РЕФЕРАТ

на тему:

„Ультразвук у хірургії”

План

1. Хірургія за допомогою фокусуючого ультразвука.

2. Хвороба Меньера.

3. Інструментальна ультразвукова хірургія.

Література.

1. ХІРУРГІЯ ЗА ДОПОМОГОЮ ФОКУСУЮЧОГО УЛЬТРАЗВУКА

Хірургічна техніка, яка в перспективі могла б замінити традиційний скальпель, повинна забезпечувати відтворність і керованість руйнування тканин, впливати тільки на чітко обмежену область, бути швидкодієвою і викликати мінімальні втрати крові. Могутній фокусуючий ультразвук володіє більшістю з цих якостей. Фокальна область може мати типові розміри 1/2 мм завширшки і 3/4 мм в довжину.

Можливість використовування фокусуючого ультразвука для створення зон поразки в глибині органу без руйнування вищерозміщених тканин вивчено в основному в операціях на мозку. Саме тут спочатку виникла необхідність в створенні таких руйнувань для потреб експериментальної нейроанатомії. Дія здійснювалася і на інші органи: печінка, спинний мозок, нирки і око.

Фокусування ультразвука може бути досягнуте багатьма способами. Найпростіший з них — це використовування перетворювача, випромінююча поверхню якого формою є сферичною увігнутою оболонкою, виготовленою з п'єзоелектричного матеріалу. Фокус такого випромінювача лежить на його головній осі і розташовується поблизу центру кривизни оболонки.

Хоча у такий спосіб можна одержати область, що нагрівається, з чітко обкресленими межами, регулювати глибину зони поразки в цьому випадку виявляється не просто, Використовуючи плоский випромінювач спільно з різними акустичними лінзами, можна добитися зміни глибини області поразки. Оскільки акустичні лінзи звичайно робляться з матеріалу, що має швидкість звуку більше, ніж у воді, то для створення пучка, що сходиться, необхідно виготовляти лінзи увігнутими.

Головне обмеження при використовуванні набору з таких лінз накладає поглинання ультразвука в матеріалі самих лінз. Оптимальна передача енергії здійснюється при умові, коли лінзи і випромінювач розділені чвертьхвильовим шаром, що погоджує. Такі комбінації випромінювача з лінзами застосовували Лінке з соавт. при створенні зон поразок в печінці у щурів і кроликів і в нирках у кроликів.

Фокальна область, використовувана в ультразвуковій хірургії, формою є еліпсоїдом обертання, витягнутим у напрямі центральної осі звукового поля. Розподіл тиску поблизу фокусу має вигляд 2J1(x) /x, а ширина фокальної плями рівна

(1.1.)

де t0 — фокусна відстань, а — радіус випромінювача, а л — довжина хвилі в тканині.

Для непоглинаючого середовища теорія дифракції передбачає, що тільки 84% енергії випромінювача проходить через фокальну область. Проте в тканині завжди є реальне поглинання, і ця частка стає ще менше.

Точна форма будь-якого руйнування залежить від опромінюваної тканини. У однорідній тканині осередок руйнування матиме приблизно форму еліпсоїда. Проте у тому випадку, коли опромінювана ділянка складається з тканин двох типів, один з яких менш чутливий до ультразвукового руйнування, то передбачити форму ураженої зони непросто. Таке трапляється, наприклад, при опромінюванні мозку, де селективно може бути зруйноване біла речовина, оскільки сіра речовина і судинна система менш чутливі до дії ультразвука. Велика кількість судин в тканині також впливає на розміри осередку руйнування.

Відношення довжини еліпсоїда до його ширини залежить від кута, під яким відбувається опромінювання. З рівняння (1.1) видно, що при збільшенні частоти ультразвука ширина фокальної плями зменшується при заданій величині поглиненої енергії. Коротко кажучи, величина експозиції руйнованого об'єму тканини виявляється приблизно пропорційній кількості енергії, поглиненому в тканині.

Робилося декілька спроб, Щоб порівняти всі наявні дані по порогових інтенсивностях, при яких відбувається руйнування тканин. Було зроблене емпіричне припущення (мабуть, без точної оцінки міри його достовірності), що на графіку залежності інтенсивності ультразвука від часу експозиції, побудованому в двічі логарифмічному масштабі, можна виділити три лінійні ділянки. При інтенсивностях звуку менше 2-103Вт/см2 і часу експозиції менше 4*10-2с, мабуть працює кавітаційний механізм, а у разі, коли час експозиції перевищує 1 з, а інтенсивність звуку менше ніж 200 Вт/см2, ймовірно, працює механізм теплового руйнування. У проміжній області, показаній на мал. 1, механізм руйнування неясний. Поріг кавітації, зміряний Гавріловим по появі субгармоніки, узгоджується з цією класифікацією. На думку Джонстона і Данна, мабуть, існує поріг інтенсивності у області 30/40 Вт/см2 для часу експозиції 102/103 з. Для інтенсивності і часу експозиції, при яких в тканині наступають руйнування, було запропоноване наступне співвідношення:

(1.2.)

де с — слабка функція частоти і, можливо, початкової температури тканини. При спробі знайти механізм розвитку руйнувань було знайдено, що порогові криві можна передбачити наперед, якщо вважати, що зв'язок між напругою і деформацією в тканині нелінійний і існує гістерезис, і що ультразвук розповсюджується в тканині у вигляді плоскої хвилі.

Мал. 1. Діаграма інтенсивність — час дії, показуюча пороги руйнування тканин фокусуючим ультразвуком (подвійний логарифмічний масштаб). Лінія відповідає співвідношенню 1Т1/2 = с(f, t). Виділені області з переважаючим впливом кавитационого і теплового мехадідмов руйнувань

Вивчення зони поразок під мікроскопом, виконане Уорвіком і Пондом, показує, що руйнування мають структуру «острів» і «рів», причому існує різка межа між нормальною і ураженою тканиною. Подібні руйнування спостерігалися Пондом в результаті нагріву тонкого зволікання, імплантованого в тканину. У мозковій тканині «острів» є коагульованою центральною частиною, а «рів» характеризує розпушування цитоплазми нервових клітин, хоча при цьому кровоносні судини можуть залишитися незайманими. Вивчення тканини за допомогою електронного мікроскопа показує, що спочатку руйнуються мітохондрії; вони набухають і придбавають низьку електронну густину. Проте в мозку найчутливішими виявляються синапси і вони руйнуються ще раніше.

Дія фокусуючим ультразвуком застосовувалася в експериментальній нейрохірургії для вивчення функцій мозку і для перерізання мозолястого тіла мозку при вивченні поведінкових реакцій. Використовування цієї методики при лікуванні людей,до цих пір було лімітоване