Понад 20 років тому українські науковці – інженери, медики, фізики, біологи – під керівництвом академіка Б.Є. Патона розробили та впровадили технологію зварювання живих м'яких тканин. Практичною основою для такого з'єднання служить спеціальне обладнання та інструментарій, що постійно вдосконалюється. Приміром, це універсальні мобільні зварювальні електрокоагулятори, незамінні для хірургів, що працюють за викликом, військових госпіталів, станцій швидкої допомоги, санітарної авіації, медицини катастроф, ветеринарної хірургії та інших.
Науковці КПІ ім. Ігоря Сікорського давно і плідно співпрацюють з вченими Інституту електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України, зокрема й над поліпшенням та розширенням можливостей серії апаратів для з'єднання живих тканин "Патонмед". Скажімо, на кафедрі електронних пристроїв та систем ФЕЛ розробляють та досліджують джерела живлення для портативних електрохірургічних установок зварювання біологічних тканин. Розробники прагнуть розширити діапазон параметрів апарата та зменшити його масо-габаритні характеристики. Нещодавно проєкт "Джерела живлення для портативних електрохірургічних установок зварювання біологічних тканин нового покоління", представлений науковим колективом кафедри, став переможцем конкурсу МОН та отримав державне фінансування.
Ветерани кафедри згадують, що коли академік Б.Є. Патон запропонував використовувати електрозварювання для з'єднання та різання живих біологічних тканин, ця ідея здавалася фантастичною. А на сьогодні електрохірургія вже зарекомендувала себе як ефективний та надійний спосіб проведення хірургічних операцій та активно впроваджується в медичних закладах.
Проте, зазначають фахівці, робота зі створення та вдосконалення джерел живлення для електрохірургічного обладнання залишається актуальною, адже електрохірургічні зварювальні пристрої, які нині випускаються серійно, характеризуються порівняно великими вагою і габаритними показниками, маючи при цьому низьку питому потужність.
"Джерело живлення електрохірургічного обладнання являє собою напівпровідниковий перетворювач, що забезпечує необхідні для здійснення електрохірургічних маніпуляцій параметри електроенергії, – розповідають науковці. – Сфера застосування таких джерел живлення визначає міждисциплінарний характер даного проєкту та вимагає поєднання знань з електротехніки, електроніки, медицини, біології тощо".
Тож творчий колектив у складі досвідчених науковців, які вже працювали за цією тематикою, – Олександра Бондаренка, Павла Сафронова й Андрія Дубка, а також молодих учених, зацікавлених в отриманні досвіду наукової роботи, – Євгенія Дзюби, Дениса Зінченка й Тетяни Королюк у ході виконання проєкту здійснять пошук і дослідження нових закономірностей, які пов'язують якість і надійність процесу зварювання біологічних тканин, зокрема в польових умовах, зі ступенем портативності відповідного зварювального устаткування й характеристиками джерел енергії для зварювання. В основу дослідження покладено гіпотезу про те, що синтез нових топологій перетворювачів і накопичувачів електроенергії, а також нових підходів до керування процесами перетворення електричної енергії, створить умови для досягнення високого ступеня портативності та автономності з одночасним збереженням або поліпшенням основних характеристик якості та надійності процесу зварювання біологічних тканин.
Між іншим, до роботи за даною тематикою вчені факультету електроніки КПІ ім. Ігоря Сікорського залучені від моменту виникнення ідеї й дотепер. Окремі питання, наприклад, енергоефективності зварювальних джерел живлення, точності формування ними параметрів зварювальних імпульсів, розглядалися в межах попередніх проєктів, результати яких дозволили сформувати теоретичне підґрунтя для подальших робіт, орієнтованих здебільшого на практичне впровадження.
"Загалом, – кажуть дослідники, – цей напрям наукових робіт бере початок від розробки джерел живлення для прецизійного точкового електрозварювання металів у приладобудуванні, над яким ми працювали раніше. Зацікавившись працями Інституту електрозварювання ім. Є.О. Патона щодо використання зварювання в медицині, ми дійшли думки про можливість впровадження наших напрацювань у новій галузі. Так зав'язалися наукові контакти, які згодом переросли у плідну співпрацю. Даний проєкт, як і попередні, плануємо виконувати в кооперації з провідними науковцями Інституту електрозварювання ім. Є.О. Патона та факультету біомедичної інженерії КПІ ім. Ігоря Сікорського, які активно допомагають, зокрема в практичній частині досліджень".
Таким чином, у результаті виконання проєкту очікується створення прототипу джерела живлення для портативних електрохірургічних установок зварювання біологічних тканин нового покоління. Таке обладнання може бути ефективним для проведення невідкладних хірургічних операцій як в умовах медичної клініки, так і в умовах польових. Нині тривають перемовини з можливими замовниками, які виявили цікавість до проєкту, щодо уточнення характеристик прототипу.