Electrocirugía

Electrocirugía
Intervención
Un cirujano mediante coagulación electrosurgical (monopolar) en la supresión de un lipoma.
Malla	D004598

Electrocirugía es la aplicación de una corriente eléctrica de alta frecuencia para tejido biológico como un medio para cortar, coagular, desecar, o Fulgurate tejido. (Estos términos se utilizan en maneras específicas para esta metodología — ver más abajo). Sus beneficios incluyen la capacidad de hacer cortes precisos con la pérdida de sangre limitado. Dispositivos electroquirúrgicos utilizan con frecuencia durante las operaciones quirúrgicas, ayudando a prevenir la pérdida de sangre en los quirófanos del hospital o en procedimientos ambulatorios.

En los procedimientos electroquirúrgicos, se calienta el tejido con una corriente eléctrica. Aunque los dispositivos eléctricos que pueden utilizarse para el cauterización de los tejidos en algunas aplicaciones, la electrocirugía se utiliza generalmente para referirse a un método distinto que electrocauterización. Los últimos usos conducción de calor de una sonda calentada a una temperatura radiante por una corriente directa (sobre todo en la forma de un soldador). Esto puede ser logrado por la corriente directa de pilas secas en un dispositivo de tipo puntero. Electrocirugía, por el contrario, utiliza la corriente alterna para calentar directamente el propio tejido. Cuando esto se traduce en la destrucción de los vasos sanguíneos pequeños y cese de la sangría, es técnicamente un proceso de electrocoagulación, Aunque "electrocauterio" se utiliza a veces libremente y nontechnically para describirlo.

Electrocirugía a menudo se refiere erróneamente como diatermia. A diferencia de calentamiento óhmico por eléctrico corriente que pasa a través del tejido conductor en electrocirugía convencional, diatermia significa calentamiento dieléctrico, producido por la rotación de los dipolos moleculares en alterna campo eléctrico de alta frecuencia. Este efecto es más ampliamente utilizado en Hornos de microondas que operan en frecuencias de gigahercios.

Electrocirugía se utiliza comúnmente en dermatológico, ginecológico, cardiaco, plástico, ocular, columna vertebral, ENT, maxilofacial, ortopedia, urológico, neuro - y procedimientos quirúrgicos generales así como ciertos procedimientos dentales.

Electrocirugía se realiza utilizando un generador de electrocirugía (también denominado generador de fuente o de forma de onda de energía) y una pieza de mano incluyendo uno o varios electrodos, referidos a veces como un cuchillo de RF. El aparato cuando se utiliza para el corte o la coagulación en cirugía es todavía refiere a menudo informalmente por los cirujanos como una "Bovie," después del inventor.

Historia

Desarrollo del primer dispositivo electrosurgical comercial se atribuye a William T. Bovie, que desarrolló el primer dispositivo electrosurgical mientras trabajaba en La Universidad de Harvard. Se produjo el primer uso de un generador electroquirúrgico en una sala de operaciones el 01 de octubre de 1926 en Hospital Peter Bent Brigham en Boston, Massachusetts. La operación — retiro de una masa de la cabeza del paciente — fue realizada por Harvey Cushing. La baja potencia Hyfrecator para uso de oficina fue introducido en 1940.

Calentamiento por la corriente eléctrica del tejido

Cuando se aplica voltaje a través del material que produce campo eléctrico que ejerce fuerza sobre las partículas cargadas. Un flujo de portadores de carga libre – electrones y iones -se llama corriente eléctrica. En metales y semiconductores portadores de la carga son principalmente electrones, mientras que en líquidos la carga se realiza principalmente por iones. Conducción eléctrica en los tejidos biológicos es principalmente debido a la conductividad de los líquidos intersticiales y por lo tanto es predominantemente iónica. Transición entre la conducción iónica y electrónica se rige por procesos electroquímicos en la interfase electrodo-electrolito. Valor de la corriente eléctrica, I, está determinada por el voltaje aplicado, Vy la resistencia del material, RSegún La ley de Ohm:

$I=\frac{V}{R}$

Corriente eléctrica de una polaridad constante se denomina corriente continua (DC). Una corriente alterna la polaridad se denomina corriente alterna (AC). Su frecuencia se mide en ciclos por segundo o Hertz (Hz).

Corriente que fluye a través de un resistor provoca la generación de Calefacción Joule. En otras palabras, la resistencia del tejido convierte la electricidad energía de la fuente de tensión en calor (energía térmica) que provoca que la temperatura del tejido para levantarse. El depositado energía eléctrica (energía por tiempo) puede calcularse utilizando:

$P=I \cdot V=I^2 \cdot R=\frac{V^2}{R}$

donde P representa la energía eléctrica, que generalmente se mide en vatios.

En ausencia de conducción de calor, la tasa de temperatura subida, dT/dt, en un objeto caliente es proporcional a la energía depositada Py es inversamente proporcional a la cual es a su vez proporcional a la masa m del objeto y su capacidad de calor específico c:

$\frac{dT}{dt} = \frac{P}{c \cdot m}.$

Mayor cantidad de calor es necesaria para aumentar la temperatura de un objeto pesado. Así cuando el calor se genera en una pequeña región de un objeto, la temperatura de esa región localizada aumentará mucho más rápidamente que si la misma cantidad de calor se dispersa uniformemente sobre todo el objeto.

Densidad de corriente, j es una medida de la concentración de la corriente eléctrica. Una mayor densidad de corriente resulta en una mayor concentración de Calefacción Joule. Densidad de energía generada por la corriente eléctrica en el material, p es proporcional al cuadrado de la densidad de corriente y el material resistividad, g:

$p=j^2 \cdot g$

En ausencia de conducción de calor, la tasa de aumento de la temperatura local es proporcional a la densidad de energía, p, producido en esa región del tejido e inversamente proporcional a su capacidad de calor específico y densidad ${\rho}$.

$\frac{dT}{dt} = \frac{p}{c \cdot {\rho}}.$

La estimulación eléctrica de nervios y las células musculares

Neural y músculo las células son eléctricamente excitables, es decir, pueden ser estimulados por la corriente eléctrica. En pacientes humanos tal estímulo puede causar dolor agudo, espasmos musculares e incluso paro cardíaco. Debido a la sensibilidad de las células nerviosas y musculares a campo eléctrico es la canales voltaje-bloqueados del ion presente en su membranas celulares. Umbral de estimulación no varían mucho a bajas frecuencias (llamada así Reobase-nivel constante). Sin embargo, el umbral empieza aumenta con la disminución de duración de un pulso (o un ciclo) cuando cae por debajo de un mínimo de características (los llamados cronaxia). Por lo general, cronaxia de células neuronales está en el rango de 0.1 a 10 ms, así que la sensibilidad a la estimulación eléctrica (inverso del umbral de estimulación) disminuye con el aumento de frecuencia en la gama kHz y por encima. (Tenga en cuenta que la frecuencia de la corriente eléctrica alterna es una inversa de la duración de un ciclo único). Para minimizar los efectos de la estimulación neural y muscular, Equipo electroquirúrgico opera normalmente en el frecuencia de radio Gama (RF) de 100 kHz a 5 MHz.

Operación en frecuencias más altas también ayuda a minimizar la cantidad de hidrógeno y oxígeno que genera electrólisis del agua. Esto es especialmente importante consideración para aplicaciones en medio líquido en compartimentos cerrados, donde la generación de burbujas de gas puede interferir con el procedimiento. Por ejemplo, las burbujas producidas durante una operación dentro de un ojo pueden ocultar un campo de visión.

Configuraciones comunes de electrodo para dispositivos de suelo-retorno-pad

Hay varios usados configuraciones de electrodos o circuito de topologías:

En bipolar configuración de la tensión se aplica al paciente utilizando un par de electrodos de tamaño similar. Por ejemplo, especial fórceps, con un diente conectado a un polo de la CA generador y el otro diente conectan al otro polo del generador. Cuando un pedazo de tejido es sostenido por el fórceps, fluye una corriente eléctrica de alta frecuencia de uno a otro diente fórceps, calentar el tejido intermedio.

En monopolar configuración del paciente está conectado a la electrodo de retorno, una placa metálica relativamente grande o una esponja de plástico metalizada flexible que se conecta al electrodo de retorno de la fuente de CA. El cirujano utiliza un electrodo de punta para hacer contacto con el tejido. La corriente eléctrica fluye desde el electrodo activo, a través del cuerpo para el electrodo de retorno y nuevamente al generador electroquirúrgico. Puesto que la corriente eléctrica se extiende desde el electrodo acentuado como entra en el cuerpo del densidad de corriente es rápidamente (cuadrática) decreciente con la distancia del electrodo. Puesto que la tasa de calentamiento es proporcional al cuadrado de la densidad de corriente, el calentamiento se produce en una región muy localizada, sólo cerca de la punta de la sonda. En una extremidad como un dedo, se encuentra limitada superficie transversal de la corriente de retorno se esparciera por, que podría resultar en mayor densidad de corriente y una calefacción en todo el volumen de la extremidad.

También hay una configuración intermedia común, cuando ambos electrodos están ubicados en el mismo sondeo, pero el electrodo de retorno es mucho mayor que el activo. Puesto que la densidad de corriente es mayor ante el electrodo más pequeño, los efectos de calentamiento y asociados tejido ocurren solamente (o principalmente) delante del electrodo activo y exacta posición del electrodo neutro en el tejido no es crítico. A veces se llama tal configuración sesquipolar, aunque el origen de este término en latín ()Sesqui) significa una proporción de 1,5.

Máquinas de tierra-retención dedicadas

Artículo principal: Hyfrecator

Electrocirugía de alta frecuencia relativamente baja potencia puede realizarse en pacientes ambulatorios conscientes con ningún electrodo neutro en absoluto. Operando a bajas corrientes con ningún electrodo neutro es posible porque, en las medio RF frecuencias (generalmente 100 – 500 kHz) que generan las máquinas, la auto -capacitancia el cuerpo del paciente (que es entre el cuerpo del paciente y el retorno de la máquina potencial o de tierra) es lo suficientemente grande como para permitir que la resultante desplazamiento actual para actuar como un "retorno ruta de acceso virtual."

Un ejemplo de una máquina se llama un Hyfrecator. Este término comenzó en 1940 como una marca Birtcher Corporation Hyfrecator para "HiGH FreQuency EradiCATOR", pero ahora sirve genéricamente para describir una clase general de electrodo no aisladas (tierra-referenciada) baja potencia electrosurgical máquinas destinadas principalmente para uso de oficina. Una vía de retorno adicional accidental a través de una tierra proporciona un peligro de quemadura en un sitio lejano desde el electrodo de la sonda y por esta razón electrodo dispositivos son utilizados sólo en pacientes conscientes que serían conscientes de tales complicaciones y sólo en tablas cuidadosamente aisladas.

En un escenario tan, hyfrecators no se utilizan para cortar el tejido, pero para destruir lesiones relativamente pequeñas y también para detener el sangrado en las incisiones quirúrgicas hechas por instrumentos de hoja bajo anestesia local.

Modalidades de Electrosurgical

En modo de corte electrodo toca el tejido y suficientemente alta densidad de potencia se aplica para vaporizar su contenido en agua. Puesto que el vapor de agua no es conductora bajo circunstancias normales, la corriente eléctrica no puede fluir a través de la capa de vapor. Suministro de energía más allá del umbral de vaporización puede continuar si se aplica tensión suficientemente alta (> + /-200 V) para ionizar vapor y convertirlo en un plasma conductora. Vapor y fragmentos del tejido recalentado son expulsadas, formando un cráter. Superficie de los electrodos deben ser utilizados para el corte a menudo cuentan con un alambre fino o un lazo de alambre, en contraposición a una hoja más plana con una superficie redondeada.

La coagulación se realiza utilizando las formas de onda con menor potencia media, generando calor insuficiente para vaporización explosiva, pero produciendo un coágulo termal en su lugar.

Electroquirúrgica desecación se produce cuando el electrodo toca el tejido abierto al aire, y la cantidad de calor generado es menor que la necesaria para el corte. La superficie del tejido y algunos de los tejidos más profundos de la sonda se seca y forma un coágulo (un parche seco del tejido muerto). Esta técnica puede utilizarse para el tratamiento de nódulos debajo de la piel donde se desea un daño mínimo a la superficie de la piel.

En fulguración modo, el electrodo se mantiene lejos del tejido, para que cuando se ioniza el entrehierro entre el electrodo y el tejido, una arco eléctrico descarga desarrolla. En este enfoque la quema en el tejido es más superficial, porque la corriente se extiende por la zona de tejido más grande que la punta del electrodo. Bajo estas condiciones, carbonización superficial de la piel o carbonización es visto en una zona más amplia que cuando operan en contacto con la sonda, y por lo tanto, esta técnica se utiliza para lesiones muy superficiales o protrusión tales como etiquetas de la piel. Ionización de un boquete de aire requiere de voltaje en el rango de kV.

Además de los efectos térmicos en tejidos, campo eléctrico puede producir poros en las membranas celulares - un fenómeno llamado electroporación. Este efecto puede afectar a las células más allá de la gama del daño térmico.

Campo mojado electrocirugía

Hay dispositivos electroquirúrgicos campo mojado y seco. Dispositivos de campo mojado funcionan en una solución salina, o en una herida abierta. La calefacción es consecuencia de una fuente de corriente que pasa entre dos electrodos. La calefacción es generalmente más grande donde la densidad de corriente es mayor. Por lo tanto es generalmente el electrodo más pequeño o más agudo que genera el calor más.

Cut/Coag Campo más húmedo de los sistemas electrosurgical funcionan en dos modos: "Corten" provoca un área pequeña de tejido para ser vaporizado, y "Coag" provoca el tejido para "secar" (en el sentido de ser detenido la sangría). Tejidos "Secados" son asesinados (y más tarde serán slough o ser reemplazados por tejido fibrótico) pero temporalmente son físicamente intactos después de la aplicación electroquirúrgica. La profundidad de la muerte del tejido es típicamente unos milímetros cerca el contacto del electrodo.

Corte Si el nivel de tensión es lo suficientemente alto, el calor generado puede crear una bolsa de vapor. El vapor de bolsillo típicamente alcanza temperaturas de aproximadamente 400 grados centígrados, que vaporiza y explota una pequeña sección de los tejidos blandos, lo que resulta en una incisión.

COAG Cuando el sistema está operando en modo"coag" la tensión de salida es generalmente más bajo que en el modo de corte y menos energía es entregada. Por lo tanto, genera menos calor y no se genera un vapor de bolsillo. Tejido permanece groseramente intacto, pero las células son destruidas en el punto de contacto y recipientes más pequeños son destruidos y sellados, parada capilar y hemorragias pequeñas-arterial.

Formas de onda de Electrosurgical

Diferentes formas de onda puede utilizarse para diferentes procedimientos electroquirúrgicos. Para el corte, una sola frecuencia continua onda de seno se emplea a menudo. Calentamiento del tejido rápido conduce a la vaporización explosiva de líquido intersticial. Si la tensión es lo suficientemente alta (> 400 V pico a pico) la vaina de vapor está ionizada, formando conductores plasma. Corriente eléctrica continúa fluyendo desde el electrodo del metal a través del gas ionizado en el tejido. Recalentamiento rápido del tejido como resultado su vaporización, la fragmentación y la expulsión de fragmentos, permitiendo para el corte del tejido. En aplicaciones de una onda continua la difusión del calor normalmente conduce a la formación de una zona de daño térmico significativo en los bordes de la lesión. Voltaje de circuito abierto en formas de onda de electrosurgical es típicamente en el rango de 300 – 10.000 V de pico a pico.

Se logra una mayor precisión con formas de onda pulsadas. Con ráfagas de varias decenas de microsegundos de duración el tejido se puede cortar, mientras que el tamaño de la zona de difusión de calor no exceda la escala celular. Acumulación de calor durante el uso repetitivo de ráfagas también puede evitarse si se suministra suficiente demora entre las explosiones, permitiendo que el tejido se enfríe. La proporción de tiempo OFF tiempo se puede variar para permitir el control de la velocidad de calentamiento. Un parámetro relacionado, ciclo de deber, se define como el cociente del tiempo ON para el período (el tiempo de un solo ciclo de ON-OFF). En la terminología de Ingeniería eléctrica, este proceso de alterar una amplitud de una onda periódica se denomina modulación.

Para la coagulación, la potencia media típicamente se reduce por debajo del umbral de corte. Típicamente, la onda de seno se enciende y apaga en una rápida sucesión. El efecto general es un proceso más lento de la calefacción, causante de la coagulación del tejido. En máquinas de modo de coagulación/corte simple, el ciclo de lavado inferior típico del modo de coagulación generalmente es escuchado por el oído como un frecuencia más baja y un tono más duro que el tono de frecuencia más típico del modo de corte con el mismo equipo.

Muchos generadores electroquirúrgicos modernos proporcionan sofisticadas formas de onda con poder ajustada en tiempo real, basada en los cambios de la impedancia del tejido.

Prevención de daños no intencionados

Para las aplicaciones de la alta potencia quirúrgica durante la anestesia la modalidad monopolar se basa en un buen contacto eléctrico entre un área grande del cuerpo (generalmente en por lo menos toda la espalda del paciente) y el electrodo de retorno o pad (almohadilla también conocido como dispersión o placa del paciente).  Quemaduras graves (3er grado) puede ocurrir si el contacto con el electrodo de retorno es insuficiente, o cuando un paciente entra en contacto con objetos de metal que sirve como una ruta de fuga accidental (capacitativa) a tierra.

Para evitar quemaduras no intencionales, se limpia la piel y un gel conductor se utiliza para mejorar el contacto con el electrodo de retorno. Prácticas de puesta a tierra eléctrica deben ser seguidas en el cableado eléctrico del edificio. También se recomienda usar una unidad electroquirúrgica moderno que incluye un electrodo de retorno del sistema que continuamente las pruebas para el contacto con el paciente seguro y confiable de monitoreo. Estos sistemas interrogan a la impedancia de un split o electrodo de retorno del dual-pad y alarmarán, deshabilitar más salida del generador en caso de avería. Generadores de previos se basó en electrodos de retorno simple cojín y así no tenían medios de verificación de conexión segura del paciente. Electrodos de retorno siempre deben tener pleno contacto con la piel y colocados en el mismo lado del cuerpo y cerca de la parte del cuerpo donde se produce el procedimiento.

Si hay cualquier metal en el cuerpo del paciente, el electrodo de retorno se coloca en el lado opuesto del cuerpo del metal y colocarse entre el metal y el sitio de la operación. Esto evita que actual pasa selectivamente a través del metal hacia el electrodo de retorno. Por ejemplo, para un paciente que ha tenido un reemplazo de cadera echada a un lado derecho que está programado para la cirugía, se coloca el electrodo de retorno en el lado izquierdo del cuerpo en el lado lateral de la parte inferior del abdomen, que coloca el electrodo de retorno entre la ubicación del metal y del sitio quirúrgico y en el lado opuesto del metal. Si hay metal en ambos lados del cuerpo, el electrodo de retorno se coloca entre el metal y el sitio del procedimiento cuando sea posible. Lugares comunes electrodo neutro incluyen porciones laterales de los muslos exteriores, abdomen, espalda u omóplatos.

El uso de la opción bipolar no requiere la colocación de un electrodo de retorno porque solo paso de la corriente entre las puntas de las pinzas u otro dispositivo de salida bipolar.

Electrocirugía sólo debe realizarse por un médico que ha recibido formación específica en este campo y que está familiarizado con las técnicas utilizadas para prevenir quemaduras.

También se han planteado preocupaciones con respecto a la toxicidad de humo quirúrgico producido por electrocirugía. Esto se ha demostrado que contienen productos químicos que pueden causar daño por inhalación por pacientes, cirujano o del personal de quirófano.

Véase también

• Criocirugía
• Cirugía con láser
• Electrocauterización
• Calentamiento dieléctrico
• microondas procedimiento minimaze
• Escalpelo armónico

Enlaces externos

• Guía Simple para el Hyfrecator 2000Richard J Motley, Schuco International Ltd. una cartilla para dispositivos dermatológicos ambulatorios de baja potencia, tales como el dispositivo Hyfrecator 2000.
• Electrocirugía para la pielM.D. Barry L. Hainer, Richard B. Usatine, M.D., Médico de familia americano (Revista de la Academia Americana de médicos de familia), 2002 1 de Oct; 7:1259-66.
• Generador electroquirúrgico pruebas Diario en línea de ingeniería biomédica Asociación de Irlanda (BEAI), la de mayo de 1997.
• Actualización de electrocirugíaJudith Lee, Editor colaborador, Revista de cirugía ambulatoriaFebrero de 2002.

Otras Páginas

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