Chirurgia laser este o ramură a cunoașterii în dezvoltare dinamic. Această secțiune de chirurgie se bazează pe:
- privind îmbunătățirea constantă a ideilor fundamentale științifice despre esența fizică a fenomenului;
- dezvoltarea cuprinzătoare a aspectelor aplicate în legătură cu intervențiile chirurgicale endoscopice, precum și operațiile chirurgicale efectuate cu ajutorul accesului deschis;
- privind apariția sistematică a noilor modele de dispozitive pentru livrarea radiației laser la obiectul intervenției chirurgicale;
- privind dezvoltarea tehnologiilor avansate de fabricare a instrumentelor chirurgicale pentru efectul radiației laser asupra țesuturilor;
- privind îmbunătățirea continuă a echipamentului de protecție pentru membrii echipei chirurgicale.
Mecanismul efectului chirurgical al radiației laser asupra țesuturilor
Acțiunea unui fascicul laser pe țesuturi biologice se bazează pe următoarele efecte:
- energia unui fascicul de lumină coerentă monocromatică ridică brusc temperatura în partea limitată corespunzătoare a corpului;
- efectul termic se extinde pe o suprafață foarte mică, deoarece lățimea fasciculului focalizat este de 0,01 mm; în zona "iradiată" temperatura crește la 400 ° C;
- ca urmare a expunerii la temperaturi ridicate, punctul patologic arde imediat și se evaporă.
Efectul radiației laser este:
- Coagularea proteinelor țesutului viu;
- trecerea fluidului tisular în starea gazoasă;
- distrugerea țesutului, formată de un val de explozie.
Caracteristicile efectului biologic al radiației laser depind de următorii factori:
1. Lungimea de undă.
2. Durata impulsului.
3. Structura țesutului.
4. Proprietățile fizice ale țesutului iradiat (pigmentare, grosime, densitate, grad de umplere cu sânge).
Atunci când crește puterea radiației laser, forța și adâncimea acțiunii sale asupra țesutului cresc în proporție directă.
Până în prezent, au fost dezvoltate zeci de tipuri de lasere, concepute pentru a efectua o varietate de operații chirurgicale.
Chirurgile laser se disting în funcție de următorii indici:
- lungimea de undă;
- modalitatea (generarea continuă sau intermitentă a energiei luminoase);
- o metodă de a aduce radiații la țesuturi (contact sau fără contact).
Atunci când se utilizează radiații laser în timpul intervenției chirurgicale, membrii echipei chirurgicale trebuie să folosească ochelari și mănuși speciale de protecție.
Suprafața instrumentelor chirurgicale ar trebui să fie mată, excluzând reflectarea fasciculului laser cu posibilitatea de deteriorare a retinei ochilor chirurgului.
Fenomenul ablației, care se dezvoltă atunci când radiația laser interacționează cu țesuturile vii, este un fenomen complex care nu a fost studiat până în prezent.
Termenul "ablație" are următoarele interpretări:
- "îndepărtarea" sau amputarea ";
- "estomparea" sau "topirea".
Distingem următoarele mecanisme de interacțiune a radiației laser cu țesuturile biologice.
- Lungimea de undă este de 1064 nm.
- Adâncimea de penetrare a radiațiilor - până la 5-7 mm.
Când radiația laser interacționează cu un țesut viu, procesele se dezvoltă în următoarea secvență:
1. La o temperatură de până la 43 ° C, energia fotonilor de radiație laser este transformată în radiație termică, dar deteriorarea termică a țesutului este reversibilă.
2. Coagularea țesuturilor începe după atingerea unei temperaturi de aproximativ 55 ° C.
3. Când temperatura este ridicată la 100 ° C, dimensiunea zonei de necroză tisulară crește treptat.
4. Depășirea nivelului de 100 ° C este însoțită de evaporarea intensă a apei și de descompunerea termică a moleculelor organice (piroliza).
5. Depășirea temperaturii de 300 ° C duce la arderea straturilor de suprafață cu emisia de fum. În acest caz, produsele de combustie sunt depozitate pe suprafața craterului de ablație în creștere (Figura 40).
- Lungimea de undă - de la 3 la 10 nm.
- Adâncimea de penetrare în țesut este de până la 8-12 mm.
Acțiunea acestui mecanism este asigurată de laserele cu infraroșu (SSLaser). Acest mecanism este cel mai pronunțat atunci când este expus la țesuturile moi care conțin apă.
1. Încălzire rapidă directă a fluidului interstițial când temperatura atinge 50-70 ° C.
2. O creștere indirectă a temperaturii componentelor țesutului neapos.
3. Când temperatura atinge 100 ° C și mai mult, apare evaporarea explozivă a apei de țesut. Vaporii de apă împreună cu fragmente de structuri de țesut eruptează în afara zonei de expunere.
4. Se formează un crater profund de ablație.
Eficiența de ablație (masa materialului de țesătură scos din craterul exterior pe unitate de timp) este direct proporțională cu puterea radiației laser. Prin urmare, pentru a crește rata de îndepărtare a țesutului, puterea laserului trebuie să fie mărită, iar stoparea sângerării sau obținerea unui efect ablațional necesită o cantitate relativ mică de energie a radiației laser.
Se constată că o parte din materialul încălzit sub formă de topitură este un fel de rezervor de căldură transmis în afara craterului.
Astfel, acest mecanism de acțiune al radiației laser trebuie utilizat pentru a obține ablația maximă, însoțită de o deteriorare termică minoră a țesuturilor. Lasere cu aceste caracteristici sunt folosite pentru a taia următoarele țesuturi:
- Piele;
- mușchi;
- pereții unui organ gol (vezica biliară, vezică, intestin mic sau gros).
Cu o scădere a puterii specifice a radiației laser, grosimea stratului de "topire" scade și crește odată cu creșterea puterii. Cu toate acestea, grosimea țesutului termic coagulat nu este, de obicei, suficientă pentru hemostaza fiabilă.
Pentru a combina disecția eficientă a țesuturilor cu o oprire sigură a sângerării, este necesar să acționăm simultan asupra țesuturilor cu fascicule laser orientate către un punct:
- un laser asigură disecția țesuturilor;
- Al doilea laser este necesar pentru o hemostază fiabilă.
- Lungimea de undă este de 70-100 nm.
- Adâncimea de penetrare în țesut este de 3-6 mm.
Acest mecanism nu este fundamental diferit de mecanismul 2.
Sub acțiunea impulsurilor de putere ridicată care depășesc pragul de ablație, se dezvoltă următoarele faze ale procesului:
1. Materialul iradiat este topit.
2. Țesuturile distruse izbucnesc din craterul format.
Acest mecanism de acțiune are rolul de a afecta următoarele țesuturi:
- Oase;
- smalțul dinților;
- Dinți dentin.
Sub influența radiației laser pe țesuturi solide, încălzirea și topirea lor are loc simultan cu dezvoltarea procesului de evaporare continuă a explozivilor (tip "abraziv" termic sau "evaporator").
Lasere care asigură acțiunea mecanismului 3, se recomandă utilizarea pentru disecție:
- oase;
- țesut cartilaginos.
Când acest mecanism de interacțiune între radiațiile laser și țesuturile este modelat, pietrele pot fi rupte în lumenul organelor goale (vezica urinară, ureterul, vezica biliară).
Operația cu laser în implementarea mecanismului de acțiune descris mai sus necesită respectarea strictă a parametrilor de energie dat, datorită posibilității de avarie mecanică și termică nedorită a organelor.
- Lungimea de undă este de la 193 la 300 nm.
- Adâncimea de penetrare în țesut este de 2-9 mm.
Funcționarea acestui mecanism este asigurată de laserele care operează în partea ultravioletă a spectrului. Cel mai mare interes practic îl reprezintă așa-numitele lasere excimer:
Mecanismul de acțiune al laserului excimer are următoarele caracteristici:
1. Radiația laserurilor excimer (adică laserele care utilizează energia moleculelor dimer excitate - Ar2, F.Fe2, Kr2) este intens absorbită de componentele neapoase ale țesuturilor moi și tari.
2. Energia fotonilor la laserele excimer este de 10-15 ori mai mare.
3. Apa absoarbe practic energia laserului excimer.
Atunci când fasciculul laser interacționează cu țesuturile, procesul se dezvoltă într-o anumită ordine:
- În primul rând, există o distrugere rapidă a moleculelor în fragmente separate;
- apoi fragmente de molecule explodează exploziv spre exterior cu formarea unui crater de ablație. Erupția apare la o rată atât de mare încât cea mai mare parte a energiei termice nu poate fi transmisă pereților craterului. Ca rezultat, se formează un strat foarte subțire de topitură de-a lungul marginilor craterului (ablația "rece"), iar cea mai mare parte a energiei termice este evacuată în exterior.
Având în vedere efectul traumatic minim asupra țesuturilor din jur, laserele excimer pot fi utilizate pentru următoarele acțiuni:
- îndepărtarea endovasculară a plăcilor aterosclerotice;
- disecția periostului și a oaselor;
- disecția cartilajului;
- Operațiuni de precizie pe cochilii globului ocular.
Metode de a aduce radiații laser în țesuturi
Radiația laser a țesuturilor poate fi adusă la țesuturi în două moduri:
1. Metoda fără contact:
- transmiterea radiației printr-un sistem de lentile și diafragme;
- transmiterea radiației printr-un sistem oglindă mobilă și un capac cu lentilă de focalizare;
- Aducerea fasciculului printr-o fibră goală flexibilă cu o suprafață de oglindă;
- utilizarea unei fibre de cuarț flexibile;
- o combinație a unei fibre de cuarț flexibile cu un sistem optic de focalizare.
2. Metoda de contact:
- contactul direct al punctului ascuțit al ghidajului de lumină cu suprafața țesuturilor.
Ghidajul de lumină pentru a aduce radiații laser către țesuturi este un cablu flexibil, peretele căruia constă din următoarele straturi:
1. Externe - teflon.
2. Mediu - metal.
3. Intern - semiconductori.
Un strat semiconductor este un reflector pentru un fascicul laser care trece printr-un canal intern. Suprafața canalului interior este răcită de un curent de dioxid de carbon. Capătul de lucru din metal al ghidajului de lumină se termină cu o duză îngustată.
Utilizarea radiației laser pentru lipirea țesuturilor (sudare)
Conectarea nervilor se termină
Pentru a conecta capetele nervilor, laserele au cele mai mari perspective, asigurând o traumă minimă epineurie și excluzând distrugerea termică a axonilor.
Secvența de acțiuni pentru "sudarea cu laser" a capetelor nervilor este după cum urmează:
1. Conectarea capetelor centrale și periferice ale nervului cu diastază nu mai mare de 1 mm.
2. Impunerea unor straturi (2-3) de peliculă de fibrină pe zona defectului.
3. Prelucrarea circulară a joncțiunii fasciculului laser.
Conectarea capetelor vaselor
Cel mai potrivit pentru acest scop este un laser care oferă o topire superficială a structurilor de suprafață (nu mai mult de 125 μm). Secvența acțiunilor pentru sudarea cu laser a capetelor vaselor:
1. Impunerea clemelor vasculare în formă de L pentru încetarea temporară a fluxului sanguin.
2. Aproximarea capetelor vasului cu 3-4 suturi legate, situate la o distanță egală una de alta de-a lungul circumferinței.
Aceste cusături joacă rolul unor "ghiduri" specifice. Impunerea cusăturilor preventive în plus față de fixarea capetelor vaselor asigură fixarea intimă a intimei (eversion).
3. Suprapunerea circulară a "lipitorului" original la joncțiune. Una dintre variantele promițătoare de "lipire" este albumina 50%. Pentru a spori efectul absorbției radiației laser, zona de joncțiune a țesutului este umezită cu sânge, cerneală sau cianat de izotil de fl uresină.
4. Impactul asupra zonei de cuplare prin fasciculul laser. Expunerea este determinată de experiență și poate dura de la câteva secunde până la câteva zeci de secunde.
Topirea și întărirea adezivului de lipit asigură:
- conectarea mecanică puternică a capetelor vaselor;
- protejarea straturilor mai profunde (în special, intima) de deteriorarea termică.
5. Plasarea pe partea superioară a lipitorului în zona de îmbinare a plasturelui circular din auto-fascia (formând un fel de "ambreiaj").
6. Atașarea marginilor cuplajului la suprafața vasului prin "sudare cu laser".
7. Pentru a întări zona "de lucru" de deasupra acesteia, cusăturile adiacente conectează țesuturile adiacente (marginile mușchilor, marginile recipientului de țesut conjunctiv al mănunchiului neurovascular, marginile fasciei sale).
8. Îndepărtarea clemelor în formă de L pentru a restabili fluxul sanguin.
Pentru a preveni distrugerea joncțiunii capetelor vasului datorită impactului hemodinamic, clema periferică este mai întâi îndepărtată și numai atunci clema centrală este îndepărtată.
Conectarea capetelor intestinale
Pentru aplicarea unei anastomoză intestinală de sudura, laserul cu argon este cel mai potrivit, oferind o "încălzire" a țesuturilor la locul de îmbinare la o adâncime considerabilă. Acest lucru se datorează faptului că forța cusăturii intestinale asigură o conexiune a submucozei, iar etanșeitatea este restabilirea integrității membranei seroase.
Secvența acțiunilor la conectarea capetelor:
1. Prin o puncție separată a peretelui intestinal în inserția inserției lumenului (stent).
2. Marginile intestinului sunt legate prin suturi marginale nodale prin suturi catgut, suprapuse la o distanta de 10-16 mm una de cealalta. Aceste cusături asigură fixarea mecanică a marginilor intestinului și inversarea acestora pentru a menține continuitatea serozei.
3. În locul compusului impuneți "lipire" (50% albumină). Pentru a spori efectul absorbției radiației laser, site-ul joncțiunii de țesut este umezit cu sângele, cerneala sau cu cianatul de izocian fluorescein.
Pentru expunerea efectivă la radiațiile laser, uscarea țesuturilor trebuie evitată. Trebuie să monitorizați în mod constant severitatea proeminenței lipitorului.
Temperatura din zona de sudare a țesăturilor nu trebuie să depășească 89-90 ° C. Dacă aceste valori sunt depășite, rezistența articulației este redusă drastic.
În nici un caz nu ar trebui să se tolereze încărcarea țesuturilor în zona comună.
4. Pe partea de sus a lipitului din zona de îmbinare, suprapunerea este plasată automat din autofascia (sub forma unui "ambreiaj").
5. Marginile "ambreiajului" sunt fixate pe suprafața intestinului prin sudură cu laser.
6. Pentru a întări zona "de lucru" pe peretele intestinului în zone îndoielnice, este necesar să se impună cusături Lambert nodale gri-seroase.
7. Defectul peretelui intestinal după retragerea stentului este cusut în mod obișnuit.
Metoda de cobilare se bazează pe utilizarea proprietăților unui lichid electroconductiv (de exemplu, salina izotonică) în spațiul dintre electrod și țesut.
Atunci când se creează o tensiune ridicată între electrod și țesut, lichidul electroconductiv este transformat într-un strat ionizat de plasmă de vapori. Ca urmare a tensiunii de gradient în stratul plasmatic, particulele încărcate sunt accelerate în direcția țesutului. Aceste particule dobândesc suficientă energie pentru a distruge legăturile moleculare din structura țesutului. Această scindare moleculară are ca rezultat o îndepărtare a volumului țesutului. Datorită mișcării limitate a particulelor accelerate din plasmă, scindarea moleculară are loc numai în stratul de suprafață. Ca urmare, aplicarea metodei de cobilare este însoțită de distrugerea țesutului numai într-un volum dat, cu o necroză minimă a structurilor adiacente.
Energia, dezvoltată de particulele de plasmă, depinde de o combinație a unui număr de factori:
- numărul de electrozi;
- dimensiunile și caracteristicile lor geometrice;
- zona suprafeței de lucru a electrozilor;
- conductivitatea electrică a lichidului;
- rezistența lichidului.
Această metodă conduce la deteriorarea extrem de mică a țesuturilor colaterale profunde. Aceasta predetermină posibilitatea utilizării sale pentru acțiuni de precizie (de exemplu, scheletarea nervului fără a distruge chiar fibrele nervoase individuale).
Avantajele metodei cobaltului:
- Se folosește o plasmă relativ scăzută.
- Nu există supraîncălzirea țesuturilor vecine.
- Spre deosebire de modul pulsator laser cu ajutorul metodei de cobilare, este posibil un efect continuu asupra țesutului.
- Eficiența metodei de cobalt este mult mai mare decât atunci când se utilizează laserele excimer.
Folosind energia reziduală a particulelor accelerate, metoda bipolară de cobaltare permite îndepărtarea simultană a țesuturilor pentru a coagula vasele mici de sânge în zonele confuze.
Prin reducerea diferenței de tensiune sub nivelul formării plasmei și al clivării moleculare, este posibilă coagularea în vasele de sânge relativ mari.
G.M Semenov
Instrumente chirurgicale moderne
Scalpele - în funcție de scopul lor, scalpele sunt: - evidențiate, cu ajutorul cărora se fac incizii profunde, dar nu largi; - peritoneu - se fac incizii lungi si largi, dar nu profunde;
Dissector - scule auxiliare, care sunt proiectate: - să aducă ligaturi sub vasele situate la baza rănilor profunde; - izolarea secțiunilor principalelor vase de la pierderi.
Sonde chirurgicale. Ele sunt folosite pentru examinarea canalelor și a cavităților, de exemplu, pentru a determina adâncimea unei răni sau prezența unor corpuri străine, examinarea fistulei etc. Sondele sunt fabricate din.
Tuburi traheotomie sunt utilizate pentru introducerea în trahee (printr-o rana traheotomie) pentru inflamație, leziuni și tumori ale laringelui, pentru a permite aerului să pătrundă în plămâni. Tube.