и тканевых структур, ионизация пара с последующим формированием электрической дуги.

2. Реакция различных биологических тканей на электровоздействие отличается общими закономерностями развития зон коагуляци-онного некроза и дискомплексации клеток, выраженность которых находится в зависимости от выходных параметров электрохирургического аппарата.

3. Минимальная выраженность по объему зон коагуляционного некроза и дискомплексации ткани печени в ответ на электровоздействие, обеспечивающее рассечение и гемостаз, наблюдается в режиме стабилизации напряжения: режущее напряжение в диапазоне 218 ± 3 В, импеданс ткани 2,1 ± 0,5 кОм, диаметр режущего электрода 0,4 мм.

4. Оптимального режима для электрорассечения ткани селезенки с режущим электродом диаметром 0,3 мм не выявлено ввиду невозможности достичь адекватного гемостаза.

5. При электровоздействии на ткани стенки подвздошной кишки с использованием режущего электрода диаметром 0,3 мм в режиме стабилизации напряжения с режущим напряжением 282 ± 1 В достигается оптимальный уровень импеданса тканей и минимизированный объем коагуляционного некроза и дискомплексации тканей с удовлетворительным гемостазом. При этом степень поражения подслизистого и слизистого слоев практически не зависит от режима электровоздействия.

6. Закономерности электрохирургического воздействия на кожу

посредством режущего электрода диаметром 0,5 мм и имеют тот же характер, что и для других тканей. Оптимальными параметрами являются режим стабилизации напряжения с режущим напряжением 404 ± 9 В и импеданс, равный 1,6 ± 0,4 кОм. Зона коагуляционного некроза носит очень поверхностный характер.

Практическая значимость.

Показано, что имеются общие закономерные реакции любой биологической ткани на электровоздействие.

Разработаны режимы электровоздействия на ткани печени, селезенки, стенки подвздошной кишки и кожи, которые, со своей стороны, обеспечивают рассечение тканей и гемостаз, а, с другой - сопровождаются минимальными по объему зонами коагуляционного некроза и дискомплексации ткани с удовлетворительным гемостазом.

Апробация работы, публикации.

Основные материалы и положения диссертации доложены и обсуждены на совместных заседаниях проблемной комиссии № 6 «Абдоминальная хирургия и колопроктология» (1997, 1999, 2001 г.г.), Первой и Второй Российских гастроэнтерологических неделях (Москва, 1995, 1997); Международной конференции «Новые возможности и перспективы развития лапароскопической хирургии» (Санкт - Петербург, 1995).

Опубликовано 4 научных работы.

Реализация результатов исследования.

Результаты работы, основные рекомендации используются в практической деятельности клиники факультетской хирургии Санкт-Петербургского Государственного Медицинского Университета имени академика И.П. Павлова (г. Санкт - Петербург, улица Л. Толстого, дом 6), городского центра эндовидеохирургии при Городской Больнице имени святой преподобномученицы Елизаветы (г. Санкт - Петербург, улица братьев Вавиловых, дом 3), отделения неотложной эндовидеохирургии Городской больницы № 15 (г. Санкт - Петербург, улица Авангардная, дом 1).

Основные материалы диссертации используются в учебном

процессе на кафедре факультетской хирургии и цикле последипломного образования «Лапароскопическая хирургия» Санкт-Петербургского Государственного Медицинского Университета имени академика И.П. Павлова (г. Санкт - Петербург, улица Л. Толстого, дом 6).

Объем и структура исследования.

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, выводов и практических рекомендаций, библиографического списка.

Основной текст диссертации изложен на 118 страницах. Материалы диссертации иллюстрированы 70 рисунками, 15 таблицами. Библиографический список содержит 292 источника (115 отечественных и 177 зарубежных).

2. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

2.1 Материал и методы исследования:

Для проведения экспериментальной части исследования использовались беспородные собаки зрелого возраста обоего пола.

Всего проведено 24 эксперимента на 24 животных со средней массой тела 5,5 ± 0,6 кг. Все опыты производились в соответствии с требованиями Комитета по биомедицинской этике Санкт - Петербургского Государственного Медицинского Университета имени академика И. П. Павлова.

В экспериментах использовалась следующая аппаратура:

Электрохирургический аппарат "ЭФА-0201" производства ПОО "ЭФА" (г. Санкт - Петербург), разрешенный к применению в медицинской практике Комитетом по новой медицинской технике МЗ и МП РФ (патент Российской Федерации на изобретение № 2154436 от 03. IV. 1998 г.; выписка из Протокола № 6 по инструментам, приборам, аппаратам и материалам, применяемым в общей хирургии Комитета по новой медицинской технике Министерства здравоохранения и медицинской промышленности Российской Федерации от 20.06.1996 г., сертификат соответствия РОСС.Яи.МЕ03.В04096) с возможностью независимой регулировки выходных параметров мощности и напряжения холостого хода.

Использованный электрохирургический аппарат работал в двух принципиально различных режимах: стабилизации напряжения и мощности.

Устройство для электрохирургических измерений (патент Российской Федерации на изобретение № 2139000 от 03.04.1998г.), которое позволяло в реальном времени каждые 0,001 секунды регистрировать и фиксировать в памяти физические параметры (время, мощность, напряжение, сопротивление ) при нанесении электроразреза.

Острые эксперименты производились под внутривенной анестезией оффицинальным раствором кетамина в дозе 2,0 мг\кг на вводном наркозе, для поддержания анестезии использовалась доза 2,0 мг\кг\час путем внутривенного капельного введения 0,1% раствора в изотоническом растворе натрия хлорида.

Для проведения экспериментов была выбрана печень, в ткани которой хорошо представлены сосудистые и стромальные структуры. Для подтверждения выявленных закономерностей некоторые серии экспериментов воспроизведены на селезенке, противобры-жеечной части стенки подвздошной кишки и коже брюшной стенки. Для доступа к органам брюшной полости производилась верхнесрединная лапаротомия. После тщательного гемостаза в рану выводился орган (печень, селезенка, подвздошная кишка), на котором наносились стандартные электроразрезы длиной 1 см, глубиной 0,5 см тремя различными по диаметру (0,3, 0,4 и 0,5 мм) одноразовыми цилиндрическими электроножами длиной 0,5 см из стали марки 12Х18Н10Т.

Во время проведения острых опытов велся протокол эксперимента, в котором отмечались следующие параметры: номер электронной записи в памяти устройства для электрохирургических измерений, значения напряжения холостого хода и мощности, длина и диаметр режущего электрода, наличие или отсутствие искрения, а также степень гемостаза.

Из каждого электроразреза изготавливалось от 5 до 7 гистологических препаратов.

Для обработки электронной информации использовался персональный компьютер типа IBM PC Pentium-Ill с пакетами прикладных программ фирм "Microsoft" и "Golden Software Inc".

Вначале производилось сравнение различных режимов резания одним электродом выбранного органа, сравнивались визуально регистрированные параметры (интенсивность искрения и кровотече-

ния), выбирались наиболее оптимальные по физическим параметрам режимы. Затем производилось построение графиков зависимости величин некроза и дискомплексации от изменяемых параметров электрохирургического аппарата. Аналогичные операции проводились также и с режущими электродами других диаметров.

Для доказательства правильности выявленных закономерностей на других органах (селезенка, подвздошная кишка, кожа) воспроизведены некоторые из серий экспериментов.

При изучении гистологических препаратов изменения в биологической ткани после электрохирургического воздействия разделены на три зоны:

1. зона коагуляционного некроза клеток.

2. зона дискомплексации.

3. зона нормальных тканей.

Изучение гистологических препаратов проводилось при научном консультировании старшего научного сотрудника НИЦ СПбГМУ имени академика И.П. Павлова, кандидата медицинских наук Войковой Н.В., которой автор выражает свою искреннюю признательность и благодарность.

2.2 Результаты исследования:

При работе электрохирургического аппарата в режиме стабилизации напряжения отмечалось константность величины подаваемого в биологическую ткань режущего напряжения независимо от импеданса последней. Из особенностей данного режима следует отметить, что в определенном диапазоне режущего напряжения отмечалось смещение минимума импеданса биологической ткани в сторону увеличения в зависимости от ее типа (табл. 1).

При работе электрохирургического аппарата в режиме стабилизации мощности отмечалось константность величины подаваемой в биологическую ткань мощности независимо от импеданса последней. Из особенностей данного режима следует отметить, что в после определенного значения отдаваемой мощности, зависящего как от конструктивных особенностей электрохирургического аппарата, так и от типа биологической ткани, электрохирургический аппарат автоматически переходил в режим стабилизации напряжения.

Таким образом, механизм электрорассечения любой из изучав-

шихся биологических тканей стандартен и не зависит от ее типа и может быть описан следующим образом: при подаче в биологическую ткань электрической энергии происходит разогревание прилежащего к активному электроду клеточного массива с обратимым разрушением клеток. При возрастании температуры до 49°С и выше происходит необратимое разрушение клеток в трансформацией полисахаридов в глюкозу. Возникает вышеописанное квазистационарное состояние. При дальнейшем повышении температуры до 100°С начинается быстрая дессикация клеточного пласта с формированием локуса дегидратированной ткани с высоким удельным сопротивлением электрическому току, что проявляется резким повышением ее импеданса и, отчасти, смещением его минимума в сторону увеличения. В данном случае электроразрез происходит с компонентом механического разрушения ткани режущим электродом. При дальнейшем увеличении подаваемой электрической энергии дессикация прилежащего участка биологической ткани происходит взрывообразно, с формированием пузырьков перегретого пара, разрушающего как клеточные, так и тканевые структуры - резание с легкостью «писчего пера». Величина импеданса в этом интервале уже стабилизируется. Когда напряженность электрического поля превышает определенный предел, в прослойке перегретого пара вокруг режущего электрода происходит его ионизация с формированием электрической дуги. За счет значительного энергопотребления вокруг зоны ионизации отмечается высокое выделение теплоты с формированием зоны карбонизации на поверхности электрохирургической раны.

При резании изучавшихся биологических тканей в режиме стабилизации напряжения режущими электродами различного диаметра отмечалась практически идентичная картина зависимости импеданса биологических тканей от прикладываемого к ним напряжения - сначала значение импеданса мало, а затем резко повышалось. При дальнейшем возрастании величины режущего напряжения до максимума импеданс биологических тканей стабилизировался на определенном уровне (табл. 1).

Следует также отметить, что формирование электрической дуги в процессе электроразреза возникает в определенном диапазоне независимо от типа биологической ткани (табл. 1).

Таблица 1

Физические эффекты электровоздействия на ткани печени, подвздошной кишки, селезенки и кожи режущим электродом диаметром 0,3 мм в режиме стабилизации напряжения

Характеристика воздействия Режущий электрод диаметром 0,3 мм

печень подвздошная кишка селезенка кожа

отсутствие резания, (В) 35 ± 3 ч-94 ± 1 0,3 ± 0,1ч-189 ± 2 0,7 ± 0,2 ч-253 ± 1 0,4 ± 0,2 ч-178 ±8

резание с компонентом механического разрыва, (В) 94±1ч-222 ±8 189 ± 2 ч-230 ±3 253 ± 1 ч-291 ±4 178 ± 8 ч-223 ±5

резание с легкостью «писчего пера», (В) 222 ± 8 ч- 419 ± 9 230 ± 3 ■*■ 437 ±5 291 ± 4 ч-453 ±4 223 ±5-7-423 ± 18

устойчивость гемостаза, (В) >263 ± 4 >230 ± 3 нет >178 ±8

формирование электрической дуги, (В) >352 ±9 >374 ± 6 >333 ± 3 >264 ± 5

импеданс ткани, (кОм) 2,1 ±0,5 2,9 ±0,5 3,5 ± 0,9 1,9 ±0,5

смещение импеданса тканей в сторону увеличения, (В) 94 ± 1 ч-193 ±2 150 ± 1 150 ± 1 ч-201 ± 1 95 ± 1 ч-145 ± 1

При резании биологических тканей в режиме стабилизации мощности режущими электродами различного диаметра отмечалась практически идентичная картина зависимости импеданса биологических тканей от прикладываемой к ним мощности - сначала значение импеданса мало, а затем резко повышалось. При дальнейшем возрастании величины прилагаемой мощности до максимума импеданс биологических тканей снижался со стабилизацией на определенном уровне, но менее эффективно, чем в режиме стабилизации напряжения. При переходе электрохирургического аппарата в режим стабилизации напряжения величина импеданса соответствующей биологической ткани при этом не изменялась (табл. 2).

Следует также отметить, что формирование электрической дуги в процессе электроразреза возникает в определенном диапазоне в зависимости от типа биологической ткани (табл. 2).

Таблица 2

Физические эффекты электровоздействия на ткани печени, подвздошной кишки, селезенки и кожи режущим электродом диаметром 0,3 мм в режиме стабилизации мощности

Характеристика воздействия Режущий электрод диаметром 0,3 мм

печень подвздошн. кишка селезенка кожа

максимальная отдаваемая мощность, (Вт) 97,4 ± 4 77,8 ± 5,9 76,8 ± 4,6 113,5 ± 10

отсутствие резания, (Вт) 1 ± 0,2 -г 10 ± 1,8 1,1 ±0,2-4-13,1 ± 1,0 0,7 ± 0,2 + 6,9 ± 1,1 0,9 ±0,1 -ь 13,8 ±0,6

резание с компонентом механического разрыва, (Вт) нет нет нет нет

резание с легкостью «писчего пера», (Вт) 10 ± 1,8 ч-97 ±4 13,1 ± 1,0-477,8 ±5,9 6,9 ± 1,1 -ь 76,8 ±4,6 13,8 ± 0,6 4113,5 ± 10

устойчивость гемостаза, (Вт) >10±1,8 >42,1±1,0 нет >13,8 ±0,6

формирование электрической дуги, (Вт) >47,3 ± 2,8 >25,1 ± 1,0 >20 ± 1,7 >13,8 ± 0,6

импеданс ткаии, (кОм) 1,8 ±0,1 2,1 ±0,3 3 ± 0,7 1,5 ±0,2

Средние и максимальные величины зон коагуляционного некроза и дискомплексации печеночной ткани при применении сравнимого отдаваемого напряжения в режиме стабилизации напряжения, но с использованием различных по диаметру режущих электродов, минимальны при использовании режущего электрода диаметром 0,4 мм в диапазоне отдаваемого напряжения 218±3 В. Максимальные же величины отмечались при использовании режущего электрода 0,3 мм.

Средние и максимальные величины зон коагуляционного некроза и дискомплексации печеночной ткани при приблизительно одинаковой отдаваемой мощности в режиме стабилизации мощности, но с использованием различных по диаметру режущих электродов минимальны при использовании режущего электрода диаметром 0,4 мм в диапазоне отдаваемой мощности 64,4 ± 1 Вт. Максимальные же величины отмечались при использовании режущего электрода диаметром 0,3 мм.

В связи с неудовлетворительным гемостазом сравнения средних и максимальных величин зон коагуляционного некроза и дискомп-лексации в режимах стабилизации напряжения и мощности при электроразрезах на селезенке с использованием режущего электрода диаметром 0,3 мм не проводилось.

При сравнении средних и максимальных величин зон коагуляционного некроза и дискомплексации в режимах стабилизации напряжения и мощности при электроразрезах на печени меньшие значения и удовлетворительный гемостаз отмечались в режиме стабилизации напряжения при использовании режущего электрода диаметром 0,4 мм (рис. № 1).

| " Зона ю агу ля равного некроза прчрйя к реикие стабилизации напряженна.

| * Зона дясковплсизцнв пмев! в рржяже стзбшзацая напраженм.

ппк | Я Зона иагуляципнвого вскроза прчрнв в режние стабилпацяв «отности.

• С' Зона д некой плршцнв печевн в рмкгае стабилизации иощиигти.

•й.

200 00 300.00

НАПРЯЖЕНИЕ (В)

0.00 40.00 80 00 120.00

МОЩНОСТЬ (Вт)

Рис. № 1 Зависимость величин зон коагуляционного некроза и дискомп-лексацнн ткани печени от приложенного напряжения и мощности в соответствующих режимах с режущим электродом диаметром 0,4 мм.

При сравнении средних и максимальных величин зон коагуляционного некроза и дискомплексации в режимах стабилизации напряжения и мощности при электроразрезах настенке подвздошной кишки меньшие значения и удовлетворительный гемостаз отмечались в режиме стабилизации напряжения при использовании режущего электрода диаметром 0,3 мм (рис. №2).

Зива юагудацнинвого вехроза кышечаов ободочка подаздошво! кишка I режиме етабилазацнк аапражеви. Зова аоагулацноиаого в »роза слнзнстий ободочки подщошни! аеши I режиме стабклвзацвв вапражевка. ' Зова ко агул анион и ого векрюа мышечное ободочан водаздошьой квшш I режим« стабилвзарн «ощностн. Зона козгудацшного векриза сдвмсти! ободочка псд&здошво! (¿шп I режгие стзбшзацнв мощеосгв.

у-:, и': спзсл НАПР»КЕНИЕ (Б)

;о.с:о сю

МОЩНОСТЬ (Вт)

Рис. № 2 Зависимость величин зоны коагуляционного некроза тканей стенки подвздошной кишки от приложенного напряжения и мощности в соответствующих режимах с режущим электродом диаметром 0,3 мм.

Зова кивгуляцновнего веврш кожа > режиме етаСилазацнв вапряжеаши ' 'Я' Зова шагулрояного веврш вожв в режике ста(швзарн шщноств. :

ООО 1ССС0 200 ОС ХООО 4Х СО ССССО

НАПРЯЖЕНИЕ (Б)

«10-1 вр СО 1ЛС0 160Г0

МОЩНОСТЬ (Бт)

Рис. № 3 Зависимость величин зон коагулянионного некроза и днекомп-лексации кожи от приложенного напряжения и мощности в соответствующих режимах с режущим электродом диаметром 0,5 мм.

V:-! •-•}

При сравнении средних и максимальных величин зон коагупя-ционного некроза и дискомплексации в режимах стабилизации напряжения и мощности при электроразрезах на коже меньшие значения и удовлетворительный гемостаз отмечались в режиме стабилизации напряжения при использовании режущего электрода диаметром 0,5 мм (рис. № 3).

При сравнении графиков зависимости зон некроза и дискомплексации при резании печени и селезенки в режиме стабилизации напряжения режущим электродом диаметром 0,3 мм отмечалась схожесть полученных графиков. Из особенностей следует отметить меньшие значения зон коагуляционного некроза и дискомплексации при большем прикладываемом напряжении по сравнению с печеночной тканью (рис. № 4).

5= х ш

2

£ ос-:

Зона впагуляшюввого векроэя сишгвкв. Зава явсвсивлрвеааиа срлвзрш. Зовя Е0&Гул1ЦЕ0ВВ0Г0 невроза лвч*ВВ. Зона дтпмлтачи! п»<гевв.

200 о: 300 СО

НАПРЯЖЕНИЕ (В)

500 СО

Рис. № 4 Зависимость величии зон электроповрезкдення тканей печени и селезенки от приложенного напряжения в режиме стабилизации напряжения режущим электродом диаметром 0,3 мм.

При сравнении графиков зависимости величин некроза и дискомплексации от приложенной мощности на печени и селезенке в режиме ее стабилизации отмечается схожесть полученных кривых. Особенностью являлось меньшие значения зон коагуляционного некроза и дискомплексации при меньшей прикладываемой мощности по сравнению с печеночной тканью (рис. № 5).

г

V

Оии

—ф— Зева магулацнонного яевроза ешзеякв.

Зова днекошлекаада селезшн. -в- Зова магулщонвого невроза аечеак. Зона диском шшцга печева.

40 0.1 ВО 00

МОЩНОСТЬ (Вт)

Рис. № 5 Зависимость величин зон электроповреждеиия тканей печени и селезенки от приложенной мощности в режиме стабилизации мощности режущим электродом диаметром 0,3 мм.

5 004 —

Зона юагулацновногп вевриза печени. Зона днекчмшкеацкя печена.

Зова воагулациеввого векрола иышечнов оболочкн подвздошнев квшкв. Зова юагулацвпввиго невроза слизистой оболочки оодадошноя вишен.

"1--1 г

2Г0С0 ГО 0-1 НАПРЯЖЕНИЕ (В)

Рис. № 6 Зависимость величин зон электроповреждеиия тканей печени и стенки подвздошной кишки от приложенного напряжения в режиме стабилизации напряжения режущим электродом диаметром 0,3 мм.

чю >

При сравнении графиков зависимости зон некроза и дискомп-лексации при резании печени и подвздошной кишки в режиме стабилизации напряжения режущим электродом диаметром 0,3 мм отмечалась схожесть полученных графиков (рис. № 6).

При сравнении графиков зависимости величин некроза и диском-плексации от приложенной мощности в режиме ее стабилизации на печени и стенке подвздошной кишки отмечалась схожесть полученных кривых. Особенностью являлось наличие начального восходящего участка кривой резания подвздошной кишки (рис. № 7).

ООО 40 G0 80 00 12000 16000

МОЩНОСТЬ (Вт)

Рис. № 7 Зависимость величин зон электроповреждения тканей печени и стенки подвздошной кишки от приложенной мощности в режиме стабилизации мощности режущим электродом диаметром 0,3 мм.

При сравнении графиков зависимости зон некроза при резании печени и кожи в режиме стабилизации напряжения режущим электродом диаметром 0,5 мм отмечалась схожесть полученных графиков. Особенностями являлось наличие у кривой резания кожи начального участка снижения зоны коагуляционного некроза и более значительное снижение этой же величины при субмаксимальных напряжениях (рис. № 8).

ооо «осо л» оо «о со гоооо

НАПРЯЖЕНИЕ (В)

Рис. Л» 8 Зависимость величин зон электроповреждеиия тканей печени и кожи от приложенного напряжения в режиме стабилизации напряжения режущим электродом диаметром 0,5 мм.

ООО 3000 Ол-Х: Т:0С0

МОЩНОСТЬ

Рис. № 9 Зависимость величин зон электроповреждения тканей печени и кожи от приложенной мощности в режиме стабилизации мощности режущим электродом диаметром 0,5 мм.

При сравнении графиков зависимости величины некроза от приложенной мощности в режиме ее стабилизации на печени и коже отмечается схожесть полученных кривых. Особенностью является весьма небольшой угол наклона кривой к оси абсцисс (рис. № 9).

В работе при изучении гистологических изменений в биологической ткани после электрохирургического воздействия разделялись на три зоны:

1. зона коагуляционного некроза клеток с зоной электрохирургического ожога. Данная зона хорошо выражена во всех типах изучавшихся биологических тканей.

2. зона дискомплексации. Данная зона практически не выражена в гистологических препаратах стенки подвздошной кишки и кожи.

3. зона нормальных тканей с признаками формирования демаркационного лейкоцитарного вала. Данная зона также хорошо выражена во всех типах изучавшихся биологических тканей.

При анализе гистологических препаратов выявлялась неровность контура зоны дискомплексации в периваскулярных областях на всех срезах, независимо от типа биологической ткани. Объяснение данному феномену следующее - в процессе нанесения электроразреза часть образовавшейся тепловой энергии аккумулировалась протекавшей в сосудах кровью и относилась за пределы данного участка, где и рассеивалась. Причем большую роль играла и пространственная ориентация сосудов относительно плоскости электроразреза. Кровеносные сосуды выполняли роль «биологических радиаторов», где теплоносителем являлась кровь, охлаждая зону электроразреза, если сосуды проходили параллельно плоскости электроразреза. За счет этого и формировалась меньшая зона дискомплексации в периваскулярном пространстве. Если же сосуд находился перпендикулярно плоскости электроразреза, то вокруг него, наоборот, формировалась большая зона дискомплексации за счет теплоемкости образовавшегося кровоизлияния.

Выводы

1. При электрорассечении биологических тканей электрохирургический аппарат предпочтительнее использовать в режиме стабилизации напряжения.

2. Оптимальными параметрами электровоздействия на ткань пече-

ни, обеспечивающими рассечение и удовлетворительный гемостаз, являются режим стабилизации напряжения с режущим напряжением 218 ± 3 В и диаметр режущего электрода 0,4 мм. При этом наблюдаются минимизированные средние и максимальные величины зон коагуляционного некроза и дискомплек-сации.

3. Стабилизация импеданса ткани селезенки при электровоздействии режущим электродом диаметром 0,3 мм происходит в режиме стабилизации напряжения в диапазоне режущего напряжения 333 ± 3 В 4- 453 ± 4 В, который является оптимальным для осуществления электрорассечения. Однако, во всех режимах работы электрохирургического аппарата со всеми режущими электродами гемостаз оставался неудовлетворительным.

4. Электровоздействие на стенку подвздошной кишки характеризуется оптимальным уровнем режущего напряжения в диапазоне 282 ± 1 В с удовлетворительным гемостазом и стабилизированным импедансом. При любом режиме электрорассечения практически постоянной, в отличие от мышечного слоя, остается величина зоны коагуляционного некроза подслизистого и слизистого слоев.

5. Электрорассечение кожи с адекватным гемостазом происходит в диапазоне режущего напряжения 166 ± 7 В -т- 404 ± 9 В. Наименьший объем зоны коагуляционного некроза наблюдается при максимальном значении режущего напряжения. Во всех гистологических препаратах отмечается резкое уменьшение величины зоны коагуляционного некроза на глубине 0,044 ± 0,011 мм от поверхности кожного покрова.

6. При электрорассечении биологической ткани сосуды могут способствовать кумуляции тепловой энергии с кровью, увеличивая зону периваскулярной дискомплексации. При линии разреза, параллельной ходу сосуда, последний играет роль «биологического радиатора», заметно уменьшая величину вышеназванной зоны.

Практические рекомендации.

1. При электрорассечении биологических тканей электрохирургический аппарат предпочтительнее использовать в режиме ста-

билизации напряжения.

2. Электроразрезы должны производиться в условиях стабильного среднего импеданса соответствующей биологической ткани.

3. Оптимальным уровнем электрохирургического воздействия на ткань печени, которое позволяет достичь рассечения ткани и адекватный гемостаз, является использование режима стабилизации напряжения в 218 ± 3 В с режущим электродом диаметром 0,4 мм.

4. Электрохирургическое рассечение ткани селезенки не рекомендуется производить, так как гемостаз неудовлетворительный.

5. Электрорассечение стенки подвздошной кишки с режущим электродом диаметром 0,3 мм следует осуществлять в условиях стабилизированного напряжения в диапазоне 282 ± 1 В и стабилизированного импеданса.

6. Электровоздействие на кожу с целью рассечения и одновременного гемостаза с режущим электродом диаметром 0,5 мм должно использоваться в пределах оптимальной величины режущего напряжения 404 ± 9 В и стабилизированного импеданса.

7. При наложении швов на рану, полученную в результате электрохирургического воздействия, следует учитывать максимальный объем зоны дискомплексации ткани. При прогрессировании не-кробиотических процессов в этой зоне она может стать причиной несостоятельности швов.

8. Линия электрохирургического разреза тканей по возможности должна происходить параллельно ходу сосудов. Это уменьшает зону дискомплексации в периваскулярном пространстве.

Список работ, опубликованных по теме диссертации.

1. Осложнения при лапароскопической холецистэктомии. // Российский журнал гастроэнтерологии, гепатологии, колопрокто-логии. - 1995. - № 3, прил. 1. - С. 212. (В соавт. Седов В.М., Юрлов В.В., Ельцин С.С., Иваниха Е.В.).

2. Оценка эффективности эндовидеохирургических вмешательств при заболеваниях желчного пузыря и желчных протоков. // Российский журнал гастроэнтерологии, гепатологии, колопроуто-логии. - 1997. - № 4, прил. 3. - С. 23. (В соавт. Седов В.М., Юр-

лов В.В., Иваниха Е.В.).

3. Некоторые особенности морфологических изменений ткани печени при электровоздействии // Вестн. хирургии. - 2001. - № 4. -С. 27 - 31. (В соавт. В.М. Седов, Г.М. Семенов, В.В. Юрлов, В.Л. Петришин, Н.В Бойкова).

4. Морфологические изменения ткани печени при электровоздействии // В кн. «Актуальные вопросы грудной, сердечно - сосудистой и абдоминальной хирургии». Сб. тезисов юбилейной научно - практической конференции, посвященной 100 - летию кафедры госпитальной хирургии СПбГМУ им. акад. И.П. Павлова. - СПб. - 2001. - С. 185 - 186. (В соавт. В.М. Седов, В.В. Юрлов, Н.В. Бойкова).