Устройство и работа

Конструкция лазерных хирургических аппаратов серии «Ланцет» разработана исходя из требований по условиям эксплуатации, универсальности применения и безопасности для больных и персонала.

Главные достоинства конструкции:

Функционально аппараты обеих модификаций состоят из нескольких систем: волноводного СО2 лазера, системы формирования и доставки излучения, системы охлаждения СО2 лазера, системы электропитания, системы управления параметрами.

Основным модулем аппарата, в котором объединены все его системы и генерируется основное и пилотное лазерное излучение, является лазерно-энергетический модуль. Сверхкомпактный цельнометаллический волноводный СО2 лазер с радиочастотным возбуждением активной среды, на базе которого сконструированы аппараты серии «Ланцет», выделяется среди других типов лазеров высокой степенью когерентности и спектральной чистотой излучения. Указанный лазер имеет лучшее значение удельной выходной мощности среди СО2 лазеров своего типа.

Рабочим органом аппарата является оптико-механический манипулятор зеркально-линзового типа, с помощью которого лазерное излучение доставляется к месту воздействия и фокусируется на биоткани.

Размеры манипулятора выбраны так, чтобы можно было обеспечить обслуживание операционного поля без перемещения аппарата. С помощью сменных линз в формирующей оптической системе, переключаемых дистанционно с пульта управления, обеспечивается возможность ступенчатого изменения размера светового пятна в точке фокусировки: 200; 300 или 500 мкм. Это позволяет менять плотность мощности лазерного излучения в точке фокусировки и ширину разреза биологических тканей. Точка фокусировки находится на расстоянии 20 мм от конуса наконечника.

Конструкция оптико-механического манипулятора позволяет осуществлять стыковку аппарата с микрохирургическими инструментами, используемыми в медицинской практике (операционными микроскопами, кольпоскопами и т. д.), а также с различным специальным инструментом — сменными насадками для гинекологии, общей хирургии, стоматологии и лапароскопии. Наконечник манипулятора, так же, как и сменные насадки, выполнен из нержавеющей стали и может стерилизоваться в химических растворах или термическим способом. Конструкция манипулятора позволяет осуществлять поддув инертного газа в зону оперативного вмешательства или подключение системы эвакуации дыма. Наведение излучения СО2 лазера на ткань осуществляется с помощью диодного лазера мощностью 2 мВт, используемых в качестве пилота. С красным пятном пилотного излучения совмещена точка фокусировки основного, невидимого излучения СО2 лазера.

Включение и выключение лазерного излучения осуществляется ножной педалью. Пульт управления (в аппарате «Ланцет-1» он выносной, а в аппарате «Ланцет-2» — встроенный в лазерно-энергетический модуль) обеспечивает оперативное управление параметрами лазерного излучения, а также автоматический контроль мощности излучения. Микропроцессорная система управления параметрами лазерного излучения имеет простой и интуитивно понятный алгоритм управления; аварийные последствия при ошибочных действиях оператора автоматически предотвращаются.

Регулировка мощности лазерного излучения возможна в диапазоне от 0,1 до 20 Вт; шаг регулировки мощности 0,1 Вт. Контроль мощности лазерного излучения осуществляется автоматически; индикация мощности выведена на пульт управления. Экспозиция лазерного излучения в аппарате «Ланцет-1» устанавливается в пределах от 0,1 до 25 мин, шаг регулировки экспозиции — 0,1 мин; в аппарате «Ланцет-2» — в пределах от 1 до 999 с (или неограниченно), шаг регулировки экспозиции -1 с. Лазерные хирургические аппараты серии «Ланцет»позволяют хирургу работать в трех режимах излучения:

При непрерывном режиме излучения установленная мощность достигается при включении излучения педалью и сохраняется на установленном уровне в течение всего периода, пока она нажата. При таком режиме создается равномерное световое и тепловое воздействие на облучаемую поверхность, тепловая энергия относительно глубоко проникает в ткани. Мощность лазерного излучения и величина экспозиции регулируются с пульта управления. Время контакта лазерного излучения с биотканью определяется скоростью ведения лазерного луча по поверхности обрабатываемых тканей.

Импульсно-периодический режим в лазерном хирургическом аппарате «Ланцет» формируется путем широтно-импульсной модуляции непрерывного излучения. Амплитуда импульса излучения, как и его длительность и продолжительность паузы между импульсами могут меняться в зависимости от требуемых энергетических параметров воздействия и времени взаимодействия лазерного излучения с биотканями. При установке импульсно-периодического режима излучения длительность импульсов и паузы между ними регулируется от 0,01 до 2,0 с; шаг регулировки — 0,01 с. Применение импульсно-периодического режима позволяет ограничить объем термического повреждения тканей в зоне лазерного воздействия и тем самым минимизировать их деструкцию. Максимально возможная частота следования импульсов в аппаратах серии «Ланцет» при импульсно-периодическом режиме составляет 10 Гц.

Суперимпульсный режим Медипульс является оригинальным режимом воздействия излучения СО2 лазера на биоткани. Он отличается высокой степенью концентрации лазерной энергии в очень короткие импульсы. Длительность импульса в режиме Медипульс составляет 500 мкс, эффективная мощность в импульсе 50 Вт. Частоту повторения импульсов в этом режиме можно варьировать от 1 до 1000 Гц. Удаление ткани при таком режиме происходит настолько быстро, что в зоне лазерного воздействия не успевает распространиться тепло, поэтому в тканях отсутствует карбонизация и некроз, тепловое повреждение окружающих тканей — минимально.

Выбор режима излучения в аппаратах серии «Ланцет»осуществляется с пульта управления нажатием соответствующей кнопки. В аппаратах «Ланцет»выбранные параметры лазерного излучения можно записать в память, организованную по принципу записной книжки с тремя страницами, которые «перелистываются» путем нажатия соответствующей кнопки на пульте управления. На каждой странице можно записать и при необходимости корректировать параметры и режимы лазерного воздействия, соответствующие определенным этапам операции. Для оперативности и удобства работы хирурга можно запрограммировать работу аппарата до начала операции.

Аппараты серии «Ланцет» работают следующим образом. При подаче на аппарат электрического питания включается автономная система охлаждения СО2 лазера. На пульте управления задается режим работы аппарата (мощность излучения, режим излучения с соответствующими параметрами по длительности, размер пятна излучения, время работы). После наведения на объект с помощью пилотной подсветки, ножной педалью включается излучение СО2 лазера. Излучение с заданными параметрами передается оптической системой в операционное поле и воздействует на оперируемую ткань.

В аппаратах серии «Ланцет» имеется специальная система аварийного выключения лазера в тех случаях, когда это необходимо. Она приводится в действие нажатием кнопки «Stop», расположенной на верхней панели аппарата. Предусмотрена также система блокировки лазерного излучения, автоматически включающаяся в случае несанкционированного открытия двери операционной.

Для транспортирования аппарат «Ланцет-1»упаковывается в специальный кейс, оснащенный колесами, позволяющий легко перемещать аппарат одному человеку и перевозить его любым видом транспорта. Аппарат «Ланцет-2» снабжен колесами, облегчающими его транспортирование внутри операционной или клиники.