Principy elektro- a laserové chirurgie

Použití elektrochirurgie v hysteroskopii sahá až do 70. let 20. století, kdy se ke sterilizaci používala kauterizace vejcovodů. V hysteroskopii vysokofrekvenční elektrochirurgie zajišťuje současně hemostázu a disekci tkáně. První zpráva o elektrokoagulaci v hysteroskopii se objevila v roce 1976, kdy Neuwirth a Amin použili upravený urologický resektoskop k odstranění submukózní myomatózní uzliny.

Hlavní rozdíl mezi elektrochirurgií a elektrokauterizací a endotermií spočívá v průchodu vysokofrekvenčního proudu tělem pacienta. Poslední dvě metody jsou založeny na kontaktním přenosu tepelné energie do tkáně z jakéhokoli zahřátého vodiče nebo tepelné jednotky; nedochází k žádnému směrovanému pohybu elektronů tkání, jako je tomu u elektrochirurgie.

Mechanismus elektrochirurgického působení na tkáně

Průchod vysokofrekvenčního proudu tkání vede k uvolnění tepelné energie.

Teplo se uvolňuje v části elektrického obvodu, která má nejmenší průměr, a tedy i nejvyšší hustotu proudu. Platí stejný zákon jako při rozsvícení žárovky. Tenké wolframové vlákno se zahřívá a uvolňuje světelnou energii. V elektrochirurgii k tomu dochází v části obvodu, která má menší průměr a větší odpor, tj. tam, kde se chirurgova elektroda dotýká tkáně. V oblasti plotny pacienta se teplo neuvolňuje, protože její velká plocha způsobuje rozptyl a nízkou hustotu energie.

Čím menší je průměr elektrody, tím rychleji ohřívá tkáně sousedící s elektrodou díky jejich menšímu objemu. Proto je řezání nejúčinnější a nejméně traumatické při použití jehlových elektrod.

Existují dva hlavní typy elektrochirurgických účinků na tkáň: řezání a koagulace.

Pro řezání a koagulaci se používají různé formy elektrického proudu. V režimu řezání je dodáván nepřetržitý střídavý proud s nízkým napětím. Detaily mechanismu řezání nejsou zcela jasné. Pravděpodobně pod vlivem proudu dochází k neustálému pohybu iontů uvnitř buňky, což vede k prudkému zvýšení teploty a odpařování intracelulární tekutiny. Dochází k explozi, objem buňky se okamžitě zvětší, membrána praskne a tkáně se zničí. Tento proces vnímáme jako řezání. Uvolněné plyny odvádějí teplo, což zabraňuje přehřátí hlubších vrstev tkání. Tkáně jsou proto preparovány s malým laterálním přenosem teploty a minimální zónou nekrózy. Strupa povrchu rány je zanedbatelná. Vzhledem k povrchové koagulaci je hemostatický účinek v tomto režimu nevýznamný.

V koagulačním režimu se používá zcela odlišná forma elektrického proudu. Jedná se o pulzní střídavý proud s vysokým napětím. Pozoruje se nárůst elektrické aktivity, následovaný postupným útlumem sinusové vlny. Elektrochirurgický generátor (ESG) dodává napětí pouze po dobu 6 % času. V tomto intervalu zařízení neprodukuje energii, tkáně se ochlazují. Tkáně se nezahřívají tak rychle jako při řezání. Krátký nárůst vysokého napětí vede k devaskularizaci tkáně, ale nikoli k odpařování, jako v případě řezání. Během pauzy jsou buňky vysušeny. V době dalšího elektrického vrcholu mají suché buňky zvýšený odpor, což vede k většímu odvodu tepla a dalšímu hlubšímu vysušení tkáně. To zajišťuje minimální disekci s maximálním pronikáním energie do hloubky tkáně, denaturaci proteinů a tvorbu krevních sraženin v cévách. ESG tak realizuje koagulaci a hemostázu. Jak tkáň schne, její odpor se zvyšuje, až se průtok prakticky zastaví. Tohoto efektu se dosahuje přímým kontaktem elektrody s tkání. Postižená oblast je malá co do plochy, ale značná co do hloubky.

Pro dosažení současného řezání a koagulace se používá smíšený režim. Smíšené toky se tvoří při napětí větším než v režimu řezání, ale menším než v režimu koagulace. Smíšený režim zajišťuje vysušení přilehlých tkání (koagulaci) se současným řezáním. Moderní EKG mají několik smíšených režimů s různými poměry obou účinků.

Jedinou proměnnou, která určuje rozdělení funkce různých vln (jedna vlna řeže a druhá koaguluje tkáň), je množství produkovaného tepla. Velké uvolněné teplo rychle způsobuje řezání, tj. odpařování tkáně. Malé uvolněné teplo pomalu způsobuje koagulaci, tj. sušení.

Bipolární systémy fungují pouze v koagulačním režimu. Tkáň mezi elektrodami se s rostoucí teplotou dehydratuje. Používají konstantní nízké napětí.