Електрозварювання м'яких тканин

Електрозва́рювання м'яки́х ткани́н — спосіб з'єднання м'яких тканин при хірургічному втручанні за допомогою високочастотного електроструму. Винайдений в Україні[джерело?].

Метод використовується у понад 80 клініках України[1] та Росії, проведено понад 80 тисяч операцій[2]. За винайдення методу колектив авторів було відзначено Державною премією України в галузі науки і техніки (2004).[3]

Винайдення та застосування

Спосіб електрозварювання м'яких тканин було запропоновано Інститутом електрозварювання ім. Є. О. Патона НАН України. Ідея розробки належить академіку Борису Патону, під керівництвом якого працює колектив фахівців інженерного і медичного профілю.[4] З його ініціативи у 1993 році працівники Інституту електрозварювання спільно з хірургами Інституту клінічної й експериментальної хірургії (тепер — Інститут хірургії та трансплантології) й лікарні «Охматдит» провели експерименти, які підтвердили принципову можливість отримання зварного з'єднання різноманітних м'яких тканин тварин способом біполярної коагуляції. Розпочалися дослідження цієї технології в експериментальному відділі Інституту хірургії та трансплантології у 1992 році.[5]

Надалі проект «Зварювання м'яких живих тканин» став одним з двох пріоритетних напрямів діяльності Міжнародної асоціації «Зварювання» (МАЗ) заснованої у 1991 при Інституті електрозварювання. У 1996 році, відповідно до програми МАЗ, організовано міжнародний колектив за участю українських фахівців та американської фінансової компанії Consortium Service Management Group, Inc (CSMG).[4][6] У 1997 році українські фахівці вперше продемонстрували хірургічні операції із застосуванням електрозварювання м'яких тканин на тваринах у США. У 1998 році у Києві у шпиталі Військово-медичного управління СБУ розпочато експерименти зі зварювання тканин людини з використанням зварювально-медичного обладнання, розробленого і виготовленого в Інституті електрозварювання.[4]

Сукупність експериментів на контрольній групі тварин (свинях), а також на вилучених та вилучуваних органах людини із застосування зварювальної технології в загальній хірургії, що показали відтворюваність отримання позитивних результатів, слугувала підставою для видання Міністерством охорони здоров'я України свідоцтва про державну реєстрацію застосування зварювального обладнання в медичній практиці на 2001–2004, 2005–2010 та 2011–2015 роки (№ 9613/2010). Це дозволило провести освоєння способів зварювання м'яких тканин у понад 80 клініках України[1] та Росії для застосування в різних галузях загальної та малоінвазивної хірургії, а також розробити понад 130 методик оперативного втручання. На сьогодні за цією технологією було проведено понад 80 тисяч операцій на різних органах людини.[2] Технологія дозволена до клінічного використання в Україні, Сполучених Штатах, Росії та Білорусі.[1]

У 2004 році колективу авторів проекту на чолі з академіком Борисом Патоном було присуджено Державну премію України в галузі науки і техніки.[3]

Приклади операцій на людині

З використанням електрозварювальної технології в клінічних умовах можуть бути проведені наступні операції:[6]

Принципи дії

Схематично процес зварювання м'яких тканин складається з:

  • з'єднувані шари тканини дотикають одне одного поверхневими шарами;
  • далі хірург стискає зварювану ділянку тканини електродами зварювального інструменту та включає джерело струму;
  • після виконання програми керування процесом зварювання та вимкнення енергії, захоплена тканина звільнюється, а процес повторюється до повного закриття рани.[6]

Утворення зварювального з'єднання базується на ефекті електротермічної денатурації білкових молекул.[6] При впливі електроструму невисокої напруги частково руйнуються клітинні мембрани, внаслідок чого виділяється білкова рідина. За рахунок коагуляції (згортання) білка тканини злипаються — «зварюються». Через певний час морфологічна структура тканини відновлюється, тож рубця в звичному розумінні цього слова на прооперованому органі не залишається.[7]

Щоб відновлення втрученого органу проходило швидко і не несло ускладнень, теплове вкладення має бути мінімальним, але достатнім для утворення з'єднання. У зв'язку з цим вимоги до керування процесом зварювання значно підвищуються. Для спрощення завдання хірурга у керуванні процесом зварювання створено систему автоматичного управління.[6] Температура в зоні зварювання — 60-70 °C.[7]

В результаті проведених експериментів було відібрано методи застосування зварювальної технології у операціях на свинях:

  • з'єднання за допомогою біполярного зварювального пінцету поздовжніх розрізів ділянки товстої кишки точковим зварним швом з досягненням повної герметичності;
  • формування циркулярного анастомозу товстої кишки (повна герметичність зварного шва підтверджена післяопераційним розтином за три місяці по експерименту);
  • герметичне зварне з'єднання поздовжнього розрізу жовчного міхура — сформовано точковий зварний шов довжиною 6-7 мм.

Клінічно цей спосіб знайшов застосування, як у хірургічній ендоскопії, так і в лапароскопії. Цей спосіб зварювання вже застосовується в операціях у загальній хірургії, гінекології, пульмонології, нейрохірургії, отоларингології.[6]

Обладнання

Для використання електричного зварювання м'яких живих тканин Міжнародна асоціація «Зварювання» розповсюджує спеціальний апарат ЕК-300М1, що станом на березень 2012 коштував 41 500 грн.[8] У травні 2015 року отримав сертифікат про державну реєстрацію новий апарат з гнучкою системою оперативної підстройки ЕКВЗ-300 "ПАТОНМЕД", що розроблений і виробляється інститутом електрозварювання ім. Є.О.Патона.

Порівняння з іншими хірургічними методами

Порівняно з традиційними методами хірургії використання електрозварювання дозволяє скоротити час операції (у деяких випадках — до 60 хв) та втрати крові (на 200–300 мл). Шви від зварювання легше загоюються, і в сукупності це все призводить до зменшення витрат на лікувальні препарати, зокрема на наркотичні засоби.[6]

Порівняно з шовним методом

На відміну від традиційної хірургії, метод зварювання не потребує шовного матеріалу, скоб, кліпсів та зшивальних апаратів, оскільки з'єднання відбувається завдяки «рідному» матеріалові зварюваного органу за допомогою спеціального обладнання.[6] Місця швів при використанні методу електрозварювання легко загоюються, про що свідчить складність їх віднайдення під час розтину за місяць після операції. За словами Юрія Фурманова, місячні рубці на прооперованому кишківнику є «дуже тонкими» і «елегантними, практично непомітними».[5] У багатьох випадках це має ключове значення, оскільки причиною багатьох невдач при традиційних операціях є викликаний рубцюванням швів стеноз — звуження отвору трубчастих органів.[7]

Відсутність зшивального матеріалу у місці операції в свою чергу позбавляє можливості виникнення запального процесу та загрози виникнення інфекцій. При застосуванні зварювальної технології, за свідченням хірургів, не зафіксовано жодного випадку післяопераційних ускладнень; досягається повна герметизація з'єднання у місці зварного шва і забезпечується асептичність. Водночас метод зварювання дозволяє економити на шовних матеріалах.[5]

Велику перевагу електрозварювання дає у лапатоскопії, оскільки у цьому випадку накласти шви набагато складніше, ніж у відкритій хірургії.[7]

Порівняно з процесом коагуляції

Інший широко поширений метод високочастотної електрохірургії — процес коагуляції — викликає опік та омертвіння тканини у місці нагрівання, у той час як електрозварювання завдає значно менше травмування тканин і відсутність опіків. Це підтверджено морфологічними дослідженнями, а також відсутністю в процесі зварювання виділення диму і неприємного запаху. Це позитивно позначається як на здоров'ї пацієнта, так і хірурга, особливо у роботі з інфікованими. Значно менше травмування також сприяє швидшому та легшому загоюванню тканин прооперованого органу, відновленню його морфологічної структури і функцій.[6]

Процес коагуляції використовується також насамперед для розтинів та зупинки кровотечі, натомість електрозварюванням досягається з'єднання шарів тканини та утворення швів, які легко загоюються.[7]

Порівняно з ультразвуковою хірургією

У деяких випадках (наприклад, при операціях на печінці) електрозварювання дозволяє замінити дорогі та складніші у користуванні ультразвукові скальпелі.[7]

Перспективи використання

Завдяки міжнародному проекту «Зварювання м'яких живих тканин» і фінансовій допомозі зарубіжних партнерів елекрозварювання тканин сьогодні вже буденно застосовують у деяких сучасних клініках України[джерело?]. Водночас технологія досі має широкі перспективи на розвиток застосування у гінекології, урології, торакальній хірургії, офтальмології, онкології тощо. У перспективі технологія може знайти застосування у космосі, на морських суднах, підводних човнах тощо.[7]

У той час як американські партнери проекту «Зварювання м'яких живих тканин» вже запатентували зварювальне обладнання у 40 країнах світу,[9] зарубіжні фахівці уважно спостерігають за клінічним освоєнням методу в Україні.[7] Таким чином у майбутньому можливе широке міжнародне впровадження української технології.

Планується сертифікувати та виробляти апарати для зварювання живих тканини у Китаї. Цим напрямком, зокрема, займається Китайсько-український інститут зварювання ім. Є. О. Патона, створений у 2011 році.[10]

Див. також

Примітки
  1. Сергій Подпрятов: Як я зварюю людей (відео) — Платформа Свідомо, грудень 2009.
  2. (рос.) О компании — Международная ассоциация «Сварка»[недоступне посилання з липня 2019]
  3. Указ Президента України «Про присудження Державних премій України в галузі науки і техніки 2004 року», № 1458/2004
  4. Міжнародна асоціація «Зварювання» Архівовано 3 квітня 2011 у Wayback Machine. // Україна наукова. Національна Академія Наук України 2005.
  5. Лідія Суржик. Патонівський шов у… хірургії[недоступне посилання з квітня 2019] — Дзеркало тижня, № 1, 5 січня 2002.
  6. (рос.) О. Н. Иванова. Сварка мягких живых тканей[недоступне посилання з липня 2019] — Международная ассоциация «Сварка».
  7. Лідія Суржик. Зварники у білих халатах[недоступне посилання з липня 2019] — Дзеркало тижня, № 10, 13 березня 2004.
  8. (рос.) Аппарат для сварки живых мягких тканей ЕК-300М1 Архівовано 7 лютого 2012 у Wayback Machine. — Международная ассоциация «Сварка».
  9. (рос.) Сварка живых мягких тканей Архівовано 11 березня 2012 у Wayback Machine. — WeldingSite.com.ua.
  10. Володимир Коржик: «У Китаї плануємо виробляти наші апарати для зварювання живих тканин»[недоступне посилання з квітня 2019] — НАНУ, 26.11.2012.

Посилання
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.