Análise da importância da função de selamento de perfurantes de trocarte laparoscópico de uso único e os fatores que a afetam

A vedação de um trocarte laparoscópico de uso único (Trocarte) é uma das funções essenciais para garantir a segurança e eficácia da cirurgia. Seu desempenho de vedação afeta diretamente a manutenção do pneumoperitônio, a suavidade da operação da instrumentação e o controle do risco de infecção. Este artigo analisa a importância da função de vedação e os principais fatores de influência à luz das necessidades clínicas e dos princípios de engenharia.

I. Importância da função de vedação

Estabilidade do pneumoperitônio

Manutenção do campo cirúrgico: A cirurgia laparoscópica requer um CO₂pneumoperitônio (pressão geralmente de 12-15 mmHg) para fornecer espaço operacional. A falha da vedação pode levar a vazamento de gás e flutuações na pressão do pneumoperitônio, o que, por sua vez, afeta a clareza do campo de visão (estudos mostraram que uma queda na pressão de 5 mmHg pode reduzir a área do campo de visão em mais de 30%).

Segurança circulatória: vazamentos persistentes de gás podem forçar o operador a repor o gás repetidamente, aumentando o risco de hipercapnia e enfisema subcutâneo.

Controle de risco de infecção

Barreira microbiana: A estrutura de vedação precisa bloquear a invasão de microrganismos externos na cavidade abdominal, bem como evitar que o derramamento de fluido intraoperatório contamine a incisão. Dados clínicos mostram que um trocarte mal vedado pode aumentar a taxa de infecção da incisão em 2-3 vezes.

Segurança do Manuseio de Instrumentos

Prevenção de vazamento de fluidos e gases: A falha da vedação durante a irrigação por sucção ou uso eletrocirúrgico pode resultar em vazamento de fluidos ou vapores quentes, que podem queimar os profissionais de saúde ou contaminar o meio ambiente.

Compatibilidade do dispositivo de energia: Os vapores gerados pelo bisturi ultrassônico ou bisturi eletrocirúrgico de alta frequência podem interferir na operação do equipamento e comprometer a qualidade do ar na sala de cirurgia se se espalharem pelo ponto de vazamento.

II. Fatores principais que afetam a capacidade de vedação

1. Propriedades do material de vedação

Resiliência: As vedações (por exemplo, juntas de silicone) precisam recuperar sua forma inicial após a inserção/remoção repetida dos instrumentos. O silicone (dureza Shore A 40-50) tornou-se a escolha principal devido à sua alta resiliência e resistência à fadiga.

Resistência química e à temperatura: necessidade de resistir ao contato intraoperatório com sangue, gordura e autoclavagem (por exemplo, 121 ° C / 20 minutos), a deterioração do material pode levar à falha da vedação.

Coeficiente de controle de atrito: Os tratamentos de superfície de baixo atrito (por exemplo, revestimentos de plasma) reduzem a resistência à inserção do instrumento, evitando folgas de vedação causadas pelo desgaste.

2. Projeto da estrutura do selo

Mecanismo de vedação em vários estágios:

Vedação primária (vedação dinâmica): Válvulas resilientes (por exemplo, válvulas de pétalas, válvulas de aba) para instrumentos de diferentes diâmetros, que são necessárias para manter a estanqueidade na faixa de instrumentos de 5 a 12 mm.

Vedação secundária (vedação estática): Encaixe preciso da cânula no núcleo da punção (folga ≤ 0,05 mm) para evitar vazamento de gás do canal do instrumento.

Projeto de vedação redundante: Alguns Trocartes de última geração são equipados com tampas de vedação secundárias ou plugues removíveis para manter o pneumoperitônio durante a operação sem instrumentos.

3. Precisão de processamento

Tolerância de moldagem por injeção: Desvios dimensionais das vedações de silicone (por exemplo, diâmetro interno de ±0,1 mm) afetam diretamente o ajuste do dispositivo.

Precisão de montagem: o erro de coaxialidade entre a vedação e a base da carcaça deve ser de ≤0,05 mm, e a inclinação levará à concentração de tensão localizada e desgaste acelerado.

Processo de tratamento de superfície: o acabamento da superfície de vedação (Ra ≤ 0,4 μm) pode reduzir o caminho microscópico de vazamento.

4. Adaptabilidade para usar cenários

Compatibilidade do instrumento: Diferentes marcas ou modelos de instrumentos laparoscópicos (diâmetro, textura da superfície) podem afetar o efeito de vedação. O feedback clínico mostra que os instrumentos não padronizados podem vazar até duas vezes mais do que os instrumentos padrão.

Frequência de operação: o número de inserções e remoções de instrumentos em uma única operação é geralmente de 20 a 50 vezes, e as vedações precisam manter um desempenho estável após o teste de ciclo (≥200 vezes).

5. Efeitos de esterilização e armazenamento

Esterilização: A esterilização por óxido de etileno (EtO) tem pouco efeito nas propriedades do silicone, enquanto a radiação gama pode causar um leve endurecimento do material (módulo de elasticidade aumentado em 10-15%).

Tempo de armazenamento: O armazenamento de longo prazo (>3 anos) pode levar ao craqueamento oxidativo do gel de sílica e à diminuição do poder de vedação.

III. Teste de vedação e métodos de verificação

Teste de estanqueidade ao ar

Teste de pressão positiva: Injete 15 mmHg de gás no Trocar, a taxa de vazamento deve ser de ≤1 mL/min (consulte a norma ISO 15883).

Teste de pressão negativa: simule a operação de sucção intraoperatória e teste a vedação' de resistir à adsorção e deformação sob uma pressão negativa de 100 mmHg.

Verificação da vida em fadiga

Depois de simular a inserção e remoção de instrumentos por 200 vezes, o desempenho de vedação deve ser degradado em ≤10%.

Teste de condições extremas

Choque de temperatura: -20 °C congelado 2 horas imediatamente após o teste de estanqueidade, para verificar a elasticidade do material em baixas temperaturas.

Resistência química: imerso em emulsão de gordura por 24 horas para detectar a taxa de inchaço das vedações (≤5%).

IV. Direção do Aprimoramento Tecnológico

Inovação de materiais

Aumente a resistência química e a estabilidade de alta temperatura.

Introduzindo a tecnologia de revestimento auto-reparável, arranhões microscópicos podem ser reparados automaticamente para prolongar a vida útil da vedação.

Otimização da estrutura

Válvula de vedação dinâmica magnética: Ajuste a força de vedação por meio de componentes magnéticos, adequados para instrumentos de diferentes diâmetros.

Estrutura de vedação composta multicamadas: combinando a elasticidade do silicone com a resistência ao desgaste do PTFE para reduzir o desgaste a longo prazo.

Monitoramento inteligente

O sensor de micropressão integrado fornece feedback em tempo real sobre o status da vedação e avisa sobre riscos de vazamento.

Conclusão

A selagem do trocarte é o "guardião invisível" da segurança laparoscópica, e seu desempenho é afetado pelo material, estrutura, processo e cenários de uso. A futura I&D deve centrar-se em materiais altamente elásticos e resistentes ao envelhecimento, estruturas de vedação adaptáveis e tecnologias de monitorização inteligentes para enfrentar os desafios de cenários cirúrgicos complexos. As empresas devem estabelecer um sistema de controle de qualidade de ciclo completo, desde a validação do projeto até o feedback clínico, para garantir a confiabilidade da função de vedação sob condições extremas, de modo a salvaguardar a segurança da cirurgia minimamente invasiva.