Обґрунтування нового хірургічного методу гемостазу

МІНІСТЕРСТВО ОХОРОНИ ЗДОРОВ’Я УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНА МЕДИЧНА АКАДЕМІЯ ПІСЛЯДИПЛОМНОЇ ОСВІТИ

імені П.Л. ШУПИКА

ШВЕД ОЛЕНА ЄВГЕНІВНА

УДК 616.13/14–089.84+615.84

ОБҐРУНТУВАННЯ НОВОГО ХІРУРГІЧНОГО МЕТОДУ ГЕМОСТАЗУ

(експериментально–клінічне дослідження)

14.01.03 – хірургія

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата медичних наук

КИЇВ – 2008

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана на кафедрі пульмонології та торакальної хірургії Національної медичної академії післядипломної освіти імені П.Л. Шупика МОЗ України

Науковий керівник: доктор медичних наук

Подпрятов Сергій Євгенович,

Київська міська клінічна лікарня №1 МОЗ України,

начальник консультативно-діагностичного відділу

з малоінвазивною хірургією

Офіційні опоненти: доктор медичних наук, професор

Біляєва Ольга Олександрівна,

Національна медична академія післядипломної освіти

імені П.Л. Шупика МОЗ України, кафедра загальної та

невідкладної хірургії, професор

доктор медичних наук,

старший науковий співробітник

ЛИТВИНЕНКО Олександр Миколайович,

Національний інститут хірургії та трансплантології

імені О.О. Шалімова АМН України, відділ

лапароскопічної хірургії та холелітіазу,

провідний науковий співробітник

Захист дисертації відбудеться „ 29 ” жовтня 2008 р. о 12.00 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.613.08 при Національній медичній академії післядипломної освіти імені П.Л. Шупика МОЗ України (04112, м. Київ, вул. Дорогожицька,

9).

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Національної медичної академії післядипломної освіти імені П.Л. Шупика МОЗ України (04112, м. Київ, вул. Дорогожицька,

9).

Автореферат розісланий „ 29 ” вересня 2008 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради

Д 26.613.08, кандидат медичних наук, доцент Гвоздяк М.М.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Здійснення гемостазу є невід’ємним етапом будь–якого оперативного втручання. Від якості та швидкості забезпечення гемостазу залежить загальна тривалість операції, тяжкість перебігу післяопераційного періоду, характер відновлення функцій оперованих органів і тканин (M. L. Phippen, 1999; V. Martyn, L. Shannon, 2002).

Техніка гемостазу включає, як стандартні лігатурні способи, так і інші методи припинення кровотечі, зокрема, коагуляцію судин (аргон–плазмову, електричну біполярну, ультразвукову, лазерну), аплікацію пломбувальних матеріалів у вигляді клею, гелю, плівки. Проте, кожний з наведених методів гемостазу має як переваги, так і недоліки (Н.А. Майстренко, 2000; S. Ramakumar, 2002; J. E. Bernie, 2005; K. Rajbabu, 2007).  

Найбільш поширеним методом досягнення гемостазу є лігатурний, ефективний, проте, не завжди зручний, він вимагає багато часу та не виключає можливості виникнення післяопераційних "лігатурних" ускладнень (A. Carditello, 1987; K. C. Kajander, C. H. Pollock, 1996; A. Kirtikbhai, A. Patel, 2005).

В хірургії широко застосовують метод біполярної та монополярної електрокоагуляції, проте, його використання обмежене можливістю перекриття судин діаметром до 3 мм та виникненням термічного пошкодження навколишніх тканин (J. S. Kennedy, 1998; J. Landman, 2003; M. L. Morris, 2006).

Останнім часом впроваджені автоматизовані високочастотні електрокоагулятори, найвідомішим з яких є апарат LigaSure фірми Valleylab (Boulder, CO, США), Мaxium MarClamp фірми KLS Martin (Німеччина) та інші, але немає повідомлень про використання цих способів для надійного перекриття просвіту судин діаметром більше 5 мм (A. M. Carbonell, 2003; Y. W. Novitsky, 2005; G. W. Нruby, 2007).

Ідея застосування дозованого електротермомеханічного впливу на біологічну тканину реалізована в розробленому співробітниками Інституту електрозварювання імені Є.О. Патона НАН України способі електрозварювання для з'єднання м’яких тканин та стінок судин (Б. Є. Патон, 2001). Існують повідомлення про успішне використання методу в абдомінальній, торакальній хірургії, проктології, гінекології (М.П. Захараш, 2001; М.Ю. Ничитайло, О.М. Литвиненко, 2002; О.М. Гулько, 2003; А.О. Ковальчук, 2005). За даними гістологічних досліджень доведена відсутність коагуляційного некрозу та збереження життєздатності м’яких тканин в місці проходження зварювального імпульсу (Ю.О. Фурманов, А.А. Ляшенко, 2001; О.М. Литвиненко, 2002; Г.В. Бондар, 2004). Проте, недостатньо вивчені можливості зварювального перекриття судин середнього та великого діаметра, граничної міцності з’єднання стінок судин, температури тканин в місці зварювання, можливостей застосування методу в судинній хірургії, а також відсутня стандартизація цієї технології.

Профілактика тромбоемболії легеневої артерії у пацієнтів за наявності ембологенного тромбозу системи нижньої порожнистої вени має важливе значення (J. A. Heit, 2005; Report of the independent expert working group on the prevention of venous thromboembolism in hospitalized patients. UK Department of Health, 2007). Найбільш поширеним є метод парціального перекриття нижньої порожнистої вени шляхом ендоваскулярної імплантації кава–фільтра (В.Г. Мішалов, 2005; Л.Ф. Нікішін, 2007; K. A. Ballew, 1995; F. A. Anderson, 1998). Проте, значна частота появи ускладнень при застосуванні цього способу не дозволяє вважати проблему вирішеною (П.І. Нікульніков, 2005; Л.Ф. Нікішін, В.Й. Сморжевський, 2006; A. L. Jackson, 2002). Уникнути або зменшити частоту виникнення ускладнень дозволяє використання методів, які передбачають перекриття просвіту магістральної вени проксимальніше головки флотуючого тромбу (В.І. Русин, 2006).

Оскільки в сучасній хірургії збільшилися обсяг та складність оперативних втручань, а частота післяопераційних ускладнень, пов’язаних з недосконалим забезпеченням гемостазу не відповідає цим вимогам (О. Є. Бобров, 2001; О.О. Біляєва, 2003; E. F. Ritter, 1990; H. Schmidt, 1996; A. Pandya, 2008), очевидні актуальність і важливість опрацювання нових, більш досконалих методів гемостазу та перекриття судин різного діаметру.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота є фрагментом науково–дослідної роботи кафедри пульмонології та торакальної хірургії Національної медичної академії післядипломної освіти імені П.Л. Шупика МОЗ України “Реконструктивно–відновлювальна хірургія при захворюваннях та посттравматичних ускладненнях органів дихання” (номер державної реєстрації 0197UО14700), яка виконується спільно з Інститутом електрозварювання імені Є.О. Патона НАН України в рамках науково–дослідної роботи “Розвиток техніки електричного зварювання перерізів тканин різних органів людини, створення нових типів медичного інструмента, протезів та імплантатів” (номер державної реєстрації 010UО06156).

Мета і завдання дослідження. Мета роботи – обґрунтувати доцільність застосування методу електрозварювання біологічних тканин в автоматичному режимі для здійснення гемостазу, перекриття судин середнього та великого діаметру та впровадити метод в хірургічну практику.

Відповідно до поставленої мети сформульовані наступні завдання дослідження:

1. В експерименті відпрацювати оптимальну автоматичну електрозварювальну програму та характеристики інструменту для здійснення гемостазу і перекриття артерій та вен середнього та великого діаметру.

2. Встановити міцність зварних з’єднань судин, отриманих при використанні автоматичної електрозварювальної програми.

3. Впровадити в клініку метод електрозварювання біологічних тканин в автоматичному режимі для перекриття вен під час хірургічного лікування варикозної хвороби та провести оцінку ефективності його використання.

4. Розробити спосіб електрозварювального перекриття просвіту магістральної вени нижньої кінцівки за наявності флотуючого тромбу системи нижньої порожнистої вени для профілактики тромбоемболії легеневої артерії.

5. Проаналізувати результати застосування в клінічній практиці методу електрозварювання біологічних тканин в автоматичному режимі під час виконання гемостазу, здійснення доступів та мобілізації судин.

Об'єкт дослідження – гемостаз та перекриття судин різного діаметру з використанням електрозварювального комплексу "ЕК–300М1 – електрокоагулятор" (Код ДКПП, ОКП 33.10.15.790).

Предмет дослідження – артерії та вени тварин, видалені судини пацієнтів після виконання операцій, магістральні судини нижньої кінцівки за їх ураження.

Методи дослідження – манометричний, динамометричний, термометричний, клінічні, інструментальні – ультразвукове сканування м’яких тканин, ультразвукова допплерографія, ультразвукове дуплексне сканування артерій і вен, вимірювання регіонарного систолічного тиску, визначення РО2, статистичні.

Наукова новизна отриманих результатів. Вперше розроблена оптимальна автоматична програма електрозварювального комплексу "ЕК–300М1– електрокоагулятор" для здійснення гемостазу та перекриття судин середнього і великого діаметру, завдяки чому досягнуте надійне заварювання артерій і вен діаметром до 12 мм.

Вперше встановлено, що використання методу електрозварювання біологічних тканин за розробленою автоматичною програмою забезпечує міцність зварного з’єднання стінок судин не менше 500 мм рт. ст. (66,65 кПа).

Вперше встановлена можливість профілактики тромбоемболії легеневої артерії за наявності флотуючих тромбів у системі нижньої порожнистої вени шляхом перекриття магістральної вени нижньої кінцівки з застосуванням електрозварювального комплексу.

Вдосконалено методику застосування електрозварювання біологічних тканин для розділення тканин, здійснення доступів та мобілізації судин.

Практичне значення отриманих результатів. Застосування методу електрозварювання біологічних тканин в автоматичному режимі в клініці дозволило досягти надійного й швидкого гемостазу та уникнути використання сторонніх тіл – лігатур та кліпс, сприяло зменшенню об’єму інтраопераційної крововтрати – на 50–55% і скороченню тривалості оперативного втручання – на 30–35%. Завдяки цьому вдалося зменшити частоту ускладнень загоєння операційної рани, покращити результати хірургічного лікування хворих.

Використання електрозварювання біологічних тканин для перекриття магістральної вени вище головки флотуючого тромбу дає змогу ефективно попередити появу тромбоемболії легеневої артерії, уникнути ускладнень, пов’язаних з встановленням протиемболічного кава–фільтра.

Застосування методу електрозварювання біологічних тканин під час виконання різнопланових оперативних втручань в клініці дозволяє економити час, полегшує роботу хірурга завдяки універсальності зварювального комплексу та інструментів.

Особистий внесок здобувача. Дисертантом самостійно проведений аналіз даних літератури за темою дисертації, обґрунтована її актуальність, сформульовані мета і завдання дослідження, особисто проведені аналіз і статистична обробка отриманих результатів, сформульовані основні положення й висновки, написані всі розділи дисертаційної роботи.

Дисертантом безпосередньо виконано експериментальну частину з проведенням стендових досліджень на видалених судинах, на підставі аналізу отриманих результатів розроблені напрямок та програма подальших експериментальних досліджень. Всі експериментальні дослідження на тваринах виконані за безпосередньої участі дисертанта, внесений вирішальний вклад у створення автоматичної програми електрозварювання артерій і вен. Етапи оперативних втручань на судинах з застосуванням методу електрозварювання біологічних тканин виконані здобувачем особисто.

У співавторстві підготовлені публікації за темою дисертації, розроблені патенти, участь дисертанта полягає у визначенні провідної ідеї, опрацюванні способу, проведенні клінічних досліджень, оформленні результатів.

Апробація результатів дисертації. Основні положення і результати дисертаційної роботи викладені й обговорені на: науково–практичній конференції "Актуальні проблеми клінічної хірургії та трансплантології" (Київ, 2005); ювілейній науково–практичній конференції "Актуальні проблеми ангіології, хірургії серця та судин" (Чернігів, 2006); І з’їзді судинних та ендоваскулярних хірургів України (Київ, 2006); науково–практичній конференції "Інноваційні технології в ендоваскулярній хірургії та інтервенційній радіології" (Євпаторія, 2007); III семінарі з міжнародною участю "Досвід застосування електричного зварювання м’яких живих тканин в хірургії" (Київ, 2007); ювілейній науково–практичній конференції з міжнародною участю, присвяченій 35-річчю Інституту хірургії та трансплантології імені О.О. Шалімова (Київ, 2007); науково–практичній конференції "Інноваційні технології мініінвазивної хірургії" (Мигово, 2008); ювілейній науково–практичній конференції, присвяченій 90–річчю з дня народження академіка НАН та АМН України, професора О.О. Шалімова "Актуальні питання невідкладної хірургії" (Харків, 2008).

Обсяг і структура дисертації. Дисертаційна робота викладена на 172 сторінках друкованого тексту, складається з вступу, огляду літератури, 4 розділів власних досліджень, заключної частини, висновків. Дисертація ілюстрована 19 таблицями та 58 рисунками. Список використаних джерел містить 306 посилань, у тому числі 146 – кирилицею, 160 – латиною.

Публікації за темою дисертації. За темою дисертації опубліковані 11 робіт. З них 4 – статті у фахових наукових журналах, включених до переліку видань, рекомендованних ВАК України; 5 – у вигляді тез доповідей у матеріалах науково–практичних конференцій та з’їздів; отримані 2 патенти України на корисну модель.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Матеріали і методи дослідження. Робота виконана на базі хірургічного відділення №1 Київської міської клінічної лікарні №1 МОЗ України, кафедри торакальної хірургії та пульмонології НМАПО імені П.Л. Шупика МОЗ України, Інституту електрозварювання імені Є.О. Патона НАН України, Українського науково–практичного центру ендокринної хірургії та трансплантації ендокринних органів та тканин МОЗ України, кафедри хірургії Національного аграрного університету.

Основною ідеєю роботи було опрацювання автоматичного режиму електрозварювання біологічних тканин для здійснення гемостазу та надійного перекриття судин середнього і великого діаметру з використанням електрозварювального комплексу "ЕК–300М1 – електрокоагулятор" (Код ДКПП, ОКП 33.10.15.790), розробленого співробітниками Інституту електрозварювання імені Є.О. Патона НАН України та Міжнародної Асоціації “Зварювання” (Свідоцтво про державну реєстрацію зварювального хірургічного обладнання для застосування його в медичній практиці №1105–193 від 11.01.01 та № 3383/2004 від 28.10.04 від Державного Департаменту з контролю за якістю, безпекою та виробництвом лікарських засобів і виробів медичного призначення МОЗ України, Сертифікат відповідності UA1.012.0036349–07 від 27 березня 2007 р).

В основу роботи покладені результати проведених експериментальних досліджень з зварювального перекриття просвіту артеріальних та венозних судин діаметром від 2 до 12 мм, в тому числі 998 стендових досліджень видалених судин тварин, 256 стендових досліджень видалених судин хворих, експериментальні дослідження у 42 живих тварин (свині), під час проведення яких загалом здійснено перекриття 748 сегментів артерій і вен. Впровадження методу електрозварювального перекриття судин в клінічну практику розпочали з перекриття стовбура великої підшкірної вени нижньої кінцівки людини перед її видаленням під час виконання венектомії у 52 пацієнтів з варикозною хворобою. В клініці електрозварювання біологічних тканин застосоване у 137 хворих, яких лікували у хірургічному відділенні № 1 Київської міської клінічної лікарні №1 в період з 2003 по 2007 р. Чоловіків було 79 (57,7%), жінок – 58(42,3%). Вік пацієнтів у середньому (54,3 ± 7,8) року. У 41 пацієнта здійснили зварювальне перекриття вен під час виконання венектомії з приводу варикозної хвороби, у 16 – просвіту магістральної вени проксимальніше головки флотуючого тромбу з метою профілактики тромбоемболії легеневої артерії, в 11 – здійснення гемостазу та перекриття магістральних судин нижньої кінцівки під час її ампутації, у 69 з патологією периферійних артерій – здійснення гемостазу на етапах доступу до магістральних судин та виділення аутовенозного шунта.

На початковому етапі проведення стендових досліджень на видалених судинах тварин і людини використовували лабораторну модель зварювального пристрою, що надавало можливість відображати на моніторі криві (осцилограми) напруги та сили електричного струму, імпедансу тканин в місці зварювання, характер модуляції електричного імпульсу та змінювати ці параметри зварювального імпульсу з метою контролю за процесом зварювання та підбору оптимального режиму для надійного перекриття артерій і вен.

Кожне з’єднання стінок судин перевіряли на герметичність та міцність, для чого сегмент судини наповнювали ізотонічним розчином натрію хлориду, шляхом підвищення тиску з швидкістю 20 мм рт. ст. (2,67 кПа) за 1 с встановлювали ту величину тиску, під впливом якої виникала неспроможність шва. Тиск вимірювали з використанням електронного манометра DPG8000 M4026/1203 фірми Omega (США), сертифікованого за ISO 9001.

Під час проведення стендових досліджень на видалених судинах відзначено, що параметри електричного струму, необхідного для створення надійного з'єднання, різняться залежно від часу, що минув з моменту відбору судини. Тому результати електрозварювання видалених (після операції) тканин різняться від таких при зварюванні живих тканин.

Встановлення цього факту стало підгрунтям для початку проведення дослідження електрозварювання судин в експерименті на живих тваринах.

Дослідження проведене в гострих експериментах у 42 свиней,19 самців і 23 самиць, породи „Велика біла” масою 35–50 кг. В експерименті використовували аорту, НПВ, хвостову, загальні, зовнішні та внутрішні клубові, стегнові, загальні сонні, ниркові артерії та відповідні вени. У кожної тварини для дослідження забирали 16–24 сегменти судин. Загалом досліджено 748 сегментів судин: 527 артерій (198 – діаметром 3,0–4,9 мм, 194 – діаметром 5–6,9 мм, 135 – діаметром 7–12 мм) та 221 вена (109 – діаметром 3–5,9 мм, 112 – діаметром 7–12 мм).

У експериментальних тварин першої групи (19 свиней) зварювання здійснювали в ручному режимі, параметри високочастотного електричного імпульсу та тривалість його проходження крізь тканини змінювали на основі візуальних критеріїв процесу зварювання м’яких тканин. Для цього виконане зварювальне перекриття 356 сегментів судин живих тварин різного діаметра, в тому числі 207 артерії (81 – діаметром 3,0–4,9 мм, 67 – діаметром 5–6,9 мм, 59 – діаметром 7–12 мм) і 149 вен (76 – діаметром 3–5,9 мм, 73 – діаметром 7–12 мм). Були відкориговані оптимальні режими, відібрані у стендових дослідах, беручи до уваги те, що зварювання проводиться на судинах живих тварин, та зібрані дані для створення автоматичної програми управління процесом зварювання стінок судин.

Проаналізовані результати експериментів на 23 тваринах, із зварювального перекриття судин з використанням 6 варіантів автоматичної програми з метою обрання оптимальної універсальної програми. Для цього було здійснене зварювання 258 артерій (113 – діаметром 3,0–4,9 мм, 86 – діаметром 5–6,9 мм, 59 – діаметром 7–12 мм) і 134 вен (63 – діаметром 3–5,9 мм, 71– діаметром 7–12 мм).

З метою вибору оптимальної конструкції інструмента для зварювання судин проведено 150 експериментів з 7 типами зварювальних інструментів з різною формою електродів. Залежно від зміни форми електрода площа його робочої поверхні змінювалася від 30 до 180 мм2. Вплив форми та площі робочої поверхні затискачів на якість зварювального з’єднання вивчали в експерименті на аорті і артеріях свині та видалених венах людини.

З метою оцінки впливу сили стискання тканин між браншами зварювального інструмента на якість та міцність зварного з’єднання проведені 117 дослідів з використанням лабораторної моделі зварювального інструменту з динамометром. Беручи до уваги довжину робочого плеча інструмента та площу електродів, обчислювали питомий тиск в Н/мм² та встановлювали такі його значення, що забезпечували найбільш стабільний результат зварювання.

Вимірювали температуру тканин в зоні, що безпосередньо прилягала до робочої частини бранші зварювального інструменту, з використанням безконтактного термометру RS 465–9173 фірми "Raytek" (США) під час зварювання та протягом першої хвилини після припинення проходження зварювального імпульсу з інтервалом 10 с.

З метою доведення безпечності на надійності створеної автоматичної програми та інструментів для заварювання судин в умовах, максимально наближених до реальних умов живого організму людини, наступним етапом здійснили перекриття стовбура великої підшкірної вени нижньої кінцівки перед її видаленням у 52 пацієнтів з варикозною хворобою. Після видалення вени міцність отриманого з’єднання перевіряли за наведеною методикою.

Електрозварювання біологічних тканин під час виконання венектомії застосоване у 41 хворого основної групи. До контрольної групи включені 43 хворих, у яких виконували венектомію з використанням лігатурного способу. Вік хворих у середньому (43,4 ± 9,1) років. В усіх пацієнтів основної та контрольної груп діагностовано варикозну хворобу вен нижніх кінцівок та хронічну венозну недостатність в стадії С2 – С6 (за класифікацією СЕАР). У 32 (78%) пацієнтів основної групи відзначений неускладнений перебіг варикозної хвороби, у 9 (22%) – виявлені ускладнення, зокрема, тромбофлебіт поверхневих вен нижніх кінцівок, у 6 (14,6%) з них – гострий висхідний тромбофлебіт з тромбозом гирла великої підшкірної вени.

Електрозварювальне перекриття магістральної вени проксимальніше головки флотуючого тромбу за розробленою методикою здійснене у 16 хворих віком у середньому (54,1 ± 11,2) року. За даними УЗДС у 46 хворих виявлений флотуючий тромб системи нижньої порожнистої вени, у 22 (47,8%) з них – гострий венозний тромбоз з відповідними клінічними симптомами, у 6 (13,1%) – венозний тромбоз супроводжувався тромбоемболією дрібних гілок легеневої артерії, в 11 (23,9%) – флотуючий тромб виявлений на тлі посттромбофлебітичного синдрому. У 7 (15,2%) спостереженнях флотуючий тромб у венах нижньої кінцівки виявлений за даними ультразвукового дуплексного сканування як знахідка під час обстеження пацієнтів з приводу інших судинних захворювань (варикозна хвороба, ураження периферійних артерій). Всім хворим, у яких виявлений флотуючий тромб у судинах системи нижньої порожнистої вени проведено профілактику тромбоемболії легеневої артерії. До основної групи включені 16 хворих віком у середньому (54,1 ± 11,2) року, у яких здійснене електрозварювальне перекриття просвіту магістральної вени нижньої кінцівки; до контрольної групи – 30 хворих, яким для профілактики тромбоемболії легеневої артерії встановлювали кава–фільтр – у 23 (76,7%) або перекривали магістральну вену шляхом накладення лігатури – у 7 (23,3%).

Метод електрозварювання біологічних тканин застосований для здійснення гемостазу та перекриття просвіту магістральних судин нижньої кінцівки під час виконання її ампутації з приводу гангрени в 11 хворих основної групи, в тому числі у 7 (63,6%) – на рівні стегна, у 4 (36,4%) – на рівні гомілки. У 13 хворих (контрольна група) гемостаз здійснювали шляхом діатермокоагуляції, на магістральні судини кінцівки накладали лігатури.

Електрозварювання біологічних тканин з метою досягнення гемостазу на етапі здійснення доступу до артерій під час виконання артеріальних реконструктивних операцій застосоване у 69 хворих основної групи. Загалом у цих хворих здійснено 115 доступів до судин, в тому числі у 14 (12,2%) – заочеревинний доступ до аорти, клубових артерій та симпатичного стовбура (під час виконання поперекової симпатектомії), у 38 (33%) – доступ до стегнових артерій, у 46 (40%) – до підколінної артерії, у 17 (14,8%) – до гомілкових артерій.

В передопераційному періоді всі хворі були обстежені із застосуванням клінічних, лабораторних та інструментальних методів дослідження. Одночасно з загальноклінічними аналізами крові і сечі, визначенням рівня глюкози у крові, проводили біохімічні дослідження крові, визначали час зсідання крові, протромбіновий індекс, групу крові. Для оцінки стану гемодинаміки нижніх кінцівок всім хворим перед операцією проводили ультразвукове дуплексне сканування судин нижніх кінцівок з використанням сканерів Philips EnVisor (Голандія) та Toshiba Nemio (Японія) лінійним датчиком з частотою 5–12 МГц та конвексним датчиком з частотою 3–5 МГц.

Ефективність електрозварювання судин протягом виконання оперативного втручання оцінювали за візуальними ознаками, тривалістю операції або її етапу, за об’ємом інтраопераційної крововтрати. Після операції оцінювали частоту ускладнень загоєння рани (кровотеча, лімфорея, гематома, серома, лігатурна нориця). Для оцінки результатів зварювання використовували ультразвукове сканування м’яких тканин ділянки операційної рани у В–режимі та ультразвукове дуплексне сканування судин нижньої кінцівки, яке проводили на 3–тю та 7–му добу після оперативного втручання. Результати в пізньому післяопераційному періоді аналізували за клінічними даними та результатами ультразвукового дослідження ділянок операційної рани через 2 та 6 міс після оперативного втручання. Хворим, оперованим з приводу флотуючого тромбу системи нижньої порожнистої вени, додатково проводили ультразвуковий дуплексний контроль через 12 та 24 міс після оперативного втручання з метою вивчення змін венозної гемодинаміки та процесів реканалізації в тромбованих венах кінцівки. Віддалені результати хірургічного лікування (у термін 6–24 міс) проаналізовані у 121 (88,3%) пацієнта.

Статистична обробка отриманих даних проведена з використанням методів варіаційної статистики. Кількісні дані оцінювали за допомогою відображення середнього арифметичного та середнього стандартного відхилень. Для оцінки статистичної значущості відмінностей при порівнянні показників між групами використовували t–критерій Ст’юдента. Отримані результати обробляли з використанням комп’ютерної програми Statistica V 5.5A.

Результати дослідження та їх обговорення. За даними стендових досліджень, проведених на видалених судинах, встановлена принципова можливість герметичного перекриття судин середнього та великого діаметру (до 12 мм) із застосуванням методу електрозварювання біологічних тканин, встановлені візуальні ознаки повноцінності отриманих з’єднань. Проте, на етапі підбору оптимальних електричних параметрів зварювального імпульсу, герметичного з’єднання вдалося досягти у 49,5% спостережень при заварюванні видалених вен та у 37,8% – видалених артерій. Аналізуючи результати 998 експериментів, виділені найбільш часті причини неповноцінного зварювання судин, пов’язані з електричними характеристиками зварного імпульсу: "перекоагуляція" тканин, іноді з пересіченням судини по лінії зварювання – у 134 (13,4%) спостереженнях, недостатня енергія електрозварювального імпульсу, внаслідок чого з’єднання або не утворювалося, або втрачало герметичність одразу після заповнення судини рідиною – 267 (26,8%), коротке замикання через безпосередній контакт електродів один з одним під час проходження імпульсу – у 197 (19,7%).

Встановлено, що успішне заварювання судин суттєво не залежить від їх діаметру, а вирішальною мірою – від адекватності обраного режиму зварювання. Це дозволило сформулювати вимоги до характеристик струму та інструменту для перекриття судин. Нестабільний результат зварювання в стендових дослідженнях також був зумовлений тим, що після забору судини внаслідок дегідратації змінювалась електропровідність м’яких тканин, тому, у подальшому, дослідження з підбору режимів зварювання проводили на судинах живих експериментальних тварин.

На першому етапі експериментів на живих тваринах з використанням ручного режиму зварювання виділені характеристики електричного імпульсу, які давали можливість отримати задовільний результат зварювання. Ці показники для артерій становили: сила струму – 2,2–4,0 мА, напруга – 35–60 В, швидкість збільшення напруги змінного струму на першій стадії нагрівання ΔТ – 0,05–0,09 с, тривалість імпульсу 5–9 с за наявності модуляції току низькочастотними імпульсами; для вен: сила струму – 2,0–3,2 мА, напруга – 20–35 В, швидкість збільшення напруги ΔТ – 0,04–0,08 с, тривалість імпульсу 3–8 с за наявності модуляції току низькочастотними імпульсами. Проте, під час вивчення впливу режиму зварювання м’яких тканин на якість з’єднання встановлено, що використання відібраних наче б то "оптимальних" параметрів ручного режиму характеризувалось значними коливаннями міцності шва та термічного ураженням стінки судини, нестабільністю отриманих результатів. Ця нестабільність результату зварювання в ручному режимі зумовлена дією можливих перешкод (збурювань), пов'язаних з умовами виконання операції (забруднення робочих поверхонь електродів, змінна товщина шарів тканин, що підлягають зварюванню, коливання зусилля стиснення тканин електродами, шунтування струму суміжними ділянками тканини, неоднорідність тканин, що потрапляють у зону утворення з'єднання, підвищення температури електродів, зміни стану поверхні тканини (суха, волога, зі слідами крові та ін). Крім того, тривалість зварювального імпульсу в ручному режимі обирали на підставі візуальних ознак з’єднання під час проходження імпульсу, що вносило певний суб’єктивізм і робило процедуру зварювання м’яких тканин операторозалежною. Єдиний можливий шлях, що забезпечує можливість та поліпшує результати використання зварювання біологічних тканин в практичній хірургії - це автоматизація процесу з можливістю автоматичної корекції режиму під час зварювання з огляду на особливості тканин та зазначені збурювання.

У співробітництві з інженерами Інституту електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України створені 6 варіантів автоматичної програми зварювання судин, які різнилися параметрами модуляції, напругою змінного струму високої частоти та швидкістю збільшення напруги змінного струму. Проаналізовані результати зварювального перекриття судин різного діаметра з використанням цих 6 автоматичних програм з метою обрання оптимальної, універсальної.

Найкращі і найбільш стабільні результати отримані при здійсненні електрозварювання стінок судин з використанням програми № 6. Міцність електрозварювального з’єднання стінок судин, отриманого у 98,2% спостережень, становила у середньому (1066,7 ± 215,2) мм рт. ст (142, 19± 28,7 кПа). З огляду на отримані дані, автоматична програма № 6 введена в пам’ять зварювального комплексу для перекриття судин і всі наступні експерименти проводили з її використанням.

Нестабільний результат зварювання, отриманий в 1,8% спостережень при використанні програми № 6, зумовлений застосуванням інструментів з ручним дозуванням сили стиснення тканин електродами (пінцети або затискачі без кремальєри), що спричиняло коротке замикання або вислизування стінок судин з інструмента.

В стендових дослідженнях встановлено, що діапазон величин питомого тиску, за яких відбувається повноцінне з’єднання стінок судин, лежить в межах 0,5 – 3 МПа. В експерименті на живих тваринах найбільш стабільні результати за достатньої міцності з’єднань – у середньому (1324 ± 258) мм рт. ст. (176,5 ± 34,4 кПа) отримані при стисканні електродів зварювального затискача з кремальєрою на одну защіпку, при цьому сила стискання становила у середньому (1,9 ± 0,2) МПа.

Отримані результати взяті до уваги під час створення базових моделей затискачів з встановленою дозованою силою стискання між електродами, ізоляцією їх бічних поверхонь, що попереджає бічне поширення теплової дії. Інструменти оздоблені обмежувачами висотою 0,12 мм, які захищають тканини від надмірного перетискання та попереджують можливість виникнення короткого замикання під час проходження електричного імпульсу.

Під час вимірювання за допомогою безконтактного термометру температури тканин біля поверхні електродів зварювальних затискачів при проходженні електричного імпульсу встановлено, що максимальні значення її для судин різного типу і діаметру знаходяться у межах від (56 ± 1,9) до (81 ± 2,7) ºС. Короткочасний вплив на тканини зазначеної температури не спричиняє коагуляційний некроз та термічне ураження, а призводить до денатурації та коагуляції молекул білка, що є основою утворення зварного з’єднання.

З використанням розробленої та відпрацьованої в експерименті автоматичної програми № 6 та інструментів при заварюванні 342 сегментів судин живих тварин (діаметром від 3 до 12 мм) вдалося досягти надійного перекриття їх просвіту у 98,3% спостережень. Міцність зварного з’єднання була не менше 500 мм рт. ст. (66,65 кПа) в усіх спостереженнях. Це дозволило довести безпечність і надійність та обґрунтувати доцільність впровадження методу зварювання судин в автоматичному режимі в клінічну практику.

З метою впровадження зварювання судин в автоматичному режимі в клінічну практику у 52 хворих був перекритий просвіт стовбура великої підшкірної вени нижньої кінцівки перед її видаленням з приводу варикозної хвороби нижньої кінцівки. Загалом, досягти заварювання стовбура великої підшкірної вени нижньої кінцівки вдалося у 48 (92,3%) спостереженнях. В 4 (7,7%) спостереженнях за умови тромбозу стовбура великої підшкірної вени нижньої кінцівки на початку дослідження здійснити надійне перекриття вени (після виконання тромбектомії) з першої спроби не вдалося, що зумовило необхідність повторного проварювання цієї ж ділянки. Ця обставина взята до уваги інженерами, здійснено корекцію автоматичного режиму для зварювання стінок вен на тлі їх тромбофлебітичних змін. В подальшому у 7 (13,5%) спостереженнях використовували відкорегований режим, що забезпечило надійність зварного з’єднання з першої спроби в усіх спостереженнях, міцність шва становила у середньому (772 ± 104) мм рт. ст. (102,9±13,9 кПа). Середня міцність зварного з’єднання стінок вени без явищ тромбофлебіту в 41 спостереженні складала 864±158 мм рт ст (115,2 ± 21,1 кПа) і не була меншою, ніж 500 мм рт ст (66,65 кПа) в жодному спостереженні.

Під час виконання венектомії електрозварювальне перекриття гирла, гілок великої та малої підшкірних вен нижньої кінцівки, а також перфорантних вен здійснене у 41 хворого основної групи. При використанні технології електрозварювання судин для виконання венектомії надійне заварювання гілок та гирла великої та малої підшкірних вен нижньої кінцівки досягнуте в усіх хворих. У 12 (29,3%) з них після заварювання гирла великої підшкірної вени нижньої кінцівки, незважаючи на збереження герметичності зварного шва до кінця операції, накладали контрольну лігатуру на гирло безпосередньо перед накладенням швів на шкіру. Проте, відсутність у цих хворих ознак кровотечі з заварених гілок та перфорантних вен після операції дозволила у наступних 29 (70,7%) хворих відмовитись від використання лігатур під час виконання венектомії та обмежитись застосуванням зварювального методу.

Застосування відкорегованої автоматичної програми забезпечило надійне перекриття гирла великої підшкірної вени нижньої кінцівки у 6 (100%) хворих на тлі тромбофлебіту з тромбозом гирла вени. Повторне проварювання цієї ділянки не проводили. Ознак неспроможності зварних з’єднань не було.

При порівнянні середньої тривалості виконання венектомії та етапу обробки гирла великої підшкірної вени нижньої кінцівки у хворих основної та контрольної груп встановлено, що застосування методу електрозварювання м’яких тканин дозволило достовірно (Р < 0,05) зменшити тривалість операції на 25–35%.

Післяопераційні ускладнення, зокрема, кровотечу, лімфорею з операційної рани, утворення гематоми та сероми, опік чи інші ураження шкіри, внаслідок використання електричного струму високої частоти, не виявлені.

За даними ультразвукового дослідження м'яких тканин в ділянці операційної рани ознаки розгерметизації кукси великої підшкірної вени нижньої кінцівки, заварених її гілок та перфорантних вен з утворенням гематоми не спостерігали. Вираженість запальної реакції в ділянці операційної рани у хворих основної та контрольної груп не відрізнялась. Післяопераційний тромбоз глибоких вен нижньої кінцівки за даними ультразвукового дуплексного сканування не спостерігали.

Можливість зварювального перекриття вен середнього та великого діаметра використана для розробки способу лікування гострого венозного тромбозу глибоких вен нижньої кінцівки (деклараційний патент України на корисну модель 21186/1 "Спосіб хірургічного лікування гострого венозного тромбозу глибоких вен нижньої кінцівки", 2006 // Бюл. №1), застосований в клініці у 16 хворих.

При виявленні за даним ультразвукового дуплексного сканування ембологенного флотуючого тромбу в загальній стегновій вені у 9 (56,2%) хворих першим етапом здійснювали тромбектомію флотуючої головки тромбу, другим етапом, при неможливості виконання повноцінної тромбектомії з дистального сегменту вени, застосовували електрозварювальне перекриття поверхневої стегновой вени дистальніше місця впадіння глибокої вени стегна. Аналогічним чином, перекриття підколінної вени дистальніше місця впадіння прохідних литкових вен та/або малої підшкірної вени нижньої кінцівки здійснене у 3 (18,8%) хворих за наявності флотуючого тромбу підколінної вени. За наявності флотуючого тромбу в литковій вені її просвіт перекритий в місці впадіння в підколінну вену у 4 (25%) хворих.

Зварювальне перекриття зазначених вен досягнуте в усіх спостереженнях. Появи тромбоемболії легеневої артерії після операції не було. В ранньому післяопераційному періоді за даними ультразвукового дуплексного сканування виявлене утворення оклюзуючого тромбу в просвіті вени до рівня її перекриття. Подовжений у проксимальному напрямку тромбоз не спостерігали. Ознак тромбозу прилеглих до ділянки зварювання артеріальних та венозних судин внаслідок поширення теплової дії електрозварювального імпульсу не було.

За даними ультразвукового дуплексного сканування у віддаленому періоді (6–24 міс) у 9 (56,2%) хворих основної групи відзначено часткову реканалізацію вени дистальніше місця перекриття. У 7 (43,8%) хворих (у 4 – після перекриття литкової вени, у 3 – поверхневої стегнової вени) зберігався оклюзуючий тромбоз. Повна реканалізація просвіту вени у зазначені строки спостереження не виявлена в жодному спостереженні. У 7 (100%) хворих контрольної групи, яким просвіт вени перекривали шляхом накладення лігатури, в ці ж самі терміни обстеження виявлений оклюзуючий тромбоз вени до місця її перев’язки без ознак реканалізації.

При аналізі результатів застосування найбільш поширеного способу профілактики тромбоемболії легеневої артерії – імплантації кава–фільтра з 23 хворих з ембологенним флотуючим тромбозом судин системи нижньої порожнистої вени у 3 (13%) – виникла емболія в кава–фільтр з подальшим формуванням тромбозу нижньої порожнистої вени. Це спричинило розвиток синьої флегмазії нижньої кінцівки та необхідність її ампутації на рівні стегна – в 1 (4,3%) хворого, а у віддаленому періоді – у 2 (8,7%) хворих – до виникнення синдрому нижньої порожнистої вени з важкою хронічною венозною недостатністю обох нижніх кінцівок (стадії С IV–VI, за класифікацією СЕАР). У 2 (8,7%) хворих за умови наявності діагностованого флотуючого тромбу у литкових венах (в 1 спостереженні) та у малогомілкових венах (в 1 спостереженні), не зважаючи на встановлення кава–фільтра, виникла тромбоемболія гілок легеневої артерії через кава–фільтр, що спричинило смерть одного хворого (летальність 4,3%).

Аналіз отриманих даних свідчить, що за однобічної локалізації флотуючого тромбу, особливо у венах малого діаметру, застосування зварювального перекриття вени як альтернативного способу профілактики тромбоемболії легеневої артерії дозволяє надійно запобігти її розвитку, уникнути ускладнень, пов’язаних з встановленням протиемболічного кава–фільтра, не призводить до погіршення гемодинамічних умов відтоку крові від кінцівки та, у порівнянні з лігатурним методом, забезпечує більш сприятливі умови для перебігу процесів реканалізації тромбованого венозного сегмента.

Під час виконання реконструктивних операцій на артеріях електрозварювання біологічних тканин застосували для здійснення доступу до них у 69 хворих.

Особливістю застосування електрозварювання біологічних тканин при здійсненні доступу до магістральних судин крізь тканини з великою щільністю кровоносних та лімфатичних судин є можливість одномоментного досягнення гемостазу та безкровного розсічення м’яких тканин довжиною від 2,5 до 4,5 см, товщиною від 5 до 15 мм без ознак пошкоджуючої теплової дії на навколишні тканини. На відміну від цього, при застосуванні біполярної коагуляції необхідність здійснення багаторазової повторної електрокоагуляції поверхні розсічених тканин, прошивання та перев’язування окремих судин в межах цієї поверхні для досягнення надійного гемостазу зумовлює утворення струпу коагуляційного некрозу та залишення в рані сторонніх тіл (лігатур).

На відміну від діатермії, електрозварювання біологічних тканин на етапі здійснення доступу до магістральних судин дозволило досягти більш досконалого гемостазу внаслідок можливості надійного перекриття судин діаметром понад 2 мм за відсутності бічного поширення теплової дії, що дозволяє, при необхідності, виконувати безкровно мобілізацію магістральної судини в тісному міжфасціальному просторі без загрози пошкодження її стінки.

Встановлене достовірне (Р < 0,05) зменшення тривалості здійснення доступу до судин у хворих основної групи, в порівнянні з контрольною, найбільш виражене при застосуванні заочеревинного доступу, що зумовлене особливими перевагами методу зварювання біологічних тканин у порівнянні з діатермокоагуляцією під час маніпулювання на добре васкуляризованих тканинах та при необхідності пересічення масивів м’язів.

Після операції у 1 (1,45%) хворого основної групи в ділянці операційної рани утворилася серома. Ускладнення загоєння рани в контрольній групі відзначені у 7 (9,59%) хворих, зокрема, лімфорея – у 2 (2,74%), гематома – у 1 (1,37%), серома – у 2 (2,74%), лігатурна нориця – у 1 (1,37%), нагноєння операційної рани з інфікуванням шунта – в 1 (1,37%). Відзначене зменшення частоти ускладнень з боку операційної рани зумовлене тим, що при застосуванні методу електрозварювання біологічних тканин створюються сприятливі умови для неускладненого її загоєння завдяки забезпеченню якісного гемостазу, відсутності в рані сторонніх тіл (лігатур) та ділянок коагуляційного некрозу, як наслідку надмірної теплової дії електрокоагуляції.

Під час виконання реконструктивних операцій на артеріях метод електрозварювання біологічних тканин також використовували для перекриття гілок великої підшкірної вени нижньої кінцівки при підготовці її як аутовенозного шунта. Для цього здійснили перекриття 24 венозних гілок діаметром 1–3 мм у 4 хворих. При контрольному наповненні шунта розчином гепарину в усіх спостереженнях встановлена його герметичність, яка зберігалась на тлі пульсації при включенні шунта в артеріальний кровоток. Тривалість етапу відбору великої підшкірної вени нижньої кінцівки для шунта з застосуванням зварювання становила у середньому (34 ± 12,5) хв, стандартної методики – (47 ± 9,8) хв. Таким чином, застосування електрозварювання дозволило достовірно (р < 0,05) зменшити період підготовки вени для шунта завдяки відмові від зав’язування лігатур. Після операції кровотечі з ран не було. За даними ультразвукового дослідження у В–режимі гематоми вздовж шунта не виявлені. За даними ультразвукового дуплексного сканування на 3–тю та 7–му добу шунти в усіх 4 спостереженнях прохідні.

Під час виконання ампутації нижньої кінцівки у 11 хворих метод електрозварювання біологічних тканин застосований для забезпечення гемостазу та перекриття її магістральних судин.

Виконання ампутації нижньої кінцівки передбачає необхідність розсічення м’язів, які містять велику кількість кровоносних і лімфатичних судин різного діаметру, тому можливість одномоментного досягнення якісного гемостазу в масиві м’яких тканин підтверджує переваги застосування методу електрозварювання біологічних тканин у порівнянні з електрокоагуляцією. Завдяки цим особливостям зварювання встановлене достовірне (p < 0,05) зменшення тривалості ампутації нижньої кінцівки на 30–35% у хворих основної групи в порівнянні з такою у контрольній групі, що, як наслідок, сприяло зменшенню тривалості періоду загального знеболення.

Застосування методу електрозварювання біологічних тканин сприяло достовірному (р < 0,05) зменшенню об’єму інтраопераційної крововтрати на 50–55%, дозволило оперувати на "сухому операційному полі", що відіграє важливу роль у зменшенні загальної травматичності оперативного втручання, створює сприятливі загальні та місцеві умови для неускладненого загоєння операційної рани, особливо у пацієнтів з тяжкими супутніми серцево–судинними захворюваннями, цукровим діабетом, порушенням функції нирок.

На основі аналізу клінічних даних та за допомогою ультразвукового сканування у В–режимі ускладнення загоєння рани встановили у 2 (15,4%) хворих контрольної групи, в тому числі гематома в ділянці операційної рани – у 1 (7,7%), лігатурна нориця – у 1 (7,7%). Завдяки забезпеченню досконалого гемостазу та відмові від застосування сторонніх тіл (лігатур) у хворих основної групи ускладнень загоєння операційної рани не спостерігали.

При перекритті магістральних судин кінцівки за допомогою методу зварювання біологічних тканин отриманий хороший результат, зокрема, міцне заварювання судин, хоча їх діаметр становив у середньому (8,7 ± 0,7) мм – для стегнової артерії та (9,4±1,5) мм – для стегнової вени. Після зняття зварювального затискача відзначали, що кукса артерії пульсувала, кукса вени заповнювалась кров’ю, зварний шов герметичний в усіх спостереженнях. Ознак розгерметизації кукси артерії або вени не спостерігали.

За даними ультразвукового дуплексного сканування, яке проводили на 3–тю та 7–му добу після виконання операції, ознаки післяопераційного тромбозу загальної та поверхневої стегнових артерій і вен (при здійсненні ампутації кінцівки на рівні стегна), підколінних артерії та вени (при здійсненні ампутації кінцівки на рівні гомілки) не виявлені. Тобто, електротермічний вплив зварювального імпульсу на стінку судини діє локально в зоні зварювання і не спричиняє виникнення тромбозу в навколишніх ділянках судинного русла.

ВИСНОВКИ

У дисертаційній роботі представлене вирішення важливої науково–практичної задачі з розробки хірургічного методу досягнення гемостазу та перекриття судин середнього та великого діаметру з використанням автоматичної програми вітчизняного електрозварювального комплексу "ЕК–300М1 – електрокоагулятор", що дозволило зробити наступні висновки:

1. На підставі аналізу проведених експериментальних досліджень встановлені оптимальні параметри електрозварювального імпульсу для надійного перекриття артерій і вен діаметром до 12 мм, які стали основою для створення автоматичної програми електрозварювання судин.

2. При використанні відпрацьованих автоматичної програми та інструментів для перекриття судин середнього та великого діаметра зварне з’єднання витримує тиск не менше 500 мм рт. ст. (66,65 кПа).

3. Застосування методу електрозварювання біологічних тканин під час хірургічного лікування варикозної хвороби дозволяє зменшити тривалість оперативного втручання на 23–35%, уникнути використання сторонніх тіл (лігатури, кліпси), не викликає побічний вплив та не спричиняє виникнення ускладнень загоєння рани, ураження м'яких тканин, глибоких вен та шкіри.

4. Застосування розробленого і впровадженого в клінічну практику альтернативного способа зварювального перекриття магістральної вени нижньої кінцівки вище головки флотуючого тромбу забезпечує надійну профілактику тромбоемболії легеневої артерії, дозволяє уникнути ускладнень, пов’язаних з встановленням протиемболічного кава–фільтра, не погіршує гемодинамічні умови відтоку крові від кінцівки.

5. Застосування автоматичного режиму зварювання біологічних тканин для досягнення гемостазу під час здійснення доступу до магістральних судин та ампутації нижньої кінцівки забезпечує надійний та швидкий гемостаз, що сприяє достовірному зменшенню об’єму інтраопераційної крововтрати на 50–55%, зменшенню тривалості оперативного втручання на 30–35%, зменшенню частоти появи ускладнень загоєння операційної рани.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Мініінвазивні втручання на венах при застосуванні електрозварювання / Ю.М. Гупало, О. Є. Швед, А.В. Павлючик, О.М. Іванова, О.В. Лебедев // Львів. мед. часопис. – 2005. – № 2. – С.85–86. (Автором особисто виконані операції, проведений аналіз результатів та підготовлена до публікації стаття).

2. Максимальна міцність шва при пересіченні артерій за допомогою електрозварювання / С. Є. Подпрятов, О. Є. Швед, О.В. Лебедев, С.Г. Гичка, А.Г. Дубко, А. Є. Трунов, В.В. Бернацький, О.Т. Зельниченко // Серце і судини. – 2006. – № 4. (додаток). – С.387 – 389. (Автором особисто здійснені експериментальні дослідження, аналіз та тлумачення результатів, визначений напрям подальшої роботи).

3. Швед О. Є. Обґрунтування застосування електрозварювання як методу гемостазу (клініко–експериментальне дослідження) / О. Є. Швед // Харк. хірург. школа. – 2008. – № 2. – С.306 – 308. (Автором особисто здійснені експериментальні дослідження, проведений аналіз результатів, виконані операції в клініці, підготовлена до публікації стаття).

4. Експериментальне обґрунтування нового методу гемостазу / О. Є. Швед, С. Є. Подпрятов, Ю.М. Гупало, О.В. Лебедев, А.Г. Дубко // Клін. хірургія. – 2008. – № 7. – С.49 – 54. (Автором особисто здійснені експериментальні дослідження, проведений аналіз результатів).

5. Пат.21186/1 Україна. МПК А61В17/12. Спосіб хірургічного лікування гострого венозного тромбозу глибоких вен нижньої кінцівки / С. Є. Подпрятов, Ю.М. Гупало, О. Є. Швед, С.М. Диденко (Україна). – Заявл.25.05. 2006; Опубл.15.01. 2007 // Бюл. №.1. (Автором запропонований та впроваджений в клінічну практику спосіб хірургічного лікування гострого венозного тромбозу).

6. Пат.24145/1 Україна. МПК А61В18/12. Інструмент для плікації стінок вен нижньої кінцівки / С. Є. Подпрятов, Ю.М. Гупало, О. Є. Швед (Україна). – Заявл.06.07. 2006; Опубл.15.01. 2007. // Бюл. №.1. (Автором запропонований та впроваджений в клінічну практику інструмент для плікації стінок вен).

7. Профілактика тромбоемболії легеневої артерії з використанням електрозварювальної плікації глибоких вен / Ю.М. Гупало, О. Є. Швед, А.В. Павлючик, С. Є. Подпрятов, І.М. Слободянюк, О.В. Лебедев, А.Г. Дубко [Тези наук. –практ. конф. "Актуальні проблеми клінічної хірургії та трансплантології", К., 2005] // Клін. хірургія. – 2005. – № 4–5. – С.49 – 50. (Автором запропонований та впроваджений в клінічну практику інструмент та спосіб профілактики тромбоемболії легеневої артерії, написана стаття).

8. Використання електрозварювання під час виконання операцій на артеріях у хворих на цукровий діабет / Ю.М. Гупало, О. Є. Швед, А. Є. Трунов, А.Г. Дубко [Тези наук. –практ. конф. "Рани мяких тканин. Проблеми шпитальної інфекції", К., 2005] // Клін. хірургія. – 2005. – № 11–12. – С.18 – 19. (Автором особисто проведено впровадження методу в клінічну практику, проаналізовані результати, підготовлена до публікації стаття).

9. Використання методу електрозварювання в хірургії ембологенного венозного тромбозу / Ю.М. Гупало, О. Є. Швед, О.В. Лебедев, А. Є. Трунов [Тези наук. –практ. конф. "Актуальні питання клінічної хірургії та трансплантології", К., 2006] // Клін. хірургія. – 2006. – № 4–5. – С.68. (Автором особисто проведено ультразвукове дослідження та виконані етапи операції з застосуванням електрозварювання).

10. Пересічення артерій з використанням автоматичного електрозварювання / С. Є. Подпрятов, О. Є. Швед, Ю.М. Гупало, С.С. Подпрятов, О.В. Лебедев, С.Г. Гичка, А.Г. Дубко, А. Є. Трунов, В.В. Бернацький, О.Т. Зельниченко [Тези ювілейної наук. –практ. конф. з міжнародною участю, присвяченій 35-річчю Інституту хірургії та трансплантології імені О.О. Шалімова, К., 2007] // Клін. хірургія. – 2007. – № 5–6. – С.55. (Автором особисто проведені експериментальні дослідження та виконані етапи операції з застосуванням електрозварювання).

11. Лікування гострого висхідного тромбофлебіту, поєднаного з гострим тромбозом глибоких вен нижньої кінцівки: застосування кава–фільтра чи електрозварювання / О. Є. Швед, Ю.М. Гупало, Г.І. Макаренко [Тези наук. –практ. конф. "Актуальні проблеми клінічної хірургії", К., 2008] // Клін. хірургія. – 2008. – № 4–5. – С.89. (Автором особисто проведено ультразвукове дослідження та виконані операції з застосуванням електрозварювання, проведений аналіз матеріалу для написання статті).

АНОТАЦІЯ

Швед О. Є. Обґрунтування нового хірургічного методу гемостазу (експериментально–клінічне дослідження). – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата медичних наук зі спеціальності 14.01.03 – хірургія. – Національна медична академія післядипломної освіти імені П.Л. Шупика МОЗ України. – Київ, 2008.

Дисертація присвячена застосуванню нового хірургічного методу досягнення гемостазу та перекриття просвіту судин середнього і великого діаметра за допомогою методу електрозварювання біологічних тканин в автоматичному режимі.

В основу роботи покладені результати проведених експериментальних досліджень із зварювального перекриття артеріальних та венозних судин діаметром від 2 до 12 мм, зокрема, 998 стендових досліджень з видаленими судинами тварин, 256 стендових досліджень з видаленими судинами пацієнтів, експериментальні дослідження у 42 живих тварин (свині), під час проведення яких загалом здійснене перекриття 748 сегментів артерій і вен.

Встановлені оптимальні параметри електрозварювального імпульсу для надійного перекриття артерій і вен діаметром до 12 мм, які стали основою для створення автоматичної програми електрозварювання судин, при застосуванні якої зварний шов витримує тиск не менше 500 мм рт. ст. (66,65 кПа).

В клініці електрозварювання біологічних тканин та стінок судин застосоване під час виконання операцій у 137 хворих. У 41 пацієнта здійснили зварювальне перекриття вен під час виконання венектомії з приводу варикозної хвороби, у 16 – магістральної вени проксимальніше головки флотуючого тромбу з метою профілактики тромбоемболії легеневої артерії, в 11 – гемостаз та перекриття магістральних судин нижньої кінцівки під час виконання її ампутації, у 69 пацієнтів з приводу ураження периферійних артерій – гемостаз на етапах здійснення доступу до магістральних судин та підготовки аутовенозного шунта.

Встановлено, що застосування методу електрозварювання біологічних тканин, при хірургічному лікуванні варикозної хвороби дозволяє зменшити тривалість оперативного втручання на 23–35%, уникнути використання сторонніх тіл. Використання розробленого і впровадженого в клінічну практику альтернативного способу зварювального перекриття магістральної вени нижньої кінцівки вище головки флотуючого тромбу є надійним методом профілактики тромбоемболії легеневої артерії, дозволяє уникнути ускладнень, пов’язаних з встановленням протиемболічного кава–фільтра, не погіршує гемодинамічні умови відтоку крові від кінцівки.

Доведено, що застосування методу електрозварювання біологічних тканин під час виконання доступів до магістральних судин, ампутації нижньої кінцівки забезпечує надійний та швидкий гемостаз, що сприяє достовірному зменшенню частоти ускладнень загоєння операційної рани, зниженню об’єму інтраопераційної крововтрати на 50–55%, скороченню тривалості оперативного втручання – на 30–35%.

Ключові слова: гемостаз, електрохірургія, електрокоагуляція, електрозварювання судин.

АННОТАЦИЯ

Швед Е.Е. Обоснование нового хирургического метода гемостаза (экспериментально–клиническое исследование). – Рукопись.

Диссертация на соискание научной степени кандидата медицинских наук по специальности 14.01.03 – хирургия. – Национальная медицинская академия последипломного образования имени П.Л. Шупика МЗ Украины. – Киев, 2008.

Диссертация посвящена применению нового хирургического метода гемостаза и перекрытия сосудов среднего и крупного диаметра с помощью электросварки биологических тканей в автоматическом режиме.

В основу работы положены результаты проведенных экспериментальных исследований перекрытия артериальных и венозных сосудов диаметром от 2 до 12 мм с применением метода электросварки биологических тканей, в том числе 998 стендовых опытов на удаленных сосудах животных, 256 – на удаленных сосудах пациентов, эксперименты на 42 живых экспериментальных животных (свиней), при проведении которых осуществлено перекрытие 748 сегментов артерий и вен.

В экспериметальных условиях подобраны и отработаны оптимальные параметры электросварочного импульса для надежного перекрытия артерий и вен диаметром до 12 мм, которые стали основой для разработки автоматической программы электросварки сосудов. В стендовых опытах установлено, что величина удельного давления браншей сварочного инструмента на ткань, при котором удается достичь полноценного соединения, составляет (1,9 ± 0,2) МПа. Полученные результаты использованы при разработке конструкции базовых моделей сварочных инструментов для перекрытия сосудов с дозированой силою сдавления между электродами, изоляцией боковых поверхностей, наличием ограничителей высотой 0,12 мм. В экспериментах установлено, что природная прочность стенки артерии составляет в среднем от 1864 ± 237 мм рт ст (248,5 ± 31,6 кПа) до 2700 ± 95 мм рт. ст. (359,9 ± 12,7 кПа) стенки вены - от 1473 ± 372 мм рт ст (196,3 ± 49,6 кПа) до 1932 ± 185 мм рт. ст. (257,5 ± 24,7 кПа), в зависимости от диаметра и типа сосудов. Доказано, что при использовании отработанной автоматической программы и инструментов для перекрытия сосудов среднего и крупного диаметра сварочное соединение выдерживает гидростатическое давление не менее 500 мм рт. ст. (66,65 кПа), при чем средняя его прочность составляет (1066,7 ± 215,2) мм рт. ст. (142,1 ± 28,7 кПа). Температура мягких тканей в точке контакта с электродом во время прохождения сварочного импульса лежит в пределах от (56 ± 1,9) до (81 ± 2,7) ºС, что исключает возможность возникновения коагуляционного некроза, приводит к процессам денатурации и коагуляции молекул белка, являющихся основой образования сварочного соединения биологической ткани.

В клинике метод электросварки биологических тканей использован при выполнении оперативных вмешательств у 137 пациентов. У 41 пациента осуществили сварочное перекрытие вен при выполнении венэктомии по поводу варикозной болезни, у 16 – магистральной вены проксимальнее головки флотирующего тромба в целях профилактики тромбоэмболии легочной артерии, у 11 – осуществили гемостаз и перекрытие магистральных сосудов нижней конечности во время ее ампутации, у 69 пациентов с патологией периферических артерий – гемостаз на этапах осуществления доступа к магистральным сосудам и подготовки аутовенозного шунта.

Установлено, что применение электросварочного перекрытия сосудов при хирургическом лечении варикозной болезни позволяет сократить продолжительность оперативного вмешательства на 23–35%, при этом избежать необходимости использования инородных тел (лигатур, клипс) и, связаных с этим, осложнений заживления операционной раны.

Применение разработанного и внедренного в клиническую практику альтернативного способа перекрытия магистральной вены нижней конечности прокимальнее головки флотирующего тромба с использованием метода сварки биологических тканей является надежным методом профилактики тромбоэмболии легочной артерии, позволяет избежать осложнений связанных с постановкой противоэмболического кава–фильтра, не ухудшает гемодинамические условия оттока крови от конечности.

Доказана возможность применения метода электросварки биологических тканей для надежного перекрытия магистральных сосудов нижней конечности при ее ампутации, не смотря на то, что их диаметр составлял в среднем (8,7 ± 0,7) мм – для бедренной артерии и (9,4±1,5) мм – для бедренной вены. Использование метода для перекрытия ветвей большой подкожной вены с целью подготовки ее в качестве аутовенозного шунта было успешным во всех наблюдениях и позволило сократить длительность этой процедуры с (47 ± 9,8) мин., при применении стандартной лигатурной методики, до (34 ± 12,5) мин.

Методом ультразвукового дуплексного сканирования доказано, что использование отработанной автоматической сварочной программы соединения стенок сосудов среднего и крупного диаметров не приводит к их тромбозу в послеоперационном периоде.

Установлено, что применение электросварки биологических тканей при осуществлении доступов к магистральным сосудам, ампутации нижней конечности обеспечивает надежный и быстрый гемостаз, что способствует достоверному уменьшению объема интраоперационной кровопотери на 50–55%, частоты осложнений заживления операционной раны, сокращению продолжительности оперативного вмешательства на 30–35%. Результатами клинических исследований подтверждены особые преимущества этого метода хирургического гемостаза по сравнению с другими при необходимости осуществления манипуляций в хорошо кровоснабжаемых тканях, пересечении крупных массивов мышц. Отмечено, что электросварочный метод характеризуется минимальным боковым распространением теплового воздействия на ткань, что делает возможным и безопасным его применение вблизи места прохождения магистральных сосудов и нервных стволов, в трудно доступных местах. Сочетание в одном аппарате возможности диссекции, коагуляции и соединения тканей позволяет считать электросварку сосудов универсальным и перспективным методом хирургического гемостаза.

Ключевые слова: гемостаз, электрохирургия, электрокоагуляция, электросварка сосудов.

SUMMARY

Shved O. E. Substantiation of new surgical method of hemostasis (experimentally-clinical research). – Manuscript.

Thesis for graduation the scientific degree of candidate of medical sciences by the speciality 14.01.03 – surgery. – The P. L. Shupic National Medical Academy for Postgraduate Education, Public Health Ministry of Ukraine, Kyiv, 2008.

The thesis is devoted to use of new surgical method of hemostasis and sealing the vessels of medium and large diameter with the help of automatic program of electric tissue welding. Scientific work provides the results of experimental welding occlusion of arterial and venous vessels 2-12 mm in diameter, including 998 bench tests of resected animal vessels, 256 bench tests of resected human vessels, and also experiments involving 42 live animals (pigs), during wich 748 vessel obturations were performed.

Experimentally established optimal parameters of electric tissue welding impulse for reliable occlusion of arterial and venous vessels 2-12 mm in diameter became a basis for development of vessel welding automatic program. The strength of vessel welding connections, obtained with the use of this program were not less then 500 mm Hg (66,65 кРа).

In clinic the method of vessel welding has been used for performance of operative investigations in 137 patients.41 patients with varicose disease have undergone welding veins occlusion during the performance of venectomy, in 16 patients - tissue welding way of deep vein occlusion more proximally the apex of thrombus for prophylaxis of pulmonary thromboembolism. In 11 patients vessel welding has been used to carry out hemostasis and obturate the main vessels of the lower extremity during it amputation. In 69 patients with peripheric artery deseases tissue welding hemostasis has been used to reach main vessels and to prepare the autovenous shunt.

It has been established, that vessel welding in surgical treatment of varicose desease allows the reduction of operation duration on 23–35% and avoiding the use of foreign body. Application of developed and clinically introduced welding way of vein occlusion more proximally the apex of thrombus is a reliable method for prophylaxis of pulmonary thromboembolism. It allows to avoid complications caused by implantation of cava-filter and does not worsen hemodynamic conditions of blood outflow from the lower extremity.

It was proved, that use of method of vessel welding in performing accesses to main vessels and carrying out limb amputation provides a reliable and fast hemostasis, that causes depression of wound complications frequency, decreases blood loss level on 50–55%, reduces operation time on 30–35%.

Key words: hemostasis, electrosurgery, electrocoagulation, electric welding of vessels.