Főbb pontok
A kauterizálás – a forró eszköz használata a szövetek elpusztítására – alapvető felépítési elméletének jobb megértése segít az elektrosebészet biztonságosabb elvégzésében. Nem William Bovie tudós találta fel a kauterizálást, amely az egyiptomiaktól ered i. e. 3000-ben. De ő és Harvey Cushing idegsebész kifejlesztettek egy olyan elektrokauteres készüléket, amelyet könnyen lehetett használni a műtőben, és amely megbízhatóan átvágta és megalvasztotta a szöveteket.
Azóta, hogy Bovie készülékét 1920-ban bemutatták, és 1926-ban egy agydaganat eltávolítására használták, a kauterizálókészülék teljesítménye és megbízhatósága sokat fejlődött, de az alapvető tervezési elmélet változatlan. Hogyan működnek valójában ezek az általunk természetesnek vett készülékek? Mi különbözteti meg az egy- vagy kétpólusú “Bovie-t”, a lézert, a Harmonic Scalpelt (Ethicon Endo-Surgery, Inc., Cincinnati, Ohio) és a LigaSure-t (ValleyLab, Boulder, Colo.)? Hogy megválaszoljuk ezeket a kérdéseket, kezdjük egy kis információval az emberi sejtek fiziológiájáról és az elektromosságról.
Felmelegítés
Amikor egy sejtet a normál fiziológiás hőmérsékleti tartomány fölé melegítünk, változások kezdődnek. Az, hogy hogyan melegítünk fel egy sejtet, meghatározza, hogy milyen hőhatást váltunk ki. Általában egy sejt 45°C-ra történő felmelegítése nem okoz maradandó károsodást, és nem akadályozza a sejtek működését. Ezen a ponton a sejtek helyreállhatnak. E hőmérséklet felett viszont maradandó károsodás következik be. 45°C és 60°C között a sejtfehérjék denaturálódnak és a sejtek elpusztulnak.
Ha lassan tovább melegítjük a sejtet 90°C-ra, a sejten belüli víz lassan elpárolog, és a sejt kiszárad. Ha egy sejtet 100°C-ra melegítünk, a sejten belüli víz vízgőzzé alakul, ami kitágítja a sejtet és túlzott nyomást gyakorol a sejtmembránra. Ha a tágulás gyors, a sejt nem tudja elvezetni a megnövekedett erőket, és megreped. Ez az alapelve minden kauterizáló készüléknek
Energia átadása elektromosságból
Az újabb kauterizáló készülékek hőt termelnek az elektromosságból származó energia átadásával, Joule törvényét követve:
Energia = áramsűrűség* (négyzet) X ellenállás X idő
(*Az áramsűrűséget az áram és a keresztmetszeti terület hányadosaként határozzuk meg.)
A Joule-törvényt a kauterizálási készülékeinkre alkalmazva négy fő, a teljesítménnyel kapcsolatos változót kapunk:1. Teljesítmény. A szövetbe juttatott energia mennyisége,
2. Az energia juttatásának időtartama,
3. Az a terület, amelyre az energiát juttatják, és
4. A felmelegített szövet összetétele/hőterjedés.
A készülék megítélésének három kritériuma
Ez intuitív, hogy a lehető legkisebb területre juttatott legtöbb energiával nagyobb szöveti hatást érhetünk el. Az is fontos, hogy mennyi idő alatt juttatjuk be az energiát. Egy defibrillátor a másodperc töredéke alatt 400 joule energiát tud eljuttatni a beteghez. Egy 500 W-os lézer egy nanoszekundumra bekapcsolva lyukat égethet a falon. Egy 8 másodpercre bekapcsolt 500 W-os villanykörte ugyanannyi energiát ad le, de kevésbé drámaian. Az, hogy hogyan adjuk át az energiát, meghatározó tényezője annak, hogy sebészileg mit akarunk elérni. De az, hogy hogyan adjuk át, negatív mellékhatásokat is okozhat, amelyeket el akarunk kerülni.