Points clés
Une meilleure compréhension de la théorie de conception de base de la cautérisation – l’utilisation d’un instrument chaud pour détruire les tissus – vous aidera à pratiquer l’électrochirurgie de manière plus sûre. Le scientifique William Bovie n’a pas inventé le cautère, qui remonte aux Égyptiens en 3 000 avant Jésus-Christ. Mais lui et le neurochirurgien Harvey Cushing ont mis au point une unité d’électrocautère qui pouvait être utilisée facilement dans la salle d’opération et qui pouvait couper et coaguler les tissus de manière fiable.
L’électrocautère a parcouru un long chemin en termes de performance et de fiabilité depuis que le dispositif de Bovie a été introduit en 1920 et utilisé pour enlever une tumeur cérébrale en 1926, mais la théorie de conception de base est inchangée. Comment ces appareils, que nous tenons pour acquis, fonctionnent-ils vraiment ? Qu’est-ce qui différencie un « Bovie » unipolaire ou bipolaire, un laser, un scalpel harmonique (Ethicon Endo-Surgery, Inc., Cincinnati, Ohio) et LigaSure (ValleyLab, Boulder, Colo.) ? Pour répondre à ces questions, nous allons commencer par quelques informations sur la physiologie des cellules humaines et sur l’électricité.
Chauffer les choses
Lorsque vous chauffez une cellule au-dessus de sa plage de température physiologique normale, des changements commencent à se produire. La façon dont vous chauffez une cellule détermine l’effet thermique que vous allez produire. Habituellement, chauffer une cellule jusqu’à 45°C ne causera pas de dommages permanents et n’empêchera pas la fonction cellulaire. À ce niveau, les cellules peuvent se rétablir. Au-dessus de cette température, des dommages permanents se produisent. Entre 45°C et 60°C, les protéines cellulaires se dénaturent et les cellules meurent.
Si vous continuez lentement à chauffer une cellule à 90°C, l’eau intracellulaire se vaporise lentement, desséchant la cellule. Lorsqu’on chauffe une cellule à 100°C, l’eau intracellulaire se transforme en vapeur d’eau, ce qui dilate la cellule et exerce une pression excessive sur la membrane cellulaire. Lorsque l’expansion est rapide, la cellule ne peut pas dissiper les forces accrues et elle se rompt. C’est le principe de base de tous les appareils de cautérisation
Transfert de l’énergie de l’électricité
Les nouveaux appareils de cautérisation produisent de la chaleur en transférant l’énergie de l’électricité, suivant la loi de Joule :
Energie = densité de courant* (au carré) X résistance X temps
(*La densité de courant est définie comme le courant divisé par la surface de la section transversale.)
L’application de la loi de Joule à nos unités de cautérisation entraîne quatre variables principales liées à la performance :1. La quantité d’énergie délivrée au tissu,
2. La durée pendant laquelle l’énergie est délivrée,
3. La surface sur laquelle l’énergie est délivrée, et
4. La composition du tissu chauffé/la propagation thermique.
Trois critères pour juger un appareil
Il est intuitif que l’on peut obtenir un effet tissulaire plus important en utilisant le plus d’énergie délivrée sur une zone aussi petite que possible. La durée pendant laquelle l’énergie est délivrée est également importante. Un défibrillateur peut délivrer 400 joules d’énergie à un patient en une fraction de seconde. Un laser de 500 W allumé pendant une nanoseconde peut faire un trou dans un mur. Une ampoule de 500 W allumée pendant 8 secondes délivrera la même quantité d’énergie, mais de façon moins spectaculaire. La façon dont nous transmettons l’énergie est le facteur déterminant de ce que nous voulons accomplir chirurgicalement. Mais la façon dont nous la transmettons peut aussi créer des effets secondaires négatifs que nous voulons éviter.