Молекулярно-разонансная хирургия: новый этап развития электрохирургического оборудования

Филиппов Ю.А.

Историческая справка
Электрохирургия - это направление хирургии, использующее ток высокой частоты (ТВЧ) для рассечения и коагуляции тканей. Первые эксперименты на человеческом организме с использованием ТВЧ были проведены в конце XIX начале XX века. В 1892 году французский ученый Арсени д’Арсонваль (Arsene d'Arsonval) впервые описал эффект воздействия ТВЧ на человека: если поместить руки в сосуды с токопроводящей жидкостью и пустить через нее ток, в запястьях почувствуется тепло. Это объясняется фундаментальным физическим принципом: термический эффект электрического тока сильнее всего проявляется там, где сечение проводника минимально. Было отмечено, что воздействие тока с частотой более 10 кГц не вызывает нервно-мышечного возбуждения, однако при этом повышается температура ткани. В 1899 году, Оудин (Oudin) описал разрушение ткани с помощью ТВЧ, производимого искровым генератором. Подобное оборудование использовал и д’Арсонваль в своих экспериментах. В 1907 году американец Ли Де Форест (De Forest) изобретает триод – электронную трубку, усиливающую сигналы. Это было началом электронной эры в медицине. Ли Де Форест сумел получить незатухающие колебания ТВЧ, (старые системы производили только затухающие колебания) и создал электрогенератор ТВЧ и простейшее устройство, позволяющее производить разрез на коже человека, используя мощность 70 Вт и частоту примерно 2 МГц. После изобретения и использования пентода разрез на коже стал приемлемого качества, однако заживление после разреза имело второстепенное значение. Электрокоагулятор современного типа впервые создал Бови совместно с Кушингом в 20-х гг. прошлого века. Аппарат Бови мог работать в трех режимах - разреза, коагуляции и смешанном. С 1926 года некоторые хирурги стали использовать данную аппаратуру на практике. В 1970 генераторы ТВЧ были усовершенствованы, что дало импульс к увеличению области применения этого вида электромедицинского оборудования.
Электро - и радиохирургия
Можно выделить несколько этапов развития электрохирургии. С момента возникновения и до начала 1970-х годов аппараты для электрохирургии работали на частоте тока около 500 кГц и имели мощность от 100 Вт до 300 Вт. Более низкие частоты (<100 кГц) вызывают нежелательные нейрофизиологические эффекты.
Метод электрохирургии основан на нагревании и разрушении тканей под воздействием ТВЧ. Этот эффект достигается при температуре более 80ОС. Осуществление гемостаза также основано на тепловом воздействии и заключается, по сути, в прижигании кровоточащей поверхности и термокоагуляции небольших кровеносных сосудов.
Электрохирургические аппараты позволяют осуществлять разрез и коагуляцию тканей, обугливая при этом края разреза и оставляя грубые рубцы. Применение аппаратов электрохирургии в таких областях как нейрохирургия, офтальмология, ЛОР-хирургии, гинекология, пластическая хирургия и косметология было сильно ограничено или исключено полностью. Однако метод уверенно применялся в тех областях, где имела значение возможность быстро и эффективно осуществлять коагуляцию и обеспечивать гемостаз, не заботясь об образовании рубцов.
По мере изучения особенностей воздействия ТВЧ на разные типы тканей человека происходило совершенствование аппаратов электрохирургии. Ученые установили, что повышение частоты тока позволяет повысить скорость нагрева ткани, а также сократить время воздействия и зону нагрева. Данный метод получил название радиохирургии, а аппараты стали называть радиохирургическими. Они работают на частоте до 3,8 МГц при мощности от нескольких десятков до нескольких сотен ватт. Уменьшение зоны нагрева тканей и возможность разреза кожи, ранее недоступная, позволили расширить спектр применения радиохирургических аппаратов, однако это усовершенствование явилось паллиативной мерой. Радиохирургия не позволила полностью отказаться от термического воздействия на ткани, следовательно, зона тепловой гибели клеток в области разреза сохранилась, хотя и стала меньше. Для выполнения операций в нейрохирургии, дерматологии, ЛОР-хирургии и гинекологии требовался аппарат, вообще не обжигающий ткани.
Молекулярно-резонансной хирургия
Новым этапом развития электрохирургии является использование токов, вызывающих образование в тканях явление молекулярного резонанса. Физическая основа метода заключается в следующем: энергия генератора передается квантами, энергия которых абсолютно равна энергии межмолекулярных связей. Воздействуя на связи той же энергией, которой обладают они сами, кванты генератора создают резонанс молекулярных связей. При этом амплитуда колебаний отдельных молекул резко возрастает, что приводит к разрыву клеточных мембран. На макроскопическом уровне это реализуется в виде разреза ткани. Разрыв межмолекулярных связей происходит за счет увеличения амплитуды их колебаний без изменения энергии связи. В результате, температура в зоне разреза не превышает 45-500С, что исключает образование зоны теплового некроза и обугливания краев разреза. Для рассечения ткани не требуется и механическое усилие. Благодаря этому не происходит смещение отдельных слоев кожи, и заживление происходит в кратчайшие сроки первичным натяжением без образования даже малейших рубцов.
Для достижения коагулирующего эффекта при применении молекулярно-резонансной техники производится изменение частотного режима генератора таким образом, чтобы не обеспечивать 100% резонанса в молекулярных связях. В результате, происходит изменение пространственной структуры белковых молекул, вызванное разрывом водородных связей (денатурация), что приводит к их “слипанию” и обеспечивает коагулирующий эффект. При этом температура клеток несколько повышается и достигает 60-700С (как известно, денатурация белка начинается при температуре более 600С), оставаясь существенно ниже таковой при использовании обычного электрокоагулятора. Коагулирующий эффект молекулярно-резонансного аппарата, таким образом, носит поверхностный, “мягкий” характер и не затрагивает подлежащие ткани. Можно повысить скорость коагуляции, увеличив мощность генератора, воздействуя на ткань, большим количеством квантов, достигая скорейшего увеличения температуры клеток, обеспечивая коагуляцию в более короткий промежуток времени.
Отличие молекулярно-резонансного метода от лазерной хирургии
Основа воздействия лазерных аппаратов – тепловой эффект, за счет которого происходит разрез и коагуляция тканей. Исследования на лабораторных животных и опыт клинического применения свидетельствуют об обширных зонах теплового поражения краев операционной раны и подлежащих тканей, сравнимых с ожогом 2-3 степени. Молекулярно-резонансная техника, как говорилось выше, не обладает термическим эффектом, следовательно, может заменить существующие лазерные аппараты во многих областях медицины.
Преимущества метода молекулярного резонанса
1. При использовании Молекулярно-резонансного аппарата температура в зоне разреза не превышает 45-500С, благодаря чему достигается:
1.1 Отсутствие теплового поражения, обугливания тканей, что практически исключает послеоперационное воспаление и более чем в два раза сокращает сроки послеоперационного выздоровления;
1.2 Практически полное отсутствие болевых ощущений в ходе операции и в послеоперационном периоде, возможность применения только местного обезболивания;
1.3 Возможность проводить манипуляции в непосредственной близости от кровеносных сосудов, нервных стволов и окончаний.
2. Рассечение ткани происходит без механического усилия, благодаря чему происходит заживление первичным натяжением, без образования рубцов;
3. Возможность одновременного рассечения тканей и коагуляции позволяет свести к минимуму кровопотерю, операция проходит в практически “сухой” ране;
4. Наличие специализированных генераторов позволяет осуществлять операции на разных типах тканей, используя преимущества метода молекулярного резонанса в разных областях медицины – нейрохирургии, дерматологии и пластической хирургии, ЛОР-хирургии, гинекологии, урологии (в том числе - эндоскопической).