Elektrochirurgia – najnowsze urządzenia wykorzystujące energię elektryczną

Techniki elektrochirurgiczne stosuje się powszechnie w zabiegach ginekologicznych w obrębie jamy brzusznej. Często stosuje się je również podczas zabiegów w obrębie pochwy i w czasie histeroskopii. Brakuje jednak formalnych zasad szkolenia w zakresie bezpiecznego i skutecznego stosowania elektrochirurgii. Poza wyjątkiem, jakim jest stosowanie laserów, nie ma jednolitych zasad uzyskiwania kwalifikacji pozwalających operować za pomocą urządzeń oddziałujących na tkanki energią elektryczną.

Większość szkoleń w zakresie stosowania nowych urządzeń chirurgicznych jest organizowanych przez producentów i dystrybutorów sprzętu. Podczas szkolenia rezydenckiego w większości przypadków nauka ogranicza się do obserwowania tego, co robi starszy rezydent i operator. Zrozumienie tego, jak urządzenia elektrochirurgiczne oddziałują na tkanki, ma podstawowe znaczenie dla ich bezpiecznego stosowania.

Zrozumienie działania prądu podczas cięcia, koagulacji i trybu mieszanego

Oddziaływanie urządzeń elektrochirurgicznych na tkanki polega na wytwarzaniu energii cieplnej. W rzeczywistości w ten sposób działają wszystkie współcześnie stosowane urządzenia elektrochirurgiczne, także te wykorzystujące ultradźwięki, energię lasera i plazmę.

W elektrochirurgii energia cieplna powstaje w momencie, gdy elektrony przepływające przez tkankę napotykają opór. Zjawisko to określa się mianem grzania oporowego.¹ Jeśli wysoka temperatura pojawia się szybko, dochodzi do zagotowania się wody w przestrzeni wewnątrzkomórkowej. Zwiększone ciśnienie wewnątrz komórki prowadzi do rozerwania jej ściany. W następstwie niszczenia komórek dochodzi do przecięcia tkanki. Ciepło ulega gwałtownemu rozproszeniu w postaci pary wodnej lub plazmy, dzięki czemu sąsiadujące tkanki są tylko w minimalnym stopniu narażone na oddziaływanie temperatury.

Podczas stosowania urządzeń monopolarnych w elektrochirurgii najlepsze warunki do grzania oporowego powstają podczas pracy w trybie „czystego cięcia”. W tym trybie energia jest przenoszona w sposób ciągły i charakteryzuje się dużym natężeniem i niskim napięciem. Z kolei w „trybie koagulacji”, prąd jest zmienny, a w rzeczywistości przepływa tylko przez 6% czasu działania urządzenia. Taki przerywany tryb przenoszenia energii prowadzi do powstania niższych temperatur w obrębie tkanek, co prowadzi do denaturacji białek i powstania skrzepu.

W porównaniu z czystym prądem cięcia energia, jaką charakteryzuje się prąd koagulujący, ma małe natężenie i wysokie napięcie. Przy wysokim napięciu powstająca energia cieplna może penetrować do głębszych warstw tkanek. W związku z tym, mimo niższych temperatur powstających w tkankach na skutek oddziaływania prądu koagulacji, większe napięcie może spowodować znacznie wyższe i potencjalnie nierozpoznane rozgrzanie sąsiadujących tkanek.

Zrozumienie tej podstawowej różnicy ma decydujące znaczenie dla operującego ginekologa, szczególnie dlatego, że nazwy przypisane do omawianych trybów wskazują na inne efekty kliniczne ich działania. Słowo „cięcie” brzmi groźniej niż słowo „koagulacja”, ale prawdopodobnie prąd cięcia jest znacznie bezpieczniejszy w sytuacji, gdy chcemy uniknąć rozgrzewania sąsiadujących tkanek.

W nowoczesnych generatorach elektrochirurgicznych (electrosurgical units, ESU) wprowadzono rozwiązania ograniczające problemy związane z napięciem, tworząc urządzenia adaptacyjne.² Tego rodzaju ESU mają możliwość rozpoznania oporności tkanki, z którą styka się końcówka elektrody, i przekazania tych informacji z powrotem do generatora prądu. Następnie ESU dopasowuje swoje wewnętrzne algorytmy, co zapewnia zniwelowanie skoków napięcia i utrzymuje stałe wartości prądu wyjściowego. Pozwala to operatorowi na uzyskanie takiego samego efektu klinicznego przy mniejszej mocy niż wymagana przez generatory.

Podobnie jak w przypadku leków, stosowanie mniejszej „dawki” prądu w jak najkrótszym czasie pozwala operować urządzeniami elektrochirurgicznymi z zachowaniem największego bezpieczeństwa.

Nowe technologie generowania prądu

Poza standardowymi trybami „cięcia”, „koagulacji” i „mieszanym” jeden z producentów wykorzystał technologię adaptacyjną do opracowania nowego trybu pracy generatora.

W trybie Valleylab powstaje prąd modulowany, który początkowo ma charakter koagulacji, co odróżnia go od „prądu mieszanego”, który jest modulowanym prądem cięcia. Dzięki właściwościom adaptacyjnym ESU napięcie w nowym trybie pracy jest kontrolowane, co zmniejsza pociąganie tkanek w porównaniu z czystym prądem koagulacji, ale jednocześnie poprawia hemostazę w stosunku do czystego prądu cięcia.

Operatorzy przyzwyczajeni do końcówek elektrochirurgicznych wyposażonych tylko w dwa przyciski (żółty dla cięcia i niebieski dla koagulacji) mogą teraz korzystać z trzeciego przycisku, który włącza tryb Valleylab.

Zmienne kontrolowane przez operatora

Wybór koloru przycisku lub pedału, to tylko jeden ze sposobów, w jaki operator może decydować o tym, jak narzędzia elektrochirurgiczne działają na poziomie tkanki. Inne zmienne to wielkość i kształt elektrody, kontakt z tkanką w czasie oddziaływania energią i czas działania energii.

Wpływ energii na tkanki różni się znacznie w zależności od tego, jaką elektrodę stosuje operator, czy np. stosuje elektrodę w kształcie igły, czy elektrodę kulistą. W przypadku tej pierwszej elektrony koncentrują się na czubku igły i w momencie ich uwolnienia dochodzi do gwałtownego wytworzenia ciepła i rozcięcia tkanki. Przy tych samych ustawieniach mocy i zastosowaniu elektrody kulistej bardziej prawdopodobne jest odparowanie tkanki niż jej rozcięcie, ponieważ elektrony są rozmieszczone równomiernie na powierzchni kuli.

Jeśli operator przemieszcza narzędzie szybko, dochodzi do płytszej penetracji tkanek niż w przypadku, gdy trzyma narzędzie w jednym miejscu lub porusza nim wolno. Jak widać, operator kontroluje wiele elementów, które mogą wpływać na to, jaki efekt ujrzy na poziomie tkanki w czasie operacji z użyciem monopolarnych narzędzi elektrochirurgicznych.