Медична інформатика та інженерія

Вступ. Електрозварний спосіб створення міжкишкового анастомозу є новітнім і перспективним для втілення. Параметри оптимального радіочастотного впливу на тканини з метою їх з’єднання суттєво різняться поміж дослідницьких груп. Мета: дослідити вплив амплітуди напруги високої частоти залежно від способу її подавання в імпульсному режимі на зміну діелектричної властивості тканин стінки кишки в моделі електрозварного міжкишкового анастомозу. Матеріал і методи. Здійснили 120 проб постійного та зростаючого способів подавання на тканину органокомплексу свині радіочастотної електричної напруги імпульсами тривалістю 0,2 секунди після прикладення тиску від 2,0 Н/мм2 до 3,0 Н/мм2. Тканину складали вдвічі в прототипі інструменту, моделюючи міжкишковий анастомоз. Результати. При подаванні імпульсів 80 В у 82,5% спостережень імпеданс тканини різко знижувався на 70% впродовж першого імпульсу, під час другого — плавно ще на 50% і в подальшому, після коливання на початку імпульсу, стабільно перебував на низькому рівні. Надалі напруга була підвищена до 120 В, і в 92,5% досліджень рівень імпедансу так само різко знижувався впродовж першого імпульсу майже на 80%, але під час другого вже набував загалом стабільної форми. При лінійному підвищенні напруги в імпульсі з 80 В до 120 В досягали покращення електропровідності на другому імпульсі у 87,5% досліджень, де первинний провал імпедансу на початку імпульсу змінився експоненційним зростанням. Висновки. Подавання імпульсів високочастотної електричної напруги з амплітудою, яка перевищує критичний рівень для тканини, приводить до стабільного покращення електропровідності стінок кишки між електродами, як заведено, вже починаючи з другого імпульсу. Отримані дані є базою для встановлення параметрів алгоритму, спрямованого на гомогенізацію електричних характеристик в місці створення міжкишкового анастомозу. Обговорення. Виявлений за імпульсної подачі напруги ефект зниження імпедансу стінок кишки між електродами та подальше покращення електропровідності є способом забезпечення рівномірності та глибини структурних перетворень в тканині. Зростання імпедансу при зростаючій напрузі може свідчити або за електричну інерційність іонних систем, або за поглиблені перетворення в тканині. Використання імпульсної подачі напруги обмежуватиме нагрівання тканини в наслідок зниження вкладеної потужності.

тканина; кишка; органокомплекс; імпеданс; електрична напруга; імпульс; анастомоз; електрозварювання

Egorov, V. I., Turusov, R. A., Schastlivtsev, I. A., Baranov, A. O. (2004). Kishechnyi shov. Fizikomekhanicheskie aspekty. [Intestinal suture. Physical and mechanical aspects]. Vidar, Moscow. [In Russian].

Podpriatov, S. S., Podpryatov, S. E., Makarov, A. V., Marinsky, G. S., Tkachenko, V. A., Chernets, O. V., Tarnavsky, D. V., & Lopatkina, K. G. (2018). Vstanovlennya pervinnikh vimog do eksperimental’nikh zasobіv doslіdzhennya ta umov stvorennya elektrozvarnogo z’ednannya stіnok kishechniku [Establishing the first requirements in experimental equipment for investigations and creation conditions of electric welding intestinal connection]. Shpital’na khіrurgіya. Zhurnal іmenі L. Ya. Koval’chuka (Hospital Surgery. Journal named by L. Ya. Kovalchuk), 2, 56–60. [In Ukrainian]. doi 10.11603/2414-4533.2018.2.9230.

Holmer, C., Winter, H., Kröger, M., Nagel, A., Jaenicke, A., Lauster, R., … Ritz, J. P. (2011). Bipolar radiofrequencyinduced thermofusion of intestinal anastomoses — feasibility of a new anastomosis technique in porcine and rat colon. Langenbecks Arch. Surg., 396(4), 529–533. doi: 10.1007/s00423-011-0756-0.

Dean, D. A., Ramanathan, T., Machado, D., & Sundararajan, R. (2008). Electrical impedance spectroscopy study of biological tissues. Journal of Electrostatics, 66(3–4), 165–177. doi:10.1016/j. elstat.2007.11.005.

Ho, Y. H., & Ashour, M. A. T. (2010). Techniques for colorectal anastomosis. World J. Gastroenterol., 16(13), 1610–1621. doi: 10.3748/wjg.v16.i13.1610.

Linchevskyy, O., Makarov, A., & Hetman, V. (2010). Lung sealing using the tissue-welding technology in spontaneous pneumothorax. European Journal of Cardiothoracic Surgery, 37, 1126–1128 DOI: 10.1016/j. ejcts.2009.11.01.

Muratore, A., Mellano, A., Tarantino, G., Marsanic, P., De Simone, M., & Di Benedetto, F. (2014). Radiofrequency vessel-sealing system versus the clamp-crushing technique in liver transection: results of a prospective randomized study on 100 consecutive patients. HPB: The Official Journal of the International Hepato Pancreato Biliary Association., 16(8), 707–712. doi:10.1111/hpb.12207.