Книги, научные публикации
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ЗДРАВООХРАНЕНИЮ И СОЦИАЛЬНОМУ РАЗВИТИЮ ГОУ ВПО УРОСТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ФЕДЕРАЛЬНОГО АГЕНТСТВА ПО ЗДРАВООХРАНЕНИЮ И СОЦИАЛЬНОМУ РАЗВИТИЮФ ХАРАКТЕРИСТИКА
ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ АППАРАТУРЫ, ПРИМЕНЯЕМОЙ В ЛАПАРОСКОПИЧЕСКОЙ УРОЛОГИИ (методические рекомендации) Ростов - на - Дону 2005 ГОУ ВПО УРОСТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ФЕДЕРАЛЬНОГО АГЕНТСТВА ПО ЗДРАВООХРАНЕНИЮ И СОЦИАЛЬНОМУ РАЗВИТИЮФ ФАКУЛЬТЕТ ПОВЫШЕНИЯ КВАЛИФИКАЦИИ И ПОСЛЕДИПЛОМНОЙ ПЕРЕПОДГОТОВКИ СПЕЦИАЛИСТОВ КАФЕДРА УРОЛОГИИ ФПК и ППС с курсом дерматовенерологии ХАРАКТЕРИСТИКА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ АППАРАТУРЫ, ПРИМЕНЯЕМОЙ В ЛАПАРОСКОПИЧЕСКОЙ УРОЛОГИИ (методические рекомендации) Ростов - на - Дону 2005 УДК: 616.61-089: 616.381-072.1 Печатаются по решению редакционно-издательского совета ГОУ ВПО РостГМУ. Утверждены на заседании методической комиссии ФПК и ППС ГОУ ВПО РостГМУ (протокол №9 от 27.06.2005 г.) Характеристика электроэнергии и энергетической аппаратуры, применяемой в лапароскопической урологии: Метод. рекомендации / Сост.: В.Л. Медведев, И.И. Белоусов, А.А. Гусев / под редакцией заведующего кафедрой урологии ФПК и ППС ГОУ ВПО РостГМУ, д.м.н., профессора М.И. Когана. Ростов - на - Дону: ГОУ ВПО РостГМУ, 2005 - 21 с.
В настоящем учебном пособии освещены физические основы электроэнергии. Характеризуются изменения, происходящие в тканях, в зависимости от параметров воздействующей энергии. Представлены основные типы электрохирургических аппаратов, используемых в лапароскопической урологии. Подробно рассмотрены наиболее часто встречающиеся осложнения, связанные с использованием электроэнергии, и основы их профилактики. Методические рекомендации для интернов, врачей-ординаторов, курсантов ФПК и ППС.
Составители: Ассистент кафедры урологии, д.м.н. В.Л. Медведев Ассистент кафедры урологии, к.м.н. И.И. Белоусов. Ассистент кафедры урологии А.А. Гусев.
Рецензенты: Руководитель Центра хирургии клиники РостГМУ зав. каф. хирургии №4 ФПК и ППС профессор Руководитель отдела урологии Ростовского научно-исследовательского онкологического института, профессор М.Ф. Черкасов М.Ф. Поляничко й ГОУ ВПО Ростовский Государственный медицинский университет I. АКТУАЛЬНОСТЬ Одним из выдающихся достижений последнего столетия стало использование в медицине высокочастотной электрохирургии, применяемой для резания и коагуляции тканей, что принесло ряд преимуществ: 1. Рассечение и гемостаз осуществляют одним инструментом. 2. Исчезает потребность в использовании и оставлении в тканях инородного тела - шовного материала или металлических скобок. 3. Высокая температура отвечает требованиям асептики и абластики. 4. Существенно уменьшается время проведения процедуры. 5. Снижается кровопотеря. 6. Используются простые и недорогие инструменты. 7. Минимизируется посттравматическое воспаление тканей. Однако мировой опыт, накопленный в последние десятилетия, показал, что электрохирургия, надежный друг и помощник врача, может стать источником осложнений и даже смертельных исходов при её неправильном использовании. К нежелательным эффектам относят как ожоги тканей, так и поражения электрическим током. При этом могут пострадать и врач, и больной. Значимость высокочастотной электрохирургии возросла с появлением эндоскопической хирургии, где электрохирургия - практически основной способ рассечения тканей и обеспечения гемостаза. Именно в эндохирургии непонимание специфики высокочастотной энергии чревато тяжелейшими осложнениями, что доказано в последнее десятилетие. По свидетельству Джея Бишоффа более половины повреждений кишечника в ходе лапароскопических операций, о которых сообщается в литературе, являются результатом неудачного электровоздействия. Всех этих последствий можно избежать, зная законы физики. Не менее важный вопрос - особенности устройства и работы современных электрохирургических приборов и инструментов. Ещё в 1992 г. Рэндл Войлз писал: В хирургии, вероятно, нет другой такой области, которую бы так широко использовали и в то же время так мало понимали, как электрическая энергия. II. ФИЗИКА ЭЛЕКТРОХИРУРГИИ. Все тканевые эффекты электрохирургии обусловлены преобразованием электрической энергии в тепловую, что происходит благодаря прохождению заряженных частиц через срез ткани. При этом заряды встречают сопротивление и происходит выделение тепла. Эту электродвижущую силу создаёт работа прибора, называемого электрохирургическим генератором (ЭХГ). Основное назначение ЭХГ выработка тока определённой формы и частоты. Силу, посылающую электроны через ткани называют напряжением и измеряют в вольтах (В). Частоту электрического тока (изменение направления электрического тока) измеряют в Герцах (Гц). Мощность - энергия, выделяемая электрохирургическим генератором в единицу времени в зоне электрод-ткань. Мощность измеряют в ваттах (Вт). Она зависит от силы тока и напряжения и определяется как их произведение. Под силой тока понимают количество заряженных частиц, прошедших через поперечное сечение проводника за единицу времени. Сопротивление - это препятствие для прохождения электрического тока, измеряется в омах (Ом). Важное понятие - плотность потока заряженных частиц, прямо пропорционально силе тока и обратно пропорционально квадрату площади проводника. Таким образом, наибольшая плотность потока, а следовательно, и максимальное выделение энергии происходит в участке электрической цепи с наибольшим сопротивлением и наименьшим диаметром (площадью сечения) проводника. Увеличения плотности потока можно добиться повышением мощности или уменьшением площади ткани, на плотность потока также влияет сопротивление ткани. Чем выше сопротивление ткани, тем выше выделяемая энергия в этом участке электрической цепи. Важное понятие - ёмкостный эффект или эффект конденсатора. При этом электрическая энергия передается от одного проводника к другому за счет электромагнитной индукции без непосредственного контакта. В эндохирургии электрический ток в электроде, покрытом изоляцией, индуцирует образование тока в металлическом трубчатом троакаре. Вместе они представляют ёмкость (рис. 1). Энергия, способная накопиться на конденсаторе (инструмент-троакар) и выделиться на поверхности ткани, пропорциональна величине емкости.
Рис. 1. Образование ёмкостного индуцированного тока в металлическом троакаре. При работе с генератором во время операции хирург, как правило, может управлять только мощностью, меняя выходное напряжение в диапазоне от 1 до 10 условных единиц шкалы лицевой панели прибора, а также моделировать тип воздействия - резание, коагуляция или их сочетание (смешанный режим). В современных ЭХГ с обратной связью при возрастании сопротивления тканей (например, при высушивании тканей в процессе коагуляции) не происходит опасного увеличения мощности. При большом сопротивлении падает выходное напряжение генератора, поэтому энергия, выделяемая в тканях, не меняется. III. ВИДЫ ЭЛЕКТРОХИРУРГИИ Различают монополярную и биполярную электрохирургию. При монополярной - всё тело пациента представляет проводник. Электрический ток проходит через него от электрода хирурга к электроду пациента (рис.2). Иногда их называют активным и пассивным электродами соответственно, однако это неправильно, учитывая, что в ЭХГ используется переменный ток, где нет постоянного движения заряженных частиц. Электроды хирурга и пациента различаются между собой по размеру и соответственно по площади соприкосновения с тканями. Монополярная электрохирургия используется как для рассечения тканей, так и для их коагуляции.
Рис. 2. Электрическая цепь при монополярной электрохирургии. При биполярной электрохирургии генератор соединен с двумя активными электродами, смонтированными в одном инструменте, ток проходит лишь через небольшую порцию ткани, зажатую между браншами биполярного инструмента (рис.3). Биполярная электрохирургия менее универсальна, работает только в режиме коагуляции, требует более сложных электродов, но безопаснее монополярной, так как воздействует на ткани более локально.
Рис. 3. Электрическая цепь при биполярной электрохирургии. Электрическая цепь Необходимое условие высокочастотной электрохирургии - создание электрической цепи, по которой идёт ток, производя резание или коагуляцию. Компоненты цепи различны при использовании монополярной и биполярной электрохирургии. В первом случае полная цепь состоит из ЭХГ, электрода хирурга, электрода пациента и кабелей, соединяющих их с генератором. Во втором случае оба электрода являются активными и соединяются с ЭХГ. Когда активный электрод прикасается к тканям, цепь оказывается замкнутой. Ток всегда идёт по пути наименьшего сопротивления от одного электрода к другому. При равнозначном сопротивлении тканей ток всегда выбирает кратчайший путь. Незамкнутая, но находящаяся под напряжением цепь может быть причиной осложнений, особенно в эндохирургии. IV. МЕХАНИЗМ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ТКАНИ Прохождение тока высокой частоты через ткани приводит к выделению тепловой энергии. Выделение тепла происходит на участке электрической цепи, имеющей наименьший диаметр и наибольшее сопротивление, следовательно, наибольшую плотность тока, в месте прикосновения электрода хирурга к тканям. Тепло не выделяется в зоне пластины пациента, так как большая величина её площади обусловливает рассеивание и низкую плотность энергии. Чем меньше диаметр электрода, тем быстрее он нагревает прилегающие к электроду ткани вследствие меньшего их объёма. Поэтому резание наиболее эффективно и наименее травматично при использовании игольчатых электродов. Существует три вида электрохирургического воздействия на ткани: резание и два вида коагуляции - фульгурация и десиккация.
Для резания и коагуляции используют различные формы электрического тока. В режиме резания подают непрерывный переменный ток с низким напряжением (рис.4).
Рис. 4. Форма волны в режиме резание. Под воздействием тока происходит непрерывное движение ионов внутри клетки, что приводит к резкому повышению температуры и выпариванию внутриклеточной жидкости. При подаче энергии объем клетки мгновенно увеличивается, оболочка лопается (лвзрыв), ткани разрушаются (рис.5). Освобожденные газы рассеивают теплоту, что предупреждает перегревание более глубоких слоев тканей. Поэтому ткани рассекаются с небольшой боковой температурной передачей и минимальной зоной некроза. Струп раневой поверхности незначителен (эффект поверхностной коагуляции). Следовательно, гемостатический эффект в режиме резания выражен слабо.
Рис. 5. Выпаривание клеток при резании. В режиме контактной коагуляции (десиккации) используется импульсный переменный ток с высоким напряжением. Короткий всплеск высокого напряжения с постепенным последующим затуханием синусоидальной волны сменяется периодом отсутствия электрической активности (лпокоя) (рис.6).
Рис. 6. Форма волны в режиме коагуляция.
Периоды электрической активности составляют только 6% времени. В промежутке времени, когда ЭХГ не производит энергию, ткани остывают. В режиме коагуляции нагревание тканей происходит не так быстро, как при резании. Короткий всплеск высокого напряжения приводит к деваскуляризации ткани, во время паузы происходит высушивание клеток (рис.7). К моменту следующего электрического пика сухие клетки обладают возросшим сопротивлением, приводящим к большему рассеиванию тепла и дальнейшему, более глубокому высушиванию ткани с денатурацией белка и образованием тромбов в сосудах. Так происходит гемостаз.
Рис. 7. Высушивание клеток при коагуляции. Одна из разновидностей электрического сигнала обеспечивает бесконтактную SPRAY - коагуляцию, или фульгурацию. При этом электрод не контактирует с тканями, энергия рассыпается виде пучка искр по поверхности ткани и глубина поражения минимальна (рис.8).
Рис. 8. Фульгурация. Происходит поверхностное местное воздействие, так как энергия быстро рассеивается. Это удобно для остановки неглубокого диффузного кровотечения. Глубину воздействия можно изменить, увеличив мощность ЭХГ, однако при этом возрастают шальные токи ёмкостного эффекта и недостаточной изоляции, что особенно опасно в лапароскопии.
Для достижения одновременного резания и коагуляции используют смешанный режим (рис.9).
Рис. 9. Форма волны при смешанном режиме. Смешанные потоки формируют при напряжении большем, чем при режиме резания, но меньшем, чем при режиме коагуляции. Смешанный режим обеспечивает высушивание прилежащих тканей (коагуляцию) с одновременным резанием. Современные ЭХГ имеют несколько смешанных режимов с различным соотношением обоих эффектов. В биполярных системах работают только в режиме коагуляции. Ткань, расположенную между электродами, обезвоживают по мере повышения температуры. Используют постоянное низкое напряжение. Несмотря на локальное воздействие, в биполярной элекрохирургии также происходит боковое распространение тепла, обусловленное теплопроводностью тканей. Температура, достаточная для возникновения некроза тканей, может быть зарегистрирована на расстоянии до 2 см от точки коагуляции. При коагуляции аргоновой струёй используются свойства электрохирургии и струи аргонового газа, который ионизируется под действием электрического тока, что повышает его электропроводность в сравнении с воздухом. Обладающая высокой электропроводимостью струя газа обеспечивает эффективный бесконтактный путь подачи тока к ткани, приводя к гемостазу и не вызывая глубокого повреждения тканей, что особенно эффективно при выполнении гемостаза паренхиматозных органов (рис. 10).
Рис. 10. Коагуляция аргоновой струёй. В процессе аргоновой коагуляции давление внутри брюшной полости может быстро увеличиваться выше желаемого уровня за счёт дополнительной подачи газа. Поэтому в процессе коагуляции троакар для инсуффляции должен быть открыт.
V.
ЭЛЕКТРОХИРУРГИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ И ИНСТРУМЕНТЫ Электрический генератор - устройство, вырабатывающее электрические колебания определенной формы. ЭХГ - источник электронов и напряжения. Основное его назначение - выработка тока определенной формы и частоты. Генератор условно может быть разделен на 4 узла: 1. схема автоматики 2. блок питания 3. усилитель мощности 4. плата управления и индикации Спектр аппаратов для электрохирургии весьма значителен. Одни предназначены для универсального применения, другие - для выполнения конкретных операций в отдельных областях хирургии. Номинальная мощность ЭХГ определяется его назначением. В целях безопасности она ограничена международным стандартом величины 300 Вт. Интенсивность воздействия, а в действительности - выходную мощность и напряжение, регулируют при помощи кнопок или ручек, расположенных на передней панели ЭХГ. Электроды хирурга для эндоскопической операции Электроды хирурга называют также активными и различают электроды для монополярной и биполярной электрохирургии. Инструменты, используемые в лапароскопической электрохирургии, имеют свои особенности: 1. большая длина 2. надежная изоляция от троакара 3. повышенные требования к безопасности 4. инструменты с подвижным рабочим концом имеют более сложное устройство, чем в открытой хирургии К сожалению, ни один из современных способов изоляции, включая керамическое покрытие, не гарантирует полной безопасности от прямого пробоя электроэнергии. Повреждение изоляции может произойти во время стерилизации, во время прохождения инструмента через троакар, особенно, если в троакаре используется жёсткий клапан. Электрод пациента, который называют также пассивным, представляет электропроводную пластину для электрического соединения ЭХГ с участком тела пациента. Для предотвращения нагревания тканей в месте контакта необходимо получить наименьшую плотность тока в этой зоне. Достигнуть этого можно, увеличив площадь соприкосновения и максимально снизив переходное сопротивление. Поэтому пластина пациента в отличие от электрода хирурга имеет значительную площадь контакта с телом пациента (не менее 100 см2), при этом электрический поток рассеивается в области пластины, предотвращая перегревание тканей. Использование марлевых прокладок, смоченных жидкостью с высокой электропроводностью, не рекомендуется в связи с тем, что в процессе операции под действием тепла может произойти их высыхание, что повлечёт значительное повышение переходного сопротивления и развитие ожога. Правильная установка пластины пациента обеспечивает оптимальное резание и коагуляцию при небольшой мощности ЭХГ, позволяет предупредить ожог тканей. Это особенно важно понимать с учётом того, что кожа и подкожная жировая клетчатка - плохо кровоснабжаемые ткани, соответственно, имеющие большее сопротивление в отличие, например, от обильно васкуляризированных мышц и внутренних органов. С точки зрения безопасности, важный момент - целостность цепи пластины пациента, соединённой с заземлённым гнездом ЭХГ. В настоящее время используют автоматический контроль непрерывности цепи пациента. Кабель состоит из двух проводов, каждый из которых соединяют с пластиной независимо. При нарушении целостности цепи пациента срабатывает система блокировки, слышен звуковой сигнал, работа генератора прекращается. Следует помнить, что 70% ожогов при использовании электрохирургии исторически наблюдалось в зоне расположения электрода пациента. VI. ПРАВИЛА ПОЛЬЗОВАНИЯ ЭЛЕКТРОХИРУРГИЧЕСКИМ ОБОРУДОВАНИЕМ - ЭХГ и инструменты должны быть проверены до операции, особое внимание уделяют целостности изоляции электродов и кабелей. - Кабели от электродов не должны касаться тела пациента или операционного стола. - Параметры коагуляции и резания на передней панели ЭХГ устанавливают до начала операции, ориентируясь на предшествующий опыт работы и используя минимальную мощность работы ЭХГ, достаточную для получения необходимого результата. - При наличии у пациента имплантированного кардиостимулятора работают на малой мощности в дискретном, предпочтительно биполярном, режиме. - Операционный стол должен быть заземлён. Недопустим контакт тела пациента с металлическими частями операционного стола. - Электрод пациента помещают как можно ближе к зоне электрохирургического воздействия, он должен быть надёжно фиксирован и плотно прилегать всей своей поверхностью на безволосом или бритом от волос участке кожи. Электрод не располагают в области суставов, поверхностно расположенных костей скелета, на участках кожи с грубыми рубцами.
- Для предотвращения ожогов электропроводящие устройства, например, анестезиологические аппараты слежения, следует располагать как можно дальше от операционного поля и электродов. - при невозможности изоляции тела пациента от электропроводящих предметов, следует обеспечить надёжный контакт между этим предметом и телом. Самое опасное - наличие плохого электрического контакта и недостаточность поверхности его прилегания к телу. VII. ОСЛОЖНЕНИЯ ВЫСОКОЧАСТОТНОЙ ЭЛЕКТРОХИРУРГИИ И ИХ ПРОФИЛАКТИКА 1. Поражения током низкой частоты делят на электротравмы и электроудары: 1. Электротравмы - нарушение целостности ткани в виде ожогов, знаков тока и др. 2. Электроудары - возбуждение живых тканей проходящим через них током, приводящее к судорожным сокращениям мышц, что может привести к нарушению жизненно важных функций. Причины: Неисправность электрохирургического генератора и других приборов. Демодуляция высокочастотной энергии, возникающая при контакте электрода хирурга с металлическими предметами: другой инструмент, троакар и т.д. 2. Ожоги тканей: Механизмы развития: 1. Ожог при непосредственной работе активным электродом, когда воздействие происходит на посторонние ткани, оказавшиеся в операционном поле. 2. Ожог тканей электродом, находящимся под напряжением, при случайном нажатии педали управления. 3. Ожог в области расположения электрода пациента. 4. Ожог как результат остаточного термического воздействия электрода (нагретый электрод) на ткани после прекращения его активации. VIII. ОБЩИЕ ПРАВИЛА ПРИМЕНЕНИЯ ВЫСОКОЧАСТОТНОЙ ЭЛЕКТРОХИРУРГИИ В ЛАПАРОСКОПИИ 1.Электрод и особенно его изоляцию тщательно осматривают перед каждой операцией. 2.При малейшем подозрении на нарушение изоляции электрод удаляют из операционной. 3.Генератор включают до операции, его исправность контролирует оперирующий хирург. 4.На генераторе устанавливают минимальные цифры мощности, обеспечивающие необходимое воздействие. 5.Дважды проверяют правильность расположения электрода пациента. 6.Введение электрода через троакар производят осторожно, памятуя о сохранности диэлектрического покрытия;
этот же принцип соблюдают при очистке, дезинфекции и стерилизации инструмента. 7.При работе строго соблюдают следующую последовательность действий: а. Электрод, подключённый к кабелю, через троакар под контролем видеомонитора вводят в брюшную полость. б. Ткань захватывают инструментом и по возможности приподнимают (отводят) над окружающими образованиями. Направление тракции должно быть выдержано строго по оси инструмента, внутрь троакара. В другом случае (гемостаз шарообразным электродом) хирург просто касается инструментом тканей. в. Нажатием на педаль подают напряжение в одном из выбранных режимов. Хирург делает это только после создания замкнутой цепи, т.е. инструмент должен соприкасаться с тканью. г. Производят резание или коагуляцию. д. Сразу же после окончания воздействия подачу тока прекращают (педаль отпускают). е. Инструмент извлекают из брюшной полости, помня о том, что электрод сохраняет опасную температуру ещё на протяжении 2-4 с. 8. Следует избегать использования электрохирургического воздействия около таких металлических предметов, как эндохирургические инструменты, клипсы, троакары.
СОЗДАНИЕ ОТКРЫТОЙ ЦЕПИ ПОД НАПРЯЖЕНИЕМ В ЛАПАРОСКОПИИ КРАЙНЕ НЕЖЕЛАТЕЛЬНО.
Использование биполярной коагуляции в лапароскопии способно снизить частоту осложнений, возникающих из-за прямого и ёмкостного пробоя электроэнергии, а также повреждения изоляции инструментов. IX. ОСЛОЖНЕНИЯ ВЫСОКОЧАСТОТНОЙ ЭЛЕКТРОХИРУРГИИ В ЛАПАРОСКОПИИ Повреждение внутренних органов в лапароскопии может произойти в двух зонах: а. В зоне эндоскопического обзора и обычно связано с дефектами хирургической техники: движение электрода, находящегося под напряжением, не вдоль оси троакара, а в сторону;
при неправильной оценке изменённой анатомии органов. в. Вне зоны эндоскопического обзора происходит вследствие:
1. Дефекта изоляции электрода. 2. Ёмкостного пробоя электроэнергии. 3. Прямого пробоя электроэнергии. Дефект изоляции электрода Диэлектрическое покрытие эндохирургических электродов предотвращает схождение тока на троакар или на прилежащее органы. Изоляция любого электрода имеет две характеристики: плотность и диэлектрическое сопротивление (характеристика изоляционной способности). Даже небольшой, не видимый глазом дефект может привести к высвобождению 100% энергии на прилежащие органы и ткани в зоне, недоступной обзору. Тем не менее наилучший способ проверки износа - осмотр инструмента. Опасность нарушения изоляции зависит от расположения дефекта (рис.11).
Рис. 11. Зоны возможного расположения дефекта изоляции инструмента. Наиболее часто это происходит в дистальной части электрода (зона 1) в результате повреждения инструмента в момент прохождения через клапан троакара и постоянного термического воздействия. Хотя ткани в зоне 1 расположены в поле зрения хирурга, нарушение изоляции может привести к повреждению кишечника или других органов. Значительный по площади дефект изоляции ведёт к заземлению и сбросу энергии на другие ткани органы, например печень, без их повреждения, но со значительной потерей эффективности работы на конце инструмента. Повреждение изоляции электрода в зоне 2, расположенной вне троакара и недоступной обзору, наиболее опасно. Зона 3 - часть электрода, располагающаяся внутри троакара, очень вариабельна по протяженности и зависит, как от длины троакара, так и от глубины расположения зоны операции от передней брюшной стенки. Нарушение изоляции в зоне 3 при работе с пластмассовыми троакарами не фиксируется. При использовании металлических троакаров возникает поток заряженных частиц между металлом электрода и троакара. Происходит демодуляция с выработкой тока низкой частоты, что вызывает нейромышечную стимуляцию, подёргивание мышц брюшной стенки и диафрагмы. Более продолжительное сбрасывание энергии через троакар может вызвать высушивание тканей кожи и брюшной стенки с возрастанием электрического сопротивления тканей, приводящее к образованию ожога. При этом возникают помехи на мониторе, практически полностью теряется эффективность воздействия на ткани. Дефекты изоляции в зоне 4 - ручке электрода - практически безопасны для пациента, но могут вызвать ожог кисти хирурга. Ёмкостный пробой электроэнергии. Эффект образования ёмкостного индуцированного тока был описан выше. Электрическая энергия, накопившаяся на проводнике (троакар) может сброситься на контактирующие с ним органы и ткани (рис.12).
Рис. 12. Поражение стенки кишки ёмкостным током. Вызовет ли шальная энергия какие-либо клинические проявления, зависит от двух факторов: а. общее количество энергии, производимой ёмкостью б. концентрация потока во время его прохождения к электроду пациента. Ёмкостный эффект может привести к схождению 70% исходной мощности тока, хотя он проявляется без прямого электрического контакта и дефектов изоляции. В лапароскопии такой эффект можно наблюдать между электрохирургическим инструментом и троакаром или переходной вставкой. Индуцированный поток к троакару возрастает с увеличением длины и радиуса инструмента, а также с увеличением длины, но уменьшением радиуса троакара. Таким образом, наибольший поток шального тока будет индуцироваться при работе 10-миллиметровым инструментом через 10миллиметровый троакар, наименьший - при работе 5-миллиметровым инструментом через 10- миллиметровый троакар. Кроме того ёмкостный эффект возрастает:
- в режиме коагуляции, в сравнении с режимом резания, - при увеличении мощности, - при использовании инструментов с некачественным диэлектрическим покрытием, - при использовании работающего электрода в открытой цепи (электрод активирован, но не соприкасается с тканями). При использовании цельнометаллических троакаров шальная энергия ёмкостного пробоя не приводит к развитию электротермических повреждений внутренних органов, так как энергия безвредно рассеивается через ткани передней брюшной стенки (рис. 13А).
Рис. 13. А - сброс ёмкостной энергии на переднюю брюшную стенку при работе через металлический троакар;
В - сброс ёмкостной энергии на кишку при работе через металлический троакар, установленный в пластмассовый фиксатор. Принципиально иная ситуация возникает при использовании комбинированных (металл-пластмасса) или металлических троакаров, но с пластмассовыми фиксаторами к передней брюшной стенке (рис. 13В). При этом брюшная стенка контактирует только с неэлектропроводным материалом и шальные токи ёмкостного эффекта концентрируются на металлической части троакара. Индуцированный заряд может разрядиться на внутренние органы при случайном соприкосновении металлического проводника (троакара) в ходе операции. Небольшая площадь контакта в этом случае обеспечит высокую плотность тока с последующим ожогом и перфорацией органа. Прямой пробой происходит, когда активный электрод касается металлического инструмента (например, лапароскопа) в пределах брюшной полости (рис. 14).
Рис. 14. Прямой пробой электрическим током. В этом случае происходит прямая передача энергии с электрода через лапароскоп на другие ткани и органы. Для профилактики осложнений прямого пробоя предпочтительной является работа через цельнометаллические троакары, когда происходит рассеивание шальной энергии на переднюю брюшную стенку.
Аномальные пути движения электрического тока Выполняя электрохирургическое воздействие, хирург предполагает, что оно произойдёт в желаемой точке, т.е. в зоне контакта электрод-ткань. Однако в ряде случаев ток выбирает иной, аномальный путь движения и выделяет энергию в совершенно неожиданном месте, что может привести к тяжёлым ожогам тканей с малопредсказуемыми последствиями. Возможны следующие ситуации: а. Сброс заряда через жидкость. Как уже говорилось выше, согласно закону физики ток всегда идёт к пластине пациента по кратчайшему пути с наименьшим сопротивлением. Диэлектрическое покрытие электрода, смоченное жидкостью, становится хорошим проводником и создаёт аномальный путь движения электрического тока. Энергия может выделиться на любом органе, которого касается инструмент в брюшной полости (рис. 15).
Рис. 15. Электрохирургическое поражение стенки кишки через жидкость. в. Сброс на троакар. Эта ситуация возникает как при повреждении изоляции электрода в зоне троакара (была рассмотрена выше), так и при контакте неизолированного рабочего конца инструмента, когда он находится вне зоны видимости и приводит к неэффективности электровоздействия на ткани, высушиванию или ожогу тканей брюшной стенки вокруг троакара, появлению эффекта демодуляции с образованием тока низкой частоты (описан выше). г. Разряд на металлические клипсы. Эта опасность возникает при работе электродом в непосредственной близости с уже наложенными металлическими клипсами или скобками. Передача энергии на них может привести к ожогу и прорезыванию клипс с последующей дегерметизацией. д. Аномальные пути, возникающие во время операции. В процессе коагуляции происходит высушивание тканей, и сопротивление их возрастает. В результате могут возникать новые, альтернативные пути движения тока, где сопротивление окажется меньшим. Кроме того, в процессе коагуляции спаек соединительная ткань сморщивается, спайки укорачиваются, вероятность прямого ожога стенки органа возрастает. Примером такой ситуации может служить, описанное в литературе осложнение, когда в процессе операции лапароскопической стерилизации при коагуляции маточной трубы возник аномальный сброс энергии через дистальный отдел трубы и фимбрии на стенку кишки с ожогом и последующей её перфорацией, так как резко увеличилось сопротивление проксимального отдела трубы (рис. 16).
Рис. 16. Аномальный путь движения электротока. Аналогичная ситуация возникает, когда поэтапная коагуляция спайки между кишкой и передней брюшной стенкой происходит в направлении кишки. В этом случае может возникнуть повреждение в месте фиксации спайки к стенке кишки. д. Туннелирование тока. Ток идет по пути наименьшего сопротивления: насыщенные сосудами органы, сами сосуды, различные протоки и кишечник. В этих случаях возникают аномальные пути движения тока, где и выделяется энергия. Внутрибрюшное возгорание при лапароскопических операциях В лапароскопической хирургической практике используется 100% углекислый газ, так как он не горюч и не взрывается при появлении искры. В литературе описано несколько серьёзных осложнений, связанных с возгоранием других видов инсуффлируемого газа, таких как кислород, закись азота при ошибочном их использовании для создания пневмоперитонеума вместо углекислого газа. X. МЕРЫ БЕЗОПАСНОСТИ В ЛАПАРОСКОПИИ 1.Использовать одноразовые инструменты только один раз. 2.Осматривать инструменты для проверки целостности изоляции. 3.Не применять электрохирургические инструменты с комбинированными троакарами или пластмассовыми фиксаторами.
4.Использовать металлические фиксаторы для всех металлических инструментов (например, лапароскопа). 5.Использовать по возможности минимальную мощность ЭХГ. 6.Избегать коагуляции при высоком напряжении. 7.Не создавать открытой цепи под напряжением. Подавать напряжение только после прикосновения электрода к тканям. 8.После применения охлаждать конец инструмента в поле зрения лапароскопа. 9.Помнить о возможном нарушении изоляции в цепи и возможности ёмкостного пробоя. 10.По возможности использовать биполярную коагуляцию. 11.Тщательно осматривать маркировку баллона с газом перед началом инсуффляции. 12.Не применять ЭХ на малых тканевых структурах (менее 1 мм), так как при этом возрастает опасность возникновения аномальных путей движения тока. ЛИТЕРАТУРА 1. Савельев В.С. (Ред.) Эндоскопическая хирургия. М, 2001.
2.
Степанов В.Н. (Ред.) Атлас лапароскопических операций в урологии. М, 2001.
3. Савельева Г.М. (Ред.) Лапароскопия в гинекологии. М, 2000.
4.
Запорожан В.Н. (Ред.) Видео-эндоскопические операции в хирургии и гинекологии. Киев, 2000.
5. Сухопара Ю.Н. (Ред.) Основы неотложной лапароскопической хирургии. СПб, 2003. 6. Гери Дж. Винд (Ред.) Прикладная лапароскопическая анатомия: брюшная полость и малый таз. М, 1999. 7. Bishoff JT, Allaf ME, Kirkels W, et al: Laparoscopic bowel injury: Incidence and clinical presentation. J Urol 1999;
3:887Ц891. 8. Cadeddu JA, Chan DY, Hedican, et al: Retroperitoneal access for transperitoneal laparoscopy in patients at high risk for intra-abdominal scarring. J Endourol 1999;
13:567Ц570. 9. Chen RN, Moore RG, Cadeddu JA, et al: Laparoscopic renal surgery in patients at high risk for intra-abdominal or retroperitoneal scarring. J Endourol 1998;
12:143Ц146.
10.Lew JKL, Gin T, Oh TE: Anaesthetic problems during laparoscopic cholecystectomy. Anaesth Intens Care 1992;
20:91. 11.Rassweiler J, Frede T, Henkel TO, et al: Nephrectomy: A comparative study between the transperitoneal and retroperitoneal laparoscopic versus the open approach. Eur Urol 1998;
33:489Ц496. 12.Flowers JL, Jacobs S, Cho E, et al: Comparison of open laparoscopic live donor nephrectomy. Ann Surg 1997;
226:483Ц490. 13.Dunkin BJ, Johnson LB, Kuo PC: A technical modification eliminates early ureteral complications after laparoscopic donor nephrectomy. J Am Coll Surg 2000;
190:96Ц97. 14.Keeley FX, Tolley DA: A review of our first 100 cases of laparoscopic nephrectomy: Defining risk factors for complications. Br J Urol 1998;
82:615Ц618. 15.Gill IS, Kavoussi LR, Clayman RV, et al: Complications of laparoscopic nephrectomy in 185 patients: A multi-institutional review. J Urol 1995;
154:479Ц483. 16.Doublet JD, Belair G: Retroperitoneal laparoscopic nephrectomy is safe and effective in obese patients: A comparative study of 55 procedures. Urology 2000;
56:63Ц66. 17.Capelouto CC, Kavoussi LR: Complications of laparoscopic surgery. Urology 1993;
42:2Ц12. 18.Rassweiler JJ, Fornara P, Weber M, et al: Laparoscopic nephrectomy: The experience of the laparoscopic working group of the German Urologic Association. J Urol 1998a;
160:18Ц21. 19.Adams JB, Micali S, Moore RG, et al: Complications of extraperitoneal balloon dilation. J Endourol 1996;
10:375Ц378. 20.Jacobs SC, Cho E, Dunkin BJ, et al: Laparoscopic nephrectomy in the markedly obese living renal donor. Urology 2000;
56:926Ц929. 21.Ratner LE, Montgomery RA, Maley WR, et al: Laparoscopic live donor nephrectomy: The Recipient. Transplantation 2000;
69:2319Ц2323.