20

УЛЬТРАЗВУКОВЫЕ ХИРУРГИЧЕСКИЕ АППАРАТЫ

Лекция 1

Ультразвук – это механические колебания частиц среды с частотой F≥20 КГц (до 10¹⁰ Гц).

Использование УЗ в медицинской практике

Области использования УЗ определяются частотным диапазоном и мощностью УЗ волны:

1. УЗ диагностика: F≤ 3 МГц и удельной мощности Р_уд=(0,01 – 0,1) Вт/см² УЗ применяется в диагностических целях для исследования внутренних органов:

- эхолокация – неподвижные органы;

- доплеровская локация – подвижные органы (УЗ томография – аппараты УЗИ).

Методы абсолютно безопасны ввиду низкой интенсивности излучения.

2. УЗ терапия: F≤800 КГц и Р_уд =(1 – 2) Вт/см²

В результате воздействия УЗ колебаниями возникают следующие эффекты:

- тепловой;

- механический;

- возникновение потоков жидкостей.

3. УЗ хирургия: F=(20 – 60) КГц, Р_уд=(10 – 100) Вт/см².

Ультразвуковая хирургия имеет следующие направления:

1 Ультразвуковая сварка биологических тканей

2. Ультразвуковая наплавка биологических тканей

3. Ультразвуковое рассечение биологических тканей

4. Ультразвуковая эндартерэктомия

5. Ультразвуковая обработка биологических тканей

6. Факоэмульсификация

7. Применение ультразвука в стоматологии

8. Литотрипсия

Их можно разделить на два:

- неинструментальная;

- инструментальная

Неинструментальная уз хирургия

В случае "безножевой" ультразвуковой хирургии используется свойство ультразвуковых волн при значительной интенсивности воздействовать разрушающе на озвучиваемые объекты при одновременном локальном проникновении в глубину живых тканей без повреждения окружающей ткани. Концентрация ультразвукового пучка интенсивностью в сотни Вт/см² на малом участке (доли кубического миллиметра) достигается путем фокусирования колебательной энергии отдельных лучей (рис. 1). В результате клетки, оказывающиеся в зоне наибольшей концентрации, подвергаются некрозу, в то время как окружающие ткани остаются неповрежденными. Принцип фокусированного ультразвука может оказаться незаменимым, позволяющим избежать выполнения сложных хирургических вмешательств.

Примером может служить использование ультразвука при лечении моче- и желчекаменной болезни. Такой неинвазивный метод называется экстракорпоральная ударно-волновая литотрипсия. Суть его заключается в дроблении камней для последующего их выведения средствами самого организма – через мочу или желчь. При этом волны генерируются внешним источником энергии и передаются от него к месту проведения операции. Специальный прибор – литотриптор – позволяет точно выявить местоположение камня с помощью ультразвуковых волн и, с их же помощью производит дробление камней. В приборах старого образца пациенту должна быть проведена предварительная анестезия, а его тело погружено в ванну с водой. В приборах нового образца этого не требуется, и процесс дробления камней в организме человека значительно упрощается.

Инструментальная хирургия

В другом случае применение ультразвука основано на принципе воздействия на объект специальным хирургическим инструментом, которому сообщены колебания низкочастотного ультразвука (22-60 кГц). Трение между двумя поверхностями уменьшается, если одна из поверхностей колеблется, поэтому применение ультразвуковых инструментов для разреза требует меньших усилий по сравнению с традиционными скальпелями. При этом форма рабочей части ультразвукового инструмента зависит от его назначения[2,5]. Для рассечения костных тканей рабочая часть инструмента выполнена в виде миниатюрной пилки, для рассечения мягких тканей – в виде скальпеля, хрящевая ткань хорошо рассекается ультразвуковым инструментом в виде волнообразных выступов[2].

В хирургической практике широко используются ультразвуковые механические колебания для резания и соединения мягких и костных тканей, для заполнения дефектов в кости, возникших в результате травм или после удаления пораженных участков в результате их заболеваний (опухоль кости, остеомиелит)[1]. С помощью ультразвука стерилизуют жидкости, хирургические инструменты, руки хирурга и операционных сестер, проводят диспергирование и ингаляцию[2]. Применение ультразвуковых инструментов уменьшает продолжительность операций, их травматичность и количество осложнений[3]. Достоинством здесь являются малые потери крови. Метод успешно применяется на таких богатых сосудами органах, как печень и селезенка. Он используется также при трахеотомии, тонзилэктомии, при операциях на легких, бронхах, грудной клетке и глазе.

Трение между двумя поверхностями уменьшается, если одна из поверхностей колеблется, поэтому применение ультразвуковых инструментов для разреза требует меньших усилий по сравнению с традиционными скальпелями. Высокая температура, достигаемая на конце ультразвукового скальпеля, может прижигать сосуд до 2 мм в диаметре. Это уменьшает кровотечение в операционной зоне, и таким образом, облегчает проведение операции.

Основными узлами для ультразвуковой хирургии являются: колебательная система или акустический узел и источник питания – ультразвуковой генератор. Эти важнейшие узлы технологических ультразвуковых установок.