Физические основы применения ультразвука в хирургии. Особенности применения ультразвука в хирургии Применение в хирургии склеивающих веществ ультразвука лазера

Поиск и разработка методов снижения травматичности, кровопотери и болевых ощущений при хирургических операциях, методов, позволяющих ускорить заживление послеоперационных ран и рассасывание рубцов, а также методов, облегчающих труд хирурга-оператора, - важные задачи современной хирургии, решению которых способствует применение ультразвука.

Можно выделить две основные области использования ультразвука в оперативной хирургии. Это инструментальная ультразвуковая хирургия и локальные разрушения в глубине тканей с помощью фокусированного ультразвука.

ИНСТРУМЕНТАЛЬНАЯ УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ХИРУРГИЯ

За последние годы в практику стали широко внедряться физические методы хирургического воздействия с применением электрокоа- гуляционной, лазерной, криогенной и ультразвуковой техники.

Принцип действия ультразвуковых инструментов

Рабочая часть ультразвукового хирургического ножа имеет традиционную форму лезвия скальпеля, соединенного волноводом с магни- тострикционным или пьезокерамическим преобразователем. Рабочая часть может иметь и другую форму в соответствии с требованиями выполняемой операции. Амплитуда колебаний режущей кромки в зависимости от поставленной задачи может быть изменена от 1 до 350 мкм, а частота выбирается в диапазоне от 20 до 100 кГц. Как известно, трение покоя больше, чем трение скольжения, поэтому трение между двумя поверхностями уменьшается, если одна из них совершает колебательные движения. Именно поэтому работа с ультразвуковыми инструментами требует от хирурга меньших усилий.

Характер разрушения тканей под действием ультразвукового хирургического инструмента зависит от строения его рабочей части, амплитуды и направления колебаний. Зависит он и от вязкоупругих свойств и однородности ткани.

При рассечении мягких тканей ультразвуковым ножом, лезвие которого совершает продольные ультразвуковые колебания, взаимодействует с тканью лишь кромка лезвия, обеспечивая процесс микрорезания, существенно усиливающего режущие свойства инструмента. Кроме того, у кромки лезвия колеблющегося инструмента выделяется теплота, локально повышающая температуру ткани и обусловливающая гемостатический эффект в результате термокоагуляции крови.

Так, применение ультразвукового скальпеля, амплитуда колебаний кромки которого лежит в интервале 15...20 мкм при частоте 44 кГц, в 6-8 раз уменьшает кровотечение из мелких и средних сосудов, в 4-6 раз снижает усилие резания, а также существенно облегчает строго послойное разделение кожи, подкожной жировой клетчатки и рубцовоизмененного хряща. Очевидно, что если на инструмент наложены лишь продольные колебания, то его воздействие на стенки раневого канала минимально.

Для разрушения некоторых патологических образований используют специальные волноводы - дезинтеграторы, рабочий конец которых помимо продольных совершает и поперечные колебания. Такие инструменты оказывают существенное влияние на окружающие ткани и по мере введения инструмента разрушают их.

Ультразвуковые инструменты обладают явными преимуществами перед электро- или криохирургическими, так как не прилипают к ткани и поверхности раневого канала и не испытывают дополнительных травм. Ультразвуковой скальпель не уступает в ряде случаев и лазерному хирургическому инструменту, так как, ощущая сопротивление ткани при операции, хирург лучше контролирует процесс ее рассечения.

В зависимости от поставленной задачи ультразвуковые инструменты могут иметь самые разные размеры и форму.

Следует отметить, что при использовании ультразвукового хирургического инструмента наряду с гемостатическим эффектом наблюдаются также анальгетический и бактерицидный и/или бактериостатический эффекты.

Бактерицидный эффект позволяет использовать простую и оригинальную методику самостерилизации хирургического инструмента. Рабочую часть инструмента опускают в раствор дезинфектанта и включают генератор. Ультразвуковые колебания вызывают интенсивные микротечения жидкости вблизи инструмента, очищающие его поверхность. Кроме того, увеличивая проницаемость мембран клеток болезнетворных бактерий по отношению к дезинфицирующему веществу, ультразвук повышает эффективность его действия, что позволяет в 10-100 раз снизить концентрацию этого вещества в растворе. Если, например, лезвие ультразвукового скальпеля погрузить в бульон со стандартной культурой гемолитического плазмокоагулирующего стафилококка, после этого включенный инструмент подвергнуть двухминутной самостерилизации в разбавленном (0,025...0,5 %) растворе диоцида, выключить его и привести в соприкосновение с поверхностью кровяного агара, то число выросших микробных колоний окажется тем меньшим, чем выше была амплитуда колебаний инструмента (табл. 4.1).

Таблица 4.1

Число микробных колоний на агаре через 24 ч после соприкосновения с ультразвуковым инструментом, прошедшим двухмииутную обработку в 0,05%-ном растворе диоцида

Контрольный смыв водой с ультразвукового лезвия, кантамини- рованного Е. coli, уже через 3 ч инкубации дает в питательной среде бурный рост культуры.

Если же загрязненный Е. coli нож, колеблющийся с ультразвуковой частотой и амплитудой 20...30 мкм, поместить на 1...2 мин хотя бы в дистиллированную воду, то последующий смыв с него не даст заметного роста культуры в течение 6...Э ч.

Чем выше амплитуда колебаний, тем более выражен эффект задержки роста культуры. Обработка вибрирующего с амплитудой 30 мкм лезвия в растворе диоцида (0,025 %) в течение 1,5 мин приводит к стерилизации инструмента.

Аналогичные данные были получены при стерилизации в растворе диоцида ультразвуковых инструментов, загрязненных средой, содержащей Вас. micoides.

На практике для стерилизации ультразвуковой инструмент, колеблющийся с максимальной амплитудой, опускают на несколько секунд в сосуд с любым дезинфицирующим раствором, например перекиси водорода.

В хирургии всегда существовал ряд вопросов и задач, которые нужно было решить. Это снижение травматичности операций, уменьшение кровопотерь, ускорение заживление, разработка новых, более прогрессивных методов и др. Во многом решить эти задачи помог ультразвуковой метод.

Существует две основные области использования ультразвука в хирургии:

• Инструментальная хирургия. Наложение ультразвука на операционные инструменты (пилы, лезвия и др.)
• Локальные разрушения. Фокусированный ультразвук способен проникать глубоко в ткани, уничтожая различные образования.

Инструментальная хирургия

На рабочую поверхность инструмента (например, скальпель), которая соединена с преобразователем волноводом, накладывается ультразвук . Амплитуда колебаний волн на режущей части инструмента может составлять от 1 до 365 мкм (в зависимости от конкретного назначения инструмента и потребностей операции), частота - от 20 до 100 кГц. Ультразвуковые колебания уменьшают трение между тканями и лезвием, благодаря чему специалист-хирург затрачивает меньше усилий, а операция проходит более быстро и гладко.

Как правило, при рассечении мягких тканей с ними взаимодействует только кромка режущей части - происходит, так называемое, микрорезание. Также от кромки выделяется тепло, создающее гемостатический эффект. Это все способно во многом облегчить процесс оперирования, что и обуславливает распространение ультразвуковых инструментов в хирургии.

Ультразвуковые инструменты отличаются по своему назначению, амплитуде колебаний волн и другим характеристикам. Основными считаются:

1. Скальпель (хирургический нож) . Он помогает расслаивать мягкие ткани, отделяя патологические образования и структуры от нормальных. Как правило, это инструмент применяется при:
   • Пластических операциях
   • Удалении различных опухолей
   • Иссечении рубцов
   • Вскрытии очагов воспаления

     Это очень эффективный инструмент, позволяющий осуществлять вышеперечисленные действия с минимальным стрессом для пациента и с применение минимальных усилий со стороны врача.

2. Пила . Этот инструмент имеет режущую кромку, на которой располагаются зубья (шаг - 1 мм). Пила используется для:
   • Рассечения костей, особенно расположенных в труднодоступных для хирурга местах, рядом с кровеносными сосудами и нервами
   • Трепанации черепа
   • Ламинэктомии
   • Рассечения костей ребер, грудины, ключиц, стоп кистей, лицевого отдела черепа

     Ультразвуковая пила не повреждает оставшиеся части тканей, не нагревает, не прижигает и не разминает их. После использования этого инструмента перестройка костных трансплантатов и образование костной мозоли осуществляются в разы быстрее, чем после использования обычных приборов. Использование ультразвуковых пил обеспечивает очень высокую точность моделирования трансплантатов.

3. Ультразвуковой аппарат для "сварки" костей . Этот аппарат позволяет:
   • Очень быстро и точно соединять стромы фрагментов
   • Осуществлять процессы "сваривания" коллагеновых волокон различных фрагментов
   • В очень короткие сроки полимеризировать мономеры
   • Осуществлять практически мгновенную диффузию мономеров

     Аппарат, с наложенным на него ультразвуком, позволяет хирургам осуществлять все вышеперечисленные процессы во много раз быстрее, что сокращает расходы на операции, минимизирует труд медиков, уменьшает сроки выздоровления пациентов.

Помимо этих трех инструментов существуют целые хирургические комплексы. Они позволяют воздействовать только на твердые ткани, оставляя мягкие нетронутыми и, соответственно, не нанося им никаких повреждений.

Также с помощью аппаратов, с наложенным на них ультразвуком, можно "склеивать" сосуды, удалять тромбы, удалять катаракту глаза и производить другие оперативные действия.

Вызов локальных разрушений

Открытие этого способа применения ультразвука в хирургии позволило проводить некоторые операции без единого нарушения целостности живых тканей. Волны фокусируются в одном месте (например, на опухоли), постепенно уничтожая патологическое образование. Процесс удаления выводится на изображение томографа, что позволяет врачу полностью следить за операцией.

Такие операции полностью исключают повреждение живых тканей, образование костных сколов/обломков, уничтожение кровеносных сосудов и повреждение нервов. Ультразвук позволяет в разы снижать травматичность хирургических процедур. При этом время, затраченное на операцию и восстановление, сокращается.

Сегодня ультразвук применяется не только в диагностике. Открытие возможности применение этого явления в других областях медицины позволило существенно продвинуть вперед хирургию и решить многие ее вопросы.

Основная идея применения ультразвука в хирургии заключается в сообщении хирургическим инструментам ультразвуковых колебаний, что существенно увеличивает их эффективность, облегчает проведение операций и уменьшает травматические повреждения окружающих тканей. При этом выделяется несколько направлений: ультразвуковое резание мягких ткачей; ультразвуковая резка, сверление, трепанация, сварка и наплавка костной ткани: ультразвуковая эндартерэктомия (проведение восстановительных операций на пораженных атеросклерозом крупных сосудах).

Метод ультразвуковой резки мягких тканей основан на том, что на лезвие режущего инструмента, которому хирургом сообщается поступательное движение, накладываются продольные ультразвуковые колебания с частотой, лежащей в пределах 22 - 44кГц. с амплитудой не более 45мкм. Под действием УЗ-колебаннй. налагаемых на инструмент, скорость относительных продольных перемещении увеличивается, относительно поступательного перемещения лезвия, в несколько раз. При этом, за счет разрушении под воздействием кавитации клеточной структуры прилегающих к лезвия слоев ткани, сухое трение переходит в полусухое или даже жидкостное. Это приводит к существенному уменьшению как нормального, так и тангенциального усилия резания. Ультразвуковые колебания возбуждаются магнитострикторрм и с помощью концентратора передаются к режущему инструменту. Магнитостриктор изготовляют либо из ферритового броневого цилиндрического магнптопровода, в полость которого закладывается обмотка, либо набирается из Ш - образных пластин из никелевого сплава, на центральный стержень которых наматывается обмотка. При перемагннчивании материала возникает явление магнитострикции, вследствие которого продольные размеры стержней колеблются с частотой перемагничивающего тока. Чтобы избежать удвоения частоты механических колебаний сердечник магнитостриктора подмагничивается постоянным током практически до насыщения.

К магнитостриктору приклеивается конически-цилиндрический концентратор. Длина концентратора выбирается равной половине длины волны ультразвука на рабочей частоте. К концентратору, с помощью резьбы, присоединяют сменный инструмент, также имеющий форму полуволнового концентратора, у которого сечение сужается к инструменту по экспоненте. Благодаря уменьшению сечения конической части концентратора и инструмента, и работе их в резонансном режиме происходит усиление амплитуды УЗ-колебаний в несколько раз, при их прохождении от магнитостриктора до режущей части инструмента.

Конструкция акустического узла приведена на рисунке 5. Магнитостриктор 1 с приклеенным к нему концентратором 2 образует акустическую головку, которая с помощью демпфирующих резиновых колец 6 закрепляется в цилиндрическом кожухе 4.

Рисунок 5 - Конструкция акустического узла для резки мягких тканей.

Наличие сменных инструментов - насадок 4 различной конфигурации приводит к тому, что их резонансные частоты отличаются друг от друга. Чтобы обеспечить резонансные эффекты используют генератор с подстройкой частоты в диапазоне +-2% от номинальной.

Ручная подстройка осуществляется при смене насадок, для чего с ответствующие приборы снабжаются индикаторами резонанса, которые фиксируют максимум тока нагрузки выходного каскада усилителя мощности генератора. При работе с инструментом, при изменении нагрузки, резонансная частота поддерживается автоматически, схемой автоматической подстройки частоты. На рисунке 6 приведена структурная схема хирургического УЗ-аппарата.

Рисунок 6 - Схема УЗ-аппарата с автоматической подстройкой частоты

При операциях ил внутренних органа для удлинения инструмента используют составные многозвеньевые концентраторы, свинчивающиеся между собой.

УЗ-аппараты со структурой рисунка 6 могут использоваться не только для резки мягких тканей, но и для их сварки, а также для резки сварки и наплавки костных тканей.

В качестве примера универсальных хирургических УЗ-аппаратов можно назвать аппараты УСКР-7Н УРСК-2Н. УРСК-18.

На основе использования универсальных аппаратов для ультразвуковой хирургии разработаны методики ультразвуковом обработки поверхности ран, включающих раны послеоперационные, обеспечивающие очистку поверхности ран от некротической и поврежденной ткани, быструю диффузию дезинфинирующих и лекарственных веществ, растворяемых в жидкостях и активизацию защитных регенерационных возможностей организма.

В таблице 2 приведены основные технические характеристики ряда отечественных ультразвуковых хирургических аппаратов.

Таблица 2 Характеристика отечественных УЗ хирургических аппаратов

Введение
В настоящее время имеется четыре способа нарушения довольно прочного кожного покрова: обычное механическое разрезание тканей скальпелем; лазерное, выжигающее остро, как нож, и одновременно стерилизующее; электролитное и ультразвуковое, менее болезненное.
Ультразвук, применяемый в медицине, может быть условно разделен на ультразвук низких и высоких интенсивностей. Основная задача применения ультразвука низких интенсивностей (0,125 - 3,0 Вт/см2) - неповреждающий нагрев или какие-либо нетепловые эффекты, а также стимуляция и ускорение нормальных физиологических реакций при лечении повреждений. При более высоких интенсивностях (> 5 Вт/см 2) основная цель - вызвать управляемое избирательное разрушение в тканях.
Первое направление включает в себя большинство применений ультразвука в физиотерапии и некоторые виды терапии рака, второе - ультразвуковую хирургию.
Существуют две основные области применения ультразвука в хирургии. В первой из них используется способность сильно фокусированного пучка ультразвука вызывать локальные разрушения в тканях, а во второй механические колебания ультразвуковой частоты накладываются на хирургические инструменты типа лезвий, пил, механических наконечников.

§1. Применение ультразвука в хирургии
До сих пор высокочастотные звуковые волны применяли в медицине только для диагностики состояния внутренних органов или беременности и для дробления камней в почках. Сейчас они становятся прецизионным инструментом хирурга. С их помощью можно "сваривать" лопнувшие сосуды в глубине тела и разрушать опухоли без наркоза, без единого разреза живых тканей.
Частота, на которой работает режущая головка, - 3-4 МГц. Колебания, производимые пьезоэлектрическим кристаллом, фокусируются в одну точку, где развивается высокая температура. Причем располагается этот фокус не на коже, а глубоко в том органе, которому необходима операция. Идея появилась почти полвека назад, но тогдашний уровень техники не позволил воплотить ее на практике.
В обычных медицинских ультразвуковых установках, используемых при диагностике, плотность энергии составляет всего 1,75 Вт на квадратный сантиметр. Фокусированный ультразвук дает более 17 кВт на см 2 .
Биоинженеры из клиники при университете штата Вашингтон в Сиэтле сваривают разорванные кровеносные сосуды ультразвуком - пока в эксперименте на свиньях. "При дорожных катастрофах, - подчеркивает руководитель экспериментаторов профессор Шахрам Вэзи, - когда у пострадавшего идет внутреннее кровотечение, дорога каждая минута". До сих пор единственная надежда для пациента - быстрая доставка в ближайшую больницу. Группа Вэзи разработала портативный аппарат для ультразвуковой сварки сосудов, которым снабдят бригады "скорой помощи" и военных врачей на поле боя.
В Гарвардском университете проводят ультразвуковые операции под контролем компьютерного томографа . Ультразвуковое сканирование дает недостаточно четкие изображения, по ним нельзя наводить фокус ультразвукового скальпеля, а томограф это позволяет. Например, опухоли матки уничтожают прямо внутри рентгеновского томографа, данные которого автоматически передаются на смонтированный тут же ультразвуковой скальпель. Горячая точка фокусируется на опухоли, и переродившиеся клетки уничтожаются. Пациентка при этом не ощущает ничего. В тот же день она уходит домой.
Для того чтобы исправить различные врожденные и приобретенные деформации костей, специалистам нередко приходится прибегать к остеотомии - операции по рассечению кости. Сейчас все чаще в таких случаях хирург берет в руки не долото и пилу - традиционные инструменты, а ультразвуковой волновод. . И это очень важно - применение его полностью исключает образование костных сколов, мелких отломов. Разрез, произведенный ультразвуком, получается ровным и гладким.
С помощью ультразвука можно не только легко и быстро разрезать кость, но и вновь соединить ее. На опаленные поверхности наносится специальный клей-циакрин и костная щебенка. Затем костные отломки соединяют, и под действием ультразвука специфический "припой" отвердевает, удерживая отломки кости в нужном положении. Прочный и надежный сварной шов постепенно рассасывается, заменяясь живой костной тканью. Ультразвук применяют и тогда, когда послойной наплавкой надо заполнить дефект в кости, сварить отломки кости при многоскольчатых переломах или "наварить" новую суставную головку.
Удаление зубного камня с помощью ультразвуковых инструментов (скалеров) - процедура наименее безболезненная и травматичная для пациента из-за того, что зубной камень имеет твердость меньшую, чем эмаль зуба и ультразвук, проходя через зубной камень, разрушает его в первую очередь, оставляя эмаль зуба в неприкосновенности. Также применение ультразвукового инструмента в наименьшей степени травмирует десну.
Хирургическое вмешательство на открытом сердце весьма опасно. Наиболее перспективный способ удаления тромба - эндоваскулярный. Его суть заключается в механическом проколе тромба специальным приспособлением. Но и этот способ применим лишь в 50-70 проц случаев и нередко вызывает осложнения. Инновационный метод белорусских ученых напоминает по принципу действия эндоваскулярный, однако отличается тем, что вместо механического воздействия на тромб применяется ультразвуковое. Под местным обезболиванием в сосуд на бедре или руке вводится тончайший волновод. Он проводится к месту нахождения тромба и разрушает его при помощи ультразвука. Как показали первые клинические испытания, такая методика наиболее безопасна и эффективна в самых разных случаях сердечно-сосудистых патологий.
Наиболее распространенным случаем использования ультразвука является удаление катаракты из хрусталика глаза - факоэмульсификация
Литотрипсия.
В университетской клинике Вены акустическую хирургию применяют для разрушения опухолей почек и простаты . "Фокусированный ультразвук делает хирургию сверхточной", - говорит руководитель группы профессор Михаэль Марбергер. При удалении опухоли на всякий случай, чтобы не допустить ее возврата, убирают и часть здоровых тканей. Звуковой скальпель позволяет удалить вокруг опухоли слой толщиной в 20 клеток, неразличимый простым глазом. Операциям в Вене подверглись уже около 300 пациентов, и случаев рецидива меньше, чем после обычного лечения. По мнению профессора Марбергера, местный нагрев усиливает иммунную реакцию и оставшиеся единичные раковые клетки уничтожаются здоровыми.
Этим же методом работают урологи в Мюнхене, они избавили от опухолей простаты уже около тысячи человек.
В последние годы значительно расширились показания к резекции почки (РП). Однако ее техника остается далеко несовершенной. По данным литературы, у 8-15% больных после подобной операции возникают различные осложнения: кровотечение, мочевые затеки и свищи, околопочечные гнойники и гнойные свищи, сморщивание культи почки На наш взгляд, основной причиной возникновения этих осложнений является несовершенство существующих методов РП и необходимость наложения на рану почки блоковидных швов.
В клинике общей хирургии им. А. И. Кожевникова Нижегородской областной больницы разработан и успешно применяется способ РП с использованием отечественного (Нижний Новгород) ультразвукового хирургического дезинтегратора-аспиратора (УЗДА) УЗХ- М-21. Этим способом 18 больным произведено 19 РП. Среди больных было 11 мужчин и 7 женщин в возрасте от 23 до 68 лет. Показаниями для операции явились почечно-клеточный рак единственной почки у 1 больного, билатеральный рак -у 2, рак почки в стадии 77 N0 МО -у 8, доброкачественные опухоли -у 4 и солитарные кисты -у 3 пациентов.
Техника операции. Отступя от видимой границы опухоли на 2-3 см электроножом рассекается капсула почки (намечается линия резекции). С использованием УЗДА производится поэтапная деструкция и аспирация паренхимы почки, а выделенные сосуды перевязываются и пересекаются, дефекты чашечно-лоханочной системы ушиваются при наличии качественной их визуализации. Операция проходит в условиях «сухой» раны. С помощью УЗДА из зоны резекции удаляются остатки разрушенной, лишенной кровоснабжения ткани почки. Раневая поверхность органа оставляется «открытой», блоковидные швы не накладываются. Удаляется паранефральная клетчатка. Культя почки фиксируется в заб-рюшинном пространстве.
Осложнений после РП этим способом не было. Наблюдалось гладкое течение послеоперационного периода с первичным заживлением раны. Следует особо отметить, что применение данного способа РП позволило расширить объем операций, так удаление 2/3 почки с сохранением только верхнего полюса на сосудисто-секреторной ножке выполнено 1 больному, удаление 2/3 задней поверхности (фронтальная резекция) - 2, резекция средней 1/3 - /, удаление половины почки - 7 больным. Кроме того, произведено 8 резекций полюсов почек.
Таким образом, при использовании УЗДА на раневой поверхности почки достигается качественный гемостаз и отпадает необходимость наложения на рану органа блоковидных швов. Использование УЗДА позволяет выделять все элементы чашечно-лоханочной системы и надежно ушивать выявленные дефекты. Применение УЗДА при резекции средних сегментов почки предупреждает ранение крупных трубчатых структур ее ворот, что было бы неизбежным при использовании других методов рассечения паренхимы.
За последние годы было разработано специальное оборудование, позволяющее использовать ультразвук и в пластической хирургии.
Липосакция. Этот метод основан на первичном растворении жировых скоплений с помощью ультразвука до состояния эмульсии, которая затем удаляется через тоненькие трубочки. Новаторство пришло на смену механическому удалению жира через толстые трубки без предварительного его разрушения. После такой операции, достаточно болезненной и травматичной, пациент терял трудоспособность на две-три недели и полностью восстанавливался лишь через три-четыре месяца. Ультразвуковое же вмешательство минимально травмирует мягкие ткани: компьютерный контроль за силой излучения исключает травмы сосудов и нервов. Соответственно, исключено образование подкожных рубцов, портящих поверхность кожи после заживления. Кроме того, ультразвук стимулирует сокращение кожи, что уменьшает вероятность возникновения послеоперационных складок. Даже в случае существенного провисания кожи в области живота, бедер или плеч происходит ее подтягивание. Благодаря этой особенности ультразвуковой метод применяется и для подтяжки кожи лица.
Гармоничный ультразвуковой лифтинг лица. После классической подтяжки кожи лица всегда остаются рубцы. Этот негативный момент сдерживает многих потенциальных пациентов на этапе принятия решения "делать или не делать?". Поэтому лифтинг лица без разрезов кожи представляется весьма привлекательной альтернативой. Суть операции заключается в специальной обработке кожи ультразвуком со стороны подкожной клетчатки. Процедура малотравматична, лишена осложнений, характерных для классического лифтиига. Незначительный отек лица проходит за 5-7 дней. У тучных людей ультразвуковая подтяжка кожи лица может сочетаться с растворением и отсасыванием жира - особенно это касается пациентов с большим вторым подбородком. В результате контур лица приобретает более тонкие, изящные черты. Результат ультразвуковой подтяжки кожи лица стойкий и сохраняется в течение многих лет.
Ультразвуковое моделирование формы молочной железы. Эффект сокращения кожи под воздействием ультразвука позволил применить данную технологию также для подтяжки молочной железы. Избыточный жир удаляется через точечные проколы в подмышечной области. Воздействием ультразвука на кожу со стороны жировой клетчатки достигается существенное ее сокращение. В результате происходит умеренное уменьшение объема железы и ее лифтииг. Использование этого метода позволяет в большинстве случаев достичь очень хорошего косметического эффекта и вместе с тем избавить пациента от душевного дискомфорта из-за наличия рубцов на столь важном органе. По аналогичной схеме операция выполняется и у мужчин, страдающих гинекомастией - патологическим увеличением молочных желез. Несмотря на все явные преимущества операций с использованием ультразвука, они не могут во всех без исключения случаях заменить классические пластические операции. Вопрос выбора способа коррекции того или иного косметологического дефекта окончательно решается доктором после осмотра пациента и обсуждения всех существующих альтернативных методов.
Ультразвуковая хирургия имеет некоторые преимущества – хирург, работающий с ультразвуковым ножом-скальпелем, ощущает сопротивление ткани и без труда может контролировать глубину разреза. Уменьшается и кровотечение при операции, поскольку лезвие ультразвукового ножа, колеблясь, повышает температуру у кромки разреза и кровь быстро свертывается. Само по себе ультразвуковое воздействие, как уже было сказано, обезболивает оперируемую ткань.
Гораздо легче обстоит дело и со стерилизацией хирургических инструментов . Когда их опускают в дезинфицирующий раствор, одновременно включают ультразвук, и возникающие микропотоки жидкости хорошо очищают поверхность, а мембраны микробных клеток становятся проницаемыми для дезинфицирующего раствора. Если создать такие микропотоки в растворе антибиотиков, можно стерилизовать и обычные хирургические инструменты, и руки хирурга. Полная стерилизация занимает всего полторы минуты, а дезинфицирующих веществ требуется гораздо меньше.
Обработка ультразвуком используется при склеивании резаных ран , а также, при герметизации швов – она не дает развиваться микрофлоре между хирургическим клеем и больной тканью и ускоряет полимеризацию самого клея. Используется также ультразвуковая сварка мягких тканей с костью – на месте соединения при этом нет рубцов и шрамов.
Нередко успех операции зависит не только от искусства хирурга, а ещё и от того, удалось ли избежать послеоперационных осложнений. Глубокие раны заполняют раствором антибиотика и вводят в них крошечный ультразвуковой волновод диаметром 3 – 5 мм. Ультразвуковые колебания вызывают движение микропотоков жидкости, которые смывают с поверхности раны микробы, омертвевшие клетки, сгустки крови, так что ранастановится практически стерильна. Кроме того, воздействие ультразвука на больной участок, как уже говорилось, усиливает обмен веществ, улучшает кровоснабжение и снимает отёк, что способствует быстрому заживлению. Такую «очистку» производят также при внутриполостных операциях.

§2. Инструментальная ультразвуковая хирургия
Хирургическая техника должна обеспечивать управляемость разрушения тканей, воздействовать только на четко ограниченную область, быть быстродействующей, вызывать минимальные потери крови. Мощный фокусированный ультразвук обладает большинством из этих качеств.
Ультразвуковые хирургические инструменты состоят обычно из полуволнового магнитострикционного или пьезокерамического преобразователя, связанного с волноводом, имеющим рабочий наконечник, форма которого соответствует выполняемым операциям. Амплитуда колебания наконечника может составлять от 15 до 350 мкм, а рабочая частот выбирается из диапазона до 30 кГц.
Поскольку трение между двумя поверхностями уменьшается, если одна из поверхностей колеблется, то применение ультразвуковых инструментов для разреза требует меньших усилий по сравнению с традиционными скальпелями. Высокая температура, достигаемая на конце ультразвукового скальпеля, может прижигать сосуд до 2 мм в диаметре. Это уменьшает кровотечение в операционной зоне, и таким образом, облегчает проведение операции.
Большие надежды "ультразвуковые" хирурги возлагают на разработку так называемых открытых томографов. В обычном томографе пациент лежит в довольно узкой "трубе", где нелегко разместить еще и ультразвуковой аппарат, а манипулировать руками хирург просто не может. Первые образцы открытых томографов, позволяющие оперировать больного под визуальным контролем, уже появились.
Преимущество ультразвукового скальпеля по сравнению с лазерной хирургией заключается в том, что хирург чувствует сопротивление ткани при ее разрезе и поэтому разрушение ткани лучше контролируется.
Ультразвуковые инструменты нашли множество применений в клинике, среди которых можно выделить две большие области. К первой относится аспирация (удаление) тканей. Здесь наиболее распространенным случаем использования ультразвука является удаление катаракты из хрусталика глаза - факоэмульсификация . Кончик инструмента делается в форме полой трубочки, которая вставляется в небольшое отверстие в глазу. Кончик вибрирует, разрушая хрусталик, и небольшие его фрагменты всасываются через трубочку. Аналогичная методика может быть использована и для уменьшения объема твердой опухоли, например, ректальной.
Ко второй области применения ультразвуковых инструментов относится разрезание тканей. Достоинством здесь являются малые потери крови. Метод успешно применяется на таких богатых сосудами органах, как печень и селезенка. Он используется также при трахеотомии, тонзиллэктомии, при операциях на легких, бронхах, грудной клетке и глазе. Для резания кости может применяться ультразвуковая пила. При сравнительном исследовании было найдено, что поверхность разреза, произведенного ультразвуковой пилой, была шероховатее, чем сделанная обычной пилой, однако она не содержала видимых микротрещин. Ультразвуковая пила работает более плавно, и с ее помощью легче осуществлять точную остеотомию.
Ультразвуковой "скальпель" режет ткань на границах контакта клеточных мембран.
Используя ультразвуковой инструмент, можно и рассекать, и соединять почти все живые ткани, Так, ультразвук уже применяется при трепанациях черепа и других костей. Проводятся опыты по ультразвуковой сварке внутренних органов в местах повреждения сердца, легких, печени, селезенки, мочевого пузыря.
Содружество врачей и инженеров привело к появлению еще одного новшества: ультразвуковые инструменты наделили чувствительностью. По цвету больная ткань может не отличаться от здоровой, и хирург всегда рискует захватить лишнее или оставить пораженные клетки. Однако патологическая больная ткань отличается от нормальной по плотности. Это и использовали ученые. Они снабдили скальпель специальным акустическим узлом с блоком регистрации давления. Он звуковым сигналом предупреждает хирурга, если тот прилагает усилие, большее или меньшее, чем требуется в данном случае. Поэтому ультразвуковой инструмент мягко расслаивает ткани, отодвигая сосуды, нервы и здоровые ткани, и как бы вылущивает опухоль вместе с капсулой.

SonoSurg - ультразвуковой скальпель: благодаря революционным технологиям - минимальные кровопотери и, следовательно, хорошая визуализация поля зрения во время всего оперативного вмешательства. Возможность многоразового использования рабочего элемента SonoSurg, делает его применение в хирургии экономически выгодным.
Комплектация :
-G генератор SonoSurg
- ножницы T3000 (многоразовые - до 60 опер.)
Основные преимущества :
- Преобразуя электрическую энергию в ультразвуковые колебания, SonoSurg позволяет рассечь ткань, одновременно коагулируя кровь, и тем самым предотвращает кровопотерю при операции;
- Ультразвуковая вибрация гарантирует немедленный гемостаз и быстрое рассечение тканей;
- Десять различных уровней выходного сигнала позволяют точно контролировать работу SonoSurg ;
- Частота 23,5 кГц обеспечивает эффективную коагуляцию и резание;
- Ротационный инструмент не утомляет руку хирурга, тонкий соединительный кабель не стесняет движений, двух функциональная педаль создает доп. Удобства;
- Безопасность, оптимальный режим работы, экономическая эффективность.

Гармонический скальпель Ультра Сижн - безопасные технологии в хирургии.
Основные преимущества:
- Ультразвуковая энергия, которую использует гармонический скальпель Ультра Сижн, позволяет одновременно выполнять точный разрез и коагулировать сосуды.
- Пресечение сосудов до 3 мм в диаметре без использования клипс и лигатур.- Минимальное повреждение тканей.
- Отсутствие осложнений электрохирургии.
- Уменьшение образования послеоперационных спаечных и рубцовых деформаций.
- Многофункциональные сменные насадки позволяют сократить количество смен инструментов.
- Возможность точного контроля глубины проникновения в ткань.
- Использование в открытой и хирургии.

Лазерно-звуковой скальпель. Принцип работы предлагаемого лазерно-акустического скальпеля (ЛАС) основан на современном использовании лазерного и УЗ воздействия, что существенно повышает эффективность отсечения биотканей. Основные области применения ДАС такие же как и в случае чисто лазерных и УЗ инструментов, рассечение перейхиматозных органов (печень, селезенка), хирургия и коагуляция уровня течений желудочно-кишечного тракта; удаление внутренних и внешних полипов, папиллом и т.п.; реканализация гортани, трахеи, бронхов, пищевода и т.п.; гипертермия и разрушение опухолей; тонзиллоэктомия и гемороидэктония, резка костных тканей и т.п.
ЛАС может работать в различных режимах:
- последовательный - сначала УЗ обработка, затем лазерная и наоборот; сначала лазерная, а затем УЗ обработка
- одновременный, когда УЗ и лазерное воздействие совмещается в одном комбинированном инструменте.
В первом режиме подвод лазерного излучения к УЗ скальпелю позволяет осуществить коагуляцию рассекаемых тканей, а наложение УЗ колебаний на контактный лазерный скальпель, в частности, в виде сапфирового наконечника, позволяет повысить производительность лазерной руки различных тканей, особенно костных. Возможны сочетания различных режимов работы лазерного и УЗ инструментов, например, импульсно- периодического или непрерывного режима работы лазера с определенной временной синхронизацией лазерных и УЗ импульсов. В зависимости от области применения имеется набор УЗ инструмента различной геометрии и оптических насадок с контактными наконечниками нескольких типов из кварца, сапфира и металла.
Технические параметры одного из типов ЛАС

Ультразвуковой деструктор–аспиратор общехирургического назначения
Область применения:
Устройство применимо в весьма широком спектре хирургического лечения, в том числе – раневой хирургии.
Назначение:
Устройство обеспечивает дозированное послойное удаление пораженных тканей организма практически без кровопотери. Сам ультразвуковой инструмент находится в руке оператора. Операция характеризуется как быстрая и щадящая. Помимо деструкции и аспирации пораженной ткани возможно стимулированное ультразвуком внедрение в глубину органа показанных лекарственных веществ. Также выполняется очистка поверхности раны от гноя, некротических тканей, раневого детрита, прочих наслоений.
Создан технологический прототип, производиться мелкосерийный выпуск устройства. Аппарат соответствует требованиям: международного стандарта МЭК 601–1–88 "Изделия медицинские электрические"; ГОСТ Р 50267.0.–92 "Изделия медицинские электрические".
Лабораторный образец включает: ультразвуковой хирургический инструмент; генератор питания с органами управления; системы подачи применяемого раствора и аспирации продуктов деструкции с соответствующими баллонами, насосами и коммуникациями. Данная разработка, позволила в последние два года проводить операционное вмешательство при онкологических заболеваниях в тяжелых и безнадежных стадиях на печени, легких и других органах. Уникальным качеством устройства являются технологические возможности деструктора – аспиратора, которые в целом позволяют кардинально изменить взгляд на проведение операционного вмешательства и существенно сократить послеоперационный период.

Sonotom 110 Ультразвуковой деструктор-аспиратор
Область применения
Общая хирургия : Частичная гепатэктомия (панкреатэктомия или спленэктомия), липомэктомия, резекция лимфатических узлов, холангиома, мукозная проктэктомия, ретальная карцинома, ворсинчатая аденома.
Гинекология: Карцинома яичников, карцинома молочных желез, цервикальная карцинома.
Нейрохирургия : Аденома, астроцитома, слуховая невринома, эпендимома (эпендимоглиома), глиома, глиобластома, краниофарингиома, спинальная карцинома.
Урология : Частичная нефрэктомия, простатэктомия.
Принцип действия, эффекты:
Хирургический ультразвуковой аспиратор Sonotom 110 совмещает в себе высокочастотный генератор с пьезоэлектрическим конвертором для дезинтеграции и хирургический отсос для ирригации и аспирации. Благодаря сочетанию этих функций достигается:
- Селективное воздействие на паренхиматозные органы
- Сохранение структур с высоким содержанием коллагена - сосуды, нервы
- Высокая скорость дезинтеграции и аспирации
и т.д.................

Давно известно, что ультразвук, действуя на ткани, вызывает в них биологические изменения . Интерес к изучению этой проблемы обусловлен, с одной стороны, естественным опасением, связанным с возможным риском применения ультразвуковых диагностических систем для визуализации, а с другой - возможностью вызвать изменения в тканях для достижения терапевтического эффекта.

По ультразвуковой терапии существует обширная литература, хотя, к сожалению, большинство работ не отличается высоким качеством и содержит мало строгой научной информации. В этой главе обсуждение ограничено работами, имеющими прочную научную основу.

Терапевтический ультразвук может быть условно разделен на ультразвук низких и высоких интенсивностей. Основная задача применения ультразвука низких интенсивностей неповреждающий нагрев или какие-либо нетепловые эффекты, а также стимуляция и ускорение нормальных физиологических реакций при лечении повреждений. При более высоких интенсивностях основная цель - вызвать управляемое избирательное разрушение в тканях.

Первое направление включает в себя большинство применений ультразвука в физиотерапии и некоторые виды терапии рака, второе - ультразвуковую хирургию.