Key Points
O mai bună înțelegere a teoriei de bază a cauterizării – utilizarea unui instrument fierbinte pentru a distruge țesuturile – vă va ajuta să efectuați electrochirurgia în condiții de mai mare siguranță. Omul de știință William Bovie nu a inventat cauterizarea, care datează de la egipteni în anul 3.000 î.Hr. Dar el și neurochirurgul Harvey Cushing au dezvoltat o unitate de electrocauterizare care putea fi folosită cu ușurință în sala de operație și care putea tăia și coagula țesuturile în mod fiabil.
Cauterizarea a parcurs un drum lung în ceea ce privește performanța și fiabilitatea de când dispozitivul lui Bovie a fost introdus în 1920 și folosit pentru a îndepărta o tumoare cerebrală în 1926, dar teoria de bază a designului este neschimbată. Cum funcționează cu adevărat aceste unități, pe care le considerăm de la sine înțelese? Ce diferențiază un „Bovie” unipolar sau bipolar, un laser, un bisturiu armonic (Ethicon Endo-Surgery, Inc., Cincinnati, Ohio) și LigaSure (ValleyLab, Boulder, Colo.)? Pentru a răspunde la aceste întrebări, vom începe cu câteva informații despre fiziologia celulelor umane și despre electricitate.
Încălzirea lucrurilor
Când încălziți o celulă peste intervalul său normal de temperatură fiziologică, încep să apară schimbări. Modul în care încălziți o celulă determină efectul termic pe care îl veți produce. De obicei, încălzirea unei celule până la 45°C nu va provoca daune permanente sau nu va împiedica funcția celulară. În acest punct, celulele se pot recupera. Peste această temperatură, apar daune permanente. Între 45°C și 60°C, proteinele celulare se denaturează și celulele mor.
Dacă continuați să încălziți încet o celulă până la 90°C, apa intracelulară se va vaporiza încet, desecând celula. Când o celulă este încălzită la 100°C, apa intracelulară se transformă în vapori de apă, dilatând celula și exercitând o presiune excesivă asupra membranei celulare. Atunci când expansiunea este rapidă, celula nu poate disipa forțele crescute și se rupe. Acesta este principiul de bază din spatele tuturor dispozitivelor de cauterizare
Transferul de energie din electricitate
Dispozitivele de cauterizare mai noi produc căldură prin transferul de energie din electricitate, urmând legea lui Joule:
Energie = densitatea curentului* (la pătrat) X rezistență X timp
(*Densitatea curentului este definită ca fiind curentul împărțit la suprafața secțiunii transversale.)
Aplicând legea lui Joule la unitățile noastre de cauterizare rezultă patru variabile principale legate de performanță: 1. Cantitatea de energie livrată țesutului,
2. Timpul în care energia este livrată,
3. Suprafața pe care este livrată energia și
4. Compoziția țesutului care este încălzit / răspândirea termică.
Trei criterii de apreciere a unui dispozitiv
Este intuitiv faptul că se poate obține un efect mai mare asupra țesutului folosind cea mai mare cantitate de energie livrată pe o suprafață cât mai mică. Cantitatea de timp în care este livrată energia este, de asemenea, importantă. Un defibrilator poate livra 400 de jouli de energie unui pacient într-o fracțiune de secundă. Un laser de 500 W pornit timp de o nanosecundă poate face o gaură într-un perete. Un bec de 500 W aprins timp de 8 secunde va furniza aceeași cantitate de energie, dar în mod mai puțin spectaculos. Modul în care transmitem energia este factorul determinant pentru ceea ce dorim să obținem din punct de vedere chirurgical. Dar modul în care o transmitem poate crea, de asemenea, efecte secundare negative pe care dorim să le evităm.