Холодно-плазменная хирургия

Метод холодноплазменной хирургии - коблации (coblation: cold ablation - "холодное разрушение") - вошел в медицинскую практику в 1995 году, когда американская компания ArthroCare выпустила первый базовый блок Controller 2000 и разработала семейства электродов для применения в травматологии, ЛОР- и спинальной хирургии. К настоящему времени холодноплазменная хирургия заслужила признание и доверие специалистов США и Западной Европы.

Количество выполненных операций исчисляется десятками тысяч, и продолжает неуклонно расти. С уверенностью можно говорить о том, что применение этой методики в ЛОР-хирургии позволяет совершить подлинную революцию и кардинальным образом изменить наше представление о таких операциях, как тонзилл- или аденоидэктомия, ранее считавшихся одними из самых болезненных, сопровождающихся большой кровопотерей. Неоспоримы преимущества коблации в артроскопии и спинальной хирургии, где метод применяется для быстрой и безболезненной процедуры лечения грыжи межпозвоночного диска - нуклеопластики.

Мы стараемся идти в ногу со временем, обеспечивая наилучшие условия лечения для наших пациентов. Именно поэтому при артроскопии крупных суставов мы используем Quantum™ 2 System - инновационный аппарат, который является последней разработкой инженеров компании ArthroCare®Sports Medicine и результатом длительного опыта применения холодноплазменной технологии (более 5 млн. случаев оперативных вмешательств за последние 15 лет). Quantum™ 2 System занимает особое место в ряду хирургического оборудования для артроскопии. Дает возможность заменить шэйвер, ВЧ-коагулятор, хирургический лазер, криохирургическую установку и классические стальные инструменты.

Преимущества метода:

• Минимальная толщина слоя плазмы препятствует термическому поражению тканей вне этого слоя. Благодаря этому исключается образование ожогов и обугливания раневой поверхности
• Слой плазмы обладает коагулирующим воздействием, благодаря чему кровопотеря минимальна, а в ряде случаев исключена практически полностью
• Отсутствие теплового воздействия на нервные окончания заметно снижает болезненность в ходе операции и послеоперационном периоде
• Особая конструкция электродов позволяет рассекать и коагулировать ткани, проводить объемное удаление тонких слоев ткани или перфорировать ее с одновременной коагуляцией раневого канала
• Конструкция электродов позволяет применять метод коблации для проведения эндоскопических, в том числе – артроскопических операций
• Электроды оборудованы собственной системой подачи и отсоса рабочей жидкости (физиологического раствора) и не требуют дополнительных приспособлений
• Для коблации используется единый генератор, применяемый для операций любого профиля. Для различных операций разработан большой диапазон сменных электродов

Несомненным достоинством коблации является прецизионное воздействие на обрабатываемые ткани при отсутствии обжигающего эффекта, характерного для лазерного и радиочастотного оборудования, традиционно применяемого во многих областях хирургии. Именно способность узкосфокусированного облака плазмы температурой до 700 разрушать и коагулировать ткани человека позволила коблации выступить в роли совершенного и универсального хирургического инструмента. Для того, чтобы в полной мере представить себе механизм работы холодноплазменного аппарата, необходимо рассмотреть общие принципы работы электрохирургического оборудования и особенности конструкции электродов для коблации, в которых, собственно, и заключается уникальность описываемой методики.

Общие принципы

Любой современный электрохирургический аппарат обладает способностью разрушать мягкие ткани человека путем выпаривания внутри- и межклеточной жидкости. Способность электрического тока нагревать раствор электролита при прохождении через него впервые описана французским ученым Арсени д'Арсонвалем еще в 1892 году. Промышленность освоила выпуск надежных и безопасных медицинских электрохирургических аппаратов в 1970-х годах. С того времени они проделали долгий и сложный путь эволюции.

Общей проблемой электрохирургических аппаратов является избыточное тепловыделение, наблюдаемое в тканях человека при прохождении через них электрического тока. Путем совершенствования существующих образцов удалось сократить время нагрева ткани до момента ее закипания, сократив таким образом зону теплового некроза, но для применения в некоторых областях хирургии - травматологии и ортопедии, спинальной и ЛОР-хирургии требовались аппараты, способные не только рассекать и коагулировать ткани, но и разрушать массив ткани. Такой способностью обладает плазма, но ее проникновение в медицинский мир было непростым.

Впервые слово "плазма" было использовано физиологами в середине 19-го века, и оно обозначало бесцветный жидкий компонент крови. Такой смысл оно имело до 1923 года, когда физики назвали плазмой особое состояние ионизованного газа. Физическая плазма - это смесь заряженных частиц, в которой суммарный отрицательный заряд частиц численно равен суммарному положительному заряду. В настоящее время в медицинской практике используются плазменные хирургические установки, позволяющие осуществлять хирургическое вмешательство путем воздействия на биологическую ткань потоком плазмы, генерируемой миниатюрными плазмотронами. Диаметр струи около миллиметра, длина ее 3-20 мм. Плазма легко рассекает мягкие ткани, одновременно заваривает стенки сосудов, идеально дезинфицирует операционное поле. Температура плазмы 5000-7000°С. Такие плазменные генераторы позволяют осуществлять только "жесткое" воздействие, разрушающее биологические ткани.

Физическая основа коблации

Хорошо видны многочисленные "+" контакты.

Использование "горячей" плазмы в медицине, по причинам, описанным выше, было ограничено. В 1980-м годы американские ученые Hira Thapliyal и Phil Eggers начали разработки в области многоконтактных электродов для применения в травматологии и кардиологии. Через 15 лет напряженной работы был создан первый промышленный образец установки, способной создавать плазму при температуре 45-650С. Хирургический метод, основанный на применении "холодной" плазмы для обработки тканей пациента, получил название "коблация".

В основе коблации лежит способность электрического тока образовывать плазму в растворе электролита при наличии достаточной для этого напряженности электромагнитного поля. Повышенная напряженность электромагнитного поля в "активной" зоне электрода достигается особым расположением контактов электрода.

Типичный электрод имеет 5-20 "положительных" ("+") контактов на рабочей поверхности, ориентированных определенным образом. Общим "отрицательным" ("-") контактом является основание рабочей части, отделенное от "+" контактов изолятором. Для работы электрод (А) погружается в солевую среду (NaCl, KCl), после чего включается питание базового блока и ток начинает течь от "+" контактов к "-" через раствор электролита. При небольшой мощности тока образование плазмы не происходит, и ток, протекающий через раствор электролита, просто нагревает его. При повышении мощности тока в активной зоне электрода начинается формирование плазменного слоя (Б). В состояние плазмы переходят ионы металла из раствора, в который погружается электрод. Продолжая повышать мощность можно добиться формирование устойчивого плазменного поля, толщина которого (в зависимости от размеров и формы электрода) не превышает 0,5-1 мм. В зависимости от химического состава электролитного раствора, спектр свечения плазмы будет различным - оранжевым в среде NaCl (В) или синим в KCl.

Энергии плазмы (8 eV) достаточно для разрушения связей в органических молекулах, результатом распада которых являются углекислый газ, вода и азотсодержащие низкомолекулярные продукты.

Клиническое применение коблации

Метод коблации дает хирургу возможность рассекать, коагулировать или разрушать массив ткани, не оказывая обжигающего воздействия на окружающие анатомические структуры. Малая толщина плазменного слоя дает возможность точно дозировать воздействие и тщательно рассчитывать объем рассекаемой или удаляемой ткани.

В настоящее время, коблация применяется в травматологии (артроскопические операции), ЛОР-хирургии и для лечения грыж межпозвоночных дисков (нуклеопластика). Соответственно, разработаны три семейства плазменных электродов, оптимизированных для применения в указанных областях медицины.

Специалисты ArthroCare стремятся сделать выпускаемое оборудование максимально удобным и практичным. Регулярно разрабатываются новые варианты электродов, разрабатываемые с учетом потребностей постоянно расширяющегося рынка коблационной хирургии. К числу последних усовершенствований стоит отнести переход на электроды с интегрированным силовым кабелем, а также внедрение в производство электродов, позволяющих хирургу изгибать стержень электрода и подстраивать его форму в соответствии с особенностями пациента.

Травматология, спортивная медицина.

Для артроскопических операций используется аппарат Atlas System Controller. Этот блок позволяет работать со всеми новыми моделями электродов.

Способностью блока Atlas является определение модели подключаемого к нему электрода. В соответствии с этим, перед началом работы блок самостоятельно выставляет значение мощности, оптимальное для подключенного в данный момент электрода. При желании, хирург может изменить мощность при помощи клавиши на ножной педали, или кнопками на самом базовом блоке.

В практике артроскопической хирургии коблация применяется для большого количества различный манипуляций:

• Обработка поверхности хряща
• Рассечение или удаление ткани мениска
• Удаление, рассечение и коагуляция тканей капсулы и связочного аппарата

Предлагаемая нами холодноплазменная методика имеет ряд преимуществ перед травматологическим оборудованием, применяемым в настоящее время.

В отличие от механических средств обработки ткани (простой металлический инструмент, шейвер), холодноплазменные электроды оставляют идеально ровную и гладкую поверхность без микроскопических трещин и дефектов. Большой ассортимент компактных и легких холодноплазменных электродов позволяет обеспечить удобный доступ к любому участку сустава. В отличие от лазерных и электрохирургических аппаратов, холодноплазменная методика основана на НЕ температурном воздействии и ее применение не сопровождается тепловым повреждением внутрисуставных тканей. Кроме того, зона воздействия холодной плазмы остается постоянной в ходе операции, врач может легко определять глубину и объем воздействия. Свечение плазмы безвредно для зрения и средств визуализации.

Коблация применяется в клиниках США и Западной Европы уже около 10 лет. За это время были прооперированы несколько десятков тысяч пациентов и проведено множество научных и клинических исследований воздействия плазмы на ткани человека. Метод зарекомендовал себя безопасным и высокоэффективным, позволив повысить качество хирургического лечения и облегчив работу хирургов. Направление коблационной хирургии является инновационным и непрерывно развивающимся.

Холодноплазменный хирургический аппарат нового поколения Quantum 2 System

Quantum™ 2 System - инновационный аппарат, который является последней разработкой инженеров компании ArthroCare®Sports Medicine и результатом длительного опыта применения холодноплазменной технологии (более 5 млн. случаев оперативных вмешательств за последние 15 лет).

Quantum™ 2 System занимает особое место в ряду хирургического оборудования для артроскопии. Дает возможность заменить шэйвер, ВЧ-коагулятор, хирургический лазер, криохирургическую установку и классические стальные инструменты.

В основе технологии лежит уникальный метод кобляции (coblation® - cold ablation). Он позволяет прецизионно рассекать и удалять ткани во время оперативного вмешательства при низкой температуре (до 50°С) при помощи узкосфокусированного (50-100 мкм) облака плазмы, сформированного на рабочей поверхности электрода в среде NaCl. Заряженность облака плазмы достаточна для мгновенного расщепления различных типов мягких тканей и хряща. В то же время, за пределами активной зоны, температура не превышает нормальную.

С помощью широчайшего ассортимента артроэлектродов для работы на хряще, мягких тканях, фасциях и связках,Quantum™ 2 System позволяет осуществлять абляцию, резекцию и коагуляцию тканей. Аппарат совместим со всеми моделями артроэлектродов предыдущих поколений .

В аппарате Quantum™ 2 System реализованы новейшие технологии:

Мульти-электродная технология: дизайн артроэлектродов с мульти-электродной рабочей поверхностью обеспечивает формирование слоя плазмы для достижения быстрой абляции и сокращает время оперативного вмешательства.

Контролируемая стабильность выходного напряжения: система автоматически регулирует выход энергии для максимально эффективной абляции.

Снижение частоты электрического поля: минимизирует радиочастотную протечку из области воздействия на окружающие ткани. Единственный аппарат со 100 кГц частотой переменного тока на выходе, которая обеспечивает контролируемую абляцию, в результате чего удаление ткани происходит легче и с наименьшим вредом для окружающих тканей.