Ультразвуковые инструменты для разъединения тканей

В мировой хирургии ультразвуковой метод разъединения тканей применяют с середины XX века. В России основные оперативные приемы с использованием ультразвукового метода и инструментов впервые разработали А. В. Поляков, Г. Г. Чемянов, Г. А. Николаев, В. И. Лощилов и соавт. в 1964 г.

Механизм действия

В ультразвуковой хирургии используют инструменты, режущий край которых непрерывно колеблется с частотой от 10 до 100 кГц и амплитудой 5-50 мкм.

Источники получения ультразвука подразделяют на две группы:

1) механические;
2) электрические.

В механических преобразователях источником ультразвука является энергия потока жидкости или газа.

Механические преобразователи отличаются нестабильностью частот, ограничивающей их практическое применение.

Действие электрических преобразователей основано на получении магнитоконстрикционного или пьезоэлектрического эффекта.

Магнитоконстрикционный эффект основан на способности тел из железа, никеля и их сплавов периодически менять свои размеры в переменном магнитном поле.

Механизм воздействия ультразвука на ткани основан на двух принципах:

1) механическом, заключающемся в разрушении межклеточных связей за счет вибрации;
2) кавитационном, основанном на влиянии высокочастотных колебаний на ткани — в короткий промежуток времени в тканях создается отрицательное давление, которое приводит к закипанию внутри- и межклеточной жидкости при температуре 38 °С, а образующийся при этом пар разрушает оболочки клеток и, распространяясь по межклеточным пространствам, разделяет ткани; процесс коагуляции основан на денатурации белков крови и образовании естественного коагулянта под действием механических колебаний.

Рабочие наконечники

В настоящее время рабочими частями соответствующих аппаратов при использовании ультразвукового метода разъединения тканей являются:

— ультразвуковой нож (скальпель);
— ультразвуковое долото (остеотом);
— ультразвуковое сверло (трепан);
— ультразвуковые проводники для эндоваскулярного разрушения тромбов.

Общие правила рассечения тканей с помощью ультразвуковых инструментов

Не следует сильно надавливать рабочей кромкой инструмента на ткани, так как это может привести к развитию ряда нежелательных эффектов:

1) сильному нагреванию тканей в зоне воздействия;
2) термическому поражению тканей;
3) механической поломке ультразвуковой пилы или ножа.

При применении современных ультразвуковых щупов, основанных на эхолокации, не требуется соприкосновения с объектом для определения его координат.

При проведении ультразвукового инструмента вблизи сосудисто-нервного пучка возможно непосредственное или опосредованное его повреждение.

Ультразвуковой нож (скальпель)

С помощью ультразвукового ножа удобно осуществлять «мягкое препарирование» — расслоение тканей и отделение патологически измененных структур от нормальных.

Применение ультразвукового скальпеля наиболее целесообразно:

— при иссечении рубцов;
— для удаления опухолей;
— для вскрытия воспалительных очагов;
— при выполнении пластических операций.

Ультразвуковая пила

На режущей кромке ультразвуковой пилы располагаются зубья с шагом и высотой 1 мм.

Ультразвуковую пилу рекомендуется использовать:

— для рассечения костей в труднодоступных местах с опасной близостью кровеносных сосудов и нервов;
— для выполнения ламинэктомии и трепанации черепа;
— для рассечения грудины, ключиц, ребер, костей лицевого скелета, кисти и стопы.

Образование костной мозоли, перестройка костных трансплантатов после применения ультразвуковой пилы происходят обычно быстрее, чем после использования обычных инструментов (пилы или долота).

Ультразвуковая пила не разминает и не прижигает ткани. Кроме того, не происходит повреждение остающихся их частей.

С помощью ультразвуковой пилы возможно моделирование костных трансплантатов с высокой точностью.

Ультразвуковые трепаны и сверла

Действие ультразвукового трепана дополняется «извлечением» костных частиц и удалением образующейся стружки из раны. Поскольку опил кости получается ровным, эти инструменты удобны для проведения биопсии костной ткани, вскрытия гнойных очагов и удаления костных опухолей.

При использовании ультразвукового сверла не требуется механическое надавливание на ткани. Это обеспечивает относительную безопасность ультразвуковых манипуляций вблизи кровеносных сосудов и нервов.

Ультразвуковое сверло позволяет проделывать отверстия в кости под острым углом, а также формировать каналы дугообразной или иной сложной формы.

Термическое воздействие на кости ультразвукового сверла и трепана значительно меньше по сравнению с их механическими аналогами.

Ультразвуковая «сварка» костей

Для ультразвукового остеосинтеза используют инструменты с колебаниями рабочих частей с частотой 20-32 кГц.

При ультразвуковой «сварке» происходят следующие процессы:

— быстрое соединение стромы фрагментов;
— «сваривание» коллагеновых волокон одного фрагмента с коллагеновыми фрагментами другого фрагмента;
— моментальная диффузия мономера (например, циакрина);
— полимеризация мономера в кратчайшие сроки (30-40 секунд).

Ультразвуковую сварку костей применяют:

1. Для наружного остеосинтеза.
2. Для заполнения костных полостей после удаления гнойнонекротических очагов, кист, опухолей.

В качестве заполнителя в таких случаях применяют ауто- или аллокостпую «муку» или «щебенку», а также искусственную костную ткань.

3. Для восстановления конгруэнтности поверхностей при пластике ложных суставов.
4. Для создания новых точек прикрепления сухожилий или связок.
5. Для изготовления ауто- или аллокостных трансплантатов различных размеров и формы:

— костных пластинок;
— диафизов;
— мелких костей.

Г. М. Семенов
Современные хирургические инструменты