Статті

Сварка живых тканей: теория, практика, перспективы

Специфические условия, в которых производятся сварка, резка или напыление различных изделий, привели к разработке уникального оборудования, а также способов выполнения сварочных работ на земле, под водой и в космическом пространстве. Сегодня накоплен достаточно большой опыт применения сварочных технологий мягких живых тканей во время хирургических операций. 

Универсальная технология

Одно из выдающихся достижений современной науки — разработка новых технологических процессов соединения и разъединения биологических тканей живых существ. Метод высокочастотной сварки мягких живых тканей был создан в Институте электросварки им. Е.О. Патона в тесном сотрудничестве с Международной ассоциа­цией «Сварка», ведущими медицинскими учреждениями Украины, а также американской компанией CSMG.

Внедрению сварочных технологий в медицинскую практику предшествовали многочисленные операции на кишечнике, печени, желчном пузыре у различных групп животных (крысы, кролики, собаки, свиньи), а также эксперименты на удаленных и удаляемых органах человека.

В декабре 2001 г. на расширенном заседании ученого совета Министерства здравоохранения с участием президента НАН Украины академика Б.Е. Патона, президента АМНУ акаде­мика А.Ф. Возианова, директоров многих академических институтов и ученых в области меди­цины было принято решение распространить клинический опыт применения новой хирургической технологии на ведущие медицинские учреждения страны. Особенностью данной технологии явля­ется универсальность ее применения в хирургии. Так, она позволяет, используя один сварочный комплекс, осуществлять коагуляцию, перекрытие сосудов до 10 мм, пересечение тканей, в том числе мышечной, сосудистой, паренхиматозной, в частности легочной, связок и пр, а также с минимальными кровопотерями получать герметичные и достаточно прочные соединения разрезов ткани продольными и кольцевыми сварными швами с помощью пинцетов и специальных зажимов.

Первую операцию с применением электросварочных технологий на базе Института хирургии и трансплантологии АМН Украины провели в 1999 г.: загерметизировали перфоративное отверстие желчного пузыря

Таким образом, метод высокочастотной сварки тканей продемонстрировал свою эффективность и успешно применяется в медицинской практике уже более 10 лет. За это время освоено более 150 различных хирургических методик и успешно выполнено около 100 тыс. операций в таких областях медицины, как общая и абдоминальная хирургия, травматология, пульмонология, проктология, урология, маммология, оториноларингология, гинекология, офтальмология и пр.

Как это происходит

Схематически основные явления, происходящие при сварке мягких тканей, можно описать следующим образом. С помощью сварочного инструмента ткани сопоставляют их поверхностными слоями. Затем хирург сжимает сварива­емый участок ткани с помощью электродов сварочного инструмента и включает источник сварного тока. Образование сварного соединения основано на эффекте электротермической денатурации белковых молекул. После завершения программы управления процессом сварки и отключения энергии захваченная ткань освобождается, затем процесс повторяется до полного закрытия раны.

Чтобы восстановление физиологической функции разрушенного органа протекало быстро и без осложнений, тепловое вложение должно быть минимальным, но достаточным для образования соединения. В связи с этим требования к управлению процессом сварки существенно повышаются. В то же время важно, чтобы процесс управления был простым для хирурга, который не должен отвлекаться и тратить время на настройку аппаратуры. С этой целью создана и успешно применяется система автоматического управления процессом сварки.

Преимущества

В настоящее время установлено принципиальное отличие воздействия на живую ткань процесса сварки от широко применяемой коагуляции. Последняя вызывает ожог и омертвление ткани в мес­те нагрева, в то время как при использовании сварочной технологии достигается значительно меньшее травмирование тканей, что подтверждается морфологическими исследованиями, а также отсутствием в процессе сварки выделения дыма и неприятного запаха. «Бездымная» технология положительно сказывается на здоровье не только больного, но и хирурга, особенно при работе с инфицированными пациентами.

Кроме того, исключается поражение ткани в месте сварки, что способствует более быстрому и легкому заживлению прооперированного органа, восстановлению его морфологической структуры и функций. В послеоперационный период не отмечали осложнений, которые можно было бы связать с применением сварочной технологии.

Как известно, применяемые се­годня методы соединения тканей имеют существенные недостатки, среди которых — развитие воспаления, инфекционных процессов, в частности формирование абсцессов в брюшной полости. При сварке тканей обеспечиваются полная герметизация соединения (сварного шва) и асептичность. Это подтверждают микробиологические исследования.

Сварочные технологии победно шагают по земле, в подводном мире и космосе. Сварка начинает свой путь в медицине. Она успешно применяется для соединения поврежденных тканей человека и восстановления жизнедеятельности его органов.

Борис Евгеньевич Патон

Очевидны и экономические преимущества, поскольку в «сварочной хирургии» практически не используются шовный материал, клипсы (соединение происходит за счет ткани сваривае­мого органа). Сокращение длительности операции и восстановительного периода уменьшает расходы на лекарственные препараты, в том числе наркоти­ческие средства.

Планы на будущее

Сегодня техника сварки мягких тканей находится в стадии широкого клинического освоения. Постепенно расширяется область ее применения, совершенствуются методики выполнения операции с учетом особенностей сварки тканей. По мнению ученых, данный метод весьма перспективен и при трансплантации различных органов. Наряду с признанным мировым приоритетом технологии высокочастотной сварки живых мягких тканей высокую медико-техническую оценку получила конвекционно-радиа­цион­ная термо­хирургическая аппаратура для остановки кровотечений, санации инфицированных и хронических гнойных ран в стационарных и полевых условиях. Очевидно, что сочетание остановки кровотечения и санации раны определяет широкие возможности ее применения в военно-полевой хирургии, медицине катастроф, больницах скорой помощи. Чрезвычайно перспективным представляется использование новой техники в ветеринарии — как для проведения хирургических операций, так и осуще­ствления санитарной обработки городов (стерилизация бродячих животных). В будущем аппараты для сварки и термоструйной обработки живых тканей должны стать неизменным атрибутом каждой операционной. В то же время масштабы современного использования рассматриваемых новых процессов и оборудования явно не соответствуют реальным потребностям, прежде всего отечественной медицины. По данным Международной ассоциации «Сварка», потребность в аппаратах для высокочастотной сварки живых мягких тканей только в Украине составляет до 500 единиц ежегодно, тогда как на практике приобретаются они различными клиниками в десятки раз меньше, и тенденции к улучшению не наблюдается. Для изменения ситуации необходимы централизованная поддержка государства и организация специализированной государственной программы развития электротермохирургии, базирующейся на отечественных разработках. Именно это позволит перейти к широкому их внедрению в хирургическую практику.

Подготовила Александра Демецкая, канд. биол. наук

“Фарамацевт Практик” #1′ 2014