Show simple item record

THE TISSUE COMPRESSION OPTIMIZATION AS THE CONDITION OF CONTROLLED IMPEDANCE CHANGE DURING ELECTRIC WELDING INTESTINAL ANASTOMOSIS CREATING

ОПТИМИЗАЦИЯ СЖАТИЯ ТКАНЕЙ КАК УСЛОВИЕ КОНТРОЛИРУЕМОГО ИЗМЕНЕНИЯ ИМПЕДАНСА ПРИ СОЗДАНИИ ЭЛЕКТРОСВАРНОГО МЕЖКИШЕЧНОГО АНАСТОМОЗА;
ОПТИМІЗАЦІЯ СТИСНЕННЯ ТКАНИНИ ЯК УМОВА КОНТРОЛЬОВАНОЇ ЗМІНИ ІМПЕДАНСУ ПРИ СТВОРЕННІ ЕЛЕКТРОЗВАРНОГО МІЖКИШКОВОГО АНАСТОМОЗУ

dc.creatorPodpriatov, S. S.
dc.creatorMarinsky, G. S.
dc.creatorTkachenko, V. A.
dc.creatorChernets, O. V.
dc.creatorLopatkina, K. G.
dc.creatorVasylchenko, V. A.
dc.creatorChvertko, N. A.
dc.date2018-11-26
dc.date.accessioned2019-08-26T18:17:55Z
dc.date.available2019-08-26T18:17:55Z
dc.identifierhttps://ojs.tdmu.edu.ua/index.php/here/article/view/9471
dc.identifier10.11603/mie.1996-1960.2018.3.9471
dc.identifier.urihttps://repository.tdmu.edu.ua/handle/123456789/11348
dc.descriptionIntroduction. The intestinal wall' structural unevenness determines uneven structure of the electric welding compound, and, accordingly, needs for increased compression to homogenize the density and electrical conductivity for better connection result. But at the same time, the required compression amount is close to destructive for intestine wall, since smaller quantities are ineffective. Aim: was to create the optimum method for balancing and distributing the compression effort on intestinal tissue in the model of electro-welded anastomosis in order to achieve by this way the high frequency welding process stability during the gut walls connecting. Material and methods. We performed 348 studies of programmed influence to pig organ complex the radio frequency electric voltage up to 200 V, with controlled change of impedance, after a pressure of 2.0 N/mm2 to 3.9 N/mm2 have applied on electrodes. The intestines were doubled in the instrument prototype, simulating an anastomosis. Electrode types were changed: smooth 247 mm2 (group 1); relief 280 mm2 (group 2); smooth 254 mm2 included limiters of their approach (group 3). Results. In group 1 we tried to find by the steps of 0.1 N/mm2, the pressure value as a point of equilibrium of mechanical and electrical properties. In 7.5% studies the failure of basic impedance parameters achieving was observed, in 42.5% — significant deviation of growth rate, in 7.5% — its critical decrease. In group 2, the prevention of possible electrodes displacement was investigated by applying that's different relief configurations. In this series, the basic impedance reduction parameters achieving increased to 82.5%, but in the next phase its sudden drop was observed in 30% probes. Also in 32.5% the significant impedance fluctuations were observed. In group 3, the electrodes approaching limitations in the range of 0.03 mm to 0.3 mm were studied. The limiters usage proved to be most effective at the ratio: limiter height to tissues thickness between the electrodes in anastomosis model — as 1:40. A critical impedance drop was observed in only 2.5% of studies. Conclusions. The electrodes pressure reducing increases the tissues impedance deviation from the target. The relief electrodes increases electrical conductivity and improves the starting part of electric welding, but increases the unevenness in its end part due to the impedance fluctuation. The limiters of electrodes approach usage provide the effect of full-time electric welding algorithm elaboration, regardless the values of optimal or subcritical intestinal compression. Discussion. The obtained data are intended to serve as the technological solutions basis in creating the elements of the specialized electric weld anastomosis making tool. Their technological introduction will provide the further increase of yet established benefits of electric-welded anastomosis over sewn and stapled. This technological device could be also effective in other biological tissues welding.en-US
dc.descriptionНеоднородность стенок кишки определяет неравномерность структуры электросварочного соединения, и, соответственно, потребность в усиленном сжатии для гомогенизации плотности и электропроводности. Но при этом величина сжатия близка к разрушительной для стенки кишки, поскольку меньшие величины являются неэффективными. Цель: создать оптимальное средство уравновешивания и распределения усилия по сжатию ткани в модели электросварного межкишечного анастомоза для достижения этим способом стабильности отработки алгоритма высокочастотной сварки стенок кишки. Материал и методы. Осуществили 348 исследований программированной подачи на ткань органокомплекса свиньи радиочастотного электрического напряжения до 200 В с контролируемым изменением импеданса, после приложения на электроды давления от 2,0 Н/мм2 до 3,9 Н/мм2. Ткань составляли вдвое в прототипе инструмента, моделируя межкишечный анастомоз. Меняли типы электродов: плоские площадью 247 мм2 (группа 1); рельефные 280 мм2 (группа 2) плоские 254 мм2 с ограничителями их сближения (группа 3). Результаты. В группе 1 мы попытались, с шагом 0,1 Н/мм2, подобрать величину давления между электродами как точку равновесия механических и электрических свойств. В 7,5% исследований наблюдали недостижение базовых параметров, в 42,5% — значительное отклонение скорости подъема, в 7,5% — критическое снижение импеданса. В группе 2 исследовали предотвращение возможного смещения электродов путем применения различных конфигураций рельефа электродов. В этой серии исследований возросла частота достижения базовых параметров снижения импеданса до 82,5%, но в следующей фазе внезапное падение наблюдали в 30% исследований. Также в 32,5% проб происходили значительные колебания импеданса. В группе 3 исследовали ограничение сближения электродов на расстояние от 0,03 мм до 0,3 мм. Применение ограничителей оказалось эффективным при соотношении высоты ограничителя к толщине тканей между электродами в модели анастомоза как 1:40. Критическое падение импеданса наблюдали лишь в 2,5% исследований. Выводы. Уменьшение давления электродов на ткань усиливает отклонение величины импеданса от целевой. Применение их рельефной формы повышает электропроводность и улучшает стартовую часть электросварочного воздействия, но усиливает неравномерность в его конечной части из-за флуктуации импеданса. Применение ограничителей сближения электродов обеспечивает полноразмерную отработку алгоритма электросварочного воздействия при всех исследованных величинах оптимального и субкритического сжатия. Обсуждение и перспективы дальнейших исследований. Полученные данные призваны служить основой технологических решений в создании соответствующих элементов рабочей части специализированного инструмента для формирования электросварных анастомозов. Их технологическое внедрение позволит дополнительно нарастить установленные нами преимущества электросварного межкишечного соединения над шовным. Это технологическое средство может также быть эффективным для повышения эффективности сварки других биологических тканей.ru-RU
dc.descriptionНеоднорідність стінок кишок спричинює нерівномірність структури електрозварного з'єднання та, відповідно, потребу у посиленому стисненні задля гомогенізації щільності та електропровідності. Але при цьому величина стиснення є близькою до руйнівної для стінки кишки, оскільки менші величини є неефективними. Мета: створити оптимальний засіб врівноваження та розподілу зусилля щодо стиснення тканини в моделі електрозварного міжкишкового анастомозу задля досягнення цим способом стабільності відпрацьовування алгоритму високочастотного зварювання стінок кишки. Матеріал та методи. Здійснили 348 досліджень програмованого подавання на тканину органокомплексу свині радіочастотної електричної напруги до 200 В з контрольованою зміною імпедансу після прикладення на електроди тиску від 2,0 Н/мм2 до 3,9 Н/мм2. Тканину складали вдвічі в прототипі інструменту, моделюючи міжкишковий анастомоз. Змінювали типи електродів: пласкі площею 247 мм2 (група 1); рельєфні 280 мм2 (група 2); пласкі 254 мм2 з обмежувачами їх зближення (група 3). Результати. В групі 1 ми спробували, з кроком 0,1 Н/мм2, підібрати величину тиску між електродами як точку рівноваги механічних та електричних властивостей. У 7,5% досліджень спостерігали недосягнення базових параметрів, у 42,5% — значне відхиленням швидкості зростання, у 7,5% — критичне зниження імпедансу. В групі 2 досліджували запобігання можливого зміщення електродів шляхом застосування різних конфігурацій рельєфу електродів. У цій серії досліджень зросла частота досягнення базових параметрів зниження імпедансу до 82,5%, але в наступній фазі раптове падіння спостерігали у 30% досліджень. Також у 32,5% проб відбувалися значні коливання імпедансу. В групі 3 досліджували обмеження зближення електродів на відстані від 0,03 мм до 0,3 мм. Застосування обмежувачів виявилося найефективнішим при співвідношенні висоти обмежувача до товщини тканин між електродами в моделі анастомозу як 1:40. Критичне падіння імпедансу спостерігали лише в 2,5% досліджень. Висновки. Зменшення тиску електродів на тканину посилює відхилення величини імпедансу від цільової. Застосування їхньої рельєфної форми підвищує електропровідність і покращує стартову частину електрозварного впливу, але посилює нерівномірність в його кінцевій частині через флуктуацію імпедансу. Застосування обмежувачів зближення електродів забезпечує повнотривале відпрацювання алгоритму електрозварного впливу за всіх досліджених величин оптимального та субкритичного стиснення. Обговорення та перспективи подальших досліджень. Отримані дані покликані слугувати основою технологічних рішень у створенні відповідних елементів робочої частини спеціалізованого інструменту для формування електрозварних анастомозів. Їх технологічне впровадження надасть можливість додатково наростити встановлені переваги електрозварного міжкишкового з'єднання над шовним. Цей технологічний засіб може також бути ефективним для підвищення ефективності зварювання інших біологічних тканин.uk-UA
dc.formatapplication/pdf
dc.languageukr
dc.publisherI. Horbachevsky Ternopil National Medical Universityen-US
dc.relationhttps://ojs.tdmu.edu.ua/index.php/here/article/view/9471/9271
dc.rightshttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0uk-UA
dc.sourceMedical Informatics and Engineering; No 3 (2018); 44-50en-US
dc.sourceМедицинская информатика и инженерия; № 3 (2018); 44-50ru-RU
dc.sourceМедична інформатика та інженерія; № 3 (2018); 44-50uk-UA
dc.source1997-7468
dc.source1996-1960
dc.source10.11603/mie.1996-1960.2018.3
dc.subjectpressure,en-US
dc.subjecttissueen-US
dc.subjectelectric weldingen-US
dc.subjectanastomosisen-US
dc.subjectintestineen-US
dc.subjectpigen-US
dc.subjectinstrument,en-US
dc.subjectimpedanceen-US
dc.subjectдавлениеru-RU
dc.subjectтканьru-RU
dc.subjectэлектрическая сваркаru-RU
dc.subjectанастомозru-RU
dc.subjectкишкаru-RU
dc.subjectсвиньяru-RU
dc.subjectинструментru-RU
dc.subjectимпедансru-RU
dc.subjectтискuk-UA
dc.subjectтканинаuk-UA
dc.subjectелектричне зварюванняuk-UA
dc.subjectанастомозuk-UA
dc.subjectкишкаuk-UA
dc.subjectсвиняuk-UA
dc.subjectінструментuk-UA
dc.subjectімпедансuk-UA
dc.titleTHE TISSUE COMPRESSION OPTIMIZATION AS THE CONDITION OF CONTROLLED IMPEDANCE CHANGE DURING ELECTRIC WELDING INTESTINAL ANASTOMOSIS CREATINGen-US
dc.titleОПТИМИЗАЦИЯ СЖАТИЯ ТКАНЕЙ КАК УСЛОВИЕ КОНТРОЛИРУЕМОГО ИЗМЕНЕНИЯ ИМПЕДАНСА ПРИ СОЗДАНИИ ЭЛЕКТРОСВАРНОГО МЕЖКИШЕЧНОГО АНАСТОМОЗАru-RU
dc.titleОПТИМІЗАЦІЯ СТИСНЕННЯ ТКАНИНИ ЯК УМОВА КОНТРОЛЬОВАНОЇ ЗМІНИ ІМПЕДАНСУ ПРИ СТВОРЕННІ ЕЛЕКТРОЗВАРНОГО МІЖКИШКОВОГО АНАСТОМОЗУuk-UA
dc.typeinfo:eu-repo/semantics/article
dc.typeinfo:eu-repo/semantics/publishedVersion


Files in this item

FilesSizeFormatView

There are no files associated with this item.

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record