основи електрохірургії
Загальні сведеніяовисокочастотной електрохірургії.
( «Сучасне застосування високочастотних електрохірургічних генераторів в лапароскопічної хірургії шлунка.» К.м.н. Осипов В.В. ОКБ, г.Рязань)
Високочастотна електрохірургія, використовувана в хірургічній практиці, є метод впливу на тканину тіла пацієнта високочастотним струмом, результатом якого є розсічення тканини або коагуляція васкулярізованних тканин з метою гемостазу. Заряджені частинки, проходячи через зріз тканини, зустрічають певний опір живої матерії -імпеданс, завдяки цьому відбувається перетворення електричної енергії в теплову. Всі хімічні і фізичні процеси в тканині обумовлені переважно тепловим дією струму, що становить основу методу. Так як імпеданс тканин різний, то для досягнення максимального ефекту при роботі з тією чи іншою тканиною потрібно оптимальна щільність струму.
Генератор створює напругу або різниця потенціалів; завдяки якому виникає електричний струм - спрямоване рух стабільних негативно заряджених елементарних частинок електронів.
Електрорушійна сила, що виникає за рахунок різниці потенціалів дозволяє переміщати заряджені частинки з однієї точки електричного поля в іншу, тобто від електрода хірурга до електрода пацієнта. Долецкий С. Я., Драбкин Р. Л. Ленюшкін А. І. 1980.
Максимальне виділення енергії спостерігають в частині електричного кола, що має найменший діаметр - на кінці електрода хірурга. Виділяється потужність залежить так само від тканинного імпедансу в місці додатка електрохірургічного впливу. При мінімальному опорі провідника потужність струму, що виділяється при його проходженні, так само мінімальна. При зростанні опору на конкретній ділянці ланцюга різко збільшується виділяється потужність. Таким чином, електричний струм виділяє максимальну енергію в ділянці електричного кола з найбільшим опором і найменшим діаметром провідника. При роботі з генератором під час операції хірург, як правило, може управляти тільки потужністю, змінюючи вихідну напругу в діапазоні від 1 до 10 умовних одиниць шкали лицьовій панелі приладу, а також моделювати свій вплив - різання, коагуляцію або їх поєднання (змішаний режим). Одиниці шкал можуть бути градуйовані так само в Ватах (Vallelab), а так само у відсотках від максимальної потужності генератора.
В сучасних електрохірургічних генераторах зі зворотним зв'язком при зростанні опору тканин не відбувається небезпечного збільшення потужності. При великому опорі падає вихідна напруга генератора, тому енергія, що виділяється в тканинах, не змінюється.
У електрохірургії використовується високочастотний струм певної форми і частоти, який виробляє генератор електрохірургічного апарату. Цей струм, що проходить через тіло пацієнта, називають робочим. Частота його може перебувати в діапазоні від 500 кГц до 3 мГц. Електрохірургічні ефекти можна спостерігати при впливі струмом будь-якої частоти в діапазоні від 100 кГц до 4 мГц, проте більшість генераторів виробляє струм з частотою приблизно 500 кГц, яка входить в діапазон частот електромагнітного випромінювання, тому її так само називають радіочастотою. Висока частота не викликає небажану стимуляцію м'язів і больового дії - характерних для струму низької частоти порядку десятків кілогерц і нижче.
Електрохірургічний генератор виробляє синусоїдальний змінний струм. Синусоїдальна немодульованою безперервна хвиля викликає розсічення тканини, а модулированная хвиля - підводиться до тканини в переривчастому режимі - коагуляцію.
Проходження високочастотного струму через тканини призводить до виділення теплової енергії. Якщо перегрів тканини не великий, то ніяких структурних змін в ній не відбувається навіть при тривалому тепловій дії. Нагрівання тканин до 45 ° С не робить серйозного шкідливої дії. Цей рівень можна розцінити як свого роду поріг термічного впливу на тканину. При температурі 45-70 ° С ступінь деструкції залежить від тривалості впливу. При температурі 70-100 ° С настає денатурація білка і загибель клітин, при 100 ° С випаровується внутрішньоклітинна рідина. Нарешті при 200 ° С і вище клітини розпадаються на неорганічні речовини. ЕХ вплив відбувається при температурі 100 ° С і вище. При достатній інтенсивності теплового впливу на тканину в ній відбуваються структурні зміни, які полягають в згортанні білка. Це спостерігається в діапазоні температур 55-70 градусів за Цельсієм. При більш високій температурі починається зневоднення тканини, яке при подальшому збільшенні інтенсивності впливу може призвести до її висушування, а потім до обвуглювання.
Електрична енергія достатньої потужності, що надходить в тканину, не тільки її нагріває. Частина її витрачається на підтримання ендотермічних (поглинаючих тепло) реакцій, пов'язаних зі структурними (хімічними) змінами тканини, частина - на перехід речовини з одного фазового стану в інше (перетворення тканинної рідини в пар), що спостерігається при коагуляції з дессікаціей (зневоднення) і при розтині тканин.
Виділення тепла відбувається на ділянці електричного кола, що має найменший діаметр, отже, найбільшу щільність струму і великий опір, тобто в місці дотику електрода хірурга до тканин. Тепло не виділяється в зоні пластини пацієнта, тому що велика величина її площі обумовлює розсіювання енергії і низьку щільність струму.
Чим менше діаметр електрода, тим швидше він нагріває прилеглі до нього тканини на увазі меншою їх площі. Тому різання найбільш ефективно і менш травматично при використанні голчастих електродів.
Існує три види електрохірургічного впливу на тканини - різання і два види коагуляції - дессікація і фульгурація. Відповідно до даної роботою дозволимо собі виділити додатково окремий новий вид впливу на трубчасті біологічні структури, зокрема кровоносні судини - заварювання.
Для різання подають безперервний змінний струм низької напруги синусоїдальної форми. Під впливом струму відбувається безперервний рух іонів всередині клітини, що призводить до різкого підвищення температури і випарювання внутрішньоклітинної рідини. Обсяг клітини миттєво зростає, відбувається вибух, оболонка лопається і клітина руйнується. Ми сприймаємо цей процес як різання. Звільнені гази розсіюють теплоту, що попереджає перегрівання глибших шарів тканини. Тому тканини розсікаються з невеликою бічною температурної передачею і мінімальної зоною некрозу. Струп поверхні рани при цьому незначний. Через поверхневої коагуляції гемостатичний ефект в цьому режимі виражений незначно.
Різання найбільш ефективно, коли електрод наближають до тканини, але не стосуються її. Пар забезпечує високу концентрацію іонів між електродом і тканинами, виникає електрична дуга, що забезпечує протікання струму. Якщо ж електрод стикається з тканинами або знаходиться занадто далеко від них, ефект різання втрачається.
Зовсім іншу форму електричного струму використовують в режимі «коагуляція». Це імпульсний змінний струм з високою напругою. Спостерігають сплеск електричної активності з подальшим поступовим загасанням синусоїдальної хвилі. Потік включають тільки протягом 6% часу. У перервах ЕХГ не виробляє енергію, тканини остигають. Нагрівання тканин відбувається не так швидко, як при різанні. Короткий сплеск високої напруги призводить до деваскулярізаціі тканини, але не випарювання, як у випадку різання. Під час паузи відбувається висушування клітин. До моменту наступного електричного піку «сухі клітини» мають збільшеним опором, що призводить до більшого розсіюванню теплоти і подальшого, більш глибокого висушування тканин. Це забезпечує мінімальне розсічення з максимальним проникненням енергії в глибину тканин, денатурацією білка і утворенням тромбів в судинах. Так ЕХГ реалізує коагуляцію і гемостаз - це і є десіккація. У міру висушування тканини, її опір возрас тане до тих пір, поки потік практично не припиниться. Подальша коагуляція виявляється не ефективною. На відміну від різання і фульгурацію, цього ефекту досягають при безпосередньому торканні електродом тканини. Особливо ефективна така коагуляція в середовищі аргону.
Oдна з різновидів роботи ЕХГ забезпечує безконтактну SPRAY - коагуляцію, або фульгурацію. При цьому електрод не контактує з тканинами. Енергія розподіляється у вигляді пучка іскор по поверхні тканини, глибина ураження мінімальна. Відбувається поверхневе місцевий вплив, т. К. Щільність струму мала. Це зручно для зупинки не глибокого дифузного кровотечі або видалення пухлин епідермісу. Виникає поверхневе обвуглювання тканини, за рахунок якого відбувається коагуляція судин, без прогрівання глибоких шарів тканини. Глибину впливу можна змінити, збільшивши потужність ЕХГ, однак при цьому зростають «шалені струми» ємнісного ефекту і недостатньою ізоляції, що особливо небезпечно в ендохірургіі.
Для досягнення одночасного різання і коагуляції використовують змішаний режим. Змішані потоки формують при більшій напрузі, ніж при режимі різання, але меншому ніж при режимі коагуляції. Змішаний режим забезпечує висушування прилеглих тканин з одночасним різанням. Єдина змінна величина, яка обумовить поділ функції різних хвиль (одна хвиля ріже, а інша коагулює) - кількість виробленого тепла. Велика теплота, вироблена швидко, дає різання, тобто «Випарювання тканин». Невелика теплота, вироблена повільно, створює коагуляцію, тобто висушування (дессікацію).
При монополярной електрохірургії провідником є все тіло хворого. Електричний струм проходить від електрода хірурга до електрода пацієнта. При монополярной електрохірургії генератор виробляє змінний високочастотний струм великої потужності. При цьому виникає електрична дуга, і струм направляється через тканини від активного до пасивного електроду.
У традиційній електрохірургії електрод безпосередньо контактує з тканиною, створюючи, однак, не міцно прилягає струп, який може в момент маніпуляцій відпадати з відновленням кровотечі. При роботі на електроді накопичується нагар, що знижує ефективність впливу. Операційне поле, особливо в лапароскопічної хірургії, інтенсивно задимлене знижуючи огляд. Традиційними електрохірургічний методами досягти адекватної коагуляції тканини з високим опором, наприклад, кісткової, практично неможливо.
Аргон - посилене дію має свої переваги:
• аргон інертний і не підтримує горіння. Струм легко іонізує аргон, що збільшує провідність.
• менше запаху і диму, менше обсяг некрозу в зоні впливу, так як температура в зоні впливу не перевищує 110 ° С завдяки більш холодному тілу дії аргону. Глибина впливу вдвічі менше ніж при традиційній електрохірургії. Утворюється ніжний струп на значній ділянці тканини, завдяки чому репаративні процеси протікають значно швидше.
• неконтакт в режимі коагуляції.
• тканини менше прилипають до електрода при різанні.
• власне струмінь газу має кімнатну температуру не викликаючи опіків і загоряння.
До недоліків аргоновой хірургії слід віднести високу вартість установки, значні розміри і клопоти з заповненням запасів газу.
