WWW.RU.I-DOCX.RU
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - Электронные документы
 

«Сварочное искусство – высокочастотная сварка и резка живых тканей студент группы СП-3: Половик Е., научный руководитель: Азимова С.В. КГПОАУ «Камчатский ...»

Сварочное искусство – высокочастотная сварка и резка живых тканей

студент группы СП-3: Половик Е.,

научный руководитель: Азимова С.В.

КГПОАУ «Камчатский политехнический техникум»

Ключевые слова: сварка в медицине, высокочастотный электрокоагулятор, плазмотрон, в таких областях медицины, как общая и абдоминальная хирургия, травматология, пульмонология, проктология, урология, маммология, оториноларингология, гинекология, офтальмология и пр. Ультразвуковая наплавка костных тканей, ультразвуковая сварка мягких биологических тканей, присадочного материала.

Сварка в медицине – это когда соединяемые ткани сводятся с поверхностными слоями с использованием сварочного инструмента, затем свариваемый участок сжимается электродами и включается источник тока. Когда программа выполнена, ткань освобождается. Процесс повторяется до тех пор, пока рана не будет полностью закрыта.

Идея сварки живых тканей зародилась в коллективе электросварки им. Е А. Патона. В научных кругах Борис Евгеньевич Патон известен своими новаторскими и изобретательными идеями.

Немного истории:

Одно из выдающихся достижений современной науки – разработка новых технологических процессов соединения и разъединения биологических тканей живых существ. Метод высокочастотной сварки мягких живых тканей был создан в Институте электросварки им. Е.О. Патона в тесном сотрудничестве с Международной ассоциацией «Сварка», ведущими медицинскими учреждениями Украины, а также американской компанией CSMG.



Первые свидетельства применения высокочастотного электрокоагуляционного оборудования в медицине зафиксированы около 100 лет назад. Исследования методов сварки и родственных технологий в разных областях медицины и ветеринарии, начатые в 1993 году Институтом электросварки им. Е. О. Патона, показали принципиальную возможность бескровного разъединения и соединения разреза живой ткани. Так начало развиваться новое направление медицины – электрохирургия 1, 2.

В 1996 году начались систематические исследования данного способа соединения тканей.

Борис Евгеньевич Патон

Сварочные технологии победно шагают на земле, в подводном мире и космосе. Сварка начинает свой путь в медицине. Она успешно применяется для соединения поврежденных тканей человека и восстановления жизнедеятельности его органов./Б.Е. Патон/.

К решению этой задачи через международную ассоциацию «Сварка» привлекли американскую фирму Consortium Service Management Group, которая, в свою очередь, пригласила принять участие в этой работе группу американских врачей во главе с выдающимся хирургом Дж. Куцем. Через год в США в г. Луисвилле (штат Кентукки) в клинике Центра микрохирургии кисти рук «Клайнерт Куц» украинские специалисты демонстрировали сварку мягких тканей. Показательные операции вызвали большой интерес. Был создан международный коллектив по разработке проекта «Сварка мягких живых тканей», участниками которого стали учёные и специалисты вышеуказанных организаций Украины и США 2.

Область применения:

Внедрению сварочных технологий в медицинскую практику предшествовали многочисленные операции на кишечнике, печени, желчном пузыре у различных групп животных (крысы, кролики, собаки, свиньи), а также эксперименты на удаленных и удаляемых органах человека. Таким образом, метод высокочастотной сварки тканей продемонстрировал свою эффективность и успешно применяется в медицинской практике уже более 10 лет. За это время освоено более 150 различных хирургических методик и успешно выполнено около 100 тыс. операций в таких областях медицины, как общая и абдоминальная хирургия, травматология, пульмонология, проктология, урология, маммология, оториноларингология, гинекология, офтальмология и пр.





Аппарат для сварки живых мягких тканей

Сварочная технология меньше травмирует ткань, не вызывает ожога и неприятного запаха, происходит быстрое заживление ткани и восстановление функций прооперированного органа.

Рассмотрим некоторые исследования:

Разработаны способы разделения (резки), наращивания (наплавки) и замещения дефектов костей.

Многолетняя совместная работа инженеров кафедры «Машины и автоматизация сварочных процессов» МГТУ им. Н.Э. Баумана под руководством академика Г.А. Николаева и профессора В.И. Лощилова, медиков Центрального института травматологии и ортопедии под руководством академика М.В. Волкова и других ученых привела в начале 60-х гг. ХХ в. к созданию методов и аппаратуры для получения неразъемных соединений костных и мягких биологических тканей 3, 5.

Ими же разработаны и способы разделения (резки), наращивания (наплавки) и замещения дефектов костей. Постановкой тонких и остроумных экспериментов было установлено, что в костях человека имеются большие внутренние самоуравновешивающие напряжения. Они способствуют повышению прочности костей, но также способствуют их хрупкости.

Авторам Г.А. Николаеву, В.И. Лощилову и Э.П. Бабаеву были выданы в 1976 г. дипломы на открытие – «Явление наличия собственных напряжений в кости человека и животных». Открытие имеет большое значение для медицины, в частности в практике выпрямления искривленных костей и заживления переломов.

Рис. 1 Схема процесса ультразвуковой сварки (а) и резки костных тканей (б): 1 – ультразвуковой генератор; 2 – акустический узел; 3 – волновод; 4 – подача сварочной смеси; 5 – костная ткань; 6 – инструмент для ультразвуковой резки.

В зону соединения подается жидкий этил, смешанный с костной стружкой и другими компонентами.

Специальным устройством – волноводом ультразвуковых колебаний – вводится ультразвуковая энергия в подаваемую смесь. Это активизирует сложные физико-химические процессы: ускоряет проникновение присадочной смеси в костную ткань, химическое взаимодействие компонентов смеси с коллагеном кости. В результате образуется твердый сварной шов, причем без существенного нагрева тканей.

Полученное соединение является временным – оно удерживает биологические ткани на период естественных процессов их регенерации, вплоть до полного замещения новообразующиеся тканью. Подобным же образом осуществляется и ультразвуковая наплавка костных тканей для восстановления их целостности и размеров. Ультразвуковая сварка мягких биологических тканей осуществляется без какого-либо присадочного материала 3.

При правильном выборе параметров ультразвуковых колебаний и методов их введения в зону соединения тканей получается сварной шов, обладающий достаточной механической прочностью, способный к последующей регенерации. Производительность ультразвукового резания значительно выше, и оно менее травмоопасно, чем традиционные методы.

Определены и созданы условия для образования сварочного (сварного) соединения тканей токами высокой частоты и создан соответствующий этим требованиям сварочный комплекс. Аппарат для сварки мягких тканей состоит из источника питания и управляющего компьютера. Компьютер не только управляет источником питания, но и адаптирует процесс сварки к конкретным свойствам тканей соединяемых участков разреза.

а)б)в)г)

Рис. 2 Оборудование и инструмент для сварки живых тканей: а – высокочастотный сварочный источник питания; б – медицинский сварочный пинцет; в – лапароскопический зажим ложка; г –зажим, пинцет.

С помощью набора медицинских сварочных инструментов и сборочно-сварочных приспособлений можно заваривать кровеносные сосуды; сваривать большие массивы ткани (одномоментная сварка кишечника, удаление части легкого с одновременной заваркой его краёв, удаление опухолей с одномоментной остановкой кровотечения); резать ткани с одновременным перекрытием мелких сосудов.

Рис.2 Сваривающий высокочастотный электрокоагулятор ЕК-300М1 для сварки живых тканей

Высокочастотный электрокоагулятор ЕК-300М1 предназначен для соединения (сваривания), коагуляции и рассечения мягких биологических тканей при проведении хирургических операций.

Источника питания подключается к сети с напряжением 220В, частотой 66 Гц. Максимальная мощность – до 300 ВА; максимальное напряжение – 280 В; максимальная частота – 440 Гц; габариты – 300160220мм; масса – 16 кг.

Аппараты серии ЕКВЗ-300 ПАТОНМЕД это универсальные многофункциональные аппараты для ВЧ сварки и обработки живых тканей, которые успешно применяются на практике и могут быть рекомендованы для широкого применения в хирургии и ветеринарии.

Специальный компактный плазмотрон, легко удерживаемый рукой человека, соединяется гибким шлангом с источником питания, баллонами с плазмообразующим газом и пультом управления. Тонкий лучик высокотемпературной плазмы вырывается из сопла плазмотрона. Диаметр струи – около миллиметра, а ее длина может регулироваться в пределах от 3 до 20 мм. Струя с температурой до 10000 0С легко рассекает мягкие ткани, испаряя их, одновременно заваривая стенки сосудов, идеально дезинфицирует операционное поле, остающееся в течение операции практически сухим, «усыпляет» окончания нервных волокон, обезболивая процесс. После операции ускоренно затягиваются разрезы, пациент меньше страдает от боли.

Плазменный скальпель работает без износа несколько тысяч часов. Нельзя не упомянуть еще об одном инструменте сварщиков – лазере, успешно применяемом медиками. Во многих клиниках лазерное излучение используется для диагностики и лечения различных болезней путем воздействия на биологически активные точки человека. Широко известно и применение миниатюрных лазерных установок для приварки отслаивающейся сетчатки глаза ко дну глазного яблока.

На сегодняшний момент выданы патенты на метод сварки живых мягких тканей, включая специальное автоматизированное сварочное оборудование и электроды, медицинские инструменты в таких странах, как Украина, США, Россия, Австралия и в ряде других ведущих стран мира.

Технология сварки:

Соединяемые слои ткани при помощи сварочного инструмента вводятся в соприкосновение своими поверхностными слоями. Далее хирург сжимает свариваемый участок ткани с помощью электродов сварочного инструмента и включает источник сварочного тока. После выполнения программы управления процессом сварки и отключения энергии, захваченная ткань освобождается, затем процесс должен повторяться до полного закрытия раны 4.

Рис.3 Биполярные инструменты для ВЧ сваркиживыхтканей

С помощью биполярного сварочного пинцета соединение продольных разрезов участка толстой кишки точечным сварным швом с достижением полной герметичности. Полная герметичность сварного шва подтверждена послеоперационным вскрытием через три месяца после эксперимента. При этом место наложения сварного шва определялось с трудом.

В настоящее время на аппаратах, созданных в ИЭС им. Е.О. Патона выполняется в среднем от 15 до 20 тысяч операций в год, проведено более 80000 операций на различных органах человека. При применении нового сварочного медицинского оборудования не было послеоперационных осложнений или кровотечения. Накопленный опыт показывает, что применение сварочной технологии обеспечивает получение внешне привлекательного шва, тонкого, ровного, изящного, не деформирующего орган, не уменьшающего просвет полых органов. Достигается полная герметизация соединения в месте сварочного шва и обеспечивается асептичность 4, 5.

Преимущества:

Использование сварочной технологии обеспечивает упрощение техники выполнения хирургической операции.

Результаты клинического применения способа сварки свидетельствуют о возможности уменьшения послеоперационных болей, простоте и безопасности применения разработанного оборудования.

Благодаря применению сварочной технологии значительно сокращаются кровопотери на 60-85%. Операции производятся на «сухом» операционном поле (без разрезания тканей).

Практически не используются шовный материал, клипсы, поскольку соединение происходит за счет родного материала свариваемого органа.

Сокращение длительности операции 20-50% и восстановительного периода приводит к уменьшению расходов на лекарственные препараты. В том числе и на наркотические средства.

Возможность проведения хирургического лечения больным, которые раньше считались неоперабельными. Быстрая и полноценная послеоперационная реабилитация.

Возможность проведения новых операций, недоступных для выполнения другими способами 4.

Достижения сварки в медицине:

Разработаны сплавы с памятью формы на основе титана и никеля, в которой температурный диапазон фазового превращения отвечает условиям безопасного медицинского применения.

Разработаны конструкции и изготовлены имплантаты и инструменты из этих сплавов, экстракторы, скобки и др. успешно испытаны в клиниках. Экстрактор новой конструкции с дополнительным нагревом до температуры примерно 40 0С успешно опробован в операциях.

Разработаны скобки, изготовленные из сплава с памятью формы, применяются для соединения обломков костей при операциях как опорно-двигательного аппарата, так и при черепно-мозговых и стоматологических операциях. Разработана новая технология сварки сосудов и других предварительно разрезанных мягких тканей животных и человека тканей без использования ниток, металлических скоб, клеев-припоев и т.п.

Основные особенности новой технологии:

исключение излишнего перегрева ткани за счет системы автоматического управления процессом сварки, действующей на основе обратных связей;

электроды, подводящие ток и сжимающие ткань, выполнены из хорошо полируемого и достаточно твердого материала, обладающего наиболее высокой теплопроводностью 5.

В настоящее время техника сварки мягких тканей находится в стадии широкого клинического освоения. Постепенно расширяются области ее применения, совершенствуются методики выполнения операции с учетом особенностей сварки тканей.

По мнению ученых, данный метод весьма перспективен и при трансплантации различных органов. Наряду с признанным мировым приоритетом технологии высокочастотной сварки живых мягких тканей высокую медико-техническую оценку получила конвекционно-радиационная термохирургическая аппаратура для остановки кровотечений, санации инфицированных и хронических гнойных ран в стационарных и полевых условиях. Очевидно, что сочетание остановки кровотечения и санации раны определяет широкие возможности ее применения в военно-полевой хирургии, медицине катастроф, больницах скорой помощи. Чрезвычайно перспективным представляется использование новой техники в ветеринарии – как для проведения хирургических операций, так и осуществления санитарной обработки городов (стерилизация бродячих животных). В будущем аппараты для сварки и термоструйной обработки живых тканей должны стать неизменным атрибутом каждой операционной.

Благодаря усилиям учёных и специалистов в области электросварки и медицины принесут большие успехи в хирургии, диагностике, новые конструктивные решения при создании медицинского оборудования и инструментария, разработке новейших материалов для протезирования 4, 6.

Сварка нашла своё применение в медицине. Этот процесс удивляет не только специалистов и хирургов, но все человечество, что способствует быстрому заживлению и облегчению проведения операций.

Библиографический список

Сварка мягких живых тканей. Иванов О.Н., к.т.н. Источник: Международная ассоциация «Сварка» Электронный ресурс – Режим доступа: http://iaw.org.ua/articles/svarka-mjagkih-zhivyh-tkanej/865.html.

Патон Б.Е., президент Национальной академии наук Украины, директор Института электросварки им. Е. О. Патона Сварка и родственные технологии. Журнал ТПП Украины «Деловой вестник» № 12(211), 2011.

Технологии сварки Электронный ресурс – Режим доступа: http://www.svarkainfo.ru/rus/lib/tech/bioweld/.

Сварка живых тканей - революционная технология в медицине Электронный ресурс – Режим доступа: http://plastichelp.ru/view/75/.

Применение сварки http: Электронный ресурс – Режим доступа: //weldingsite.com.ua/medicin.html.

Б. Е. Патон, И. В. Кривцун, Г. С. Маринский, И. Ю. Худецкий, Ю. Н. Ланкин, А. В. Чернец Сварка и родственные технологии Сварка, резка и термическая обработка живых тканей. Журнал ТПП Украины «Деловой вестник».

Похожие работы:

«Тема мероприятия: В защиту русского леса.Цели:1.Воспитание любви к Родине.2.Формирование экологической грамотности.3.Развитие эстетической культуры. "Широка страна моя родная Много в ней лесов, полей и рек, Я другой такой страны не знаю." Да, Россия великая страна! Она хозяйка огромных природных богатств. Одним из котор...»

«Пояснительная записка Рабочая программа курса "Растительный мир Новосибирской области" создана на основе Федерального государственного образовательного стандарта основного общего образования.Изучение биологического содержания краеведческой направленности на...»

«Тема: "Зависимость сроков цветения хризантем от сроков черенкования"Цель и задачи проекта: Цель: "Выявление оптимальных сроков черенкования хризантем для разных сроков цветения". Задачи: 1. Ознакомится с историей хризантем.2....»

«Урок _. Тема: Численность и размещение населения. Половозрастная структура населенияЦель: сформировать знания о численности населения;развивать умение анализировать изучаемый материал и систематизировать его в виде построе...»

«Приложение №5 Визитная карточка проекта Автор проекта Фамилия, имя, отчество автора Найверт Владимир Андреевич Регион, в котором находится школа FORMTEXT Новосибирская область Город, в котором находится школа Барабинск Номер и/или название школы Ж.д. школа-интернат № 18 Если Ваш учебный проект будет выбран для размеще...»

«Задания школьной олимпиады по биологии 7 класс Часть 11. Сезонные явления в жизни организмов изучаетА) БиологияБ) ФенологияВ) БотаникаГ) Экология2. Споры бактерий – это приспособлениеА) К питаниюБ) РазмножениюВ) ДыханиюГ) Перенесению неблагоприятных условий3. Участки...»

«П О С Т А Н О В Л Е Н И ЕАДМИНИСТРАЦИИ МЦНИЦИПАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯСЕЛА РОДНИКОВСКОГОАРЗГИРСКОГО РАЙОНА СТАВРОПОЛЬСКОГО КРАЯ 30.11.2016 с. Родниковское № 118 Об утверждении программы "Комплексное развитие транспортной инфраструктуры муниципального образования села Родниковского Арзгирского района Ставропольск...»

«Технологическая карта организация совместной непосредственно образовательной деятельности с детьми Тема : "Пришла Весна-красна." Возрастная группа: 2 младшая группа Форма НОД: Познавательно -исследовательская деятельность Форма организации групповая Учебно-методический комплект. Примерная о...»

«Биосфера. Функции живого вещества.1 вариант 1.  Благодаря окислительно-восстановительной функции живого вещества  1) органические вещества расщепляются до неорганических2) в организмах накапливаются химические элементы3) в биосфере накапливается кислород4...»








 
2017 www.ru.i-docx.ru - «Бесплатная электронная библиотека - электронные документы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.