Застосування термоелектричного охолодження та нагрівання для керування температурою іригаційної рідини при проведенні офтальмологічних операцій

Р.Р. Кобилянський; В.В. Лисько; Н.В. Пасєчнікова; М.М. Уманець; О.С. Задорожний; Ю.Ю. Розвер; А.О. Бабіч

doi:10.15330/pcss.26.1.151-157

Автор(и)

Р.Р. Кобилянський Інститут термоелектрики НАН і МОН України, Чернівці, Україна; Чернівецький національний університет, ім. Юрія Федьковича, Чернівці, Україна
В.В. Лисько Інститут термоелектрики НАН і МОН України, Чернівці, Україна; Чернівецький національний університет, ім. Юрія Федьковича, Чернівці, Україна
Н.В. Пасєчнікова ДУ «Інститут очних хвороб і тканинної терапії ім. В.П. Філатова НАМН України», Одеса, Україна
М.М. Уманець ДУ «Інститут очних хвороб і тканинної терапії ім. В.П. Філатова НАМН України», Одеса, Україна
О.С. Задорожний Інститут термоелектрики НАН і МОН України, Чернівці, Україна; ДУ «Інститут очних хвороб і тканинної терапії ім. В.П. Філатова НАМН України», Одеса, Україна
Ю.Ю. Розвер Інститут термоелектрики НАН і МОН України, Чернівці, Україна; Чернівецький національний університет, ім. Юрія Федьковича, Чернівці, Україна
А.О. Бабіч Інститут термоелектрики НАН і МОН України, Чернівці, Україна; Чернівецький національний університет, ім. Юрія Федьковича, Чернівці, Україна

DOI:

https://doi.org/10.15330/pcss.26.1.151-157

Ключові слова:

термоелектричний охолоджувач, іригаційна рідина, температурні умови, офтальмологічні операції

Анотація

У роботі розглянуто можливості використання термоелектричного охолодження та нагрівання іригаційної рідини при проведенні офтальмологічних операцій. Проведено порівняльний аналіз використання компресійних, кріогенних і термоелектричних пристроїв у необхідному інтервалі температур розчинів для хірургії при температурі оточуючого середовища біля 20 °С. Показано переваги використання в лікувальній практиці приладів на основі термоелектричного охолодження (нагріву). Представлено результати проектування та дослідження параметрів термоелектричного приладу для забезпечення оптимальної температури іригаційної рідини при проведенні офтальмологічних операцій.

Посилання

Y. Iguchi, T. Asami, S. Ueno, H. Ushida, R. Maruko, K. Oiwa, H. Terasaki, Changes in vitreous temperature during intravitreal surgery. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci., 55, 2344 (2014); https://doi.org/10.1167/iovs.13-13065.

L. Anatychuk, N. Pasyechnikova, V. Naumenko, R. Kobylianskyi, Nazaretyan R., Zadorozhnyy O. Prospects of temperature management in vitreoretinal surgery. Ther. Hypothermia Temp. Manag., 11(2), 117 (2021); https://doi.org/10.1089/ther.2020.0019.

O. Zadorozhnyy, A. Korol, V. Naumenko, N. Pasyechnikova, L.Butenko, Heat exchange in the human eye: a review. Journal of Ophthalmology (Ukraine), 6, 50 (2022); http://doi.org/10.31288/oftalmolzh202265058.

L. Anatychuk, O. Zadorozhnyy, V. Naumenko, E. Maltsev, R. Kobylianskyi, R. Nazaretyan, M. Umanets, T. Kustryn, I. Nasinnyk, A. Korol, N. Pasyechnikova, Vitreoretinal surgery with temperature management: A preliminary study in rabbits, Ther. Hypothermia Temp. Manag., 13(3), 126 (2023).; http://doi.org/10.1089/ther.2022.0044.

A. Ramprasad, F. Qureshi, W. White The risk of thermal dermal damage in cataract phacoemulsification. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci., 63(7), 1704 (2022).

D. Upasani, S. Daigavane, Phacoemulsification techniques and their effects on corneal endothelial cells and visual acuity: A review of "Direct-Chop" and "Stop-and-Chop" approaches under topical anesthesia, Cureus, 16(8), e66587 (2024); https://doi.org/10.7759/cureus.66587.

H. Saad, M. Aladawy, Temperature management in cardiac surgery, Glob. Cardiol. Sci. Pract., 1, 44 (2013); https://doi.org/10.5339/gcsp.2013.7.

M.E. Nunnally, R. Jaeschke, G.J. Bellingan, J. Lacroix, B. Mourvillier, G.M. Rodriguez-Vega, S. Rubertsson, T. Vassilakopoulos, C. Weinert, S. Zanotti-Cavazzoni, T.G. Buchman, Targeted temperature management in critical care: a report and recommendations from five professional societies, Crit. Care Med., 39(5), 1113 (2011); https://doi.org/10.1097/CCM.0b013e318206bab2.

R. Gocoł, D. Hudziak, J. Bis, K. Mendrala, Ł. Morkisz, P. Podsiadło, S. Kosiński, J. Piątek, T. Darocha, The role of deep hypothermia in cardiac surgery. Int. J. Environ. Res. Public Health, 18(13), 7061 (2021); https://doi.org/10.3390/ijerph18137061.

V.M. Arseniev, V.M. Kozin Kriohenna tekhnika: osnovy teorii i rozrakhunku tsykliv kriohennykh ustanovok,[Cryogenic technology: basics of theory and calculation of cycles of cryogenic installations] Sumy State University, Sumy, 2021 [In Ukrainian].

O.S. Zadorozhnyy, N.V. Savin, A.S. Buiko, Improving the technique for controlled cryogenic destruction of conjunctival tumors located in the projection of the ciliary body onto the sclera: A preliminary report. Journal of Ophthalmology (Ukraine), 5, 60 (2018); https://doi.org/10.31288/oftalmolzh201856065.

L.I. Anatychuk, A.V. Prybyla, Comparative analysis of thermoelectric and compression heat pumps for individual air-conditioners. J. Thermoelectricity, 2, 33 (2016).

L.I. Anatychuk, Thermoelectricity. Vol.1. Physics of thermoelectricity (Institute of Thermoelectricity, Kyiv, Chernivtsi, 1998).

L.I. Anatychuk, Thermoelectricity. Vol.2. Thermoelectric power converters. (Institute of Thermoelectricity, Kyiv, Chernivtsi, 2003.)

M.R. Romano, L. Barachetti, M. Ferrara, A. Mauro, L. Crepaldi, V. Bronzo, G. Franzo, G. Ravasio, C. Giudice. Temperature control during pars plana vitrectomy. Graefes Arch. Clin. Exp. Ophthalmol., (2024); https://doi.org/10.1007/s00417-024-06631-6.

R. Nazaretian, O. Zadorozhnyy, M. Umanets, V. Naumenko, N. Pasyechnikova, Effect of irrigation solution temperature on the duration of intraocular bleeding during vitrectomy (experimental study), Journal of Ophthalmology (Ukraine), 2, 60 (2020); https://doi.org/10.31288/oftalmolzh202026064.

COMSOL Multiphysics User’s Guide. (COMSOL AB, Stockholm, 2010).

A. Mauro, N. Massarotti, M. Salahudeen, F. Cuomo, C. ostagliola, L. Ambrosone, M.R. Romano, Design of a novel heating device for infusion fluids in vitrectomy. Appl. Therm. Eng., 128, 625 (2018); https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2017.08. 027.

J. Rinkoff, R. Machemer, T. Hida, D. Chandler, Temperature-dependent light damage to the retina. Am. J. Ophthalmol., 102(4), 452 (1986); https://doi.org/10.1016/0002-9394(86)90073-5.

K. Tamai, E. Toumoto, A. Majima, Local hypothermia protects the retina from ischaemic injury in vitrectomy, Br. J. Ophthalmol., 81(9), 789 (1997); https://doi.org/10.1136/bjo.81.9.789.

N.M. Jabbour, C.L. Schepens, S.M. Buzney, Local ocular hypothermia in experimental intraocular surgery. Ophthalmology, 95(12), 1687 (1998); https://doi.org/10.1016/s0161-6420(88)32956-8.