Ultradźwięki

Ultradźwięki – rozwiązania dla medycyny


Ultradźwięki są falami akustycznymi o częstotliwościach niesłyszalnych dla człowieka. Mieszczą się w umownym zakresie od 20 kHz do 1 GHz. Definicja fali akustycznej w uproszczeniu mówi, że jest to zaburzenie, któremu towarzyszą drgania cząsteczek (czyli przenoszenie energii) ośrodka sprężystego (ciało stałe, ciecz, gaz) w postaci fali podłużnej rozchodzące się w tymże ośrodku. Fale ultradźwiękowe znalazły szerokie zastosowanie w echolokacji, wykrywaniu wad materiałowych, diagnostyce, sterylizacji, medycynie, stomatologii.


Energia ultradźwięków a organizm ludzki


Oddziaływanie omawianych fal na organizm ludzki można podzielić na bezpośrednie i pośrednie. Na skutek oddziaływań mechanicznych (bezpośrednich) następuje przyspieszenie procesów chemicznych czy osmotycznych, co jest wykorzystywane w fizykoterapii. Drgania mechaniczne są z kolei źródłem efektów pośrednich, tj. kawitacyjnych i termicznych. Umiejętne wykorzystanie właściwości fal pozwala na rozszerzanie zastosowań ultradźwięków w medycynie, a korzyści znacząco przewyższają skutki negatywne (o ile te istnieją). Wraz z rozwojem technologii stosowane przez specjalistów metody stają się coraz bardziej wyrafinowane. Zmieniają się także wymagania, a to z kolei staje się źródłem nowych pomysłów. Najbardziej zaawansowane minimalnie inwazyjne systemy powstają na potrzeby medycyny, np. aspirator ultradźwiękowy, nóż ultradźwiękowy.


Nowoczesna aparatura


Osiągnięciem, które zrewolucjonizowało medycynę było wprowadzenie ultradźwięków do diagnostyki. W szybki i nieinwazyjny sposób można oceniać struktury wewnętrzne przy pomocy aparatów usg. To przede wszystkim z „badaniem usg” kojarzone jest wykorzystanie omawianych fal. Do wytwarzania ultradźwięków powszechnie wykorzystuje się kryształy ceramiczne (tzw. piezoelektryki). Szybko zauważono, że zastosowanie ich właściwości rozszerzalności liniowej z częstotliwością ultradźwiękową jako napędu w systemach chirurgicznych otworzy nowe aplikacje w ortopedii (rewizje po alloplastyce stawu), neurochirurgii (chirurgia kręgosłupa), chirurgii ogólnej.


Zabiegi rewizyjne są konsekwencją patologii, powikłań po zabiegu alloplastyki lub przyczyną mechanicznego zużycia się implantu. Polegają one na wymianie zużytego implantu oraz ewentualnym uzupełnieniu ubytków kostnych. Zabieg jest bardziej czasochłonny niż sama alloplastyka, dlatego w celu skrócenia czasu trwania procedury wykorzystuje się coraz to nowsze techniki i urządzenia jak system chirurgiczny do zabiegów rewizyjnych OSCAR III. firmy Orthofix OSCAR 3 pracuje na częstotliwości 28 kHz, która powoduje rozpuszczanie cementu PMMA znacznie ułatwiając jego usunięcie i wyjęcie protezy. Ponadto możliwość zastosowania drugiego narzędzia pełniącego funkcję osteotomu doskonale sprawdza się przy ekstrakcji protez bezcementowych.


Przykładem innego rozwiązania stosowanego w oparciu o opinię i potrzeby użytkowników jest nóż ultradźwiękowy BoneScalpel firmy Misonix Inc. BoneScalpel zalicza się do cenionych na zachodzie Europy i USA i coraz bardziej poszukiwanych w Polsce systemów chirurgicznych. Rozwiązanie to jest dedykowane dla neurochirurgii i ortopedii. Podstawą działania jest przetwornik piezoelektryczny. Ostrze porusza się ruchem liniowym (bez efektu żyroskopowego) tym samym zmniejszając ryzyko uszkodzenia tkanek miękkich. W jaki sposób to uzyskano? Otóż wykorzystano właściwości mechaniczne tkanek. Kość, w porównaniu do tkanek miękkich, o wiele lepiej absorbuje energię przekazywaną przez końcówkę tnącą. Tkanka miękka jest elastyczna i ulega deformacjom, więc „ucieka” przed ostrzem. Dodatkowym ułatwieniem dla operatora jest wyeliminowanie niebezpieczeństwa przeskakiwania narzędzia oraz automatyczna hemostaza tkanki kostnej ograniczająca krwawienie i znacząco podnosząca widoczność w polu.


Kolejnym systemem chirurgicznym, którego pierwsze zastosowanie było przełomem w medycynie jest aspirator ultradźwiękowy. Nowoczesne aspiratory ultradźwiękowe jak SonaStar wykorzystują napęd piezoelektryczny. Jest on przede wszystkim mniej zawodny w porównaniu do napędów magnetostrykcyjnych, a oparte na nim rozwiązania charakteryzują się lepszą ergonomią (zwarte, kompaktowe konstrukcje) oraz brakiem dodatkowego chłodzenia co jest wymagane w napędach magnetostrykcyjnych. Zastosowana technologia pozwala na aspirację i resekcję tkanek w sposób wydajny przy minimalnym wpływie na sąsiednie struktury anatomiczne. Sonastar jest przystosowany do pracy w środowisku śródoperacyjnego MRI. Aspirator jest intuicyjny i prosty w obsłudze oraz posiada tryby, które operator może dopasować do danego przypadku, tj. stopień wibracji, irygacji i aspiracji. Stosuje się go między innymi w zabiegach neurochirurgicznych, onkologicznych, ginekologicznych i wielu innych.


Zachęcamy do zapoznania się z dodatkowymi materiałami.



Bonescalpel

Bonescalpel

O FIRMIE / ABOUT      PRODUKTY      EDUKACJA      KONTAKT



Wolfmed Sp. z o. o. ul. Balicka 77
30-149 Kraków

(12) 636 69 86
info@wolfmed.pl




design by pudlowski.net