Партнерка на США и Канаду по недвижимости, выплаты в крипто
- 30% recurring commission
- Выплаты в USDT
- Вывод каждую неделю
- Комиссия до 5 лет за каждого referral
Труды VII Троицкой конференции «Медицинская физика и инновации в медицине» (ТКМФ-6), раздел «Регенеративные технологии, тканевая инженерия». 2014, г. Троицк-Москва. С. 16-18.
влияние высокочастотной электрохирургической сварки на структуру биологических тканей
А. А. Вазина1,2, Н. Ф. Ланина1, А. В. Забелин2, В. Н. Корнеев3, Г. С. Маринский4, С. Е. Подпрятов4,5,
С. Г. Гичка5, А. В.Чернец4, Д. Ф.Сидоренко4, С. С. Подпрятов4,5, А. В. Линчевский6, Г.6,
А. В. Макаров6, Б. Е. Патон4
1 Институт теоретической и экспериментальной биофизики Российской академии наук
2 НИЦ «Курчатовский институт»
3 Институт биофизики клетки Российской академии наук
4 Институт электросварки им. Е. О. Патона НАН Украины
5 Киевская городская клиническая больница № 1, Украина
6 Национальная медицинская академия последипломного образования им. П. Л. Шупика МОЗ Украины
*****@***ru
Методом рентгеновской дифракции с использованием синхротронного излучения проведено исследование влияния высокочастотной электрохирургической сварки (ВЧ-сварки) на структуру различных биологических тканей. На основе полученных экспериментальных и клинических данных продемонстрирована возможность ткани, подвергнутой действию ВЧ-сварки, поддерживать свою жизнеспособность, восстанавливать физиологические свойства и функции.
Важнейшими задачами современной хирургии являются разработка и внедрение в клиническую практику новых способов соединения органов и тканей - простых в исполнении для хирурга и щадящих для больного. Опыт применения электрохирургии для резки тканей и гемостаза насчитывает около ста лет. В последние годы широкое применение в медицине нашла высокочастотная электрохирургическая сварка (ВЧ-сварка). Она применяется для рассечения тканей и остановки или предупреждения кровотечений при разрезании тканей и сосудов. В настоящее время применяется около 200 хирургических методик с использованием высокочастотной сварки мягких живых тканей; метод применяется в хирургии, травматологии, пульмонологии, проктологии, урологии, маммологии, гинекологии, офтальмологии, ортопедии; проводятся операции на сосудах, кишечнике, печени, почках и других паренхиматозных органах. Успешно выполнено около 70000 операций на людях. Исследовательский коллектив из ИЭС НАНУ разрабатывает и широко использует аппаратуру для ВЧ-сварки. В нейрохирургии, где операции делаются буквально под микроскопом, аппарат очень помогает хирургам сваривать мелкие нервы. Использование ВЧ-сварки при онкологических операциях способствует уничтожению оставшихся раковых клеток по краям резекции опухоли. На подопытных животных (свиньи) доказан процесс быстрого восстановления ткани кишечника после воздействия ВЧ-сварки: сварной шов очень быстро прорастает кровеносными сосудами, а через полгода место сварного воздействия практически не обнаруживается. Для выяснения вопроса о влиянии ВЧ-сварки на различные уровни структурной организации эпителиальной ткани, были предприняты структурные исследования биологических тканей до и после электрохирургического воздействия. Для проведения высокочастотной электрохирургической сварки в экспериментах использован разработанный в ИЭС НАНУ аппарат ПАТОНМЕД ЕКВЗ-300, который предназначен для работы в различных областях хирургии [1].
Структурные исследования биологических тканей до и после электрохирургического воздействия проводили на разработанной нами станции «Дифракционное кино» ДИКСИ [2] методами рентгеновской дифракции под малыми и большими углами (SAXS/WAXS) с использованием синхротронного излучения (СИ) накопителя «Сибирь-2» (НИЦ «Курчатовский институт», Москва). Каждый тип ткани характеризуется специфическим набором фибриллярных белков, структура которых проявляется на рентгенограмме в виде дифракционных линий с соответствующей упорядоченностью на молекулярном и наноструктурном уровнях. Различные органы характеризуется специфическим строением с наличием внутриклеточных и внеклеточных фибриллярных структур межклеточного матрикса, цитоскелета клетки и фибриллярных структур специализированных клеток – мышечных (миозин, актин, тропомиозин), нервных (миелин), кератиноциты, остоациты и др., структурные особенности которых отчетливо выявляются на дифракционных картинах в области малых углов. Информативной оказывается интенсивность, форма, полуширина и число дифракционных линий. Мы были пионерами в использовании рентгеновской дифракции для исследования внеклеточных фибриллярных структур на примере протеогликановых структур нативных слизей и межклеточного матрикса ткани, от которых была зарегистрирована богатая дифракционная картина в наномасштабном диапазоне [3]. Обнаружена корреляция между интегральной интенсивностью рентгенограмм и элементным содержанием; кальций является основным элементом минеральной композиции ткани. Было показано, что наноструктурная упорядоченность может быть обратимо трансформирована катионами металлов и хелатирующими агентами [4]. Эти исследования открыли широкую перспективу сравнительных дифференциальных исследований молекулярной и наноструктурной динамики под влиянием разных физико-химических условий (температура, влажность, механическое растяжение, катионная избирательность, ионная сила, рН).
Целью данной работы было исследование влияния высокочастотной электрохирургической сварки на молекулярную и наноструктурную динамику биологических тканей методами структурной биологии с использованием СИ. Образцы биологических тканей получали от человека и здоровых экспериментальных животных (свиньи, кролики, крысы) в процессе хирургической операции под наркозом методом высокочастотной электрохирургической сварки. Были использованы ткани сердечнососудистой системы (аорта, артериальные и венозные сосуды различного диаметра); лимфатической (селезенка) и нервной системы; образцы эпителиальной и гладкомышечной тканей желудочно-кишечного тракта, поперечнополосатой скелетной мышцы, в также ткани трахеи, бронхов, легких и печени. В качестве модельных объектов были выбраны различные природные биополимеры с разным типом фибриллярной организации: волокна коллагена, кератин ткани волоса человека и животных, бактериальная целлюлоза.
Проведено более 1000 рентгендифракционных экспериментов с использованием СИ. Исследование влияния ВЧ-электросварки на структурную упорядоченность биологических тканей показало инертность фибриллярных структур различных биологических тканей и модельных образцов на молекулярном (0.1 – 2 нм) и наноструктурном (1 – 50 нм) уровнях (рис. 1) [5]. Отработанные в процессе многолетней клинической практики рабочие режимы электросварочного воздействия в физиологическом диапазоне позволили зарегистрировать следующие структурные события:
1. Выявлена резистентность наноструктурной организации «молекулярных машин», выполняющих в организме специализированные функции (например, сократительная и нервная системы), а также коллагеновых нитей, расположенных в межклеточном матриксе и выполняющих опорную функцию ткани. Структурная устойчивость обеспечивает прочность соединения и сохранность функциональных свойств ткани. Гистологические исследования электросварного шва (рис. 2), проведенные в киевской городской клинической больнице №1, показали, что волокнистые структуры соединительной ткани: коллагеновые и ретикулярные волокна, базальные мембраны покровного эпителия слизистой оболочки, желез, эндотелия кровеносных сосудов сохраняются, однако структурно изменяются, образуя в месте прохождения тока гомогенные плотные массы.
2. Под действием ВЧ-сварки выявлен уникальный феномен самосборки разнонаправленных фибрилл с наноструктурной периодичностью в упорядоченный межклеточный матрикс. На самосборку протеогликановых фибрилл может влиять ряд физико-химических и геометрических параметров, сопутствующих ВЧ-сварке. Геометрические особенности конструкции инструментов - плоские электроды, напаянные на щипцы - под влиянием механического сжатия создают трехмерную топологию активного пространства с уникальными физическими параметрами, которые могут обеспечить самосборку слоистых наноструктур жидкокристаллического типа.
Обсуждается роль протеогликановых структур межклеточного матрикса ткани в механизме модификационной адаптации организма к экзогенным и эндогенным воздействиям.
|
|
|
|
|
Рис. 1. SAXS-рентгенограммы (образец-детектор 290 мм, l 0.16 нм): | Рис. 2. Гистологическая картина электросварного соединения стенки кишки | |||
ткани нерва до сварки (а); после воздействия ВЧ-сварки (б); | соединительной ткани свиньи до сварки (в); после воздействия ВЧ-сварки (г); |
а
б
Работы выполнялись при поддержке гранта РФФИ № 11-02-00706.
1. «Тканесохраняющая высокочастотная электросварочная хирургия». Атлас. Под ред. Б. Е. Патона и О. Н. Ивановой. Киев, 2009.
2. Korneev V. N., Shlektarev V. A., Zabelin A. V., et al. Glass Physics and Chemistry, 2010, 36(1), p. 100–109.
3. Aksirov A. M., Gerasimov V. S., Kondratyev V. I. et al. Nuclear Instruments and Methods in Phys. Res., 2001, A470, p. 380-387.
4. Vazina A. A., Budantsev A. Yu., Bras W. et al. Nuclear Instruments and Methods in Phys. Res., 2005, A543, p. 297-301.
5. А. А. Вазина, А. А. Васильева, Н. Ф. Ланина и др. Известия РАН. Серия физическая, 2013, 77(2), с. 170-174.
effect of the electric welding surgery on the structure of biological tissue
Vazina A. A.1,2, Lanina N. F.1, Zabelin A. V.2, Korneev V. N. 3, Marinsky G. S.4, Podpryatov S. E.4,5, Gichka S. G.5, Chernets A. V.4, Sidorenko D. F.4, Podpryatov S. S.4,5, Makarov A. V.6, Linchevsky A. V.6, Paton B. E.4
1 Institute of Theoretical and Experimental Biophysics, RAS, Pushchino
2 National Research Center “Kurchatov Institute”, Moscow
3 Institute of Cell Biophysics, RAS, Pushchino
4 E. O.Paton Electric Welding Institute, NAS of Ukraine
5 Kiev municipal clinical hospital No. 1, Ukraine
6 National medical academy of postgraduate education, HM of Ukraine
The study of the influence of high frequency electrosurgical welding (HF-welding) on the structure of different biological tissue by X-ray diffraction method using synchrotron radiation was carried out. Based on experimental and clinical data the possibility of HF-welding affected tissue to maintain tissue vitality and to restore its physiological properties and functions has been demonstrated.
Основные порталы (построено редакторами)