Електротермічні ефекти високочастотного струму
Електрохірургічний вплив на тканини за формою електричного струму поділяють на три види: різання та два види коагуляції – фульгурація та десиккація.
Для різання використовують безперервний змінний струм із низькою напругою (рис. 2.6). Механізм різання можна описати в такий спосіб. Вплив струму ініціює різке посилення руху іонів усередині клітини, що, у свою чергу, призводить до підвищення температури та випаровування внутрішньоклітинної рідини. Відбувається «вибух» - руйнація клітинної оболонки, що сприймається нами як різання.
Утворена теплота йде на випаровування газів, що, таким чином, попереджає перегрівання глибших шарів тканин. При розсіченні відбувається незначна теплопередача з утворенням мінімальної зони некрозу. Поверхнева коагуляція в цьому режимі впливу електроенергії обумовлює незначний гемостатичний ефект.
Різання найбільше ефективно, коли електрод наближають до тканини, але не торкаються її. Пара сприяє утворенню високої концентрації іонів між електродом і тканинами, що забезпечує протікання струму. В іншому випадку, якщо електрод стикається з тканинами або знаходиться на великій відстані від них, ефект різання не буде. "Блискавка" від електрода до тканини є основним моментом в електрохірургічному різанні.
Загальною проблемою для хірургів, які використовують електрохірургічні методи, є прилипання тканин до електрода. Існує кілька способів, щоб цього уникнути. По-перше, для концентрації струму та мінімізації площі зіткнення використовуйте найтонші електроди. По-друге, щоб забезпечити швидке і гладке різання, тримайте електрод над об'єктом, не торкаючись тканин. Хірург повинен пам'ятати, що інтуїтивний тиск електродом на тканину непризводить до глибшого розрізання. По-третє, при необхідності гранично точного поділу тканин намагайтеся різати повільним просуванням електрода, інакше спровокуєте висушування, і наконечник електрода буде в нагарі.
Нарешті, як і при різанні скальпелем, тканини при їх розсіченні електродом слід тримати в натягу. Вони легко розійдуться в міру випаровування клітин.
Чи слід застосовувати електровплив для розсічення шкіри? Це питання досі залишається предметом дискусій. Прихильники традиційного способу розрізання нарікають на велику площу впливу при електрохірургії, що суттєво ускладнює післяопераційний період. Опоненти стверджують, що з використанням тонких голчастих електродів зона ушкодження мінімальна і впливає загоєння рани. Доцільність електророзсічення шкіри визначається кожним хірургом індивідуально, враховуючи його досвід та намічуваний обсяг втручання.
Майже всі хірурги сходяться на думці, що розсічення підшкірної жирової клітковини слід проводити скальпелем. Справа в тому, що жировій тканині властиво високий опір і вона погано піддається електрохірургічному впливу. Тому пересічені судини доводиться коагулювати окремо. Розсічення фасцій та м'язів з успіхом виробляють за допомогою електрохірургічного впливу. При роботі з м'язовою тканиною, багатою на судини, рух електрода повинен бути особливо повільним і плавним для забезпечення повноцінного гемостазу.
Для коагуляції використовують імпульсний змінний струм із високою напругою. Це забезпечує сплеск електричної активності з подальшим поступовим згасанням. Нагрівання тканин відбувається негаразд швидко, як із різанні, а перервах між імпульсами відбувається їх остигання.Короткий сплеск високої напруги призводить до деваскуляризації тканини, але не випаровування, як у разі різання.
Під час паузи відбувається висушування клітин. До моменту наступного піку електричного імпульсу «сухі клітини» мають збільшений опір, що призводить до більшого розсіювання тепла. Тому об'єктом атаки стають кулі клітин, розташованих глибше. Загалом це забезпечує мінімальне розсічення з максимальним проникненням енергії в глибину тканин, денатурацією білка та утворенням тромбів у судинах (рис. 2.7). У міру «висушування» тканини її опір зростає доти, доки подальша коагуляція виявляється неефективною.
У той же час необхідно пам'ятати, що, незважаючи на локальну дію, при коагуляції відбувається бічне поширення тепла, зумовлене теплопровідністю тканин. Температура достатня для виникнення некрозу тканин може бути зареєстрована в межах 2 см від точки коагуляції. Тому, наприклад, для розтину спайок у черевній порожнині під час лапароскопічного втручання перевагу слід віддавати біполярної коагуляції як безпечнішою. Коагулювати спайки можна на відстані, не меншій 2-3 мм від стінки кишки, а при монополярній коагуляції - не меншій 5-7 мм, оскільки на цю відстань може поширитися термічне ураження від видимої зони коагуляції.
При безконтактній spray-коагуляції або фульгурації електрод не контактує з тканинами. Енергія розподіляється у вигляді пучка іскор по поверхні тканини. В цьому випадку, враховуючи невелику щільність струму, відбувається місцевий поверхневий вплив з мінімальною глибиною ураження (рис. 2.8). Це зручно для зупинки неглибокої дифузної капілярної кровотечі як з м'яких тканин, так і зпаренхіматозних органів
На відміну від різання та фульгурації, коагуляційного ефекту досягають при безпосередньому зіткненні електрода та тканин. При цьому ділянка поразки невелика за площею, але значна по глибині, що визначає потенційну небезпеку при роботі в зоні розташування життєво важливих структур. У тому випадку, коли електрод стосується тканини, відбувається більш глибоке висушування - десиккація.
Працюючи як «коагуляція» потужність має перевищувати 40 Вт, тобто. вона має бути меншою, ніж у режимі «різання», оскільки напруга при коагуляції більша.
Часто під час операції необхідно провести різання з одночасною коагуляцією. Для цього використовують змішані електричні потоки. Змішаний струм (пульсової з амплітудною модуляцією) виявляє виражену ріжучу дію з коагуляцією, що варіює. Змішані електричні потоки утворюються при напрузі більшій, ніж при режимі різання, але меншому, ніж при режимі коагуляції. Більша кількість невипадних імпульсів забезпечує «висушування» прилеглих тканин (коагуляцію) з одночасним різанням (рис. 2.9). Можна використовувати кілька змішаних режимів з різним співвідношенням обох ефектів.
Модульований струм із високим підйомом до пікового вольтажу лише коагулює. Невелика кількість теплоти, вироблена повільно, створює висушування, тобто. коагуляцію.
На практиці коагуляцію можна здійснити одним із трьох методів: 1. Захоплення та коагуляція судини за допомогою біполярного пінцету. Це безпечний, надійний і найменш травматичний спосіб, який вимагає, однак, зміни інструменту та режиму впливу під час втручання.
2. Гемостаз через інструмент: захопивши посудину хірургічним пінцетом або затискачем і трохи піднявши інструмент, хірургторкається нього монополярним електродом, коагулюючи кінець затиснутої судини (рис. 2.10). Площа коагуляції буде дещо більшою, ніж у біполярному режимі. Тому посудину бажано захоплювати з мінімальною кількістю оточуючих тканин. Чим більша площа захоплення тканини, тим більше коагулят. Ця методика, на жаль, небезпечна. Саме з нею пов'язана найбільша кількість опіків та ударів струмом при електрохірургічному втручанні.
Торкаючись пацієнта, хірург, що утримує затискач, може включитися в електричний ланцюг. У міру «висушування» захопленої тканини опір її зростатиме, і настане момент, коли рука хірурга може стати для струму провідником з найменшим опором. Виникне аномальний ланцюг.
Контакт електрода та затиску може викликати розряд між двома металевими поверхнями. Особливо це небезпечно, якщо електрод хірурга активують у повітрі, а потім прикладають до металевого затискача.
Перерахуємо заходи безпеки: - затискач слід охоплювати (тримати) всією пензлем, оскільки забезпечується велика площа зіткнення. Остання умова необхідна для запобігання концентрації струму; - торкатися електродом тієї частини затиску, що знаходиться ближче до ранової поверхні (нижче за рівень кисті). Це знизить ймовірність руху струму аномальним шляхом через руку хірурга. Низькі електропротекторні властивості гумових рукавичок не оберігають хірурга від електричного розряду та отримання опіку; - у момент коагуляції не можна торкатися пацієнта і столу.
Наявність у тілі пацієнта металевих предметів може спровокувати небажану концентрацію електричного струму у процесі операції. Тому металеві дужки, скріпки, штифти, імплантовані кардіостимулятори виключаютьзастосування електрохірургічної дії.
3. Посудину коагулюють монополярним електродом, використовуючи рух назустріч, уздовж його осі (рис. 2.11). Гемостаз менш надійний, але виконується швидко. Слід пам'ятати, що після розтину тканин судини нерідко скорочуються і «вислизають» із поверхні розрізу вглиб тканин. Тому прогрівання тканин має бути досить глибоким та виконане повноцінно. Цікаво зауважити, що артерії, завдяки товщині стінки та можливості циркулярного скорочення, легше піддаються коагуляції, ніж вени.
Усі електрохірургічні інструменти повинні використовуватися лише у сухому операційному полі. Накопичення значної кількості крові призводить до порушення і навіть повного припинення провідності середовища. Тому проводити коагуляцію слід лише після попередньої аспірації.
Як при традиційному хірургічному втручанні, так і при лапароскопічному, слід з особливою обережністю застосовувати електровплив у зоні розташування магістральних судин та інших життєво важливих структур (жовчний та сім'явиносний проток, сечовод). Спочатку слід захопити тканину, відвести її від інших утворень і лише потім увімкнути напругу. При цьому потужність, встановлена на панелі електрогенератора, повинна бути мінімальною, але забезпечує необхідну якість різання та гемостазу.
Області застосування високочастотної електрохірургії визначаються глибиною розуміння процесів, що відбуваються, і досвідом хірурга. Безсумнівно, гармонійне об'єднання цих двох складових дозволить ширше та творчіше використовувати електрохірургічне вплив у повсякденній практичній діяльності.
Можна використовувати такі варіанти хірургічної техніки: - коагулювання ніжки поліпа з подальшим механічним видаленнямпухлини; - коагулювання ніжки поліпа з подальшим електрохірургічним видаленням пухлини; - одномоментне електрохірургічне відсікання пухлини.
Операцію коагулювання ніжки поліпа з подальшим механічним видаленням пухлини починають з фіксації (обвивання) ніжки петлею електрода. Після щільного затягування включають напругу. На цьому етапі діють поверхнево невелика потужність електрохірургічного генератора (10-30 Вт). У міру впливу тканина поліпа біліє.
Недостатнє «висушування» при відсіканні поліпа супроводжується кровотечею. Навпаки, зайва електродія призводить до ущільнення тканин і ускладнення подальшого перетину. Необхідно пам'ятати, що з затягуванням петлі щільність струму зростає. Тому, для підтримки постійної щільності струму, хірург повинен поступово знижувати потужність протягом усієї фази висушування.
Напрямок коагуляції визначається розташуванням пластини пацієнта. Потрібно пам'ятати, що можливі ситуації, в яких струм піде до верхівки поліпа і може впливати на протилежну стінку кишки (особливо у разі видалення великих поліпів). При цьому існує більша ймовірність її перфорації (рис. 2.12).
Тому, приступаючи до електрохірургічного впливу, необхідно розрахувати напрямок перебігу струму. Для механічного зрізання поліпа після попередньої коагуляції хірург затягує петльовий електрод. У цей час можна увімкнути змішаний струм, який «докоагулює» тканини в центрі ніжки.
При другому варіанті електрохірургічного видалення поліпа для відсікання ніжки після коагуляції хірург повинен розпустити петлю та перевести електрод у режим різання.
Хірург може виконати поліпектомію одномоментно. Для цього необхіднозатягнути петлю на ніжці поліпа і одночасно включити режим різання та коагуляції. У міру затягування петлі відбувається поступове зрізання ніжки. Показники потужності для оптимального відсікання залежать від розміру поліпа, діаметра петлі і товщини її утворює. Найменший діаметр петлі, тонкий провід дозволяють отримати високу щільність електрохірургічного струму, що вимагає меншої потужності генератора.