Zasady chirurgii elektrycznej i laserowej

Zastosowanie elektrochirurgii w histeroskopii sięga lat 70. XX wieku, kiedy do sterylizacji stosowano kauteryzację jajowodów. W histeroskopii elektrochirurgia o wysokiej częstotliwości zapewnia hemostazę i dyssekcję tkanek jednocześnie. Pierwszy raport o elektrokoagulacji w histeroskopii pojawił się w 1976 roku, kiedy Neuwirth i Amin użyli zmodyfikowanego resektoskopu urologicznego do usunięcia podśluzówkowego węzła mięśniowego.

Główną różnicą między elektrochirurgią a elektrokoagulacją i endotermią jest przepływ prądu o wysokiej częstotliwości przez ciało pacjenta. Te dwie ostatnie metody opierają się na kontaktowym przenoszeniu energii cieplnej do tkanki z dowolnego nagrzanego przewodnika lub jednostki cieplnej; nie ma ukierunkowanego ruchu elektronów przez tkankę, jak w elektrochirurgii.

Mechanizm działania elektrochirurgicznego na tkanki

Przepływ prądu o wysokiej częstotliwości przez tkankę powoduje uwolnienie energii cieplnej.

Ciepło jest uwalniane w części obwodu elektrycznego, która ma najmniejszą średnicę, a zatem największą gęstość prądu. To samo prawo obowiązuje, gdy włączasz żarówkę. Cienkie włókno wolframowe nagrzewa się i uwalnia energię świetlną. W elektrochirurgii dzieje się to w części obwodu, która ma mniejszą średnicę i większy opór, tj. tam, gdzie elektroda chirurga dotyka tkanki. Ciepło nie jest uwalniane w obszarze płytki pacjenta, ponieważ jej duży obszar powoduje rozproszenie i niską gęstość energii.

Im mniejsza średnica elektrody, tym szybciej nagrzewa ona tkanki sąsiadujące z elektrodą ze względu na ich mniejszą objętość. Dlatego cięcie jest najskuteczniejsze i najmniej traumatyczne, gdy stosuje się elektrody igłowe.

Istnieją dwa główne rodzaje oddziaływania elektrochirurgicznego na tkanki: cięcie i koagulacja.

Do cięcia i koagulacji stosuje się różne formy prądu elektrycznego. W trybie cięcia dostarczany jest ciągły prąd przemienny o niskim napięciu. Szczegóły mechanizmu cięcia nie są do końca jasne. Prawdopodobnie pod wpływem prądu następuje ciągły ruch jonów wewnątrz komórki, co prowadzi do gwałtownego wzrostu temperatury i odparowania płynu wewnątrzkomórkowego. Następuje eksplozja, objętość komórki natychmiast wzrasta, błona pęka, a tkanki ulegają zniszczeniu. Proces ten postrzegamy jako cięcie. Uwolnione gazy rozpraszają ciepło, co zapobiega przegrzaniu głębszych warstw tkanek. Dlatego tkanki są rozcinane z niewielkim bocznym transferem temperatury i minimalną strefą martwicy. Strup powierzchni rany jest nieistotny. Ze względu na powierzchowną koagulację efekt hemostatyczny w tym trybie jest nieznaczny.

W trybie koagulacji stosuje się zupełnie inną formę prądu elektrycznego. Jest to impulsowy prąd przemienny o wysokim napięciu. Obserwuje się wzrost aktywności elektrycznej, po którym następuje stopniowe osłabienie fali sinusoidalnej. Generator elektrochirurgiczny (ESG) dostarcza napięcie tylko przez 6% czasu. W tym czasie urządzenie nie wytwarza energii, tkanki się stygną. Tkanki nie są nagrzewane tak szybko, jak podczas cięcia. Krótki skok wysokiego napięcia prowadzi do dewaskularyzacji tkanki, ale nie do parowania, jak w przypadku cięcia. Podczas przerwy komórki są wysuszane. Do czasu następnego szczytu elektrycznego suche komórki mają zwiększony opór, co prowadzi do większego rozpraszania ciepła i dalszego głębszego wysuszenia tkanki. Zapewnia to minimalne rozwarstwienie przy maksymalnej penetracji energii w głąb tkanki, denaturacji białka i tworzeniu się skrzepów krwi w naczyniach. W ten sposób ESG realizuje koagulację i hemostazę. W miarę wysychania tkanki jej opór wzrasta, aż do momentu, gdy przepływ praktycznie ustanie. Efekt ten uzyskuje się poprzez bezpośredni kontakt elektrody z tkanką. Obszar dotknięty jest niewielki, ale ma znaczną głębokość.

Aby osiągnąć jednoczesne cięcie i koagulację, stosuje się tryb mieszany. Mieszane przepływy powstają przy napięciu większym niż w trybie cięcia, ale mniejszym niż w trybie koagulacji. Tryb mieszany zapewnia suszenie sąsiednich tkanek (koagulacja) przy jednoczesnym cięciu. Nowoczesne EKG mają kilka trybów mieszanych o różnych proporcjach obu efektów.

Jedyną zmienną, która określa podział funkcji różnych fal (jedna fala tnie, a druga koaguluje tkankę) jest ilość wytworzonego ciepła. Duże ciepło uwalniane szybko powoduje cięcie, tj. parowanie tkanki. Małe ciepło uwalniane powoli powoduje koagulację, tj. suszenie.

Systemy bipolarne działają tylko w trybie koagulacji. Tkanka między elektrodami jest odwadniana w miarę wzrostu temperatury. Stosują stałe niskie napięcie.