Варіації інструментів для радіочастотної абляції

Інструменти, що застосовуються для абляції мають безліч дизайнів і варіацій. Деякі з най розповсюджених - це точковий електрод у вигляді ручки, зажимний губковий електрод і катетерний електрод, що вводиться в порожнину серця. Всі ці види інструментів мають одну спільну рису – вони усі мають електрод або електроди, що випромінюють радіочастотну енергію.

Затискачі, завдяки притаманній їм конструкції, є біполярними і служать джерелом випромінювання,одночасно утримуючи тканину. Ці два активні електроди представлені гнучкими або жорсткими губками. Частіше за все одну з губок роблять динамічною, а іншу – статичною. Така варіація інструменту для абляції стала застосовуватись відносно нещодавно, тому вони заслуговують підвищеної уваги і відкривають широкі перспективи з модернізації будови.

Рис. 1.9 Схема затиску тканини при застосуванні губкового затискача

Якщо зобразити схему «затискач-тканина» під час впливу радіочастотною енергією, то вона буде звужуватись до середини, тим самим нагадуючи пісочний годинник(рис 1.9). Таке звуження пояснюється висиханням тканини, що зазнає найбільшого впливу саме між двома випромінюючими губками. Вплив за допомогою зажимів забезпечує утворення рубця, що починає зароджуватись зсередини тканини і розходиться до її країв. Таким чином забезпечується максимально надійний вплив з унеможливленням подальшого розсмоктування пошкодження.

Рис. 1.10 Термограма розповсюдження теплового впливу при застосуванні губкових затискачів

При застосуванні дуже важливо надмірно не пережимати тканину, для запобігання механічних пошкоджень, що можуть викликати некроз. Потужність, з якою працюють, застосовуючи даний вид інструменту варіюється від 5 Вт і досягає 30Вт. При підборі потужності необхідно також враховувати, що джерелом випромінювання слугують обидві губки, тому дуже легко визвати мікровибух або надмірний перегрів. сучасні зажимні інструменти оснащені системою орошення, що подає фізрозчин на зону контакту, запобігаючи перегріву прилягаючої до губок тканини. Річ у тому, що резистивний нагрів тканини викликає і побічний нагрів губок, що при тривалому впливі (15-60с) можуть викликати опіки і обвуглення. Сучасні зажими дозволяють в режимі реального часу регулювати потужність, тим самим збільшуючи або зменшуючи поточну дозу радіочастотної енергії з огляду на параметри і ступінь необхідного остаточного впливу.

Ручки, як інструмент для радіочастотної абляції, являють собою монополярні і біполярні системи (в залежності від конфігурації і будови електродів), за допомогою яких забезпечується точковий вплив. При цьому джерелом випромінювання радіочастотної енергії виконує ручка, а площинний електрод, що розміщується під спиною пацієнта, або додатковий електрод біля активного, слугує приймачем радіочастотного струму, тим самим забезпечується потік через тканини людини, де ширина тіла слугує резистивним елементом.

Рис. 1.11 Приклад ручкового електроду

Наприклад система AtriCure Transpolar Pen містить два активні електроди, що розміщені на відстані 3мм один від одного. Ця система є біполярною і працює в режимах радіочастотного струму. Такі системи часто обладнані круговою системою орошення, що забезпечує більш глибоке проникнення радіочастотної енергії до зони впливу. При цьому виді впливу захвату тканини не відбувається. Вплив з застосуванням ручки потребує операції на відкритому серці.

Рис. 1.12 Модель двохелектродного інструменту для абляції AtriCure Transpolar Pen

Негативною стороною такого інструменту є те, що контролювати глибину ураження досить важко, адже не існує нижньої губки, яка б обмежувала радіочастотний вплив. Це може викликати пошкодження тканини або органів, які того не потребують. До того ж струм буде йти по шляху найменшого супротиву, тому проблематично встановити його шлях поширення серед неоднорідних тканин і прошарків. В результаті отриманної моделі в середовищі Comsol є змога, при необхідності, моделювання будови і принципів впливу такого виду інструменту для запобігання небажаних ефектів при застосуванні електроду, а також його точного налаштування.

Катетеривідрізняються від ручок тим, що мають рухливий дріт, що уможливлює застосування їх на закритому серці, а також наконечник представлений системою електродів (до 20 електродів) кожен з яких є джерелом випромінювання і може працювати як окремо, так і у комплексі. Ці особливості значно скорочують час процедури і не потребують вскриття грудної тканини.

Рис. 1.13 Модель проведення абляції при застосуванні катетерного електроду

Треба відмітити, що даний інструмент у більшій мірі призначений для впливу на ендокард. Негативною стороною є те, що для процедури необхідні додаткові засоби контролю, такі як рентген, так як візуально спостерігати пошкодження ми не можемо, до того ж є шанс закупорки вени, пошкодження стінок судини і стримування кров’яного потоку через наявність у берцевій вені рухливого дроту. частіше за все такі системи є моно полярними і складаються з пасивного і активного електроду. Активним електродом виступає точковий електрод, що вводиться у порожнину серця. Пасивним виступає площинний електрод, що поміщується під пацієнта і слугує приймачем. Так як вплив є точковим, то необхідно створювати смугу ізоляції за допомогою точкового впливу радіочастотною енергією (у випадку заживного – необхідно здійснювати лише одну процедуру випромінювання). Після проведення операції чекають від 30 хв до 2 год для встановлення ступеню надійності рубця. При необхідності(при розсмоктуванні рубця або коли порушення ритму не зникає) абляцію повторюють. Застосування такого виду інструменту потребує точного і обережного проведення у необхідну камеру серця. Даний вид впливу з системою орошення і без був змодельований у системі Comsol. Результати розповсюдження енергії і термограми були максимально наближені до реальних результатів, що підверджує порівняння з експериментальними данними, яке було виконано під час бакалаврського диплому. Модель призвана полегшити роботу хірурга, так я допомагає у підборі потужності і часу впливу з огляду на глибину проникнення, а також граничну температуру розігріву тканини і фізіологічні параметри тканини.