В настоящее время проблема трофических язв и длительно незаживающих ран остается актуальной для различных областей медицины. По данным академика РАМН В.С. Савельева этиология трофических язв имеет следующую структуру: варикозные – 52 %, артериальные – 14 %, смешанные – 13 %, посттромбофлебитические – 7 %, посттравматические – 6 %, диабетические – 5 %, нейротрофические – 1 % и прочие – 2 % [8]. Наибольшая заболеваемость, а также процент стойкой утраты нетрудоспособности наблюдается при трофических язвах венозной этиологии. Существует порядка 10 000 различных способов лечения трофических язв и длительно незаживающих ран, которые включают в себя как хирургические, так и консервативные методики. Однако подавляющее большинство авторов поддерживает принцип комплексного лечения трофических дефектов различной этиологии [6]. В последнее время большую популярность в местном лечении трофических язв и ран приобретают методы вакуум-терапии [2, 4, 5] и обработки язвенного дефекта воздушно-плазменными потоками, содержащими монооксид азота [1, 3], позволяющие значительно сократить сроки лечения пациентов.
Цель исследования: разработка устройства для лечения трофических язв и длительно незаживающих ран сочетанным воздействием локального вакуума и низкотемпературной плазмой остаточного газа (заявка на полезную модель № 2014150454, автор – Котов М.А).
Материалы и методы исследования
Устройство для лечения трофических язв и длительно незаживающих ран сочетанным воздействием локального вакуума и низкотемпературной плазмой остаточного газа представляет собой физиотерапевтический аппарат, предназначенный для лечения трофических дефектов различной этиологии: венозной, диабетической, травматической. Аппарат включает в себя несколько узлов: источник питания, блок генерации высокой частоты, вакуумный насос и рабочую часть.
Рис. 1. Схема устройства для лечения трофических язв и длительно незаживающих ран сочетанным воздействием локального вакуума и низкотемпературной плазмой остаточного газа: 1 – источник питания; 2 – переключатель режима работы; 3 – блок генерации высокой частоты; 4 – вакуумный насос; 5 – рабочая часть устройства; 6 – слепой конец рабочей части устройства; 7 – шланг; 8 – электрод; 9 – высоковольтный провод; 10 – контактная поверхность
Питание устройства осуществляется от бытовой сети 220 В. Источник питания устройства – импульсный блок питания, который одновременно осуществляет снабжение электрической энергией блока генерации высокой частоты и вакуумного насоса.
Электрический ток, исходящий от источника питания, достигает блока генерации высокой частоты, который включает в себя последовательно соединенные генератор высокой частоты, умножитель частоты и высокочастотный трансформатор без сердечника.
Рабочая часть устройства выполнена в виде цилиндра из термостойкого стекла, один конец которого полый, а другой оканчивается слепо. В полости рабочей части устройства находится электрод, закрепленный со стороны слепого конца рабочей части. Данный электрод посредством высоковольтного электрического проводника соединен с блоком генерации высокой частоты. Также полость рабочей части аппарата со стороны её слепого конца соединена с вакуумным насосом при помощи шланга.
Рис. 2. Рабочая часть устройства для лечения трофических язв и длительно незаживающих ран сочетанным воздействием локального вакуума и низкотемпературной плазмой остаточного газа
Полый конец рабочей части аппарата имеет прорезиненную контактную поверхность, которая соприкасается с кожей пациента во время сеанса физиотерапии.
Результаты исследования и их обсуждение
Устройство для лечения трофических язв и длительно незаживающих ран сочетанным воздействием локального вакуума и низкотемпературной плазмой остаточного газа применяется для местного лечения трофических дефектов как самостоятельно, так и в составе комплексной терапии и предоперационной подготовки тканей для последующего закрытия дефекта.
Перед началом работы подключают сетевой кабель к электрической сети, имеющей напряжение 220 В. Рабочую часть устройства устанавливают прорезиненной поверхностью над областью трофической язвы в пределах здоровых тканей. При этом трофическая язва или рана должна полностью находиться под рабочей частью устройства, чтобы между прорезиненной контактной поверхностью и биологическим тканями сохранялся герметичный контакт. Далее включают тумблер № 1 переключателя режима работы, который запускает вакуумный насос.
После создания разреженности в полости рабочей части устройства тумблер № 1 отключают. Включают тумблер № 2 переключателя режима работы, который активирует блок генерации высокой частоты. При этом ток из электрической сети поступает последовательно через источник питания, генератор высокой частоты, высокочастотный транзистор, который генерирует электромагнитное излучение с частотой 3 МГц.
Рис. 3. Рабочая часть устройства для лечения трофических язв и длительно незаживающих ран сочетанным воздействием локального вакуума и низкотемпературной плазмой остаточного газа установлена на предплечье, отмечается втягивание тканей в полость рабочей части
Далее высокочастотный электрический ток проходит через умножитель частоты. Умножитель частоты электромагнитного излучения работает по принципу генератора качающейся частоты, благодаря чему создает отдельные гармоники с частотой до 30 МГц. Далее напряжение электрического тока, проходя через высоковольтный трансформатор без сердечника, повышается до 3 кВ. Затем высокочастотный электрический ток подается к электроду рабочей части. В результате преобразования электрического тока в блоке генерации высокой частоты на электроде формируется переменный электрический ток высокого напряжения (3 кВ), высокой частоты (до 30 МГц) и низкого напряжения (50 мА).
Под действием вакуумного насоса в рабочей части устройства создается разрежение воздуха и отрицательное давление, за счет чего происходит втягивание подлежащих тканей в полость рабочей части устройства.
Разрежение воздуха приводит к снижению его электрического сопротивления внутри рабочей части устройства, в результате чего при прохождении переменного высоковольтного высокочастотного тока в направлении от электрода к подлежащим тканям возникает ионизация атомов остаточного газа, за счет электрического разряда и электромагнитного излучения. Процесс ионизации приводит к возникновению низкотемпературной плазмы остаточного газа.
Воздействие локального вакуума способствует созданию для ускорения течения раневого процесса: удаляет избыток раневого отделяемого, уменьшает отек тканей, улучшает состояние микроциркуляторного русла, способствует оксигенации тканей, стимулирует ангиогенез и пролиферацию клеток [4, 5].
Низкотемпературная плазма обладает антимикробным эффектом, а также стимулирует ангиогенез и пролиферацию клеток, что приводит к сокращению сроков очищения раневого дефекта, а также ускоряет процесс образования грануляций и последующей эпителизации [1, 2, 3]. Антимикробный эффект обеспечивается возникновением при формировании низкотемпературной плазмы ультрафиолетового излучения, а также электромагнитного излучения [7].
Выводы
Применение устройства для лечения трофических язв и длительно незаживающих ран сочетанным воздействием локального вакуума и низкотемпературной плазмой остаточного газа должно способствовать повышению эффективности и сокращению сроков лечения, так как оно обеспечивает одновременное воздействие локального вакуума и низкотемпературной плазмы.
Рецензенты:
Белый Л.Е., д.м.н., профессор кафедры госпитальной хирургии, ФГБОУ ВПО «Ульяновский государственный университет», г. Ульяновск;
Островский В.К., д.м.н., профессор, заведующий кафедрой общей хирургии, с курсом топографической анатомии и оперативной хирургии, стоматологии, ФГБОУ ВПО «Ульяновский государственный университет», г. Ульяновск.
Работа поступила в редакцию 29.12.2014.