Пластика коленного сустава холодной плазмой

Введение

Метод холодноплазменной хирургии – коблации (coblation: cold ablation – “холодное разрушение”) — вошел в медицинскую практику в 1995 году, когда американская компания ArthroCare выпустила первый базовый блок Controller 2000 и разработала семейства электродов для применения в травматологии, ЛОР- и спинальной хирургии. К настоящему времени холодноплазменная хирургия заслужила признание и доверие специалистов США и Западной Европы. Количество выполненных операций исчисляется десятками тысяч, и продолжает неуклонно расти. С уверенностью можно говорить о том, что применение этой методики в ЛОР-хирургии позволяет совершить подлинную революцию и кардинальным образом изменить наше представление о таких операциях, как тонзилл- или аденоидэктомия, ранее считавшихся одними из самых болезненных, сопровождающихся большой кровопотерей. Неоспоримы преимущества коблации в артроскопии и спинальной хирургии, где метод применяется для быстрой и безболезненной процедуры лечения грыжи межпозвоночного диска – нуклеопластики. Несомненным достоинством коблации является прецизионное воздействие на обрабатываемые ткани при отсутствии обжигающего эффекта, характерного для лазерного и радиочастотного оборудования, традиционно применяемого во многих областях хирургии. Именно способность узкосфокусированного облака плазмы температурой до 700 разрушать и коагулировать ткани человека позволила коблации выступить в роли совершенного и универсального хирургического инструмента. Для того, чтобы в полной мере представить себе механизм работы холодноплазменного аппарата, необходимо рассмотреть общие принципы работы электрохирургического оборудования и особенности конструкции электродов для коблации, в которых, собственно, и заключается уникальность описываемой методики.

Общие принципы

Любой современный электрохирургический аппарат обладает способностью разрушать мягкие ткани человека путем выпаривания внутри- и межклеточной жидкости  Способность электрического тока нагревать раствор электролита при прохождении через него впервые описана французским ученым Арсени д’Арсонвалем еще в 1892 году. Промышленность освоила выпуск надежных и безопасных медицинских электрохирургических аппаратов в 1970-х годах. С того времени они проделали долгий и сложный путь эволюции. Общей проблемой электрохирургических аппаратов является избыточное тепловыделение, наблюдаемое в тканях человека при прохождении через них электрического тока. Путем совершенствования существующих образцов удалось сократить время нагрева ткани до момента ее закипания, сократив таким образом зону теплового некроза, но для применения в некоторых областях хирургии – травматологии и ортопедии, спинальной и ЛОР-хирургии требовались аппараты, способные не только рассекать и коагулировать ткани, но и разрушать массив ткани. Такой способностью обладает плазма, но ее проникновение в медицинский мир было непростым.Впервые слово “плазма” было использовано физиологами в середине 19-го века, и оно обозначало бесцветный жидкий компонент крови. Такой смысл оно имело до 1923 года, когда физики назвали плазмой особое состояние ионизованного газа. Физическая плазма — это смесь заряженных частиц, в которой суммарный отрицательный заряд частиц численно равен суммарному положительному заряду.В настоящее время в медицинской практике используются плазменные хирургические установки, позволяющие осуществлять хирургическое вмешательство путем воздействия на биологическую ткань потоком плазмы, генерируемой миниатюрными плазмотронами. Диаметр струи около миллиметра, длина ее 3-20 мм. Плазма легко рассекает мягкие ткани, одновременно заваривает стенки сосудов, идеально дезинфицирует операционное поле. Температура плазмы 5000-7000°С. Такие плазменные генераторы позволяют осуществлять только “жесткое” воздействие, разрушающее биологические ткани.

Физическая основа коблации

Использование “горячей” плазмы в медицине, по причинам, описанным выше, было ограничено. В 1980-м годы американские ученые Hira Thapliyal и Phil Eggers начали разработки в области многоконтактных электродов для применения в травматологии и кардиологии. Через 15 лет напряженной работы был создан первый промышленный образец установки, способной создавать плазму при температуре 45-650С. Хирургический метод, основанный на применении “холодной” плазмы для обработки тканей пациента, получил название “коблация” . В основе коблации лежит способность электрического тока образовывать плазму в растворе электролита при наличии достаточной для этого напряженности электромагнитного поля. Повышенная напряженность электромагнитного поля в “активной” зоне электрода достигается особым расположением контактов электрода.  Типичный электрод имеет 5-20 “положительных” (“+”) контактов на рабочей поверхности, ориентированных определенным образом. Общим “отрицательным” (“-”) контактом является основание рабочей части, отделенное от “+” контактов изолятором. Для работы  электрод (А) погружается в солевую среду (NaCl, KCl), после чего включается питание базового блока и ток начинает течь от “+” контактов к “-” через раствор электролита. При небольшой мощности тока образование плазмы не происходит, и ток, протекающий через раствор электролита, просто нагревает его. При повышении мощности тока в активной зоне электрода начинается формирование плазменного слоя (Б). В состояние плазмы переходят ионы металла из раствора, в который погружается электрод. Продолжая повышать мощность можно добиться формирование устойчивого плазменного поля, толщина которого (в зависимости от размеров и формы электрода) не превышает 0,5-1 мм. В зависимости от химического состава электролитного раствора, спектр свечения плазмы будет различным – оранжевым в среде NaCl (В) или синим в KCl. Энергии плазмы (8 eV) достаточно для разрушения связей в органических молекулах, результатом распада которых являются углекислый газ, вода и азотсодержащие низкомолекулярные продукты (Рис 5 А, Б).

Клиническое применение коблации

Метод коблации дает хирургу возможность рассекать, коагулировать или разрушать массив ткани, не оказывая обжигающего воздействия на окружающие анатомические структуры. Малая толщина плазменного слоя дает возможность точно дозировать воздействие и тщательно рассчитывать объем рассекаемой или удаляемой ткани. В настоящее время, коблация применяется в травматологии (артроскопические операции), ЛОР-хирургии и для лечения грыж межпозвоночных дисков (нуклеопластика). Соответственно, разработаны три семейства плазменных электродов, оптимизированных для применения в указанных областях медицины. Специалисты ArthroCare стремятся сделать выпускаемое оборудование максимально удобным и практичным. Регулярно разрабатываются новые варианты электродов, разрабатываемые с учетом потребностей постоянно расширяющегося рынка коблационной хирургии. К числу последних усовершенствований стоит отнести переход на электроды с интегрированным силовым кабелем, а также внедрение в производство электродов, позволяющих хирургу изгибать стержень электрода и подстраивать его форму в соответствии с особенностями пациента. Травматология, спортивная медицина.Для артроскопических операций в настоящее время предлагается базовый блок Atlas. Этот блок позволяет работать со всеми новыми моделями электродов. Новой способностью блока Atlas является определение модели подключаемого к нему электрода. В соответствии с этим, перед началом работы блок самостоятельно выставляет значение мощности, оптимальное для подключенного в данный момент электрода. При желании, хирург может изменить мощность при помощи клавиши на ножной педали, или кнопками на самом базовом блоке. В практике артроскопической хирургии коблация применяется для большого количества различный манипуляций:

• Обработка поверхности хряща

• Рассечение или удаление ткани мениска

• Удаление, рассечение и коагуляция тканей капсулы и связочного аппарата.

​

Мой опыт 

Метод «холодной плазмы» начат мною использоваться с 2011 года, после приобретения 26-й больницей аппарата «Qantum-2» (фирма Arthrocare). В числе десятков разнообразных электродов, данной фирмой был выпущен уникальный (пока единственный в мире) электрод « Paragon», для лечения ранних стадий остеоартроза.С 2011 года методика апробирована на десятках больных с гонартрозом (деформирующий артроз коленного сустава). Не было зарегистрировано ни одного осложнения методики.

У больных с деформирующим артрозом 1-2-й степени всегда отмечается улучшение в виде снижения остроты симптомов артроза. Уменьшается болевой синдром, снижается отечность и инфильтрация в области сустава. Увеличивается объем движений в суставе и нередко удается уменьшить частоту пользования тростью либо совсем отказаться от трости.

После артроскопической операции считаю обязательным проведение курса гиалуроновой кислоты (протезы синовиальной жидкости: гируан, остенил, дюралан, ферматрон и т. д.), НПВП, хондропротекторы (ранние стадии заболевания) и курс реабилитационного лечения в стационаре.Основным залогом успешного лечения считаю правильный отбор больных для оперативного лечения (остеоартроз 1-2-й ст.).

Второй уникальный электрод от Arthrocare это «Topaz». Электрод используется для лечения таких заболеваний, как плантарный фасциит (пяточные шпоры), эпикондилит и другие тендинопатии.

 Среди множества других электродов хотелось бы выделить тот, что создан для удаления заднего рога мениска и в ряде случаев (так называемый «тугой сустав» со сниженной эластичностью и узкой суставной щелью, что часто случается например у спортсменов) бывает практически незаменим и гораздо менее травматичен в отличие от шейвера и тем более кусачек. 

Коблация применяется в клиниках США и Западной Европы уже около 10 лет. За это время были прооперированы несколько десятков тысяч пациентов и проведено множество научных и клинических исследований воздействия плазмы на ткани человека. Метод зарекомендовал себя безопасным и высокоэффективным, позволив повысить качество хирургического лечения и облегчив работу хирургов. Направление коблационной хирургии является инновационным и непрерывно развивающимся. Первые шаги коблации в России показали высокую заинтересованность отечественных докторов в представляемой методике. Мы надеемся, что уникальная способность рассекать, удалять и коагулировать ткани не оказывая теплового воздействия, будет в полной мере оценена специалистами в соответствующих областях хирургии.