Princípy elektro- a laserovej chirurgie

Použitie elektrochirurgie pri hysteroskopii siaha do 70. rokov 20. storočia, keď sa na sterilizáciu používala kauterizácia vajíčkovodov. Pri hysteroskopii vysokofrekvenčná elektrochirurgia zabezpečuje súčasne hemostázu a disekciu tkaniva. Prvá správa o elektrokoagulácii pri hysteroskopii sa objavila v roku 1976, keď Neuwirth a Amin použili upravený urologický resektoskop na odstránenie submukóznej myomatóznej uzliny.

Hlavný rozdiel medzi elektrochirurgiou a elektrokauterizáciou a endotermiou spočíva v prechode vysokofrekvenčného prúdu cez telo pacienta. Posledné dve metódy sú založené na kontaktnom prenose tepelnej energie do tkaniva z akéhokoľvek vyhrievaného vodiča alebo tepelnej jednotky; nedochádza k žiadnemu cielenému pohybu elektrónov cez tkanivo, ako je to v prípade elektrochirurgie.

Mechanizmus elektrochirurgického účinku na tkanivá

Prechod vysokofrekvenčného prúdu tkanivom vedie k uvoľňovaniu tepelnej energie.

Teplo sa uvoľňuje v časti elektrického obvodu, ktorá má najmenší priemer, a teda aj najvyššiu hustotu prúdu. Platí rovnaký zákon ako pri zapnutí žiarovky. Tenké volfrámové vlákno sa zahrieva a uvoľňuje svetelnú energiu. V elektrochirurgii sa to deje v časti obvodu, ktorá má menší priemer a väčší odpor, teda tam, kde sa chirurgova elektróda dotýka tkaniva. V oblasti platne pacienta sa teplo neuvoľňuje, pretože jej veľká plocha spôsobuje rozptyl a nízku hustotu energie.

Čím menší je priemer elektródy, tým rýchlejšie zahrieva tkanivá susediace s elektródou vďaka ich menšiemu objemu. Preto je rezanie najúčinnejšie a najmenej traumatické pri použití ihlových elektród.

Existujú dva hlavné typy elektrochirurgických účinkov na tkanivo: rezanie a koagulácia.

Na rezanie a koaguláciu sa používajú rôzne formy elektrického prúdu. V režime rezania sa dodáva nepretržitý striedavý prúd s nízkym napätím. Detaily mechanizmu rezania nie sú úplne jasné. Pravdepodobne pod vplyvom prúdu dochádza k neustálemu pohybu iónov vo vnútri bunky, čo vedie k prudkému zvýšeniu teploty a odparovaniu intracelulárnej tekutiny. Dochádza k explózii, objem bunky sa okamžite zväčší, membrána praskne a tkanivá sa zničia. Tento proces vnímame ako rezanie. Uvoľnené plyny rozptyľujú teplo, čo zabraňuje prehriatiu hlbších vrstiev tkaniva. Preto sa tkanivá preparujú s malým laterálnym prenosom teploty a minimálnou zónou nekrózy. Chrasta povrchu rany je zanedbateľná. V dôsledku povrchovej koagulácie je hemostatický účinok v tomto režime nevýznamný.

V koagulačnom režime sa používa úplne iná forma elektrického prúdu. Ide o pulzný striedavý prúd s vysokým napätím. Pozoruje sa nárast elektrickej aktivity, po ktorom nasleduje postupný útlm sínusovej vlny. Elektrochirurgický generátor (ESG) dodáva napätie iba 6 % času. V tomto intervale zariadenie neprodukuje energiu, tkanivá sa ochladzujú. Tkanivá sa nezahrievajú tak rýchlo ako pri rezaní. Krátky nárast vysokého napätia vedie k devaskularizácii tkaniva, ale nie k odparovaniu, ako v prípade rezania. Počas pauzy sú bunky vysušené. V čase ďalšieho elektrického vrcholu majú suché bunky zvýšený odpor, čo vedie k väčšiemu odvodu tepla a ďalšiemu hlbšiemu vysušeniu tkaniva. To zaisťuje minimálnu disekciu s maximálnym prenikaním energie do hĺbky tkaniva, denaturáciu bielkovín a tvorbu krvných zrazenín v cievach. ESG tak realizuje koaguláciu a hemostázu. Ako tkanivo schne, jeho odpor sa zvyšuje, až kým sa prietok prakticky nezastaví. Tento efekt sa dosahuje priamym kontaktom elektródy s tkanivom. Postihnutá oblasť je malá čo do plochy, ale značná čo do hĺbky.

Na dosiahnutie súčasného rezania a koagulácie sa používa zmiešaný režim. Zmiešané prúdy sa tvoria pri napätí väčšom ako v režime rezania, ale menšom ako v režime koagulácie. Zmiešaný režim zabezpečuje sušenie susedných tkanív (koaguláciu) so súčasným rezaním. Moderné EKG majú niekoľko zmiešaných režimov s rôznymi pomermi oboch účinkov.

Jedinou premennou, ktorá určuje rozdelenie funkcie rôznych vĺn (jedna vlna reže a druhá koaguluje tkanivo), je množstvo vytvoreného tepla. Veľké teplo uvoľnené rýchlo spôsobuje rezanie, t. j. odparovanie tkaniva. Malé teplo uvoľnené pomaly spôsobuje koaguláciu, t. j. sušenie.

Bipolárne systémy fungujú iba v koagulačnom režime. Tkanivo medzi elektródami sa dehydratuje so zvyšujúcou sa teplotou. Používajú konštantné nízke napätie.