Современные хирургические инструменты - Геннадий Семенов

В 1875 г. Боттини разработал технику гальванокаутеризации (нагревающее устройство постоянного тока) для простатэктомии.

В 1892 г. французский физиолог д'Арсонваль открыл, что переменный ток высокой частоты (10 кГц) при прохождении через живые ткани оказывает только тепловое воздействие.

В 1905 г. чешский врач Цейнек применил тепло, образующееся при прохождении тока, для электрокоагуляции.

В 1907 г. американец Форест сконструировал аппарат для рассечения тканей с помощью переменного тока высокой частоты. Регулировка глубины воздействия при этом была затруднительной – поверхностные слои обугливались раньше, чем разогревались более глубокие.

Рассечение тканей с помощью электрического тока («электроножа») успешно выполнил в 1910 г. Черни.

В России электрохирургический метод для лечения опухолей начал использовать В. Н. Шамов в клинике С. П. Федорова в 1910–1911 гг.

4.1. Механизм электрохирургического воздействия на ткани

Тканевые эффекты электрохирургии основаны на преобразовании электрической энергии в тепловую:

– повышение температуры до 45 °C не оказывает повреждающего действия на хорошо кровоснабжаемые ткани;

– при температуре 46–70 °C степень повреждения прямо пропорционально зависит от времени воздействия;

– при 71-100 °C происходит денатурация коллагена и гибель клеток;

– при превышении температуры воздействия до 100 °C внутриклеточная жидкость начинает испаряться, разрывая межклеточные соединения;

– при воздействии выше 200 °C вещество клетки распадается до неорганических соединений.

Механизм электрорассечения любой биологической ткани стандартен и состоит из нескольких этапов:

1. При подаче в биологическую ткань электрической энергии происходит разогревание прилежащего к электроду клеточного массива с обратимым разрушением клеток.

2. При превышении температуры 49 °C отмечается необратимое разрушение клеток с трансформацией полисахаридов в глюкозу.

3. При дальнейшем повышении температуры возможна быстрая диссекция клеточного пласта с формированием лоскута дегидратированной ткани, характеризующейся высоким удельным сопротивлением электрическому току.

...

Внимание!

На этом этапе «электрорассечение» включает механическое разрушение ткани режущим электродом.

4. При дальнейшем увеличении мощности подаваемой электрической энергии разъединение прилежащего участка биологической ткани происходит взрывообразно. Формируются пузырьки перегретого пара, разрушающего как клеточные, так и тканевые структуры (резание с легкостью «писчего пира»).

...

Внимание!

Для работы в режиме коагуляции применяют модулированный (импульсный) электрический ток высокой частоты.

Для работы в режиме «резания» используют немодулированный (синусоидальный) переменный ток низкого напряжения (до 500 В).

Эффект «резания» оптимален, когда кончик электрода находится в непосредственной близости от тканей, но не касается их. При соприкосновении электрода с тканями или значительном удалении от них эффект «резания» ослабевает.

Рассечение тканей более эффективно, если электрод имеет острый край. Это обеспечивает максимальную концентрацию энергии, определяемую отношением силы тока к площади ткани.

Таким образом, увеличения плотности (концентрации) энергии можно добиться либо увеличением мощности, либо уменьшением площади воздействия на ткани.

Основной принцип электрохирургии основан на термическом эффекте электротока, проходящего через проводник минимального сечения.

Все виды воздействия осуществляются колебаниями электротока различной частоты и амплитуды.

Для электрохирургических целей используют переменный ток трех значений радиочастоты – около 500 кГц, 900 кГц и 1,8 мГц.

Высокочастотные электрохирургические аппараты работают в контактном и бесконтактном режимах, объединенных в одну конструкцию или функционирующих раздельно. За высокочастотными электрохирургическими аппаратами до настоящего времени не закрепилось определенного названия. Поэтому синонимами понятия «электрохирургия» являются следующие термины:

– ЭХВЧ;

– электрокоагулятор;

– радионож;

– радиоскальпель.

Факторы, влияющие на условия работы и определяющие результаты оперативного вмешательства при использовании электрохирургического метода, представлены в табл. 1.

Как видно из представленных данных, в значительной степени трудность подбора оптимального режима коагуляции и рассечения тканей связана с обратно пропорциональным соотношением факторов, определяемых хирургом и не зависящих от него. Большинство комбинаций, возникающих по ходу операции, требуют от хирурга разумного сочетания:

– опыта;

– интуиции;

– импровизации;

– знаний (технических и топографо-анатомических).

Таблица 1. Сочетания факторов, определяющих условия работы и результаты оперативного вмешательства

Электрохирургическое воздействие на ткани может быть осуществлено в следующих вариантах (режимах):

1) монополярном;

2) биполярном;

3) триполярном (интегрированные свойства одного инструмента для реализации первых двух режимов).

4.2. Монополярный режим

При монополярном режиме образуется следующая электрическая цепь:

– электрохирургический генератор;

– пластина пациента (пассивный электрод);

– ткани;

– рабочий инструмент (активный электрод);

– заземление операционного стола и электрохирургического генератора.

Монополярный режим в электрохирургии применяют наиболее часто как для рассечения тканей, так и для коагуляции.

Конструктивные особенности электродов

Для электрокоагуляции и электродиссекции в монополярном режиме чаще используют крючки различной формы:

– L-образный;

– J-образный;

– шпателеобразный;

– игольчатый;

– петлевидный;

– дисковый (ориентированный перпендикулярно держателю и под углом);

– шарообразный;

– полостной.

Различная форма активных электродов представлена на рис. 36.

Рис. 36. Некоторые виды монополярных электродов (по: Medicon Instruments, 1986 [7]): а, б, в – стилетообразные; г – игольчатый; д, е, ж – петлевидный; з – шарообразный.

Выбор формы рабочих частей электродов зависит от особенностей оперативных действий.

Для проведения иссечения тканей применяют электроды:

– иглообразной формы;

– в форме ножа;

– в форме копья;

– в форме косы.

Для удаления плоских элементов или образований используют электроды в форме «петли».

Наконечники в форме «шара» или «площадки» служат для выполнения коагуляции (рис. 37).

Рис. 37. Различные формы наконечников электродов, предназначенных для коагуляции (по: Medicon Instruments, 1986 [7]).

Меры для предотвращения ожога кожи за счет уменьшения площади контакта пластины пассивного электрода с телом пациента:

1. Не следует прикладывать пластину к старому послеоперационному или ожоговому рубцу.

2. Запрещается располагать пластину вблизи металлических протезов или костных выступов.

3. Не рекомендуется накладывать пластину на интенсивно потеющие участки тела.

4. Следует избегать затекания жидкости под пластину.

5. Важно предотвращать высыхание марли, покрывающей пластину.

Преимущества режима:

1) легкость и точность регулировки подаваемой мощности;

2) возможность выполнения коагуляции не только в контактном, но и в бесконтактном режимах; кроме того, можно получить эффект «чистого» резания и «смешанного» резания, сочетаемого с коагуляцией.

Относительный недостаток: потенциальная опасность при несоблюдении правил техники безопасности.

Особенности применения монополярного режима

Резание

Высокая концентрация синусоидального высокочастотного тока приводит к быстрому нагреванию и испарению внутриклеточной жидкости с «резанием» тканей без гемостаза.

Оптимальная форма электрода – игольчатая, обеспечивающая максимальное выделение энергии.

Начинать рассечение тканей игольчатым электродом следует с минимальной мощности, постепенно ее увеличивая....

Внимание!

При использовании лезвия нужно при поступательном движении поворачивать его то одним, то другим боком, уменьшая площадь контакта лезвия с тканями.

Использование смешанного режима (резание – коагуляция) достигается при последовательном блочном сочетании высокочастотных синусоидальных колебаний (60 % времени) для резания тканей с 40 % временными паузами для «высушивания» тканей (коагуляции).

Контактная низковольтная коагуляция

Этот режим обеспечивается последовательными блоками высокочастотного переменного тока постепенно уменьшающейся амплитуды с паузами между импульсами. В этом случае нагрев внутриклеточной жидкости не доходит до кипения, клеточные мембраны не разрушаются, а клетки при высушивании спадаются.