Принципи електро- та лазерної хірургії

Використання електрохірургії в гістероскопії датується 1970-ми роками, коли для стерилізації застосовували каутеризацію маткових труб. У гістероскопії високочастотна електрохірургія забезпечує гемостаз та диссекцію тканин одночасно. Перше повідомлення про електрокоагуляцію в гістероскопії з'явилося в 1976 році, коли Нойвірт та Амін використали модифікований урологічний резектоскоп для видалення субмукозного міоматозного вузла.

Основна відмінність електрохірургії від електрокаутеризації та ендотермії полягає в проходженні високочастотного струму через тіло пацієнта. Два останні методи базуються на контактній передачі теплової енергії до тканини від будь-якого нагрітого провідника або теплового блоку; немає спрямованого руху електронів через тканину, як в електрохірургії.

Механізм електрохірургічної дії на тканини

Проходження високочастотного струму через тканини призводить до вивільнення теплової енергії.

Тепло виділяється на ділянці електричного кола, яка має найменший діаметр і, отже, найвищу густину струму. Діє той самий закон, що й під час увімкнення лампочки. Тонка вольфрамова нитка нагрівається та вивільняє світлову енергію. В електрохірургії це відбувається на ділянці кола, яка має менший діаметр і більший опір, тобто там, де електрод хірурга торкається тканини. Тепло не виділяється в області пластини пацієнта, оскільки її велика площа викликає розсіювання та низьку густину енергії.

Чим менший діаметр електрода, тим швидше він нагріває тканини, що прилягають до електрода, через їх менший об'єм. Тому різання є найефективнішим і найменш травматичним при використанні голчастих електродів.

Існує два основних типи електрохірургічного впливу на тканини: різання та коагуляція.

Для різання та коагуляції використовуються різні форми електричного струму. У режимі різання подається безперервний змінний струм з низькою напругою. Деталі механізму різання не зовсім зрозумілі. Ймовірно, під впливом струму відбувається безперервний рух іонів усередині клітини, що призводить до різкого підвищення температури та випаровування внутрішньоклітинної рідини. Відбувається вибух, об'єм клітини миттєво збільшується, мембрана лопається, і тканини руйнуються. Ми сприймаємо цей процес як різання. Виділені гази розсіюють тепло, що запобігає перегріву глибших шарів тканин. Тому тканини розсікаються з невеликим латеральним переносом температури та мінімальною зоною некрозу. Струп поверхні рани незначний. Завдяки поверхневій коагуляції гемостатичний ефект у цьому режимі незначний.

У режимі коагуляції використовується зовсім інша форма електричного струму. Це імпульсний змінний струм з високою напругою. Спостерігається сплеск електричної активності, а потім поступове загасання синусоїдальної хвилі. Електрохірургічний генератор (ЕСГ) подає напругу лише протягом 6% часу. В інтервалі пристрій не виробляє енергію, тканини охолоджуються. Тканини нагріваються не так швидко, як під час різання. Короткочасний сплеск високої напруги призводить до деваскуляризації тканини, але не до випаровування, як у випадку різання. Під час паузи клітини висихають. До моменту наступного електричного піку сухі клітини мають підвищений опір, що призводить до більшої тепловіддачі та подальшого глибшого висихання тканини. Це забезпечує мінімальне розсічення з максимальним проникненням енергії в глибину тканини, денатурацію білка та утворення тромбів у судинах. Таким чином, ЕСГ реалізує коагуляцію та гемостаз. У міру висихання тканини її опір зростає до практичної зупинки потоку. Цей ефект досягається прямим контактом електрода з тканиною. Уражена ділянка невелика за площею, але значна за глибиною.

Для досягнення одночасного різання та коагуляції використовується змішаний режим. Змішані потоки формуються при напрузі, більшій, ніж у режимі різання, але меншій, ніж у режимі коагуляції. Змішаний режим забезпечує висушування прилеглих тканин (коагуляцію) з одночасним різанням. Сучасні ЕКГ мають кілька змішаних режимів з різними співвідношеннями обох ефектів.

Єдина змінна, яка визначає розподіл функцій різних хвиль (одна хвиля ріже, а інша коагуляє тканину), – це кількість виробленого тепла. Велике тепло, що виділяється швидко, викликає різання, тобто випаровування тканини. Невелике тепло, що виділяється повільно, викликає коагуляцію, тобто висушування.

Біполярні системи працюють лише в режимі коагуляції. Тканина між електродами зневоднюється при підвищенні температури. Вони використовують постійну низьку напругу.