способ инертно-газо-усиленной плазменной коагуляции с использованием криптона в режиме "спрей"

Формула изобретения

Способ инертно-газо-усиленной плазменной коагуляции с использованием криптона в режиме «спрей», включающий воздействие высокочастотным генератором с подачей на сопло рукоятки рабочего инертного газа, ионизацией газа разрядами высокочастотного тока, образованием конусовидного факела плазмы, проходящего от активного игольчатого электрода до коагулируемой ткани, отличающийся тем, что в качестве рабочего инертного газа используют криптон.

Описание изобретения к патенту

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к медицине, в частности к хирургии, эндоскопической хирургии, акушерству и гинекологии, дерматокосметологии, оториноларингологии. Изобретение может быть использовано для достижения надежного гемостаза при щадящей коагуляции глубжележащих тканей, а также для поверхностной деструкции патологических структур коагулируемых тканей как полых, так и паренхиматозных органов.

Известен способ фульгурации [1], который ограниченно используется в хирургии, дерматокосметологии. Способ состоит в бесконтактном монополярном воздействии энергии высокочастотного тока на ткань. Во время фульгурации электрод не касается ткани, между тканью и электродом образуется электрическая дуга, длина которой варьирует от 1 до 10 мм в зависимости от подаваемого напряжения. Последовательное возникновение таких разрядов позволяет достичь поверхностной деструкции патологических структур на определенной площади.

К недостаткам данного способа следует отнести:

1) ограниченное применение на полых органах из-за неоднородности струпа в ходе неравномерной коагуляции, которая может вызывать аррозивные кровотечения;

2) ограничение применения в эндоскопической хирургии ввиду хаотичного распространения разрядов, которое зависит от ориентации инструмента относительно коагулируемой ткани;

3) фульгурация сопровождается образованием дыма и запахов.

Также известен способ аргоноплазменной коагуляции (аблации) (АПК) [2]. Выбранный в качестве прототипа способ АПК - это метод монополярной высокочастотной хирургии, при котором энергия электромагнитного поля высокой частоты передается на ткань бесконтактным способом с помощью ионизированного газа - аргона. Электрохирургический блок генерирует высокочастотное электромагнитное поле между двумя полюсами - одним из которых является активный электрод, который находится в руке хирурга, а другим - пассивный электрод (пластина, которая накладывается на тело пациента). При обдуве активного электрода инертным газом - аргоном, происходит ионизация газа с образованием факела аргоновой плазмы. Посредством этого факела энергия высокочастотного электромагнитного поля бесконтактно передается на подлежащий участок ткани.

Под воздействием плазмы происходят локальный нагрев и коагуляция (аблация) ткани. При формировании слоя коагулянта электрическое сопротивление ткани возрастает и дальнейшее проникновение процесса вглубь автоматически прекращается, факел смещается на нескоагулированные (имеющие более низкое электрическое сопротивление) участки ткани. Образуется равномерный поверхностный слой коагулянта. Этот процесс происходит до тех пор, пока не будет достигнута равномерная аблация всей зоны воздействия. Глубина аблации не превышает 3 мм и зависит от установленной мощности и длительности воздействия.

АПК находит широкое применение как в «открытой», так и в эндо-, лапаро-, торакоскопической хирургии, а также в оперативном акушерстве и позволяет достичь гемостаза обширных кровоточащих поверхностей паренхиматозных и полых органов. Кроме того, способ-прототип используется в эндоскопической хирургии, гинекологии, дерматокосметологии, оториноларингологии, урологии и онкологии для обработки поверхностно поврежденных заболеванием тканей кожи, ротовой и носовой полостей, органов желудочно-кишечного и урогенитального тракта и приводит к замещению их здоровыми тканями.

К недостаткам прототипа следует отнести:

1) более глубокое термическое поражение коагулируемой ткани;

2) более медленное течение раневого процесса по сравнению с предлагаемым способом;

3) рубец после аргоно-плазменной коагуляции менее зрелый, отличается большими размерами.

Раскрытие изобретения

Задачей изобретения является достижение лучшего гемостатического эффекта при менее глубоком термическом поражении ткани, а также более поверхностная деструкция патологических структур коагулируемой ткани, значительное ускорение течения раневого процесса и регенерации тканей, подвергаемых лечению, с формированием более зрелого ремоделированного рубца при использовании криптоноплазменной коагуляции.

Авторами экспериментально установлено, что поставленные задачи решаются благодаря тому, что в способе инертно-газо-усиленной плазменной коагуляции с использованием криптона в режиме «спрей», включающем ионизацию криптона разрядами высокочастотного тока, образующих криптоноплазменный поток, который вызывает поверхностную коагуляцию ткани, в качестве рабочего тела применяется криптон вместо аргона, который используется в способе-прототипе.

Сущность предложенного способа заключается в бесконтактном монополярном электрохирургическом воздействии факела криптоновой плазмы на подлежащий воздействию участок ткани (Фиг.1). Для создания плазменной дуги электрохирургический генератор (HF) одновременно подает с определенной скоростью инертный газ криптон (Kr) на сопло рукоятки (2), расположенной на определенном расстоянии (d) (до 10 мм), а также ток высокой частоты (I_HF) в режиме «спрей» на активный игольчатый электрод (1), расположенный внутри этого сопла. В этот момент происходит ионизация криптона, образуется направленный конусовидный плазменный поток (3) от острия активного электрода к ткани (4), поверхность которой коагулируется (6). Электрическую цепь замыкает нейтральный электрод (5).

Между совокупностью существенных признаков заявляемого объекта и достигаемым техническим результатом существует причинно-следственная связь, в основе которой лежат различия физико-химических характеристик инертных газов аргона (Ar) и криптона (Kr), используемых в качестве рабочего тела для инертно-газо-усиленной плазменной коагуляции в режиме «спрей» (Табл. 1).

Технический результат.

Способ инертно-газо-усиленной коагуляции с использованием криптона в режиме «спрей» позволяет улучшить результаты воздействия на ткани по сравнению с результатами воздействия на ткань прототипа по ряду характеристик (Табл. 2).

Возможность осуществления заявляемого изобретения показана следующим примером.

Пример 1.

В период с июня 2010 г. по август 2012 г. в условиях экспериментальной лаборатории ГБОУ ВПО Тверская ГМА Минздрава России была проведена научно-исследовательская экспериментальная работа, в ходе которой на препаратах свиной печени в качестве рабочего тела для инертно-газо-усиленной плазменной коагуляции в режиме «спрей» параллельно с аргоном был впервые применен криптон.

Были проведены хронические эксперименты на лабораторных животных - 10 поросятах одной породы, женского пола массой 10±2 кг. В условиях нижнегрудной эпидуральной анестезии на фоне седации фенозепамом в экспериментальной операционной выполнялась верхнесрединная лапаротомия. На печени, в области ее края, стандартизированным цилиндрическим инструментом диаметром 10 мм наносились 12 однотипных повреждений, которые впоследствии подвергались инертно-газо-усиленной плазменной коагуляции с использованием криптона в режиме «спрей» (криптоно-плазменной коагуляции (КПК)) и аргоно-плазменной коагуляции (АПК) до достижения полного гемо- и холестаза.

Для гистологического исследования материал забирался с помощью стандартизированного цилиндрического инструмента диаметром 15 мм в момент операции и при проведении релапаротомии на 1-е, 3-е, 7-е 14-е и 30-е сутки. При микроскопическом исследовании полученных в момент операции препаратов ткани печени из зоны раневой поверхности, подверженной электрохирургическому воздействию АПК и КПК, во всех экспериментальных наблюдениях выявили однотипную тканевую реакцию. Вместе с тем, толщина зоны некротических и некробиотических изменений существенно разнилась и зависела от вида использованного инертного газа: аргон - 2,2±0,3 мм, криптон - 0,6±0,1 мм. Инфильтрат, отделяющий некротизированные ткани, состоял из редко расположенных полиморфноядерных лейкоцитов, объемная плотность которых при морфологическом исследовании составила при АПК 12,3±1,9, при КПК 6,1±1,1 соответственно. Раневая поверхность при обоих видах воздействия на значительной площади была покрыта тонким струпом, состоявшим из эритроцитов, лейкоцитов и десквамированных гепатоцитов. Его толщина варьировалась в пределах 2,1±0,3 мм при АПК и 0,2±0,02 мм при КПК соответственно. При использовании АПК в подлежащих участках печеночной ткани на глубине 2-4 печеночных долек от раневой поверхности отмечены эктазия печеночных вен, явления гидропической дистрофии паренхимы, умеренный отек соединительнотканных прослоек и периферические диапидезные кровоизлияния. При использовании КПК эти изменения отсутствовали или были незначительными.

На 1-е сутки объемная плотность лейкоцитов на границе зоны некроза составила 18,3±1,6 при КПК и 47,6±2,3 при АПК соответственно. При использовании АПК уже через сутки в зоне демаркации появились моноциты и макрофаги.

Через семь дней при микроскопическом исследовании суммарная зона некротических изменений увеличилась и уплотнилась за счет слияния зоны первичного некроза и зоны резерва некроза, независимо от вида газоплазменного воздействия. И составила при использовании КПК 1,4±0,2 мм и 6,4±0,4 мм при АПК соответственно. Объемная плотность капилляров на данном экспериментальном сроке при АПК и КПК составила 3,9±0,3 и 2,2±0,4 соответственно.

На 14-е сутки в гранулемах сохранялось значительное количество многоядерных гигантских клеток макрофагального ряда, количество которых при АПК кратно превышало количество аналогичных элементов при воздействии КПК (27,6±2,1 и 10,3±1,7 соответственно). Объемная плотность действующих капилляров по сравнению с 7 днем наблюдения при АПК сократилось вдвое, а при КПК втрое, и составила 2,1±0,5 и 0,8±0,3 соответственно.

На 30-е сутки поверхность зоны газоплазменного воздействия была покрыта сформированной нежной рубцовой тканью различной толщины: при АПК 3,4±0,8 мм, при КПК 0,9±0,2 мм. Следует добавить, что при использовании криптона рубец отличался отчетливыми признаками зрелости и ремоделирования.

Таким образом, криптон может быть использован в качестве рабочего тела при газоплазменной коагуляции. Отмечается значительное ускорение течения раневого процесса и регенерации с формированием более нежного ремоделированного рубца при использовании инертно-газо-усиленной плазменной коагуляции с использованием криптона в режиме «спрей».

Список использованной литературы

1. Лурье Р.Г. О гистологическихъ измененiях въ тканяхъ нормальныхъ и пораженныхъ раковымъ новообразованiемъ подъ влiянiемъ фульгурацiи. // Журнал акушерства и женских болезней. - СПб. - 1909. - С.1285-1292.

2. Обоскалова Т.А. и др. Лечение доброкачественных заболеваний шейки матки, влагалища и наружных половых органов методами широкополосной радиоволновой хирургии и аргоноплазменной аблации. Методическое пособие для врачей. - Екатеринбург. - 2007. - С.9, 10, 13, 20.

Таблица 1
Рабочее тело	Атомная масса	Энергия ионизации (эВ)	Радиус ионов (пм)
Ar	39,95	15,75	154
Kr	83,8	13,99	169

Таблица 2
Способ воздействия	Толщина струпа после коагуляции (мм)	Толщина рубца на 30-е сутки (мм)
Прототип	2,1±0,3	3,4±0,8
Предлагаемый способ	0,2±0,02	0,9±0,2