Електротермических ефекти високочастотного струму

Відео: Високочастотний трансформатор струму на двох транзисторах IRFP254A

Електрохірургічне вплив на тканини за формою електричного струму поділяють на три види: різання і два види коагуляції - фульгурація і десіккація.

Для різання використовують безперервний змінний струм низької напруги (рис. 2.6). Механізм різання можна описати таким чином. Вплив струму ініціює різке посилення руху іонів всередині клітини, що, в свою чергу, призводить до підвищення температури і випаровуванню внутрішньоклітинної рідини. Відбувається «вибух» - руйнування клітинної оболонки, сприймається нами як різання.

Освічена теплота йде на випаровування газів, що, таким чином, попереджає перегрівання глибших шарів тканин. При розтині відбувається незначна теплопередача з утворенням мінімальної зони некрозу. Поверхнева коагуляція в цьому режимі електровоздействія обумовлює незначний гемостатичний ефект.


Різання найбільш ефективно, коли електрод наближають до тканини, але не стосуються її. Пар 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, ефекту різання не буде. «Блискавка» від електрода до тканини є основним моментом в електрохірургічний різанні.

Загальною проблемою для хірургів, які використовують електрохірургічні методи, є «прилипання» тканин до електрода. Існує кілька способів для того, щоб цього уникнути. По-перше, для концентрації струму і мінімізації площі зіткнення використовуйте найбільш тонкі електроди. По-друге, для того щоб забезпечити швидке і гладке різання, тримайте електрод над об`єктом, не торкаючись тканин. Хірург повинен пам`ятати, що інтуїтивне тиск електродом на тканину не приводить до більш глибокого розрізання. По-третє, при необхідності гранично точного поділу тканин намагайтеся різати повільним просуванням електрода, інакше спровокуєте «висушування», і наконечник електрода буде в нагаре.

Нарешті, як і при різанні скальпелем, тканини, при їх розтині електродом, слід тримати в натягу. Вони легко розійдуться по мірі «випарювання» клітин.

Чи слід застосовувати електровоздействія для розсічення шкіри? Це питання до теперішнього часу залишається предметом дискусій. Прихильники традиційного способу розрізання нарікають на велику площу впливу при електрохірургії, що істотно ускладнює післяопераційний період. Опоненти стверджують, що при використанні тонких голчастих електродів зона ушкодження мінімальна і не впливає на загоєння рани. Доцільність електрорассеченія шкіри визначається кожним хірургом індивідуально, з огляду на його досвід і намічений обсяг втручання.

Практично всі хірурги сходяться на думці, що розсічення підшкірної жирової клітковини слід виробляти скальпелем. Справа в тому, що жирової тканини властиво високий опір і вона погано піддається електрохірургічний впливу. Тому пересічені судини доводиться коагулировать окремо.
Розсічення фасцій і м`язів з успіхом роблять за допомогою електрохірургічного впливу. При роботі з м`язовою тканиною, багатою судинами, рух електрода має бути особливо повільним і плавним для забезпечення повноцінного гемостазу.

Для коагуляції використовують імпульсний змінний струм з високою напругою. Це забезпечує сплеск електричної активності з подальшим поступовим її загасанням. Нагрівання тканин відбувається не так швидко, як при різанні, а в перервах між імпульсами відбувається їх охолодження. Короткий сплеск високої напруги призводить до деваскулярізаціі тканини, але не випарювання, як у випадку різання.

Під час паузи відбувається «висушування» клітин. До моменту наступного піку електричного імпульсу «сухі клітини» мають збільшеним опором, що призводить до більшого розсіюванню тепла. Тому об`єктом атаки стають кулі клітин, розташованих більш глибоко. В цілому, це забезпечує мінімальне розсічення з максимальним проникненням енергії в глибину тканин, денатурацією білка і утворенням тромбів в судинах (рис. 2.7). У міру «висушування» тканини її опір зростає до тих пір, поки подальша коагуляція виявляється неефективною.


У той же час необхідно пам`ятати, що, незважаючи на локальне вплив, при коагуляції відбувається бічне поширення тепла, обумовлене теплопровідністю тканин. Температура, достатня для виникнення некрозу тканин, може бути зареєстрована в межах 2 см від точки коагуляції. Тому, наприклад, для розтину спайок в черевній порожнині під час лапароскопічного втручання перевагу слід віддавати біполярної коагуляції як безпечнішою. Коагулировать спайки можна на відстані, що не меншому 2-3 мм від стінки кишки, а при монополярной коагуляції -, не меншому 5-7 мм, оскільки на це відстань може поширитися термічне ураження від видимої зони коагуляції.

При безконтактної spray-коагуляції, або фульгурацію, електрод не контактує з тканинами. Енергія розподіляється у вигляді пучка іскор по поверхні тканини. У цьому випадку, з огляду на невелику щільність струму, відбувається поверхневе місцевий вплив з мінімальною глибиною ураження (рис. 2.8). Це зручно для зупинки неглибокого дифузного капілярної кровотечі як з м`яких тканин, так і з паренхіматозних органів.


На відміну від різання і фульгурацію, коагуляційного ефекту досягають при безпосередньому зіткненні електрода і тканин. При цьому ділянка ураження невеликий за площею, але значний за глибиною, що визначає потенційну небезпеку при роботі в зоні розташування життєво важливих структур. У тому випадку, коли електрод стосується тканини, відбувається більш глибоке «висушування» - десіккація.

При роботі в режимі «коагуляція» потужність не повинна перевищувати 40 Вт, тобто вона повинна бути менше, ніж в режимі «різання», так як напруга при коагуляції більше.

Крім щільності потужності струму, яка може регулюватися хірургом, необхідно враховувати і певні характеристики тканин, особливо рідкої складової. Теплова провідність тканин змінюється в залежності від їх вмісту вологи та інших фізичних властивостей. Чим вищий вміст рідини в тканини (наприклад, при кровоточивості або при набряку запальноїінфільтрації в зоні дії енергії), тим нижче викликається коагуляційний ефект.

Часто під час операції необхідно провести різання з одночасною коагуляцією. Для цього використовують змішані електричні потоки. Змішаний ток (пульсової з амплітудною модуляцією) має виражену ріжуче дію з варьирующей коагуляцией. Змішані електричні потоки утворюються при напрузі більшій, ніж при режимі різання, але меншому, ніж при режимі коагуляції. Більше число невипадні імпульсів забезпечує «висушування» прилеглих тканин (коагуляцію) з одночасним різанням (рис. 2.9). Можна користуватися декількома змішаними режимами з різним співвідношенням обох ефектів.


Таким чином, єдиною змінною величиною, що обумовлює поділ функцій різних хвиль (одна хвиля ріже, а інша коагулює тканину), є кількість виробленого тепла. Цей фактор визначається типом застосовуваного струму. Емпіричні дослідження показують, що немодульований синусоїдальний високочастотний струм (безперервна форма хвилі) викликає тільки ріжучий ефект. Велика кількість теплоти, вироблене швидко, дає різання, тобто «Випарювання» тканин.

Модульований струм з високим підйомом до пікового вольтажу лише коагулює. Невелика кількість теплоти, вироблене повільно, створює «висушування», тобто коагуляцію.

На практиці коагуляцію можна здійснити одним з трьох методів: 1. Захоплення і коагуляція судини за допомогою біполярного пінцета. Це безпечний, надійний і найменш травматичний спосіб, що вимагає, однак, зміни інструменту і режиму впливу по ходу втручання.

2. Гемостаз через інструмент: захопивши посудину хірургічним пінцетом або зажимом і злегка піднявши інструмент, хірург торкається монополярним електродом, коагулюючи кінець затиснутого судини (рис. 2.10). Площа коагуляції буде дещо більше, ніж в біполярному режимі. Тому, посудину бажано захоплювати з мінімальною кількістю навколишніх тканин. Чим ширший площа захоплення тканини, тим більше коагулят. Ця методика, на жаль, небезпечна. Саме з нею пов`язана найбільша кількість опіків і ударів струмом при електрохірургічний втручанні.


Торкаючись до пацієнта, хірург, що утримує затиск, може включитися в електричний ланцюг. У міру «висушування» захопленої тканини опір її буде зростати, і настане момент, коли рука хірурга може стати для струму провідником з найменшим опором. Виникне аномальна ланцюг.

Контакт електрода і затиску може викликати розряд між двома металевими поверхнями. Особливо це небезпечно, якщо електрод хірурга активують в повітрі, а потім прикладають до металевого затиску.

Перерахуємо заходи безпеки:
- зажим слід охоплювати (тримати) всією кистю, так як при цьому забезпечується велика площа дотику. Остання умова необхідна для запобігання концентрації струму;
- стосуватися електродом тієї частини затиску, яка знаходиться ближче до поверхні рани (нижче рівня кисті). Це знизить ймовірність руху струму по аномальному шляху через руку хірурга. Низькі електропротекторние властивості гумових рукавичок не захищають хірурга від електричного розряду і отримання опіку;
- в момент коагуляції можна доторкатися до пацієнта і столу.

Наявність в тілі пацієнта металевих предметів може спровокувати небажану концентрацію електричного струму в процесі операції. Тому металеві дужки, скріпки, штифти, імплантовані кардіостимулятори виключають застосування електрохірургічного впливу.

3. Посудина 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» з поверхні розрізу вглиб тканин. Тому прогрівання тканин повинно бути досить глибоким і виконано повноцінно. Цікаво зауважити, що артерії, завдяки товщині стінки і можливості циркулярного скорочення, легше піддаються коагуляції, ніж вени.


Все електрохірургічні інструменти повинні використовуватися тільки в сухому операційному полі. Скупчення значної кількості крові призводить до порушення і навіть повного припинення провідності середовища. Тому, проводити коагуляцію слід тільки після попередньої аспірації.

Як при традиційному хірургічному втручанні, так і при лапароскопическом, слід з особливою обережністю застосовувати електровоздействія в зоні розташування магістральних судин і інших життєво важливих структур (жовчний і семявиносящіе протоки, сечовід). Спочатку слід захопити тканину, відвести її від інших утворень і тільки потім включити напругу. При цьому потужність, встановлена на панелі електрогенератора, повинна бути мінімальною, але забезпечує необхідну якість різання і гемостазу.

У таблиці 1, в залежності від області застосування електровоздействія, приведена рекомендована потужність, яка визначається опором тканин. Так, опір жирової тканини коливається в межах 800-1000 Ом, здоровою м`язи - 300-500 Ом, нервової тканини - тільки 100-250 Ом. Зрозуміло, що при розрізанні м`язи хірург повинен використовувати меншу потужність, ніж при розрізанні жирової тканини, і ще меншу - для «висушування» тканини головного або спинного мозку.


Області застосування високочастотної електрохірургії визначаються глибиною розуміння процесів, що відбуваються і досвідом хірурга. Безсумнівно, гармонійне поєднання цих двох складових дозволить більш широко і творчо використовувати електрохірургічне вплив в повсякденній практичній діяльності.

Для набуття досвіду рекомендуємо спочатку освоїти найпростіші електрохірургічні втручання, наприклад, ендоскопічну поліпектомію.

Можна використовувати такі варіанти хірургічної техніки:
- коагулирование ніжки поліпа з подальшим механічним видаленням пухлини;
- коагулирование ніжки поліпа з подальшим електрохірургічним видаленням пухлини;
- одномоментне електрохірургічне відсікання пухлини.

Операцію коагулирования ніжки поліпа з подальшим механічним видаленням пухлини починають з фіксації (обвивання) ніжки петлею електрода. Після щільного затягування включають напругу. На цьому етапі діють поверхнево невеликою потужністю електрохірургічного генератора (10-30 Вт). У міру впливу тканину поліпа біліє.

Недостатнє «висушування» при відсіканні поліпа супроводжується згодом кровотечею. Навпаки, зайве електровоздействія призводить до ущільнення тканин і ускладнення подальшого перетину. Необхідно пам`ятати, що в міру затягування петлі щільність струму зростає. Тому, для підтримки постійної щільності струму, хірург повинен поступово знижувати потужність протягом всієї фази «висушування».

Напрямок коагуляції визначається розташуванням пластини пацієнта. Необхідно пам`ятати, що можливі ситуації, в яких струм піде до верхівки поліпа і може впливати на протилежну стінку кишки (особливо у випадках видалення великих поліпів). При цьому існує велика ймовірність її перфорації (рис. 2.12).


Тому, приступаючи до електрохірургічний впливу, необхідно розрахувати напрямок протікання струму.
Для механічного зрізання поліпа після попередньої коагуляції хірург затягує петлевий електрод. У цей час можна включити змішаний струм, який «докоагулірует» тканини в центрі ніжки.

При другому варіанті електрохірургічного видалення поліпа для відсікання ніжки після коагуляції хірург повинен розпустити петлю і перевести електрод в режим різання.

Хірург може виконати поліпектомію одномоментно. Для цього необхідно затягнути петлю на ніжці поліпа і одночасно включити режим різання і коагуляції. У міру затягування петлі відбувається поступове зрізання ніжки. Показники потужності для оптимального відсікання залежать від розміру поліпа, діаметра петлі і товщини дроту її утворює. Менший діаметр петлі, тонкий дріт дозволяють отримати високу щільність електрохірургічного струму, що вимагає меншої потужності генератора.

Ничік А.3.