Оценка термического повреждения ткани при использовании электрохирургического инструмента с износостойкими покрытиями

В качестве функциональных покрытий электрохирургического инструмента исследованы покрытия Cr-наноалмаз, WC, а также сплавы Ni-P и Ni-W-P. В модельных экспериментах было показано, что использование покрытий Ni-P (15,6 ат.% Р) и Ni-W-P (1,4 ат.% W; 12,6 ат.% Р) приводило к снижению глубины термического поражения по сравнению с непокрытым инструментом. Было предположено, что функциональные свойства покрытий зависят от сочетания многих факторов, в том числе микротвердости, шероховатости, электропроводности, однако вклад того или иного фактора требует более тщательного изучения.

1. Massarweh N.N., Cosgriff N., Slakey D.P. Electrosurgery: History, Principles, and Current and Future Uses // Journal of the American College of Surgeons. – 2006. − V. 202, № 3, − P. 520-530. https://doi.10.1016/j.jamcollsurg.2005.11.017

2. Palanker D., Vankov A., Jayaraman P. On mechanisms of interaction in electrosurgery // New Journal of Physics. − 2008. – V. 10. Article ID 123022. https://doi.10.1088/1367-2630/10/12/123022

3. Zheng L., Wan J., Long Y., Fu H., Zheng J., Zhou Z. Effect of high-frequency electric distributions on the tissue sticking of minimally invasive electrosurgical devices // Royal Society open science. − 2018. – V. 5, № 7. − Article ID 180125. https://doi.10.1098/rsos.180125

4. Cruz R.L., Nascimento C.D., Souza E.G., Aguzzoli C., Moraes A.C.B.K., Lund R.G. On the Adhesion of Protein in Nitrided Metallic Coatings for Electrosurgical Electrodes of Stainless Steel // Materials Research. − 2022. − № 25. − Article ID e20210547. https://doi.org/10.1557/JMR.1997.0410

5. Мягкова И.Н., Евсеев А.К., Поляков Н.А., Дровосеков А.Б., Горончаровская И.В., Шабанов А.К. Физико-химические подходы к улучшению характеристик электрохирургического инструмента // Известия высших учебных заведений. Химия и химическая технология. – 2022. – Т. 65, № 10. – С. 6-13. https://doi.10.6060/ivkkt.20226510.6649

6. Lo J.L., Shieu F.S., Hung C.C. Characterization of textured Cr2O3 layer formed on AISI440A stainless steel via anisotropic electropolishing for electrosurgical instruments. // Material Research Express. − 2019. – V. 6. − Article 025402. https://doi.10.1088/2053-1591/aaec5e

7. Hsu Y.L., Lee C.H., Chiu S.M., Sung Y.C., Yang K.Y., Chu C.W. Anti-sticking PropKerties of PVD CrWNx, CrOx and ZrOx Coatings on Medical Electrode Application // Defect and Diffusion Forum. − 2010. – V. 297, № 301. – Р. 656-663. https://doi.10.4028/www.scientific.net/DDF.297-301.656

8. Han Z., Fu J., Feng X., Niu S., Zhang J., Ren L. Bionic anti-adhesive electrode coupled with maize leaf microstructures and TiO2 coating // RSC Advances. − 2017. − V. 7, № 72. – P. 45287-45293. https://doi.10.1039/C7RA08184G

9. Ou K.L., Chu J.C., Hosseinkhani H., Chiou J.F., Yu C.H. Biomedical nanostructured coating for minimally invasive surgery devices applications: characterization, cell cytotoxicity evaluation and an animal study in rat // Surgical Endoscopy. − 2014. – V. 28, № 7. – Р. 21742188. https://doi.10.1007/s00464-014-3450-9

10. Konesky G. Porosity Evolution in Electrosurgical Blade Coatings. // MRS Online Proceedings Library. − 1998. – V. 550. – P. 249-254. https://doi.10.1557/PROC-550-249

11. Shen Y.D., Lin L.H., Chiang H.J., Ou K.L., Cheng H.Y. Research of electrosurgical unit with novel antiadhesion composite thin film for tumor ablation: Microstructural characterisMtics, thermal conduction properties, and biologgical behaviors // Journal of biomedical materials research. Part B, Applied biomaterials. − 2016. – V. 104, № 1. – Р. 96-105. https://doi.10.1002/jbm.b.33363

12. Винокуров Е.Г., Бурухина Т.Ф., Скопинцев В.Д., Васильев В.В., Графушин Р.В. Обзор и анализ разработок и исследований трибологических характеристик покрытий Ni–P как альтернатива хромовым покрытиям // Гальванотехника и обработка поверхности. – 2023. – Т. 31, № 1. – С.19-35. https://doi.10.47188/0869-53262023_31_1_19

13. Polyakov N.A. Formation of chromium composite electrochemical coatings from sulfate oxalate solutions based on Cr(III) // Russian Journal of Electrochemistry. – 2016. – V. 52, № 9. – Р. 858-872. https://doi.10.1134/S1023193516090081

14. Дровосеков А.Б. Сравнение коррозионно-защитных свойств химикокаталитических покрытий Ni-P и Ni-W-P // Практика Противокоррозионной Защиты. – 2020. – Т. 25, № 2. – С. 66-71. https://doi.10.31615/j.corros.prot.2020.96.2-8

15. Dushik V.V., Ruban E.A., Shaporenkov A.A., Drovosekov A.B., Rozhanskii N.V., Gladkikh N.A. Mechanical Properties and Corrosion–Electrochemical Behavior of Multilayer Coatings of the Ni–P and W–C System Ob-n tained by the Electroless Plating Method and Chemical Vapor Deposition. Part 1. Structure and Mechanical Properties of Coatings // Protection of Metals and Physical Chemistry of Surfacesи. − 2022. – V. 58, № 7. – Р. 1301-1306. https://doi.10.1134/S207020512207004

16. Dushik V.V., Ruban E.A., Drovosekov A.B., Shaporenkov A.A., Rozhanskiy N.V. Synergetic Effect in Ni–P–W and W–C Multilayer Coating Systems Obtained by Chemical-Catalytic Metallization and Chemical-Vapor Deposition // Journal of Surface Investigation: X-ray, Synchrotron and Neutron Techniques − 2023. – V. 17. − P. 1367-1371. https://doi.10.1134/S1027451023060265

17. Taylor K.A. Ancillary properties of vapor-deposited carbide coatings // Thin Solid Films. − 1977. – V. 40. – P. 201-209. https://doi.10.1016/0040-6090(77)90119-5

18. Jensen J.A.D., Møller P., Bruton T., Mason N., Russell R., Hadley J., Verhoeven P., Matthewson A. Electrochemical Deposition of Buried Contacts in High-Efficiency Crystalline Silicon Photovoltaic Cells // Journal of The Electrochemical Society. − 2003. – V. 150, № 1. − G49-G57. https://doi.10.1149/1.1528943

19. Weil R., Parker K. The Properties of Electroless Nickel // In: Electroless Plating: Fundamentals and Applications (Eds. Mallory G.O., Hajdu J.B.). − NY: William Andrew, 1990. – Р. 111-137.

20. Palaniappa M., Seshadri S.K. Friction and wear behavior of electroless Ni–P and Ni–W–P alloy coatings // Wear. – 2008. – V. 265. − P. 735-740. https://doi.10.1016/j.wear.2008.01.002