Введение к работе
Актуальность работы
В травматологии и ортопедии на современном уровне получило развитие тотальное эндопротезирование крупных суставов. До недавнего времени операции подобного типа сопровождались значительной кровопотерей.
Широко известные технологии коагуляции сосудов и тканей имеют существенные недостатки из-за необходимости использовать токи высокой частоты.
Создание нового типа плазменных коагуляторов позволяет вплотную подойти к решению проблемы снижения кровопотери при подобных оперативных вмешательствах. Особенно трудным оказалось достижение гемостаза при обработке фрезами вертлужной впадины и формировании костномозгового канала для имплантации бедренного компонента эндопротеза.
В нейтральном плазменном коагуляторе (НПК) исключено непосредственное воздействие электрического тока на ткани пациента.
Аргоновая плазма – это смесь высокоэнергетических ионов и электронов, истекающая из сопла плазмотрона в виде узконаправленного пучка. Равное количество электронов и ионов обеспечивает нейтральный заряд плазмы.
В PlasmaJet системе при небольшой скорости потока аргона газ концентрируется в ограниченном пространстве и возбуждается между двумя биполярными электродами. Так как оба электрода располагаются внутри инструмента, отсутствует прохождение тока через пациента.
Воздействие аргоновой нейтральной плазмы на ткани можно представить следующим образом. Когда плазмотрон удерживается на некотором расстоянии от поверхности обрабатываемой ткани, эффект воздействия регистрируется в виде сморщивания ткани (shrinkage) и коагуляции. Хорошо видно, что при сближении инструмента с тканями после активизации плазмы с раневой поверхности удаляется кровь или лимфатическая жидкость, поверхность ткани подсушивается.
PlasmaJet эффективно работает даже в том случае, если инструмент погружен в жидкость. Когда инструмент приближается ближе к поверхности ткани, начинается вапоризация её поверхности.
Механизм гемостаза обусловлен образованием области термических изменений, а степень и надежность гемостаза находятся в прямой зависимости от размеров и времени ее формирования.
При выходе из сопла микроплазмотрона плазменный поток имеет температуру около 10000К и представлен в виде ярко светящегося ядра бело-голубого цвета длиной 8—10мм.
Затем плазма начинает быстро остывать и приобретает менее яркий желтоватый цвет. В этой части плазменный поток имеет температуру от 3000 до 1000К. Длина этой части может варьировать от 10 до 40 мм в зависимости от расхода плазмообразующего газа и степени ламинарности плазменного потока. При остывании газа ниже 1000К он перестает светиться и, собственно, в этом месте плазма превращается снова в инертный газ, который быстро остывает и рассеивается в атмосферном воздухе.
Рис. 1. Поток плазмы из PlasmaJet. Самая горячая точка на выходе из сопла коагулятора. В конце факела температура падает до 40С.
Для надежной остановки кровотечения количество энергии, подаваемой на ткань, должно быть таково, чтобы с одной стороны успеть создать область термических изменений необходимой глубины, а с другой - не вызвать преобладание процессов деструкции. Область плазменного потока, которая находится непосредственно за ярко светящейся частью факела, способна обеспечить надлежащие условия для достижения такой цели. Именно в этой области температура тепловая мощность плазменного потока находятся в оптимальном соотношении для остановки кровотечения.
Гемостатические свойства плазменного потока зависят от объёма расходуемого аргона. Уменьшение расхода газа делает плазменный поток более ламинарным, «мягким», уменьшая тем самым эффект распыления.
При оптимальном расходе плазмообразующего газа длина ламинарной желтой части плазменного потока визуально должна составлять 10—15 мм и заканчиваться распущенной турбулентной частью.
Эффект распыления наиболее полно выражен при воздействии плазменного потока на ткань под углом не более 30—45
По данным, опубликованным в Национальном руководстве «Ортопедия» (2008, с. 220-260), кровопотеря при эндопротезировании тазобедренного сустава может достигать 40% ОЦК. Следует учитывать, что в течение первых 24 часов по дренажам кровопотеря составляет в среднем 500-600 мл.
Наиболее информативными признаками степени выраженности хирургической агрессии при эндопротезировании тазобедренного сустава являются показатели стресс-белков, иммунологические показатели, уровень фибриногена в плазме крови. Лейкоцитоз и СОЭ также достоверно отличаются от исходного состояния [Кесян Г.А.].
К интраоперационным факторам риска снижения иммунореактивности относят:
-
длительность операции;
-
травматичность;
-
качество гемостаза;
Продолжительное оперативное вмешательство связано с попаданием в системный кровоток большого количества пептидных фрагментов разрушенных тканей, снижающих иммунологическую защиту организма.
Эндопротезирование у больных пожилого возраста, имеющих тяжелые сопутствующие заболевания, значительно снижает возможности иммунной системы.
Важно учитывать, что рассечение тканей сопровождается не только кровотечением, но и возможностью микробной контаминации операционного поля [Кавалерский Г.М. с соавт.].
Обработка раневой поверхности плазменным потоком способствует предупреждению возникновения и развития экзо- и эндогенной инфекции.
Всё вышесказанное убедило нас в поиске новых подходов при выполнении подобных оперативных вмешательств.
Цель исследования состоит в улучшении результатов тотального эндопротезирования тазобедренного сустава за счет применения аргоно-плазменной коагуляции.
Задачи исследования:
-
Провести морфологические исследования воздействия аргоновой плазмы на тканях ex vivo.
2. Найти этапы операции для наиболее эффективного применения новой технологии;
3. Выявить оптимальные режимы работы аппарата PlasmaJet (источник аргоновой плазмы).
4. Изучить ближайшие результаты лечения больных, которым производилось эндопротезирование тазобедренного сустава с применением плазменной коагуляции
5. На основании сравнительного анализа (в том числе с контрольной группой при традиционных методиках гемостаза) многочисленных факторов выявить позитивный эффект плазменной коагуляции при тотальном эндопротезировании тазобедренного сустава.
Научная новизна исследования
В плазменном хирургическом аппарате PlasmaJet используется новый, более совершенный способ генерации высокотемпературной аргоновой плазмы, воздействие которой на биологические ткани позволяет получать гемостатический эффект при хирургическом доступе к тазобедренному суставу и подготовке вертлужной впадины и бедренной кости к имплантации эндопротеза.
В результате настоящего исследования подтверждено, что плазменная коагуляция при эндопротезировании тазобедренного сустава уменьшает степень кровопотери, снижает уровень хирургической «агрессии», уменьшает степень тяжести травматической болезни в послеоперационном периоде, а также снижает вероятность инфекционных осложнений.
Более того, плазменная коагуляция не имеет альтернативы при обработке фрезами вертлужной впадины;
- плазменная коагуляция эффективна для остановки капиллярного кровотечения при усилении фибринолитической активности крови;
- плазменная коагуляция эффективна при осуществлении доступа к тазобедренному суставу, при этом быстро коагулируются мелкие источники кровотечения на больших раневых поверхностях;
- благоприятное заживление раны при обширном доступе у тучных пациентов очевидно объясняется снижением лимфорреи в рану, что не достижимо другими методами;
- островки гиалинового хряща после обработки вертлужной впадины фрезами могут быть элиминированы без повреждения субхондральной костной пластинки, что особенно важно при оперативном вмешательстве на фоне выраженного остеопороза , а также при ревматоидном артрите.
Положения диссертации, выносимые на защиту
При тотальном эндопротезировании тазобедренного сустава плазменная коагуляция эффективна при осуществлении доступа к тазобедренному суставу;
При тотальном эндопротезировании тазобедренного сустава плазменная коагуляция не имеет альтернативы для остановки кровотечения при обработке фрезами вертлужной впадины и костномозгового канала бедренной кости;
При тотальном эндопротезировании тазобедренного сустава плазменная коагуляция эффективна для остановки капиллярного кровотечения из-за высокого уровня фибринолитической активности.
Практическая значимость
Методика плазменной коагуляции при тотальном эндопротезировании позволяет снизить интраоперационную кровопотерю и кровопотерю в ближайшем послеоперационном периоде и уменьшить объемы переливаемой аутоплазмы и аутоэритромассы, а также практически отказаться от донорской эритромассы.
Бесконтактность метода плазменной коагуляции позволяет исключить контаминацию операционной раны и таким образом предупредить инфекционные осложнения.
Плазменная коагуляция не имеет альтернативы при обработке фрезами вертлужной впадины и костномозгового канала бедренной кости.
Внедрение результатов исследования
Методика плазменной коагуляции при тотальном эндопротезировании внедрена в практическую деятельность ЦВКГ ФСБ Российской Федерации, а также используется при оперативных вмешательствах в ЦИТО им. Н.Н.Приорова, в госпитале Ветеранов войн №2 г. Москвы, а также включена в программу постдипломного профессионального образования травматологов-ортопедов.
Апробация работы
Основные положения диссертации представлены в материалах Всероссийской конференции «Эндопротезирование крупных суставов» (2009), IX Съезда травматологов-ортопедов России в Саратове (сентябрь 2010), на заседании Кафедры травматологии и ортопедии ФППОВ Первого МГМУ имени И.М.Сеченова Минздравсоцразвития России № 5 27.04.2012
Результаты диссертационного исследования доложены на заседании Кафедры травматологии и ортопедии ФППОВ Первого МГМУ имени И.М. Сеченова Минздравсоцразвития России, Протокол № 5 от 27.04.2012
Личный вклад автора
Вклад автора является определяющим и заключается в непосредственном участии на всех этапах исследования. Автором проведено углубленное клинико-анамнестическое обследование пациентов, выполнен весь объем инструментальных исследований, сформирована база данных. Автор принимал непосредственное участие во всех 36 операциях с применением плазменной коагуляции. Интерпретированы данные морфологических и клинических исследований, проведена статистическая обработка и анализ полученных результатов, сформулированы выводы и даны практические рекомендации.
Публикация результатов исследования
По теме диссертации издано 5 научных публикаций, 2 из них в журналах, рекомендованных ВАК РФ, 1 монография.
Объём и структура диссертации
Диссертация изложена на 93 страницах машинописного текста и состоит из введения, 4 глав (обзор литературы, описание материала и методов исследования, морфологические исследования применения аргоновой плазмы при тотальном эндопротезировании тазобедренного действия аргоновой плазмы на ex vivo, клиническое применение плазменной коагуляции), заключения, выводов, практических рекомендаций, списка литературы из 125 источников (88 отечественных и 37 иностранных авторов) и приложения. Работа иллюстрирована 39 рисунками и 18 таблицами.