Експериментальним шляхом встановити можливість використання коагуляційної системи «ПатонМед», що складається з генератора та електрода, для абляції міокарда при операції Maze

ПЕРЕЛІК УМОВНИХ ПОЗНАЧЕНЬ, СИМВОЛІВ, СКОРОЧЕНЬ І ТЕРМІНІВ

ДР – дипломна робота;

НДР – науково-дослідна робота;

НІССХ ім. М.М. Амосова – Національний інститут серцево-судинної хірургії;

МК – мітральний клапан;

РЧГ – радіочастотний генератор

СР – синусів ритм;

ЛП – ліве передсердя;

РЧА – радіочастотна абляція;

РЧГ – радіочастотний генератор;

РЧЕ – радіочастотна енергія;

ФП – фібриляція передсердь;

РЕФЕРАТ

Обсяг роботи 125 сторінок, кількість ілюстрацій - 85, таблиць - 9, додатків - 3, джерел за переліком посилань - 30.

Мета роботи: Розробити пристрій біполярної радіочастотної абляції для кардіохірургічної операції Maze та дослідити оптимальні параметри його роботи з метою досягнення ефективної і безпечної деструкції тканини міокарда.

Об’єкт дослідження – лікування захворювань серця, безпечний і надійний вплив на збудливі зони міокарду.

Предметом дослідження є сучасні і передові розробки, що впроваджені в РЧА на відкритому серці.

Результати роботи впроваджено в клінічній практиці відділення порушень ритму серця Державної установи «Національний інститут серцево-судинної хірургії ім. М. М. Амосова НАМН України» в рамках НДР “Оптимізація радіочастотної термічної абляції в залежності від морфо-функціональних характеристик зони впливу”(0113U002145).

Ключові слова: транскатетерна радіочастотна абляція, радіочастотна абляція, інструмент для радіочастотної абляції, губкові електроди, системи РЧА

ABSTRACT

Number of pages in work - 125, amount of illustrations - 85, tables - 9, appendixes - 3, sources in list of references - 30.

Objective: To develop bipolar radiofrequency ablation device for cardiac surgery Maze and explore the optimal parameters of its work to achieve effective and safe destruction of myocardial tissue.

A research object is modern and advanced design that are embedded in RFА on the open heart.

The results are being implemented in clinical practice in arrhythmia department of National Institute of cardio-vascular Surgery. M. Amos within the GDR "Optimization of radiofrequency thermal ablation based on morphological and functional characteristics of the zone of influence" (0113U002145).

Keywords: trans catheter radiofrequency ablation, radiofrequency ablation, radiofrequency ablation tool, sponge electrodes system RCHA

РЕФЕРАТ

Объем работы 125 страниц, количество иллюстраций - 85, таблиц - 9, приложений - 3, источников по перечню ссылок - 30.

Цель работы: Разработать устройство биполярной радиочастотной абляции для кардиохирургической операции Maze и исследовать оптимальные параметры его работы с целью достижения эффективной и безопасной деструкции ткани миокарда.

Объект исследования - лечение заболеваний сердца, безопасный и надежный влияние на возбуждающие зоны миокарда.

Предметом исследования являются современные и передовые разработки, внедренные в РЧА на открытом сердце.

Результаты работы внедрены в клинической практике отделения нарушений ритма сердца Государственного учреждения «Национальный институт сердечно-сосудистой хирургии им. Амосова НАМН Украины» в рамках НИР" Оптимизация радиочастотной термической абляции в зависимости от морфо-функциональных характеристик зоны влияния "(0113U002145).

Ключевые слова: транскатетерная радиочастотная абляция, радиочастотная абляция, инструмент для радиочастотной абляции, губка электроды, системы РЧА

ЗМІСТ

ПЕРЕЛІК УМОВНИХ ПОЗНАЧЕНЬ, СИМВОЛІВ, СКОРОЧЕНЬ І ТЕРМІНІВ 1

ВСТУП.. 8

РОЗДІЛ 1 ЗАСТОСУВАННЯ РАДІОЧАСТОТНОЇ ЕНЕРГІЇ ДЛЯ АБЛЯЦІЇ ДЖЕРЕЛ ПАТОЛОГІЧНОГО ЗБУДЖЕННЯ НА ВІДКРИТОМУ СЕРЦІ ПРИ ОПЕРАЦІЇ MAZE 11

1.1 Електричні механізми виникнення та особливості виконання радіочастотної абляції при фібриляції передсердь. 11

1.2 Історичні аспекти розвитку концепції та методу радіочастотної абляції при операції Maze. 13

1.3 Біофізика впливу електричного струму на тканину міокарда при радіочастотній абляції 15

1.3.1 Принципи радіочастотної деструкції міокарду з лікувальною метою 15

1.3.2 Типи електродів та способи подачі радіочастотного струму. 18

1.3.3 Термічне нагрівання та руйнування тканини міокарда. 20

1.4 Варіації інструментів для радіочастотної абляції 22

1.5 Фактори, що визначають процедуру радіочастотної абляції 27

1.6 Технології модернізації інструментів для абляції. 30

1.6.1 Сухі електродні системи. 32

1.6.2 Ірригаційні електродні системи. 33

1.6.3 Вакумно-допоміжна система для абляції 35

1.6. 4 Імпульсні абляційні системи. 36

1.6.5 Мультиелектродні пульсуючі системи. 37

ВИСНОВКИ ДО РОЗДІЛУ 1…………………………………………………38

РОЗДІЛ 2 МАТЕРІАЛИ І МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕННЯ.. 39

2.1 Робоча гіпотеза дослідження. 39

2.2 Матеріали і методи експериментальних досліджень. 40

2.3 Склад, матеріали, будова системи Estech Cobra Revolution. 45

2.3.1 Внутрішня і зовнішня будова електроду Estech Cobra Revolution 47

2.3.2 Будова губок Estech Cobra Revolution. 51

2.3.3 Застосування Estech Cobra в операційній практиці 54

2.4 Склад, матеріали, будова системи для зварювання живих тканин «ПАТОНМЕД» 55

2.4.1 Особливості електрохірургічних технологій зварювання живих тканин 56

2.4.2 Принцип дії і будова системи для зварювання живих тканин «ПАТОНМЕД». 56

2.4.3. Інструменти для зварювання живих тканин. 58

2.5 Конструювання власного експериментального зразка зажимного губкового електроду. 60

2.5.1 Склад, матеріали, будова експериментального зразка. 62

2.5.2 Побудова зажиму експериментального зразка. 63

2.5.3 Експериментальне дослідження абляційних властивостей розробленого експериментального інструменту. 65

ВИСНОВКИ ДО РОЗДІЛУ 2…………………………………………………68

РОЗДІЛ 3 РЕЗУЛЬТАТИ ЕКСПЕРИМЕНТУ.. 69

3.1 Данні ступеню деструкції, отриманні внаслідок досліджень зварювальної системи 69

3.2 Оцінка ступеню деструкції тканини і надійності утвореного рубця при виконанні абляції системою Estech. 70

3.3 Оцінка ступеню деструкції тканини і надійності утвореного рубця при виконанні абляції системою «ПАТОНМЕД». 74

3.4 Побудова графіків для порівняння ступеню деструкції при застосуванні систем Estech і «ПАТОНМЕД». 80

3.5 Оцінка ступеню деструкції тканини і надійності утвореного рубця при виконанні абляції розробленою системою. 87

3.6 Побудова графіків для порівняння ступеню деструкції при застосуванні систем Estech і «ПАТОНМЕД» і сконструйованого електроду. 91

ВИСНОВКИ ДО РОЗДІЛУ 3. 101

4 ОХОРОНА ПРАЦІ 102

4.1 План операційної відділення електрофізіології 102

4.2 Оцінка небезпечних і шкідливих виробничих факторів. 104

4.2.1 Мікроклімат. 104

4.2.2 Освітлення. 105

4.2.3 Шум. 105

4.2.4 Радіаційна безпека при роботі з рентгенологічним комплексом. 106

4.2.5 Біологічні джерела небезпечних і шкідливих виробничих факторів 108

4.2.6 Небезпека враження електричним струмом. 109

4.2.7 Пожежна безпека в операційному блоці в умовах надзвичайної ситуації 110

ВИСНОВКИ ДО РОЗДІЛУ 4. 111

РОЗДІЛ 5 ТЕХНІКО-ЕКОНОМІЧНЕ ОБГРУНТУВАННЯ РОЗРОБКИ.. 112

5.1 Вступ……………………………………………………………………112

5.2 Обґрунтування системи параметрів. 115

5.3 Аналіз варіантів реалізації функцій. 119

5.4 Економічний аналіз варіантів реалізації виробу. 120

5.5 Вибір кращого варіанта реалізації за техніко-економічним рівнем. 123

ВИСНОВКИ ДО РОЗДІЛУ 5………………………………………………..124

ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ.. 125

ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ. 127

ВСТУП

Актуальність. Радіочастотне руйнування джерел патологічного збудження та аномальних провідних шляхів в серці є на сьогоднішній день ефективним та радикальним методом лікування тахіаритмій.

В ДУ «Національний інститут серцево-судинної хірургії ім. М.М. Амосова НАМН України» використовують дві технології клінічного застосування радіочастотного струму для лікування порушень ритму серця:

1) Радіочастотна абляція (РЧА) за допомогою катетерного трансвенозного доступу до ендокарду.

2) Радіочастотна деструкція тканин міокарда передсердь навколо легеневих вен – операція Maze на відкритому серці.

Транскатетерна РЧА вогнищ патологічного збудження міокарда була впроваджена в клінічну практику Інституту на початку 1980-их років, і на сьогоднішній день ефективно виконується в провідних кардіохірургічних закладах України у близько 2,5 тисячі хворих щороку.

Операція Maze із застосуванням РЧ струму проводиться в Інституті з 2007 року, має ряд обмежень і проблем, пов’язаних з відсутністю та високою вартістю обладнання для її виконання.

Найчастіше для РЧ деструкції в Інституті для Maze використовують катетерні електроди та генератори. Їх використання обумовлюється економічною доступністю за рахунок можливості перестерилізації. Але режими РЧ впливу, які закладені в катетерне обладнання, часто не адаптуються до умов відкритого «сухого» серця та геометрії нанесення абляції навколо легеневих вен. У світі для операції Maze застосовують спеціалізовані генератори та біполярні електроди з затискними губками. В Інституті ім. М. Амосова є такий генератор, але застосування його в клінічній практиці обмежене у зв’язку з високою вартістю біполярного інструменту, через неможливість його стерилізації і повторного використання, закладене виробником. Тому досить актуальним є питання розробки власного вітчизняного приладу, що буде багатофункціональним і багаторазовим.

Робоча гіпотеза дослідження. У відділенні електрофізіології НІССХ ім. М.М. Амосова АМНУ почали проводити операції на відкритому серці за допомогою новітнього електрода Estech Cobra Revolution для абляції з затискними біполярними губками. Цей електрод є досить дорогим, до того ж потребує власного генератора, який потрібно докуповувати. Проблема у тому, що без роботи у комплекті з генератором, який відповідає електроду, не буде реалізований зворотній зв’язок. До того ж електрод не є багаторазовим і перестає працювати при стерилізації, що унеможливлює його використання у подальших операціях. В інституті електрозварювання ім. Є. Патона розроблено і впроваджено в клінічну практику високочастотний генератор «ПатонМед» та електроди для зварювання живих тканин. Тому з’явилася ідея адаптувати вітчизняну більш дешеву модель генератора під потреби електрофізіології і проведення абляції на відкритому серці, розробити вітчизняний інструмент по прототипу закордонного, який буде стійким до стерилізації.

Мета роботи: Розробити пристрій біполярної радіочастотної абляції для кардіохірургічної операції Maze та дослідити оптимальні параметри його роботи з метою досягнення ефективної і безпечної деструкції тканини міокарда.

Дипломна робота виконувалася в рамка науково-дослідницької роботи НІССХ ім. М.М. Амосова НАМН України - «Оптимізувати радіочастотну термічну абляцію в залежності від морфо-функціональних характеристик зони впливу в серці» (КПКВ 6561040, шифр ГК.13.01.46, № держреєстрації 0113U002145, виконання 2013-2015 рр.).

В дипломній роботі були поставлені та виконані наступні завдання:

1) Вивчити біофізику впливу електричного струму на тканину міокарда і залежності її термічної деструкції з лікувальною дією від технічних характеристик електродів та параметрів радіочастотної енергії.

Експериментальним шляхом встановити можливість використання коагуляційної системи «ПатонМед», що складається з генератора та електрода, для абляції міокарда при операції Maze.

Вивчити будову і принципи роботи абляційного електроду Estech Cobra. Оцінити можливості розробки власного приладу, що буде симбіозом зарубіжного електроду Еstech Cobra і апарату «Патонмед».