La st rument azione chirurgica Prof. Robert o Mont isci Chirurgia vascolare - Policlinico
L elettrochirurgia
Nella seconda metà del XIX secolo, la scoperta del fatto che una corrente elettrica che transita attraverso un conduttore produce calore, iniziò ad essere applicata in chirurgia mediante il cauterizzatore Galvanico costituito da un filo rovente di platino. Questo consentì di evitare la precedente cauterizzazione che veniva fatta con ferri chirurgici arroventati
Il generatore è alimentato dalla corrente di rete: tale corrente viene convertita in corrente ad alta frequenza. Questa corrente passa attraverso un cavo di alimentazione, un manipolo isolato ed un elettrodo attivo. Nel punto di applicazione l elettrodo attivo produce un elevata concentrazione di energia nel tessuto circostante il punto di contatto. La concentrazione di energia entro una piccola superficie produce l effetto termico desiderato. In questo modo l energia transita attraverso il paziente e viene raccolta da un elettrodo neutro con una superficie di contatto sul paziente molto più ampia e dove la concentrazione d energia è quindi ridotta per cui non c è effetto termico. Il circuito elettrico si completa con un cavo che dall elettrodo neutro chiude il circuito col generatore.
Con la tecnica monopolare il flusso di corrente prodotta da un generatore di corrente ad alta frequenza passa attraverso un cavo isolato che collega il generatore ad un manipolo chirurgico isolato (elettrodo attivo): quindi la corrente attraversa i tessuti del paziente per raggiungere l elettrodo neutro. Il circuito elettrico si completa conl elettrodo neutro ed il rispettivo cavo isolato di ritorno al generatore.
EFFETTI DELLA CORRENTE ELETTRICA SUI TESSUTI La corrente elettrica pulsata, per esempio corrente continua pulsata o corrente a bassa frequenza causa un effetto di stimolazione neuro-muscolare sul corpo umano, originato dalla stimolazione del processo fisiologico di scambio ionico, che è responsabile della trasmissione degli stimoli neurologici. Stimolazioni elettriche di questa natura causano spasmi muscolari e nell area cardiaca - a fenomeni di extrasistole e fibrillazione ventricolare.
EFFETTI DELLA CORRENTE ELETTRICA SUI TESSUTI Con la corrente alternata ad alta frequenza (superiore a 200 khz) il sistema fisiologico non riesce a tradurre questi stimoli perché il cambio di polarità è così veloce da non influire sul paziente a livello di reazioni neuro-muscolari. Per questa ragione tutte le apparecchiature generatrici di alta frequenza per uso chirurgico lavorano su frequenze di base superiori a 300 khz.
Gli elettrobisturi sono principio fisico della elettrica in calore. costruiti sulla base del conversione dell energia Il principio ha origine dalla legge di Joule nella quale la relazione sulla quantità di calore è data dalla corrente elettrica (I), dalla resistenza ohmica (R) e dalla durata (t): Q = I2 x R x t
La quantità di calore generato è in funzione dei seguenti parametri: il quadrato della corrente (valore selezionato della potenza) la resistenza dei tessuti umani considerando come resistenza totale l area di contatto con l elettrodo attivo (sangue, muscoli, tessuti adiposi) nonchè la resistenza di tutta l area tra l elettrodo attivo e quello neutro la durata del tempo di applicazione (t) determinata dall attivazione tramite il manipolo o il pedale della corrente di alta frequenza. Il flusso sanguigno del paziente può contribuire ad abbassare la temperatura nell area di applicazione dell elettrodo attivo.
Influsso dell'effetto termico mediante: 1. Intensità di corrente e potenza in uscita 2. Forma dell'elettrodo 3. Durata dell'azione 4. Caratteristiche del tessuto
La forma dell elettrodo attivo influisce sulla densità di corrente nel punto di applicazione: gli elettrodi a sezione sottile creano un alta densità di corrente e per questo un elevata temperatura e quindi favoriscono il taglio. gli elettrodi ad ampia superficie distribuiscono la corrente su una più ampia superficie di tessuto con una densità di corrente più bassa e in conseguenza una temperatura più bassa, che porta quindi, un effetto di coagulazione.
Temperature superiori ai 45 C causano la denaturazione delle proteine. A seconda della temperatura e delle modalità di applicazione si riconoscono 2 diversi tipi di effetti prodotti dalla corrente ad alta frequenza: COAGULAZIONE ELETTROTOMIA (TAGLIO)
La forma dell elettrodo attivo influisce sulla densità di corrente nel punto di applicazione. Gli elettrodi a sezione sottile creano un alta densità di corrente e per questo un elevata temperatura e quindi favoriscono il taglio. Elettrodi ad ampia superficie creano una densità di corrente più bassa e in conseguenza una temperatura più bassa favorendo la coagulazione.
Coagulazione Temperature fino a a 70 ºC nell area attorno all elettrodo attivo portano ad un riscaldamento lento del liquido intra-cellulare attraverso la membrana della cellula. Il risultato di questo effetto è la disidratazione della cellula stessa per cui le proteine e le strutture intracellulari si fondono insieme con un effetto effetto saldatura che blocca il sanguinamento.
Elettrotomia Temperature fra i 100 e i 300 ºC nell area circostante all elettrodo attivo portano alla vaporizzazione del liquido contenuto nella cellula. Il risultato è la rottura della cellula e la vaporizzazione de l tessuto in stretta prossimità con l elettrodo con conseguente effetto taglio. Per questo effetto s i usano elettrodi a punta sottile.
Condizioni dell elettrodo In accordo con la legge di Joule della termodinamica, gli effetti termici sono rapportabili alla resistenza del corpo umano a cui è da sommare la resistenza di contatto dell elettrodo. Man mano che l elettrodo viene usato, sulla sua superficie si forma uno strato di tessuto necrotico che aumenta progressivamente la resistenza del sistema per cui si osserva una considerevole riduzione degli effetti. E indispensabile quindi mantenere gli elettrodi attivi perfettamente puliti.
L effetto termico di denaturazione delle proteine, ottenuto per mezzo di un generatore di calore e circoscritto all area dell elettrodo attivo, è definito elettrocoagulazione. La porzione di tessuto interessata all effetto coagulativo dovrebbe essere solo quella relativa all area di contatto con l elettrodo attivo. Anche nell area tissutale immediatamente adiacente abbiamo un effetto termico che deve però essere il più limitato possibile per evitare danni alle strutture circostanti. L effetto termico non interessa I tessuti in direzione dell elettrodo neutro. Applicato ad un vaso sanguigno, l effetto sopra descritto interrompe il flusso di sangue. Le pareti del vaso aderiscono e si fondono tra loro a causa del calore applicato. Avviene così la coagulazione del tessuto vasale bloccando il flusso ematico. Elettrodi attivi particolarmente adatti per la coagulazione a contatto sono elettrodi a forma di sfera, piastra, oppure elettrodi lanceolati utilizzati lateralmente.
Caratteristiche di resistenza dei tessuti Sangue 0.16 x 103 Muscolo, rene, cuore 0.2 x 103 Fegato, milza 0.3 x 103 Cervello 0.7 x 103 Polmone 1.0 x 103 Tessuto adiposo 3.3 x 103 Argento 0.16 x 10-5 Rame 0.17 x 10-5 Oro 0.22 x 10-5 Alluminio 0.29 x 10-5
Una tecnica frequentemente utilizzata è quella mediante pinze anatomiche. Il chirurgo serra il tessuto (contenente piccoli vasi sanguigni) nella pinza e chiede la coagulazione. L elettrodo attivo viene portato a contatto con la parte metallica prossimale della pinza. L alta frequenza viene attivata. In questo modo la pinza diviene solidale con l elettrodo attivo e ne rappresenta un estensione. L effetto coagulativo avviene nel punto di contatto dell estremità distale della pinza con il tessuto precedentemente clampato. (Il chirurgo non si ustiona perchè ha i guanti. Se c è un buco nel guanto... )
Con la tecnica bipolare la porzione di tessuto interessata al passaggio di corrente in alta frequenza è piccolissima. Utilizzando le pinze bipolari,, abbiamo i due elettrodi, attivo e neutro, rispettivamente sulle due estremità Chiudendo fra le estremità della pinza il tessuto e attivando il generatore, il passaggio di corrente ad alta frequenza avviene fra le due estremità della pinza attraversando solo una piccola quantità di tessuto. La traiettoria della corrente è quindi molto corta e semplice, il tessuto viene coagulato in una zona delimitata utilizzando una bassa potenza. La tecnica bipolare è estremamente più sicura in quanto la direzione della corrente ad alta frequenza è sempre determinata e prevedibile e non riserva incognite e potenziali direzioni erronee, e le potenze utilizzate sono molto più basse che con la tecnica monopolare. Viene usata di regola in vicinanza di strutture molto delicate da rispettare assolutamente.
Oltre alla coagulazione bipolare esiste anche la possibilità di effettuare un taglio bipolare, dovuto alla maggiore sicurezza che offre questa metodica e all espansione delle tecniche di chirurgia endoscopica e mininvasiva. A tale scopo sono stati sviluppati strumenti di taglio bipolari.
I generatori di alta frequenza ed i relativ i accessori sono classificati come apparecchiature a tecnologia critica. Difetti tecnici Erronea interpretazione delle funzioni Insufficiente conoscenza delle metodiche di sicurezza Difetti negli accessori Errata e insufficiente manutenzione Problematiche tecniche relative agli impianti elettrici murali di alimentazione