Αρχές της ηλεκτροχειρουργικής και της χειρουργικής με λέιζερ

Η χρήση της ηλεκτροχειρουργικής στην υστεροσκόπηση χρονολογείται από τη δεκαετία του 1970, όταν η καυτηρίαση των σαλπίγγων χρησιμοποιούνταν για αποστείρωση. Στην υστεροσκόπηση, η ηλεκτροχειρουργική υψηλής συχνότητας παρέχει αιμόσταση και ανατομή ιστών ταυτόχρονα. Η πρώτη αναφορά ηλεκτροπηξίας στην υστεροσκόπηση εμφανίστηκε το 1976, όταν οι Neuwirth και Amin χρησιμοποίησαν ένα τροποποιημένο ουρολογικό ρεζεκτοσκόπιο για την αφαίρεση ενός υποβλεννογόνιου μυωματώδους λεμφαδένα.

Η κύρια διαφορά μεταξύ της ηλεκτροχειρουργικής και της ηλεκτροκαυτηρίασης και της ενδόθερμης είναι η διέλευση ρεύματος υψηλής συχνότητας μέσω του σώματος του ασθενούς. Οι δύο τελευταίες μέθοδοι βασίζονται στη μεταφορά θερμικής ενέργειας μέσω επαφής στον ιστό από οποιονδήποτε θερμαινόμενο αγωγό ή θερμική μονάδα· δεν υπάρχει κατευθυνόμενη κίνηση ηλεκτρονίων μέσω του ιστού, όπως στην ηλεκτροχειρουργική.

Μηχανισμός ηλεκτροχειρουργικής δράσης στους ιστούς

Η διέλευση ρεύματος υψηλής συχνότητας μέσω του ιστού έχει ως αποτέλεσμα την απελευθέρωση θερμικής ενέργειας.

Η θερμότητα απελευθερώνεται στο τμήμα του ηλεκτρικού κυκλώματος που έχει τη μικρότερη διάμετρο και, επομένως, την υψηλότερη πυκνότητα ρεύματος. Ισχύει ο ίδιος νόμος όπως όταν ανάβετε μια λάμπα. Το λεπτό νήμα βολφραμίου θερμαίνεται και απελευθερώνει φωτεινή ενέργεια. Στην ηλεκτροχειρουργική, αυτό συμβαίνει στο τμήμα του κυκλώματος που έχει μικρότερη διάμετρο και μεγαλύτερη αντίσταση, δηλαδή, εκεί που το ηλεκτρόδιο του χειρουργού αγγίζει τον ιστό. Η θερμότητα δεν απελευθερώνεται στην περιοχή της πλάκας του ασθενούς, καθώς η μεγάλη της περιοχή προκαλεί διασπορά και χαμηλή πυκνότητα ενέργειας.

Όσο μικρότερη είναι η διάμετρος του ηλεκτροδίου, τόσο πιο γρήγορα θερμαίνει τους ιστούς που γειτνιάζουν με το ηλεκτρόδιο λόγω του μικρότερου όγκου τους. Επομένως, η κοπή είναι πιο αποτελεσματική και λιγότερο τραυματική όταν χρησιμοποιούνται ηλεκτρόδια βελόνας.

Υπάρχουν δύο κύριοι τύποι ηλεκτροχειρουργικών επιδράσεων στον ιστό: η κοπή και η πήξη.

Διάφορες μορφές ηλεκτρικού ρεύματος χρησιμοποιούνται για την κοπή και την πήξη. Στη λειτουργία κοπής, παρέχεται συνεχές εναλλασσόμενο ρεύμα με χαμηλή τάση. Οι λεπτομέρειες του μηχανισμού κοπής δεν είναι απολύτως σαφείς. Πιθανώς, υπό την επίδραση του ρεύματος, υπάρχει μια συνεχής κίνηση ιόντων μέσα στο κύτταρο, η οποία οδηγεί σε απότομη αύξηση της θερμοκρασίας και εξάτμιση του ενδοκυτταρικού υγρού. Συμβαίνει έκρηξη, ο όγκος των κυττάρων αυξάνεται αμέσως, η μεμβράνη εκρήγνυται και οι ιστοί καταστρέφονται. Αντιλαμβανόμαστε αυτή τη διαδικασία ως κοπή. Τα απελευθερούμενα αέρια διαχέουν τη θερμότητα, η οποία αποτρέπει την υπερθέρμανση των βαθύτερων στρωμάτων των ιστών. Επομένως, οι ιστοί ανατέμνονται με μικρή πλευρική μεταφορά θερμοκρασίας και ελάχιστη ζώνη νέκρωσης. Η κρούστα της επιφάνειας του τραύματος είναι αμελητέα. Λόγω της επιφανειακής πήξης, η αιμοστατική επίδραση σε αυτή τη λειτουργία είναι ασήμαντη.

Μια εντελώς διαφορετική μορφή ηλεκτρικού ρεύματος χρησιμοποιείται στη λειτουργία πήξης. Πρόκειται για ένα παλμικό εναλλασσόμενο ρεύμα με υψηλή τάση. Παρατηρείται μια απότομη αύξηση της ηλεκτρικής δραστηριότητας, ακολουθούμενη από μια σταδιακή εξασθένηση του ημιτονοειδούς κύματος. Η ηλεκτροχειρουργική γεννήτρια (ESG) παρέχει τάση μόνο για το 6% του χρόνου. Στο διάστημα, η συσκευή δεν παράγει ενέργεια, οι ιστοί ψύχονται. Οι ιστοί δεν θερμαίνονται τόσο γρήγορα όσο κατά την κοπή. Μια σύντομη απότομη αύξηση της υψηλής τάσης οδηγεί σε αποαγγείωση του ιστού, αλλά όχι σε εξάτμιση, όπως στην περίπτωση της κοπής. Κατά τη διάρκεια της παύσης, τα κύτταρα έχουν στεγνώσει. Μέχρι την επόμενη ηλεκτρική κορυφή, τα ξηρά κύτταρα έχουν αυξημένη αντίσταση, οδηγώντας σε μεγαλύτερη απαγωγή θερμότητας και περαιτέρω βαθύτερη ξήρανση του ιστού. Αυτό εξασφαλίζει ελάχιστη ανατομή με μέγιστη διείσδυση ενέργειας στο βάθος του ιστού, μετουσίωση της πρωτεΐνης και σχηματισμό θρόμβων αίματος στα αγγεία. Έτσι, η ESG εφαρμόζει την πήξη και την αιμόσταση. Καθώς ο ιστός στεγνώνει, η αντίστασή του αυξάνεται μέχρι να σταματήσει πρακτικά η ροή. Αυτό το φαινόμενο επιτυγχάνεται με άμεση επαφή του ηλεκτροδίου με τον ιστό. Η πληγείσα περιοχή είναι μικρή σε έκταση, αλλά σημαντικό σε βάθος.

Για την επίτευξη ταυτόχρονης κοπής και πήξης, χρησιμοποιείται μικτή λειτουργία. Οι μικτές ροές σχηματίζονται σε τάση μεγαλύτερη από ό,τι στη λειτουργία κοπής, αλλά μικρότερη από ό,τι στη λειτουργία πήξης. Η μικτή λειτουργία εξασφαλίζει την ξήρανση των παρακείμενων ιστών (πήξη) με ταυτόχρονη κοπή. Τα σύγχρονα ΗΚΓ έχουν αρκετές μικτές λειτουργίες με διαφορετικές αναλογίες και των δύο επιδράσεων.

Η μόνη μεταβλητή που καθορίζει την κατανομή της λειτουργίας των διαφορετικών κυμάτων (το ένα κύμα κόβει και το άλλο πήζει τον ιστό) είναι η ποσότητα θερμότητας που παράγεται. Μεγάλη ποσότητα θερμότητας που απελευθερώνεται γρήγορα προκαλεί κοπή, δηλαδή εξάτμιση του ιστού. Μικρή ποσότητα θερμότητας που απελευθερώνεται αργά προκαλεί πήξη, δηλαδή ξήρανση.

Τα διπολικά συστήματα λειτουργούν μόνο σε λειτουργία πήξης. Ο ιστός μεταξύ των ηλεκτροδίων αφυδατώνεται καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία. Χρησιμοποιούν σταθερή χαμηλή τάση.