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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