Key Points
焼灼の基本設計理論（熱い器具を使って組織を破壊する）をよく理解すれば、電気手術をより安全に行うことができるようになるでしょう。 科学者ウィリアム・ボヴィーは、紀元前3,000年のエジプト人にまでさかのぼる焼灼術を発明したわけではありません。 しかし、彼と神経外科医のハーベイ・クッシングは、手術室で簡単に使用でき、確実に組織を切断し凝固できる電気メスのユニットを開発したのです。
1920年にボヴィーの装置が発表され、1926年に脳腫瘍の除去に使われて以来、電気メスの性能と信頼性は大きく進歩したが、基本的な設計理論は変わっていない。 私たちが当たり前のように使っているこれらのユニットが、実際にはどのように機能しているのか。 ユニポーラやバイポーラの「ボビー」、レーザー、ハーモニック・スカルペル（オハイオ州シンシナティ、エシコン・エンドーサージェリー社）、リガシュア（コロラド州ボルダー、バレーラボ社）は何が違うのだろうか。 これらの疑問に答えるために、まずは人間の細胞生理と電気について少しご紹介しましょう。
加熱すること
通常の生理的温度範囲を超えて細胞を加熱すると、変化が起こり始めます。 どのように細胞を加熱するかによって、どのような熱効果が生じるかが決まります。 通常、細胞を45℃まで加熱しても、永久的な損傷や細胞機能の阻害は起こりません。 その時点では、細胞は回復することができます。 それ以上の温度では、永久的なダメージが発生します。 45℃から60℃の間で、細胞のタンパク質が変性し、細胞は死滅します。
細胞を90℃までゆっくりと加熱し続けると、細胞内の水分がゆっくりと蒸発し、細胞が乾燥する。 細胞を100℃に加熱すると、細胞内の水分が水蒸気に変わり、細胞が膨張して細胞膜に過大な圧力がかかる。 急激に膨張すると、細胞はその力を分散させることができず、破裂してしまう。 これがすべての焼灼装置の基本原理です。
電気からのエネルギー伝達
最近の焼灼装置は、ジュールの法則に従って電気からエネルギーを伝達して熱を発生させています。
エネルギー＝電流密度*（2乗）×抵抗×時間
（*電流密度とは、電流を断面積で割ったもの）
ジュールの法則を焼灼装置に適用すると、性能に関する4つの主要変数になります：1. 1.組織に供給されるエネルギー量、
2.エネルギーが供給される時間、
3.エネルギーが供給される領域、
4.加熱される組織の構成/熱の広がり、です。
機器を判断する3つの基準
できるだけ小さな面積に最も多くのエネルギーを供給すれば、より大きな組織効果が得られることは直感的に理解できます。 また、エネルギーが供給される時間も重要です。 除細動器は1秒間に400ジュールのエネルギーを患者に与えることができます。 500Wのレーザーをナノ秒単位で照射すれば、壁に穴をあけることができます。 500Wの電球を8秒間点灯させると、同じ量のエネルギーが供給されますが、より劇的な変化はありません。 どのようにエネルギーを与えるかが、手術で何を実現したいかの決め手となるのです。 しかし、エネルギーをどのように与えるかによって、避けたい負の副作用が生じることもあるのです。