„Medyczne zastosowanie kriotechniki – do przechowywania

TECHNIKI NISKOTEMPERATUROWE W MEDYCYNIE
SEMINARIUM
„Medyczne zastosowanie kriotechniki – do
przechowywania preparatów biologicznych, w
urządzeniach diagnostycznych i kriochirurgii”
Anna Frankiewicz
Inżynieria Mechaniczno-Medyczna
II stopień, II semestr
Gdańsk, 2013
Spis treści
1. Wstęp
2. Kriogeniczne gazy
3. Zastosowanie kriotechniki z preparatach diagnostycznych
4. Zastosowanie kriotechniki w urządzeniach diagnostycznych
5. Zastosowanie kriotechniki w kriochirurgii
1. Wstęp
Rozwój cywilizacji przyniósł ludzkości mnóstwo wspaniałych i potrzebnych do życia
zdobyczy. Ogromnym postępem cieszą się materiały oraz urządzenia wykorzystywane
między innymi w przemyśle, technice, nauce, ale także i w medycynie. Jedną z technik
wykorzystywaną w wyżej opisanych dziedzinach jest kriotechnika. Na wstępie należy
nadmienić, iż nie można całkowicie rozwoju kriotechniki przypisać czasom nowożytnym.
Geneza kriotechniki (nie tyle terminu co zastosowania) sięga starożytności! Już ponad dwa i
pół tysiąca lat temu Egipcjanie wykorzystywali technikę punktowego schładzania ciała celem
miejscowej analgezji.
W XXI w techniki niskotemperaturowe wykorzystuje się w leczeniu operacyjnym
(kriochirurgia), rehabilitacji (krioterapia), transporcie preparatów biologicznych, a także
pośrednio w diagnostyce medycznej. Zimno niszczy komórki chorobowe, spowalnia reakcje
biochemiczne komórek w czasie transportu narządów do transplantacji, a nawet staje się
pomocny w funkcjonowaniu tomografów NMR, wywołując efekt nadprzewodnictwa.
Ze względu na to, że hipotermia znacznie spowalnia metabolizm, znalazła
zastosowanie w medycynie. Kontrolowana hipotermia umożliwia przeprowadzanie operacji
takich jak przeszczep serca. Obniżenie temperatury ciała do 32–34 °C na 12–24 godzin
stosuje się w przypadku zatrzymania akcji serca. Zwiększa to przeżywalność pacjentów i
poprawia ich stan neurologiczny. Taką terapię coraz częściej stosuje się w szpitalnych
oddziałach ratunkowych oraz na oddziałach intensywnej opieki medycznej.
3. Kriogeniczne gazy.
Idealnie nadającymi się gazami wykorzystywanymi w kriotechnice są :



Azot
Podtlenek azotu
Dwutlenek Węgla
Dlaczego akurat te trzy gazy wiodą prym wśród gazów wykorzystywanych w
kriotechnice? Przecież jest sporo gazów, które mają przydatność w urządzeniach
kriomedycznych. Jednakże pamiętajmy o tym, że w medycynie oprócz zdrowia pacjenta
ważna jest także ekonomika. I to właśnie kryterium pozwoliło wyłonić faworytów wśród
gazów kriogenicznych. Azot, podtlenek azotu i dwutlenek węgla są stosunkowo tanimi
gazami. Ponadto wykorzystywane w medycynie gazy nie mogą być aktywne chemicznie,
trujące, wybuchowe a także powinny być łatwo dostępne i tanie. Tylko wyżej wspomniane
trzy gazy spełniają wszystkie warunki i są wykorzystywane w kriochirurgii i krioterapii.
4. Zastosowanie kriotechniki w preparatach diagnostycznych.
Doskonałym przykładem zastosowania kriotechniki w preparatach diagnostycznych
jest świeżo mrożone osocze (FFP). Preparat osocza musi być zamrożony nie później niż w
ciągu 8 godzin od pobrania. Preparaty FFP przechowywane są w temperaturze -18 °C i niższej
(zalecana temperatura -30 °C). Rozwijając ten jakże ciekawy temat, warto przypomnieć jakie
są wskazania do przetoczenia pacjentowi świeżo mrożonego osocza. Jednym z ważniejszych i
częstszych wskazań jest: krwawienie u chorego z zaburzeniami krzepnięcia wywołanymi
masywnym przetoczeniem krwi lub innych płynów. Kolejnym wskazaniem jest: krwawienie u
chorego z niedoborami wielu czynników krzepnięcia w przebiegu chorób wątroby. Preparat
świeżo mrożonego osocza niezbędny będzie także u chorego z krwawieniem
wewnątrznaczyniowym. Kriotechnika przyczynia się w wyżej wymienionych przypadkach do
ratowania życia. W jaki sposób? Podawanie świeżo mrożonego osocza do żył obwodowych
pacjenta spowoduje obkurczenie naczyń co niewątpliwie będzie miało korzystny wpływ na
poprawienie ciśnienia oraz szeroko pojętej pracy mięśnia sercowego.
5. Zastosowanie kriotechniki w urządzeniach diagnostycznych.
Zjawisko rezonansu magnetycznego polega na wykrywaniu protonów (jąder wodoru)
w badanym narządzie. Silne pole elektromagnetyczne, wytwarzane przez magnes
nadprzewodzący pobudza protony do wysyłania promieniowania elektromagnetycznego.
Dlaczego mówimy o rezonansie magnetycznym?
Ponieważ aby magnes stał się nadprzewodnikiem musi zostać schłodzony do temperatury
około -270 °C. Substancją odpowiadającą za schłodzenie MRI do tak krytycznie niskiej
temperatury jest hel. W niskich temperaturach spada opór elektryczny, co umożliwia
uzyskanie przez magnesy nadprzewodzące pola magnetyczne o dużym natężeniu. Ponadto,
stosunek sygnału użytecznego do szumów decyduje o jakości obrazowania i jest zależny
liniowo od natężenia pola magnetycznego. Dlatego, im większe natężenie pola tym
dokładniej można zmierzyć sygnał NMR, a tym samym tym lepszej jakości obraz można
uzyskać.
Obrazowanie magnetyczno-rezonansowe jest nieinwazyjną metodą uzyskiwania
obrazów wnętrza obiektów. Ma zastosowanie w medycynie, gdzie jest jedną z
podstawowych technik diagnostyki obrazowej (tomografii) oraz w badaniach naukowych
przeprowadzanych na zwierzętach.
6. Zastosowanie kriotechniki w kriochirurgii.
Kriochirurgia jest metodą leczenia polegającą na miejscowym, kontrolowanym
niszczeniu tkanek przez zamrożenie. Pozwala na bezkrwawe oddzielenie tkanki zmienionej
chorobowo. Gojenie się rany przebiega zazwyczaj bez powikłań. Na skórze pozostaje cienka i
delikatna blizna.
Kriochirurgia to rodzaj chirurgii polegający na zabiegowym leczeniu zimnem. Jako
czynnik mrożący wykorzystuje się płynny podtlenek azotu, który natryskuje się na zadaną
tkankę. Środek ten odparowuje obniżając przy tym temperaturę do - 89°C. Precyzyjne
dysze - aplikatory pozwalają dokładnie wymrażać wybraną zmianę lub powierzchnię, od
niewielkich guzków o średnicy kilku mm do większych powierzchni skóry.
Na czym polega lecznicze działanie wymrażania?
Chore tkanki wskutek wymrożenia ulegają zniszczeniu, a następnie ulegają samoistnemu
oddzieleniu od tkanki zdrowej. Nie ma potrzeby używania skalpela.
Kriochirurgicznie leczony jest szeroki zakres schorzeń skórnych, niektóre żylaki
kończyn oraz schorzenia proktologiczne. Zmiany skórne leczy się bardzo skutecznie i
objawiają się tu kosmetyczne zalety kriochirurgii. Trzeba jednak pamiętać, że zmiany
podejrzane o rozrost nowotworowy powinny być leczone przez chirurgiczne wycięcie tkanki
z marginesem bezpieczeństwa, a następnie zbadanie pobranego wycinka przez pracownię
histopatologiczną. Szczególne zastosowanie znajduje kriochirurgia w proktologii, ponieważ
daje pacjentom duży komfort w porównaniu do tradycyjnych metod leczniczych.
Leczenie nie wymaga hospitalizacji, jest niedrogie i wygodne dla pacjentów. Pacjent
może pracować lub wypoczywać bez bólu i stresu związanego z pobytem w szpitalu. W
przypadku proktologii - dla większości pacjentów ogromnym plusem jest unikanie bolesności
pooperacyjnej.
W praktyce kriochirurgia wykluczana jest najczęściej gdy zachodzi potrzeba zbadania
usuniętej tkanki pod kątem zmian nowotworowych. Jak w każdym przypadku, przed
zabiegiem lekarz ocenia rodzaj schorzenia, stan pacjenta oraz dobiera odpowiednią w danym
przypadku metodę leczniczą.
Czy warto leczyć kriochirurgią?
Jeśli tylko są do tego wskazania, warto. Leczenie jest szybkie, w miarę niebolesne i możliwe
do wykonania w warunkach ambulatoryjnych. Rekonwalescencja stosunkowo krótka i
komfortowa. Na świecie kriochirurgia jest jedną z uznanych metod leczniczych, zaś w
proktologii jest metodą czołową w leczeniu ambulatoryjnym.