Давление вакуума стенки сосуда
Одним из самых новых методов, используемых в лечении как острых, так и хронических ран является местное использование вакуумных повязок – метод Vacuum–assisted closure (VAC® therapy), принцип Topical negative pressure (TNP) (рис. 1).
Местно используемые вакуумные повязки в самом общем виде состоят из гидрофильной полиуретановой (PU) губки с размером пор от 400 до 2000 микрометров, прозрачного адгезивного покрытия, неспадающейся дренажной трубки и источника вакуума с емкостью для сбора жидкости. В определенных случаях может быть использована поливиниловая (PVA) губка с размером пор 700–1500 микрометров, встречаются упоминания о PVA–губке с размером пор 60–270 микрометров. Специальная вакуумная аппаратура имеет внешнее контрольное устройство, поддерживающее широкий диапазон значений отрицательного давления и способно обеспечить режим постоянного и прерывистого вакуумного воздействия на рану [1,2]. При плоских поверхностных дефектах для повышения надежности герметичности системы можно наносить по периметру раны пасту Стомагезив (или ее аналог). Используется отрицательное давление от –50 до –200 мм рт. ст., оптимальным считается уровень отрицательного давления в ране –125 мм рт.ст.
Также применяется сочетание дренажно–промывной и вакуум–систем – вакуум–промывная терапия (Vacuum Instillation Therapy), когда дополнительно к описанной VAC–системе подводится приточный дренаж (рис. 2).
В случаях выраженно инфицированных ран, в гнойных полостях, при остеомиелите промывание проводится растворами антисептиков и растворами, содержащими антибиотики; при выраженной контактной болезненности раны используются анестетики; с целью создания влажной среды в асептических ранах – раствор Рингера. Следует обратить внимание, что раствор перекиси водорода не рекомендован для использования при вакуум–промывной терапии, т.к. Н2О2 может повреждать ткани, вызывать газовую эмболию, а кроме того, разрушает структуру PU–губки [2].
Вакуум–терапия улучшает течение всех стадий раневого процесса: уменьшает локальный отек, как результат – способствует усилению местного кровообращения, снижает уровень микробной обсемененности раны, вызывает деформацию раневого ложа и уменьшение раневой полости, приводя к ускорению заживления раны. Также вакуум–терапия снижает выраженность раневой экссудации, способствуя поддержанию влажной раневой среды, необходимой для нормального заживления раны. Все эти эффекты способствуют увеличению интенсивности клеточной пролиферации, усиливают синтез в ране основного вещества соединительной ткани и протеинов [3].
Эффекты вакуум–терапии:
1. Активное удаление избыточного раневого отделяемого, в том числе веществ, замедляющих заживление раны (например, матриксные металлопротеиназы и продукты их распада).
2. Сохранение влажной раневой среды, стимулирующей ангиогенез, усиливающей фибринолиз и способствующей функционированию факторов роста.
3. Ускорение снижения бактериальной обсемененности тканей раны. В исследованиях DeFranzo A.J. et al. и Morykwas M. et al. было доказано, что деконтаминация раны ниже критического уровня при вакуум–терапии достигается к 4–5–м суткам против 11 суток при других методах местного лечения ран [4,5].
4. Снижение локального интерстициального отека тканей, снижение межклеточного давления, усиление местного лимфообращения и транскапиллярного транспорта, что в результате улучшает раневую среду и питание тканей и увеличивает скорость формирования грануляционной ткани, а улучшение перфузии раневого ложа дополнительно способствует деконтаминации раны.
5. Усиление местного кровообращения. В исследованиях Morykwas M. et al. было выявлено, что прирост интенсивности местного кровообращения при уровне отрицательного давления – 125 мм рт.ст. достигал примерно 400% по отношению к исходному уровню, а применение локального прерывистого вакуума в течение 5 минут на уровне – 125 мм рт.ст. с последующим отсутствием вакуумного воздействия в течение 2 минут является наиболее оптимальным режимом лечебного воздействия на рану для стимуляции местного кровообращения [5,6].
6. Деформация тканевого ложа. Стенки открытых пор губки прикрепляются к раневому ложу, в то время как внутренняя часть пор не входит в соприкосновение с раной. Таким образом, за счет локального отрицательного давления происходит растяжение и деформация ткани раневого ложа. Это вызывает деформацию клеток вакуумируемых тканей и стимулирует миграцию и пролиферацию клеток. Это похоже на процесс клеточной пролиферации, который имеет место при использовании метода дозированного тканевого растяжения в пластической хирургии, а также при использовании дистракционных костных аппаратов в травматологии, ортопедии и челюстно–лицевой хирургии. В исследованиях in vitro показано, что растяжение клеток способствует их пролиферации, в то время как нерастянутые клетки утрачивали способность к столь же интенсивному делению. Экспериментальное изучение данного эффекта позволило объяснить его особенностями строения цитоскелета и наличием косвенных связей между клеточной стенкой и ядром клеток. Эти связи в эксперименте передают механические силы растяжения с клеточной стенки к ядрам клеток, приводя к ряду событий, результатом которых является повышение выработки факторов роста, тканевых протеинов, генной экспрессии, которая индуцирует приспособительные изменения в клетках и усиливает процесс клеточной пролиферации [1,7].
7. Уменьшение площади раны. Прямое воздействие отрицательного давления на дно и края раны в условиях внешней изоляции оказывает постоянный эффект в отношении краев раны, способствуя ее стяжению. Этот эффект напрямую снижает размеры раны, независимо от интенсивности клеточной пролиферации [8]. Вакуумная терапия посредством улучшения качества грануляционной ткани повышает шансы на успех в закрытии раны местными тканями. Вследствие того, что вакуумная повязка уменьшает размеры раны, предварительное растяжение местных тканей перед пластикой может не понадобиться [1]. Наложение вакуум–повязки на пересаженный расщепленный кожный лоскут улучшает адаптацию лоскута к раневой поверхности, позволяет удалять избыточный раневой экссудат, стимулирует ангиогенез и предохраняет пересаженный лоскут от смещения. Для применения метода вакуумной терапии после осуществления свободной кожной пластики и укрытия вакуумной повязкой кожных лоскутов рекомендуется использование уровня отрицательного давления от –50 до –75 мм рт.ст. вместо часто используемых –125 мм рт.ст. Часто рекомендуется дополнительное использование неадгезивного барьера (или повязки) между губкой и кожными лоскутами, чтобы избежать врастания здоровой сформированной ткани в структуру губки и случайного повреждения кожных лоскутов при смене повязки. Повязка бессменно остается на ране, по меньшей мере, 4 суток [9].
8. Раневая гипоксия. Прямое воздействие вакуума на раневое ложе приводит к локальному снижению парциального давления кислорода в ране, однако это стимулирует формирование новых сосудов и дальнейшее улучшение качества грануляционной ткани [10]. Тем самым в итоге обеспечивается усиление тканевой оксигенации.
9. Сокращение затрат. Вакуум–повязки накладываются бессменно на длительный срок (в среднем от 3 до 7 суток), что позволяет даже в первую фазу раневого процесса обходиться без перевязок, экономя перевязочные средства, препараты местного действия, а также силы и время медицинского персонала.
10. Профилактика внутрибольничных инфекций. Длительное отсутствие перевязок у стационарного больного, а значит, и контакта раны с инструментом и воздухом лечебного учреждения, руками медицинского персонала снижает риск контаминации раневой поверхности госпитальными штаммами микроорганизмов.
11. Усиление эффекта медикаментозного лечения. В условиях усиления местного крово– и лимфообращения и транскапиллярного транспорта, улучшения перфузии раневого ложа повышается и концентрация в тканях раны вводимых парентерально и перорально лекарственных средств, что также повышает общую эффективность лечения.
В литературе упоминается применение вакуум–терапии при самой различной патологии: при острой травме, различных ранах, ожогах и отморожениях, остеомиелите, некротизирующем фасциите, пролежнях, гнойных ранах и трофических язвах, диабетической стопе, лимфостазе, в челюстно–лицевой, спинальной, торакальной, пластической и реконструктивной хирургии, в педиатрии, а также при перитоните, кишечных свищах и абдоминальной травме, несостоятельности кишечных анастомозов и сопутствующих им абсцессах малого таза [2,11–14].
Наш опыт применения вакуум–терапии основывается на результатах лечения более чем 100 больных с хирургической и травматологической патологией. Существуют VAC–системы фирмы «KСI», США, которые, однако, не представлены на рынке России. Нами используются оригинальные аналогичные модификации: повязка состоит из подведенной к ране через контрапертуру дренажной трубки с дополнительными сечениями для лучшего оттока из раны, поролоновой губки, которая укладывается в рану двумя слоями, чтобы покрыть всю поверхность раны, причем дренаж располагается между слоями поролона (другой вариант – один слой губки на рану с подведением дренажа к его поверхности с помощью эластичного плоского переходника); далее выполняется закрытие раны пленкой для операционного поля фирмы «3М»; дренажная трубка подсоединяется к медицинскому отсосу В–40А (Беларусь) для активной аспирации в режиме non stop. Данный отсос работает практически бесшумно; позволяет установить уровень отрицательного давления от 25 до 200 мм рт.ст. (8 градаций).
В некоторых случаях при большом объеме раневой полости губка укладывается в несколько слоев до ее заполнения. При наличии узкого и длинного раневого канала или глубокой полости с узким входом губка оборачивается и фиксируется вокруг дренажа. При наличии в травматической ране кости с поврежденной или некротизированной надкостницей последняя до губки укрывается гидрогелевым перевязочным материалом (например, Hydrosorb, Гелепран или Cica–Care). При наложении вакуум–ассистированной лапаростомы, когда дном раны являются петли кишечника, под губку укладывается, например, повязка Atrauman Ag.
Мы не нашли в литературе упоминаний о применении VAC–терапии при отдельных видах патологии, которая удачно пролечена с помощью вакуум–ассистированных повязок и вакуум–инстилляционной терапии в нашей клинике. К примеру: инфицированный некротический панкреатит в стадии развития флегмоны забрюшинного и паракольного пространства, забрюшинной флегмоны малого таза (3 пациента); множественные кишечные свищи, открытые в гнойно–некротическую рану передней брюшной стенки (3 случая); распространенный актиномикоз поясничной области, забрюшинного и паранефрального пространства (1 больная); обширное нагноение после пластики вентральной грыжи проленовой сеткой (2 пациента); гнойные осложнения эндокоррекции сколиоза (5 случаев); причем в двух последних примерах все инородные тела (сетки, эндокорректоры) были сохранены, а воспалительный процесс купирован.
Что касается вакуум–промывной терапии, на наш взгляд, целесообразнее, когда приточный дренаж дополнительно к описанной VAC–системе подводится непосредственно к раневому ложу (на дно раны). Применяемые нами растворы антисептиков или гипербарически оксигенизированные растворы антисептиков в такой модификации вакуум–повязки омывают ткани раневого ложа, все слои губки и лишь затем аспирируются (рис. 3).
Суммируя указанные в одобренном FDA (Управление США по применению пищевых и лечебных, в т.ч. лекарственных, средств) руководстве по вакуумной терапии (VAC® therapy Guidelines), литературные данные и наш собственный опыт, можно определить следующие общие показания и противопоказания к применению метода:
• Показания – раны стопы при сахарном диабете; пролежни; хронические трофические язвы различной этиологии; острые и травматические раны, первично и вторично открытые переломы, в том числе с наличием в ране металлоконструкций; осложненные хирургические раны, в том числе лапаростомы, вскрытые обширные и глубокие флегмоны забрюшинного пространства и малого таза, открытые в рану кишечные свищи; скальпированные и ожоговые раны, кожная пластика местными тканями и свободными кожными лоскутами.
• Противопоказания – малигнизация ран, несанированные очаги остеомиелита, кровотечение в ране, некротические раны и раны, представленные рубцовой тканью, кишечные и требующие обследования гнойные свищи, раны, частью которых являются стенки внутренних органов или сосуды (однако в некоторых случаях, например, при наложении вакуум–ассистированной лапаростомы, когда дном раны являются петли кишечника последние можно предохранить наложением под губку неадгезивного барьера – повязка Atrauman Ag или другое). Кроме того, противопоказанием могут быть и неадекватность или наличие психического заболевания у пациента.
• Нежелательные явления – болевой синдром, избыточнее врастание грануляций в гидрофильную губку, кровоточивость тканей при смене вакуумной повязки, пересыхание и некротизация раны при разгерметизации повязки, а в ряде случаев и реинфицирование раны и/или развитие перифокальной рожи.
Источник
В самых разнообразных областях техники и науки, в самых разных технических приборах и сооружениях
требуется проводить измерения давления жидкостей или газов. В зависимости от назначения
инженеры должны иметь возможность проводить измерения давления и использовать
соответствующие единицы для точного отображения этих показаний, а также уметь правильно или
оперировать.
Единицы измерения давления
Гидростатическое
давление, как и
напряжение, в системе СГС измеряется в дин/см2, в
системе МКГСС — кгс/м2, в
системе СИ — Па. Кроме того, гидростатическое давление измеряется в кгс/см2, высотой
столба жидкости (в м вод. ст., мм рт.ст. и т. д.) и, наконец, в атмосферах физических (атм) и
технических (ат) (в гидравлике пока еще
преимущественно пользуются последней единицей). Для перевода одних единиц измерения давления в
другие Вы можете воспользоваться
нашим конвертером
давлений.
В ней есть возможность перевести бар, Psi. ат в Па, МПа в м.вод. столба или ртутного столба и
т.д.
Абсолютное значение
Абсолютное давление ─ это истинное давление жидкостей, паров или газов, которое отсчитывается от
абсолютного
нуля давления (абсолютного вакуума).
Избыточное давление
Разность между абсолютным давлением p и атмосферным давлением pа называется избыточным
давлением и обозначается ризб:
ризб = p – pа
или
ризб/γ = (p – pа)/γ = hп
hп в этом случае называется пьезометрической высотой, которая является мерой
избыточного давления.
На рисунке показан закрытый резервуар с жидкостью, на поверхности которой давление p0.
Подключенный к резервуару пьезометр П (см. рис. ниже) определяет избыточное
давление в точке А.
Абсолютное и избыточное давления, выраженные в атмосферах, обозначаются соответственно ата и
ати.
Вакууметрическое давление
Вакуумметрическое давление, или вакуум, — недостаток давления до атмосферного
(дефицит давления), т. е. разность между атмосферным или барометрическим и абсолютным давлением:
рвак = pа – p
или
рвак/γ = (pа – p)/γ =
hвак
где hвак — вакуумметрическая высота, т. е. показание вакуумметра В,
подключенного к резервуару, показанному на рисунке ниже. Вакуум выражается в тех же единицах,
что и давление, а также в долях или процентах атмосферы.
Из выражений последних двух выражений следует, что вакуум может изменяться от нуля до
атмосферного давления; максимальное значение hвак при нормальном атмосферном давлении
(760 мм рт. ст.) равно 10,33 м вод. ст.
Инфографика для лучшего запоминания и понимания.
Вильнер Я.М. Справочное пособие по гидравлике, гидромашинам и гидроприводам.
Источник
Понятие вакуума и единицы измерения
Термин “вакуум“, как физическое явление – среда, в которой давление газа ниже атмосферного давления.
Количественной характеристикой вакуума служит абсолютное давление. Основной единицей измерения давления в Международной системе (СИ) служит Паскаль (1 Па = 1Н/м2). Однако, на практике встречаются и другие единицы
измерения, такие как миллибары (1 мбар = 100Па) и Торры или миллиметры ртутного столба (1 мм.рт.ст. = 133,322 Па). Данные единицы не относятся к СИ, но допускаются для измерения кровяного давления.
Уровни вакуума
В зависимости от того, на сколько давление ниже атмосферного (101325 Па), могут наблюдаться различные явления, вследствие чего могут использоваться различные средства для получения и измерения такого давления. В наше время выделяют
несколько уровней вакуума, каждый из которых имеет свое обозначение в соответствии с интервалами давления ниже атмосферного:
- Низкий вакуум (НВ): от 105 до 102 Па,
- Средний вакуум (СВ): от 102 до 10-1 Па,
- Высокий вакуум (ВВ): от 10-1 до 10-5 Па,
- Сверхвысокий вакуум (СВВ): от 10-5 до 10-9 Па,
- Черезвычайно высокий вакуум (ЧВВ): -9 Па.
Данные уровни вакуума в зависимости от области применения разделяют на три производственные группы.
– Низкий вакуум: в основном используется там где требуется откачка большого количества воздуха. Для получения низкого вакуума используют электромеханические насосы лопастного типа, центробежного, насосы с боковым
каналом, генераторы потока и т.д.
Низкий вакуум применяется, например, на фабриках шелкотрафаретной печати.
– Промышленный вакуум: термин “промышленный вакуум” соотвествует уровню вакуума от -20 до -99 кПа. Данный диапазон используется в большинстве применений. Индустриальный вакуум получают с помощью ротационных,
жидкостно-кольцевых,поршневых насосов и лопастных вакуумных генераторов по принципу Вентури. Область применения промышленного вакуума включает в себя захват присосками, термоформование, вакуумный зажим, вакуумная упаковка и др.
– Технический вакуум: соответствует уровню вакуума от -99 кПа. Такой уровень вакуума получают при помощи двухуровневых ротационных насосов, эксцентриковых роторных насосов, вакуумных насосов Рутса, турбомолекулярных
насосов, диффузионных насосов, криогенных насосов и т.д
Такой уровень вакуума используется в основном при лиофилизации, металлизации и термообработке. В науке технический вакуум используется в качестве симуляции космического пространства.
Наивысшее значение вакуума на земле значительно меньше значения абсолютного вакуума, которое остается чисто теоретическим значением. Фактически, даже в космосе, несмотря на отсутствие атмосферы, имеется небольшое количество атомов.
Основным толчком к развитию вакуумных технологий послужили исследования в промышленной области. В настоящий момент существует большое количество применений в различных секторах. Вакуум используется в электролучевых трубках, лампах
накаливания, ускорителях частиц, в металлургии, пищевой и аэрокосмической индустрии, в установках для контроля ядерного синтеза, в микроэлектронике, в стекольной и керамической промышленности, в науке, в промышленной роботехнике, в
системах захвата с помощью вакуумных присосок и т.д.
Вакуумные присоски – общая информация
Вакуумные присоски незаменимый инструмент для захвата, подъёма и перемещения предметов, листов и различных объектов, которые трудно перемещать обычными системами, из-за их хрупкости или риска деформации.
При правильном применении присоски обеспечивают удобство, экономичность и безопасность работы, что является фундаментальным принципом для идеальной реализации проектов автоматизации на производстве.
Продолжительные исследования и внимание к требованиям наших клиентов, позволили нам производить присоски выдерживающие высокие и низкие температуры, абразивный износ, электростатические разряды, агрессивные среды, а так же не
оставляют пятен на поверхности переносимых предметов. Помимо этого, присоски соответствуют стандартам безопасности EEC и пищевым стандартам FDA, BGA, TSCA.
Все присоски изготавливаются из высококачественных компонентов методом вакуумного формования и подвергаются антикоррозионной обработке для долгого срока службы. Независимо от конфигурации, все присоски имеют свою маркировку.
Система множественного захвата Октопус
Источник