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        軟組織高頻焊接設(shè)備閉合血管的可行性研究

        2018-01-22 08:08:13魏波易述紅楊揚(yáng)陳軍黃德群方佳峰雷普潤(rùn)梁承華鄭曉明衛(wèi)洪波
        臨床醫(yī)學(xué)工程 2017年12期
        關(guān)鍵詞:設(shè)備實(shí)驗(yàn)

        魏波,易述紅,楊揚(yáng),陳軍,黃德群,方佳峰,雷普潤(rùn),梁承華,鄭曉明,衛(wèi)洪波*

        (1中山大學(xué)附屬第三醫(yī)院胃腸外科,廣東廣州510630;2中山大學(xué)附屬第三醫(yī)院肝臟外科,廣東廣州510630;3廣東省醫(yī)療器械研究所/國(guó)家醫(yī)療保健器具工程技術(shù)研究中心,廣東 廣州510500)

        傳統(tǒng)手術(shù)中主要通過(guò)分離、鉗夾和絲線結(jié)扎的方法閉合血管。電外科的發(fā)展使手術(shù)出血,尤其是組織滲血和小血管出血明顯減少,單極電刀可以凝合直徑2 mm以下血管,效果滿意;而焊接設(shè)備通過(guò)雙極電凝和脈沖能量模式可以達(dá)到更好的血管閉合效果[1-3]。近年來(lái),烏克蘭巴頓焊接研究所將先進(jìn)的焊接技術(shù)應(yīng)用于活體軟組織,并研發(fā)了活體軟組織高頻焊接電凝器EKVZ-300 PATONMED。設(shè)備引進(jìn)后,中方聯(lián)合烏方技術(shù)專(zhuān)家對(duì)部分焊接算法和器械進(jìn)行了優(yōu)化和完善,研發(fā)了新型號(hào)的軟組織高頻焊接吻合設(shè)備 (NERC-300)。本研究的目的是對(duì)兩種設(shè)備在活體血管閉合中的可行性進(jìn)行對(duì)比。

        1 材料與方法

        1.1 實(shí)驗(yàn)對(duì)象 家犬2只,體重15 kg左右,戊巴比妥麻醉后分離股動(dòng)脈、脾動(dòng)脈、腸系膜上動(dòng)脈、腹主動(dòng)脈多段,采用游標(biāo)卡尺測(cè)量充盈直徑,分別選取12 mm、6 mm、3 mm動(dòng)脈各10段,每段長(zhǎng)度約20 mm;同樣分離股靜脈、脾靜脈、腸系膜上靜脈、下腔靜脈多段,選取充盈直徑15 mm、7 mm、4 mm靜脈各10段,每段長(zhǎng)度約20 mm;分離過(guò)程中注意妥善結(jié)扎分支血管,上述不同直徑動(dòng)脈和靜脈分別隨機(jī)分為兩組:EKVZ-300組和 NERC-300組。

        1.2 設(shè)備 軟組織高頻焊接吻合設(shè)備EKVZ-300 PATONMED(烏克蘭巴頓焊接研究所),軟組織高頻焊接吻合設(shè)備N(xiāo)ERC-300(廣東省醫(yī)療器械研究所),精密壓力計(jì) (AZ82100壓力表,臺(tái)灣衡欣科技股份有限公司)。

        1.3 實(shí)驗(yàn)方法

        1.3.1 高頻焊接閉合血管的參數(shù)設(shè)置 參考課題組既往研究[4-5]以及預(yù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,血管閉合采用自動(dòng)焊接模式,設(shè)備輸出脈沖電流頻率為 (440±44)kHz,動(dòng)脈焊接時(shí)間為5秒,靜脈焊接時(shí)間為3秒。

        1.3.2 爆破壓測(cè)量 在血管閉合后,開(kāi)放端置入醫(yī)用延長(zhǎng)管并妥善結(jié)扎固定,延長(zhǎng)管經(jīng)三通管連接測(cè)壓裝置。血管閉合端置入水中進(jìn)行測(cè)漏,三通管的另外一端連接5 mL注射器,以恒定速率往血管內(nèi)注氣加壓,直到血管閉合端破裂漏氣,漏氣瞬間的氣壓值定義為爆破壓,記錄此時(shí)測(cè)壓裝置的數(shù)值。

        1.3.3 病理學(xué)檢查 取部分未行爆破試驗(yàn)的閉合血管,距離閉合部位2 mm處剪斷血管,福爾馬林固定,石蠟包埋,縱行及橫行切片,蘇木精-伊紅 (hematoxylin-eosin staining,HE)染色,觀察閉合處血管壁對(duì)合嚴(yán)密程度及組織損傷的病理學(xué)改變。

        1.3.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 所有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)均使用SPSS 13.0統(tǒng)計(jì)軟件包進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示,采用t檢驗(yàn),P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

        2 結(jié)果

        2.1 血管閉合爆破壓比較 兩種高頻焊接設(shè)備均能有效完成不同直徑家犬動(dòng)脈和靜脈的閉合,未發(fā)現(xiàn)閉合不全或血管破裂等情況。兩種儀器在不同直徑動(dòng)脈、靜脈閉合后爆破壓方面無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異 (P >0.05), 見(jiàn)表 1、 2。

        表1 EKVZ-300和NERC-300的不同直徑家犬動(dòng)脈閉合爆破壓比較(x±s, mmHg)

        表2 EKVZ-300和NERC-300的不同直徑家犬靜脈閉合爆破壓比較(x±s, mmHg)

        2.2 病理組織學(xué)檢查 組織病理學(xué)檢查發(fā)現(xiàn),兩種高頻焊接設(shè)備閉合血管的主要病理改變均為擠壓損傷和急性熱損傷,具體表現(xiàn)為組織細(xì)胞破壞、蛋白變性、凝固性壞死及玻璃樣變,細(xì)胞核固縮、溶解或消失 (圖1)。

        圖1 兩種高頻焊接設(shè)備對(duì)閉合處附近血管壁的影響

        3 討論

        傳統(tǒng)手術(shù)止血依賴(lài)手法鉗夾結(jié)扎,手術(shù)操作費(fèi)時(shí)較長(zhǎng),出血較多,已不能滿足現(xiàn)代外科的需要。隨著電外科設(shè)備和技術(shù)的進(jìn)步,新的能量平臺(tái)和電外科設(shè)備不斷涌現(xiàn),極大地促進(jìn)了外科發(fā)展,提高了手術(shù)效率和安全性[6-7]。軟組織焊接技術(shù)的研發(fā)源于金屬焊接理念,集組織切割、止血、焊接融為一體,主要通過(guò)精確控制高頻電流作用于軟組織的溫度和時(shí)間,使細(xì)胞膜破裂釋出蛋白,通過(guò)加壓、加熱使蛋白質(zhì)熱變性后凝集,實(shí)現(xiàn)活體軟組織的焊接吻合。烏克蘭巴頓焊接研究所研發(fā)生產(chǎn)的多種高頻焊接吻合設(shè)備已在本國(guó)廣泛應(yīng)用于臨床外科,如肺葉切除、前列腺摘除等一系列手術(shù)中。目前我課題組引入該設(shè)備后已進(jìn)行了大量前期實(shí)驗(yàn)研究[4-5],充分證實(shí)了 EKVZ-300在組織切割、止血及腸管吻合等領(lǐng)域的安全性和有效性。

        本實(shí)驗(yàn)通過(guò)對(duì)兩種軟組織高頻焊接設(shè)備閉合家犬血管的可靠性進(jìn)行研究,結(jié)果顯示,EKVZ-300和NERC-300均能有效實(shí)現(xiàn)不同直徑動(dòng)脈和靜脈的閉合。兩種設(shè)備閉合12 mm、6 mm及3 mm動(dòng)脈的爆破壓無(wú)明顯差異,閉合直徑15 mm、7 mm及4 mm靜脈的爆破壓亦無(wú)明顯差異,表明NERC-300無(wú)論在焊接模式和參數(shù)設(shè)置上均可達(dá)到EKVZ-300的焊接效果。病理組織學(xué)檢查發(fā)現(xiàn)閉合端血管壁組織的主要變化為血管平滑肌細(xì)胞破壞、蛋白變性、凝固性壞死及玻璃樣變,細(xì)胞核固縮、溶解或消失。因此,高頻焊接設(shè)備的主要工作原理[8],在于通過(guò)精確調(diào)制高頻脈沖電流及控制電流熱效應(yīng)使蛋白發(fā)生可逆變性,變性的蛋白形成膠狀封閉血管達(dá)到止血效果。

        本實(shí)驗(yàn)的不足之處在于實(shí)驗(yàn)對(duì)象均為離體動(dòng)物的動(dòng)脈和靜脈,對(duì)于在體情況下,單純應(yīng)用高頻焊接設(shè)備閉合后是否會(huì)引發(fā)后續(xù)再出血仍需要進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)證實(shí)。

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