Плазменный хирургический комплекс «Плазмамед»

В современной хирургии воздействие высокотемпературной (около 10000 °С) плазменной струи на биологические ткани используется для их рассечения, остановки кровотечения (гемостаз) и удаления новообразований (опухолей, абсцессов и т. д.). Области применения плазменных хирургических аппаратов обширны — общая хирургия, гинекология, онкология, урология, нейрохирургия, ортопедия и травматология, ветеринария.

Главными положительными качествами плазменной хирургии являются бактерицидность, незначительная травматизация биологических тканей и надежный гемостаз, особенно при операциях на паренхиматозных органах. В зависимости от параметров плазменной струи можно выполнять операции как по рассечению тканей, так и по коагуляции раневых поверхностей.

Плазменная хирургия развивается уже около трех десятилетий. В 1960-х - начале 1970-х гг. в США пытались создать плазменный скальпель типа «Mark». Однако конструкция плазматрона, работающего на смеси гелия и аргона, оказалась ненадежной. Кроме того, струя плазмы с тепловой мощностью до 70 Вт и температурой около 6700 °С — малоинтенсивна и нестабильна.

В бывшем Советском Союзе созданы плазменные хирургические установки «СУПР-М» (гелий, изготовитель Смоленский авиационный завод) и «Факел-01» (аргон, разработчик МВТУ им. Н.Э. Баумана, изготовитель ОКБ «Факел», Калининградская обл.), нашедшие применение в медицинской практике. В этих установках температура плазменной струи достигала 10000 °С. В дальнейшем были созданы полевые установки «Факел-11» (аргон) и «Гемоплаз-ВП» (воздух). Известна также плазменная установка «УМПР-20» (разработка Ленинградского политехнического института совместно с Военно-медицинской академией), изготовленная в ограниченном количестве, поскольку промышленностью не выпускалась.

Как свидетельствуют рекламные материалы, в настоящее время в России успешно проходит клинические испытания плазменный хирургический аппарат «Plasmsurg-101» фирмы «Nikval International» AB (Швеция), в разработке которого принимали участие специалисты МВТУ им. Н.Э. Баумана.

Несмотря на определенные успехи, плазмодинамический метод до настоящего времени не нашел повседневного применения в медицинской практике, по нашему мнению, из-за недостаточного эксплуатационного совершенства существующих комплексов, их относительной дороговизны (розничная цена 25000 дол. США) и отсутствия системного подхода при внедрении плазменного метода.

В ГКБ «Южное» совместно с Институтом электросварки им. Е.О. Патона и Институтом клинической и экспериментальной хирургии в рамках конверсионной программы разработан плазменный хирургический комплекс (ПХК) «Плазмамед», одобренный Украинским научно-технологическим центром.

Комплекс (рис. 1) состоит из сервисного блока с двумя манипуляторами, кабеля электропитания и выносной ножной педали. Внутри сервисного блока расположены система хранения и подачи плазмообразующего газа (аргона), модуль водяного охлаждения плазматронов и система преобразования и управления. Последняя включает блок управления и индикации, блок преобразования и поджига, панель питания и кабельной сети.

Подача аргона может осуществляться как от двух вмонтированных баллонов вместимостью по 5 л, так и от внешнего баллона. Модуль водяного охлаждения выполнен в виде циркуляционного контура с радиаторами для сброса тепла в окружающую среду. Включать плазматроны можно и с пульта, и с выносной ножной педали. ПХК снабжен счетчиками моторесурса плазматронов.

В случае появления неисправности плазматрон выключается, а на панель управления и индикации выдается одно из следующих донесений: «Нет воды» в плазматроне-деструкторе; «Нет воды» в плазматроне-коагуляторе; «Нет газа»; «Короткое замыкание» в цепи электропитания плазматронов; «Нет земли» при разрыве цепи заземляющего провода.

Особенностью ПХК «Плазмамед» является то, что его система преобразования и управления обеспечивает работу как трехэлектродного плазматрона (с промежуточным пусковым электродом), так и выполненного по двухэлектродной схеме, причем переход с одного режима электропитания на другой обеспечивается автоматически при подсоединении плазматрона того или иного типа. Сброс отводимого от плазматронов тепла в окружающую среду исключает ограничение на продолжительность работы плазматронов, вызванное нагревом охлаждающей жидкости.

ПХК «Плазмамед» 2 сентября - 12 октября 1999 г. проходил медико-биологические испытания в отделе экспериментальной хирургии Института клинической и экспериментальной хирургии АМН Украины (рис. 2) на животных (две белые крысы, 15 кролей и две свиньи). В ходе испытаний с помощью ПХК производили такие хирургические манипуляции, как рассечение апоневроза при выполнении срединной лапаротомии (рассечение брюшной стенки), частичную резекцию селезенки с отсечением брыжейки в ее верхнем полюсе, а также печени. Все операции осуществляли под наркозом в стерильных условиях. Эвтаназию животных проводили через 3, 7, 10, 21 сут после операции путем передозирования наркотических веществ.

Препараты описывали, фотографировали, брали части тканей на гистологические исследования, был снят видеофильм.

Все животные после проведенных вмешательств легко выздоравливали, отклонений в их поведении и общем состоянии не зафиксировано.

Гистологические исследования тканей, взятых в местах обработки плазменной струей после вмешательства, показали, что на 21 сут коагуляционный струп отсутствует, некротизированные ткани окружены капсулой, сформированной грануляционной тканью. Низкое содержание гликогена в гепатоцитах отмечено только вокруг капсулы. На других участках зафиксирована паренхима с признаками слабых воспалительных изменений (умеренная лимфоцитарная инфильтрация стромы). Во всех случаях нейтрофильная инфильтрация отсутствует.

При испытаниях ПХК работал без замечаний, за исключением замены плавкого предохранителя, что было выполнено оперативно во время операции. Пожелания медперсонала, высказанные в части усовершенствования конструкции комплекса, будут учтены в процессе продолжения работ.