Технологии ультразвуковой ангиохирургии
Направления развития ультразвуко- вой ангиохирургии. Более 30 лет низкочастотный ультразвук нахо- дится в поле зрения специалистов, занимающихся проблемами сосуди- стой хирургии. Наибольшая актив- ность по разработке и применению ультразвуковых технологий прихо- дится в России на 70—80-е годы. В последнее десятилетие в других странах возрос интерес к использо- ванию низкочастотного ультразвука в сосудистой хирургии (рис. 3.10).
Работы зарубежных авторов в основном посвящены эксперимен- тальным исследованиям и первым клиническим опытам ультразвуко- вой тромбэктомии в бедренных, подвздошных и коронарных арте- риях [1, 8, 19]. Известен также за- рубежный опыт по разработке ме- тода ультразвуковой эндартерэкто- мии [2].
Ультразвуковая хирургия сосудов как научное направление получила развитие в России и является прио- ритетной. В настоящее время тех- нологии ультразвуковой хирургии сосудов развиваются в направлении совершенствования методов дезоб- литерации, дилатации, тромбодест- рукции и гидродинамической обра- ботки кровеносных сосудов (схема 3.1).
Современные технологии ультра- звуковой ангиохирургии основаны на применении механических коле- баний в диапазоне низкочастотного ультразвука и подразделяются на контактные и гидродинамические.
Контактные подразумевают непо- средственную взаимосвязь рабочего органа технической системы и био- логического объекта, что имеет место при эндартерэктомии и дила- тации сосудов. Гидродинамические технологии предполагают наличие промежуточной жидкости, через которую техническая система воз- действует на биологический объект. Это происходит в процессе ультра- звуковой тромбэктомии и импрег- нации лекарственых растворов в сосудистую стенку.
Рис. 3.10.Распределение публикаций по годам.
| Взаимодействие элемента техни- ческой системы и сосудистой стен- ки проявляется в определенных фи- зических явлениях. Так, эндарте- рэктомия и дилатация сопровожда- ются механическими процессами расслоения и уплотнения соответ-
Схема 3.1. СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ХИРУРГИИ СОСУДОВ
ственно. В основе гидродинамиче- ского метода, связанного с разру- шением тромбообразований, лежит процесс диспергирования.
Указанные технологии представ- ляют собой совокупность методов и технических средств, предназна- ченных для внутрипросветной об- работки кровеносных сосудов. Главными их достоинствами явля- ются малая травматичность при воздействии на биологические тка- ни и простота их использования хирургом наряду с высокой эффек- тивностью ультразвуковых мето- дов.
Техническое обеспечение. В сере- дине 80-х годов в России был осво- ен промышленный выпуск ультра- звукового аппарата УРСК-7Н-21, разработанного в МГТУ им. Н.Э.Баумана. Маркировка УРСК- 7Н означает принадлежность к се- мейству ультразвуковых систем хи- рургического типа, цифра 21 — по- рядковый номер разработки и при- надлежность аппарата для сосуди- стой хирургии.
Ультразвуковой аппарат состоит из 3 функциональных элементов (рис. 3.11): генератора ультразвуко- вых колебаний (УЗГ), акустическо-
Рис. 3.11. Ультразвуко- вые аппараты.
Рис. 3.12. Инструменты для ультразву- ковой эндартерэктомии.
Го узла (АУ) и ультразвукового хи- рургического инструмента.
УЗГ предназначен для преобразо- вания электрических сигналов низ- кой частоты (50 Гц) в ультразвуко- вые (26 000 Гц) и управления ульт- развуковой колебательной систе- мой дистанционно с помощью ножной педали. Генератор электри- чески связан с акустической голов- кой и имеет обратную связь, обес- печивающую автоматический поиск и настройку системы в режим резо- нансной частоты.
АУ представляет собой магнито- стрикционную систему, преобразу- ющую электрические колебания в механические.
УЗИ — многополуволновой вол- новод-концентратор из титановых сплавов, состоящий из согласующе- го звена и рабочего участка. Ульт-
развуковой инструмент фиксируют к акустическому узлу, который слу- жит рукояткой для хирурга при ма- нипуляции внутри сосуда. Рабочий участок — это часть инструмента, находящаяся в процессе операции в непосредственном контакте со стенкой сосуда. Длина и форма ра- бочего участка зависят от функцио- нального назначения инструмента (лопатка, кольцо, эллипс, шар, ци- линдр) (рис. 3.12).
Ультразвуковая эндартерэктомия. Сущность метода ультразвуковой эндартерэктомии заключается в том, что дезоблитерацию артерии производят с помощью хирургиче- ского инструмента, рабочая часть которого осуществляет механиче- ские колебания в диапазоне низко- частотного ультразвука и имеет форму лопатки или кольца (рис. 3.13).
Механику эндартерэктомии при поступательном перемещении ин- струмента, совершающего одновре- менно ультразвуковые колебания, можно рассматривать как процесс отрыва одного слоя артерии от дру- гого (рис. 3.14).
Для установившегося ультразву- кового иссечения и с учетом того,
Рис. 3.13. Ультразвуковая эндартерэк- томия.
Рис. 3.14. Расчетная схема ультразвуко- вой эндартерэктомии.
Рис. 3.15. Влияние ультразвука на со- противление расслаивания сосудистой стенки.
что закон движения массы инстру- мента известен:
уравнение движения имеет следую- щий вид:
где m — приведенная масса кон- центратора-инструмента, Vo — ско- рость поступательного перемеще- ния инструмента; х — относитель- ная скорость перемещения инстру- мента; А — амплитуда ультразвуко- вых колебаний; Рдв — сила, необхо- димая для перемещения инстру- мента; со — круговая частота ультра- звуковых колебаний; РН(х) — со- противление расслаиванию, опре- деляемое прочностью связи меж- ду слоями сосудистой стенки; FSgn(x) — сухое трение между ин- струментом и слоями сосудистой стенки. Наложение на инструмент ультразвуковых колебаний приво- дит к значительному снижению среднего значения силы Рдв, необ- ходимой для перемещения инстру- мента при расслоении сосудистой стенки (рис. 3.15).
Появление высокочастотной виб- рации способствует тому, что еще до момента приложения хирургом усилия к инструменту совершается основная работа по механическому воздействию на сосудистую стенку. Последующее поступательное дви- жение инструмента сопровождается окончательным отслоением интимы и формированием внутренней по- верхности артерии. Выигрыш в движущей силе Рдв связан с прояв- лением виброударного эффекта при условии, что колебательная ско- рость инструмента значительно превосходит поступательную (AcoV). Вышеизложенное представление о механизме эндартерэктомии бази- руется на информации о биомеха- нике кровеносных сосудов и физи- ческом моделировании процесса расслоения сосудистой стенки. Ме- тод фотоупругости свидетельствует о распределении напряжений, воз- никающих при воздействии на со- судистую стенку ультразвукового хирургического инструмента.
При силовом воздействии неко- торые материалы приобретают оп- тическую анизотропию, обнаружи- ваемую при просвечивании поляри- зованным светом и проявляемую в виде чередующихся темных и свет- лых полос. Установлено, что неза- висимо от профиля рабочего окон- чания инструмента слой стенки со- суда, лежащий кнаружи от границы расслоения, имеет более высокий уровень напряжений при движении инструмента, что создает риск пер- форации артерии, который возрас- тает в случае атерокальциноза (рис. 3.16).
Важным моментом при эндартер- эктомии является процесс расслое- ния сосудистой стенки, но не реза- ния. Следовательно, нет необходи- мости использовать инструменты с острой режущей кромкой по всему периметру кольца или лопатки. Ин- струмент с притуплённой кромкой значительно снижает риск перфо- рации сосудистой стенки.
Ультразвук обеспечивает плавное и быстрое продвижение инструмен- та внутри сосуда с минимальным усилием независимо от стадии па- тологического процесса. Примене- ние хирургического инструмента специальной конструкции позволя- ет выполнять дезоблитерацию ок- клюзированных артерий в широких пределах.
Наибольший клинический опыт накоплен при проведении опера- ций в бедренно-подколенном сег- менте. Ультразвуковую эндартерэк- томию, как правило, осуществляют по полузакрытому варианту, т.е. на протяжении между артериотомиче-
Рис. 3.16. Напряженное состояние со- судистой стенки при ее расслоении ин- струментом с различным профилем ра- бочей части.
а — односторонний клин; б — двусторон- ний; в — каплевидный.
Рис. 3.17. Ультразвуковая эндартерэк- томия при операции на бедренно-под- коленном сегменте.
скими отверстиями проксимальнее и дистальнее места окклюзии (рис. 3.17).
При вмешательстве на бедренной артерии проксимальный разрез обычно выполняют в проекции устья глубокой артерии бедра, дис- тальный — в нижней трети медиа- льной поверхности бедра, что по- зволяет визуально контролировать состояние дистального отрезка ин- тимы и при необходимости его фиксировать. После продольной артериотомии пораженный внут- ренний слой сосуда с тромбом от- слаивают по окружности сосуда с помощью ультразвуковой лопатки. При этом важно точно определить границы разделения между слоями артерии, особенно при неравномер-
Рис. 3.18. Удаленная из- мененная интима бедрен- ной артерии.
ном поражении стенки сосуда пато- логическим процессом. Далее по диаметру удаляемого внутреннего слоя подбирают ультразвуковой ин- струмент с рабочим окончанием в виде кольца (рис. 3.18). Удерживая пинцетом частично выделенный внутренний слой и используя его как направляющую, с помощью
Рис. 3.19. Процесс ультразвуковой эн- дартерэктомии при поражении колла- теральных ветвей. Объяснение в тексте.
ультразвукового кольца отслаивают окклюзирующий субстрат до уров- ня противоположного артериото- мического отверстия.
Выделенный субстрат удаляют из просвета артерии единым блоком, по внешнему виду которого можно судить о рельефе сформированной внутренней поверхности стенки со- суда.
Патологический процесс, приво- дящий к окклюзии артерий, пора- жает не только магистральный ствол, но и отходящие от него кол- латеральные ветви, что создает пре- пятствие для свободного перемеще- ния инструмента по руслу магист- рального ствола. Во избежание пер- форации стенки артерии и фраг- ментации окклюзирующего субст- рата в профиле кольца ультразвуко- вого инструмента наряду с притуп- лённой частью имеется участок с острой кромкой.
При соприкосновении притуп- лённого профиля кольца с окклю- зирующим субстратом, уходящим в коллатеральную ветвь, ощущается сопротивление продвижению инст- румента (рис. 3.19, а). В этом слу- чае инструмент необходимо отвести назад и повернуть по оси с его по- следующим поступательным пере- мещением (рис. 3.19, б). Возврат- но-поступательное перемещение инструмента с одновременным по-
Рис. 3.20. Ангиограммы до (а) и после (б)
звуковой эндартерэктомии.
воротом его рабочей части по оси позволяет совместить режущую кромку кольца с устьем коллатера- льной ветви (рис. 3.19, в). При этом происходят плавное пересечение окклюзирующего субстрата и даль- нейшее продвижение инструмента по руслу магистральной артерии (рис. 3.19, г).
Для контроля полноты удаления пораженного внутреннего слоя с тромбом используют внутрисосуди- стый баллонный катетер и ангио- скопию.
Показаниями к ультразвуковой эндартерэктомии мы считаем ок- клюзии подвздошного и бедренно- подколенного артериальных сег- ментов независимо от протяженно- сти окклюзии; противопоказани- ем — атерокальциноз с поражением всей толщи сосудистой стенки. В этом случае существует опасность перфорации стенки артерии. Опыт работы с ультразвуковым инстру- ментом позволил расширить пока- зания к применению метода ульт-
развуковой эндартерэктомии. С по- мощью ультразвукового сосудисто- го инструмента можно эффективно выполнять эндартерэктомию на всем протяжении бедренно-подко- ленной зоны (рис. 3.20).
Важным моментом операции яв- ляется визуальный контроль за со- стоянием дистального отрезка ин- тимы после удаления окклюзирую- щего субстрата.
Легкость продвижения ультразву- кового инструмента значительно сокращает время дезоблитерации окклюзированного сегмента арте- рии по сравнению с обычными приспособлениями для эндартерэк- томии.
Возможность восстановления ар- териального кровотока по анато- мическому руслу позволяет отказа- ться от использования искусствен- ных протезов, что экономически выгодно. При этом сохраняются большая подкожная вена и воз- можность ее применения для дру- гих целей.
Рис. 3.21. Ультразвуковая импрегна- ция.
Дата добавления: 2015-02-06 | Просмотры: 953 | Нарушение авторских прав
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 |
|