Introduction
Dans les procédures chirurgicales modernes, l'appareil électrochirurgical à haute fréquence (HFESU) est devenu un outil indispensable. Ses applications couvrent un large éventail de domaines chirurgicaux, de la chirurgie générale aux microchirurgies hautement spécialisées. En générant des courants électriques à haute fréquence, il peut couper efficacement les tissus, coaguler les vaisseaux sanguins pour contrôler les saignements et même effectuer des procédures d'ablation. Cela réduit non seulement considérablement la durée de l'intervention chirurgicale, mais améliore également la précision de l'opération, apportant ainsi plus d'espoir de guérison aux patients.
Cependant, parallèlement à son utilisation intensive, le problème des brûlures causées par les appareils électrochirurgicaux à haute fréquence est progressivement apparu. Ces brûlures peuvent aller de légères lésions tissulaires à des blessures graves pouvant entraîner des complications à long terme pour les patients, telles que des infections, des cicatrices et, dans les cas graves, des lésions organiques. La survenue de ces brûlures augmente non seulement la douleur du patient et la durée de l'hospitalisation, mais présente également un risque potentiel pour le succès de l'intervention chirurgicale.
Il est donc très important d'explorer les causes courantes de brûlures lors de l'utilisation d'appareils électrochirurgicaux à haute fréquence et les mesures préventives correspondantes. Cet article vise à fournir une compréhension globale de ce problème au personnel médical, aux opérateurs de matériel chirurgical et à ceux qui s'intéressent à la sécurité chirurgicale, afin de réduire l'incidence de telles brûlures et d'assurer la sécurité et l'efficacité des procédures chirurgicales.
Principe de fonctionnement de haute fréquence l'unité électrochirurgicale
L'unité électrochirurgicale à haute fréquence fonctionne sur la base du principe de conversion de l'énergie électrique en énergie thermique. Le mécanisme de base implique l'utilisation d'un courant alternatif à haute fréquence (généralement dans la plage de 300 kHz à 3 MHz), qui est bien au-dessus de la plage de fréquences capable de stimuler les cellules nerveuses et musculaires (la fréquence de réponse nerveuse et musculaire du corps humain est généralement inférieure à 1 000 Hz). Cette caractéristique haute fréquence garantit que le courant électrique utilisé par l'unité électrochirurgicale peut chauffer et couper les tissus sans provoquer de contractions musculaires ou de stimulations nerveuses, qui sont des problèmes courants avec les courants électriques basse fréquence.
Lorsque l'unité électrochirurgicale haute fréquence est activée, un circuit électrique est établi. Le générateur de l'unité électrochirurgicale produit un courant électrique à haute fréquence. Ce courant traverse ensuite un câble jusqu'à l'électrode active, qui est la partie de l'instrument chirurgical qui entre directement en contact avec les tissus pendant l'opération. L'électrode active est conçue sous différentes formes en fonction des besoins chirurgicaux, comme une électrode en forme de lame pour la coupe ou une électrode en forme de boule pour la coagulation.
Une fois que le courant atteint l’électrode active, il rencontre le tissu. Les tissus du corps humain ont une certaine résistance électrique. Selon la loi de Joule (, où est la chaleur générée, est le courant, est la résistance et est le temps), lorsque le courant haute fréquence traverse le tissu avec une résistance, l'énergie électrique est convertie en énergie thermique. La température au point de contact entre l'électrode active et le tissu augmente rapidement.
Pour la fonction de coupe, la température élevée générée à la pointe de l'électrode active (atteignant généralement des températures autour de 300 à 1 000 °C) vaporise les cellules des tissus en très peu de temps. L'eau contenue dans les cellules se transforme en vapeur, provoquant l'éclatement et la séparation des cellules les unes des autres, obtenant ainsi l'effet de coupure des tissus. Ce processus est très précis et peut être contrôlé en ajustant la puissance et la fréquence de l'unité électrochirurgicale, ainsi que la vitesse de déplacement de l'électrode active.
Concernant la fonction hémostase, un réglage de puissance inférieur est généralement utilisé par rapport au mode coupe. Lorsque l’électrode active touche les vaisseaux sanguins qui saignent, la chaleur générée coagule les protéines du sang et des tissus environnants. Cette coagulation forme un caillot qui bloque le vaisseau sanguin, arrêtant ainsi le saignement. Le processus de coagulation est également lié à la capacité des tissus à absorber la chaleur. Différents tissus ont des résistances électriques et des capacités d'absorption de chaleur différentes, qui doivent être prises en compte pendant l'opération pour garantir une hémostase efficace sans endommager excessivement les tissus normaux environnants.
En résumé, l'unité électrochirurgicale à haute fréquence utilise l'effet thermique généré par le courant électrique à haute fréquence traversant les tissus avec résistance pour effectuer la coupe et l'hémostase des tissus, qui constituent une technologie fondamentale et cruciale dans les procédures chirurgicales modernes.
Causes courantes de brûlures
Brûlures liées aux plaques
Les brûlures liées aux plaques sont l'un des types courants de brûlures causées par les appareils électrochirurgicaux à haute fréquence. La principale raison de ce type de brûlure est la densité de courant excessive au niveau de la plaque. Selon les normes de sécurité, la densité de courant au niveau de la plaque doit être inférieure à . Lors du calcul basé sur la puissance maximale et en travaillant sous la charge nominale, la surface minimale de la plaque est , qui est la valeur limite la plus basse de la surface de la plaque. Si la surface de contact réelle entre la plaque et le patient est inférieure à cette valeur, il existe un risque de brûlure de la plaque.
Plusieurs facteurs peuvent conduire à une réduction de la surface de contact effective entre la plaque et le patient. Par exemple, le type de plaque d’électrode est important. Les plaques d'électrodes métalliques sont dures et ont une mauvaise adhérence. Pendant l'opération, ils s'appuient sur le poids du patient pour appuyer sur la plaque. Lorsque le patient bouge, il est difficile de garantir la zone de contact efficace de la plaque et des brûlures risquent de se produire. Les plaques d'électrodes à gel conducteur nécessitent l'application d'une pâte conductrice avant utilisation. Lorsque le gel conducteur de la plaque négative sèche ou est placé sur une zone humide de la peau, il peut également brûler le patient. Bien que les plaques d'électrode jetables enveloppées d'adhésif aient une bonne conformité et une forte adhérence, ce qui peut garantir la zone de contact pendant l'opération, une utilisation inappropriée telle qu'une utilisation répétée ou une expiration peut toujours entraîner des problèmes. Une utilisation répétée peut salir la plaque, avec une accumulation de squames, de cheveux et de graisse, entraînant une mauvaise conductivité. Les plaques périmées peuvent avoir des propriétés adhésives et conductrices réduites, augmentant ainsi le risque de brûlures.
De plus, l'emplacement de placement de la plaque affecte également la zone de contact. Si la plaque est placée sur une partie du corps présentant une pilosité excessive, les cheveux peuvent agir comme un isolant, augmentant l'impédance et la densité de courant au niveau de la zone de la plaque, empêchant la conduction normale du courant, générant un phénomène de décharge et pouvant conduire à des brûlures thermiques. Placer la plaque sur une proéminence osseuse, une articulation, une cicatrice ou d'autres zones où il est difficile d'assurer une zone de contact large et uniforme peut également poser des problèmes. Les proéminences osseuses sont difficiles à assurer une zone de contact suffisante et affectent l'uniformité du contact. La pression au niveau de la proéminence osseuse est relativement élevée et la densité de courant qui la traverse est relativement importante, augmentant le risque de brûlures.
Brûlures non liées aux plaques
Rayonnement haute fréquence
Des brûlures par rayonnement à haute fréquence se produisent lorsque le patient porte ou que ses membres entrent en contact avec des objets métalliques pendant l'opération. Les unités électrochirurgicales à haute fréquence génèrent de puissants champs électromagnétiques à haute fréquence pendant leur fonctionnement. Lorsqu’un objet métallique est présent dans ce champ électromagnétique, une induction électromagnétique se produit. Selon la loi de Faraday sur l'induction électromagnétique ( , où est la force électromotrice induite, le nombre de tours de la bobine et le taux de variation du flux magnétique), un courant induit est généré dans l'objet métallique. Ce courant induit peut provoquer un échauffement local de l'objet métallique et des tissus environnants.
Par exemple, si un patient porte un collier ou une bague en métal pendant l'opération, ou si un instrument chirurgical en métal touche accidentellement le corps du patient, un circuit en boucle fermée se forme entre l'objet métallique et le corps du patient. Le courant haute fréquence dans le champ électromagnétique circule à travers ce circuit et, en raison de la section transversale relativement petite du point de contact entre l'objet métallique et le tissu, la densité de courant à ce point est très élevée. Selon la loi de Joule ( ), une grande quantité de chaleur est générée en peu de temps, ce qui peut provoquer de graves brûlures aux tissus du patient.
Court-circuit
Les courts-circuits peuvent également entraîner des brûlures lors de l'utilisation d'appareils électrochirurgicaux à haute fréquence. Avant d'utiliser l'appareil, si l'opérateur ne vérifie pas si chaque ligne est intacte, des problèmes peuvent survenir. Par exemple, la couche d'isolation externe du câble peut être endommagée en raison d'une utilisation à long terme, d'un stockage inapproprié ou de forces externes, exposant les fils internes. Lorsque les fils dénudés entrent en contact les uns avec les autres ou avec d'autres objets conducteurs, un court-circuit se produit.
De plus, lors de l’utilisation d’une plaque dure, si la matière organique de surface n’est pas éliminée à temps, cela peut affecter la conductivité électrique et les performances d’isolation de la plaque. Au fil du temps, cela peut conduire à la formation d'un chemin conducteur entre la plaque et d'autres parties du circuit, provoquant un court-circuit. Un entretien régulier par une personne dédiée est également crucial. Sans inspection et entretien réguliers, les problèmes potentiels du circuit risquent de ne pas être découverts à temps, tels que des connexions desserrées, le vieillissement des composants, etc., ce qui peut tous augmenter le risque de courts-circuits.
Lorsqu'un court-circuit se produit, le courant dans le circuit augmente soudainement. Selon la loi d'Ohm (, où est le courant, est la tension et est la résistance), lorsque la résistance dans la partie du court-circuit diminue fortement, le courant augmente considérablement. Cette augmentation soudaine du courant peut provoquer une surchauffe des fils et des composants du circuit, et si la chaleur ne peut pas être dissipée à temps, elle sera transférée au corps du patient à travers les électrodes, entraînant des brûlures.
Étincelles basse fréquence
Les étincelles basse fréquence sont principalement causées par deux situations courantes. La première est lorsque le câble de la tête de couteau est cassé. Le courant haute fréquence dans l'appareil électrochirurgical est censé circuler de manière stable à travers le câble intact jusqu'à la tête du couteau. Cependant, lorsque le câble est rompu, le cheminement du courant est perturbé. A l'extrémité cassée du câble, le courant tente de trouver un nouveau chemin, ce qui conduit à la formation d'étincelles. Ces étincelles génèrent des courants basse fréquence.
L’autre situation est celle où l’appareil électrochirurgical est utilisé trop fréquemment. Par exemple, si le chirurgien démarre et arrête l'appareil électrochirurgical rapidement, par exemple en cliquant à plusieurs reprises sur le bouton d'activation sur une courte période, chaque activation et désactivation peut provoquer l'apparition d'une petite étincelle. Bien que chaque étincelle puisse sembler petite, lorsqu'elle s'accumule au fil du temps, elle peut provoquer un certain degré de brûlure à basse fréquence.
Les dommages causés par les étincelles à basse fréquence sont importants. Différentes des brûlures induites par un courant à haute fréquence qui se produisent généralement en surface, les brûlures induites par un courant à basse fréquence peuvent être plus dangereuses car elles peuvent affecter les organes internes. Par exemple, lorsque le courant basse fréquence pénètre dans le corps par le biais d'un câble cassé ou d'étincelles induites par un fonctionnement fréquent, il peut affecter directement le cœur. Le cœur est très sensible aux signaux électriques et des courants anormaux à basse fréquence peuvent interférer avec le système de conduction électrique normal du cœur, entraînant des arythmies et, dans les cas graves, un arrêt cardiaque.
Contact avec des liquides inflammables
Dans l'environnement de la salle d'opération, certains liquides inflammables sont souvent utilisés pour la désinfection, tels que la teinture d'iode et l'alcool. Les appareils électrochirurgicaux à haute fréquence génèrent des étincelles pendant leur fonctionnement. Lorsque ces étincelles entrent en contact avec des liquides inflammables, une réaction de combustion peut se produire.
L'alcool, par exemple, a un point d'éclair faible. Lorsque la gaze de désinfection imbibée d'alcool contient trop d'alcool et qu'elle mouille le champ de désinfection ou qu'il y a un excès d'alcool résiduel dans la zone d'opération et que l'unité électrochirurgicale est activée pour produire des étincelles, la vapeur d'alcool présente dans l'air peut s'enflammer. Une fois allumé, le feu peut se propager rapidement, provoquant non seulement des brûlures sur la peau du patient, mais mettant également en danger la sécurité de l'ensemble de la salle d'opération. Le processus de combustion peut être décrit par la formule de réaction chimique de la combustion de l'alcool : . Au cours de ce processus, une grande quantité de chaleur est libérée, ce qui peut provoquer de graves brûlures aux tissus environnants et également endommager les instruments chirurgicaux et les installations de la salle d'opération.
Mesures de prévention
Précautions liées au patient
Avant que le patient n'entre dans la salle d'opération, une évaluation préopératoire complète doit être effectuée. Tout d'abord, tous les objets métalliques sur le patient, tels que les bijoux (colliers, bagues, boucles d'oreilles), les lunettes à monture métallique et tout accessoire contenant du métal, doivent être retirés. Ces objets métalliques peuvent agir comme conducteurs dans le champ électromagnétique haute fréquence généré par l'appareil électrochirurgical, conduisant à la génération de courants induits et de brûlures potentielles, comme décrit dans la section sur les brûlures par rayonnement haute fréquence.
Pendant l'opération, il est crucial de s'assurer que le corps du patient n'entre en contact avec aucune partie métallique de la table d'opération ou tout autre équipement métallique. Si le patient a des antécédents d'implants métalliques, tels que des articulations artificielles, des plaques métalliques pour la fixation des fractures ou des implants dentaires, l'équipe chirurgicale doit connaître leur emplacement. Dans de tels cas, l’utilisation d’un appareil électrochirurgical bipolaire au lieu d’un appareil unipolaire peut être envisagée. Les unités électrochirurgicales bipolaires ont une boucle de courant plus petite, ce qui peut réduire le risque de courant traversant l'implant métallique et provoquant des brûlures. Par exemple, dans les chirurgies orthopédiques où il existe des implants métalliques dans le corps du patient, l'utilisation de l'électrochirurgie bipolaire peut minimiser les dommages potentiels causés par le courant haute fréquence interagissant avec le métal.
Plaque d'électrode - Précautions associées
La sélection de la plaque d'électrode appropriée est la première étape. Différents types de plaques d'électrodes ont leurs propres caractéristiques. Pour les patients adultes, une plaque d'électrode de taille adulte doit être choisie, tandis que pour les enfants et les nourrissons, des plaques d'électrode de taille pédiatrique correspondantes sont nécessaires. La taille de la plaque d'électrode doit être suffisante pour garantir que la densité de courant au niveau de la zone de la plaque se situe dans la plage de sécurité (inférieure à ). Les plaques d'électrodes jetables enveloppées d'adhésif sont préférées en raison de leur bonne conformité et de leur forte adhérence. Cependant, avant utilisation, il est nécessaire de vérifier soigneusement l'intégrité du gel conducteur présent sur la plaque, en s'assurant qu'il n'y a pas de fissures, de zones de dessèchement ou d'impuretés. L'utilisation des plaques d'électrodes périmées doit être strictement interdite, car leurs propriétés conductrices et adhésives peuvent s'être détériorées.
Le placement correct de la plaque d'électrode est également d'une grande importance. La plaque doit être placée sur une zone riche en muscles et sans poils, comme la cuisse, les fesses ou le haut du bras. Il faut éviter de le placer sur des proéminences osseuses, des articulations, des cicatrices ou des zones à pilosité excessive. Par exemple, si la plaque est placée sur une proéminence osseuse comme le coude ou le genou, la zone de contact peut être inégale et la pression à cet endroit est relativement élevée. Selon le principe de la densité de courant ( , où est la densité de courant, est le courant et est la surface), une zone de contact plus petite entraînera une densité de courant plus élevée, augmentant ainsi le risque de brûlures. De plus, la plaque doit être placée aussi près que possible du site chirurgical pour réduire la longueur du trajet du courant dans le corps du patient, mais en même temps, elle doit être éloignée d'au moins 15 cm de l'incision chirurgicale pour éviter toute interférence avec l'opération chirurgicale.
Précautions liées à l'équipement et au fonctionnement
Inspection de l'équipement
Avant l'opération, une inspection détaillée de l'appareil électrochirurgical haute fréquence et de ses lignes associées doit être effectuée. Vérifiez la couche d'isolation externe du câble pour déceler tout signe de dommage, tel que des fissures, des coupures ou des abrasions. Si la couche isolante est endommagée, les fils internes peuvent être exposés, augmentant ainsi le risque de courts-circuits et de brûlures. Par exemple, un câble qui a été plié trop fréquemment ou qui a été écrasé par des objets lourds peut avoir une couche isolante endommagée. De plus, testez la fonctionnalité de l'unité électrochirurgicale en exécutant une fonction d'autotest si disponible. Cela peut aider à détecter des problèmes potentiels dans le générateur, le panneau de commande et d'autres composants.
Pendant le fonctionnement, vérifiez périodiquement l'équipement pour déceler tout bruit, vibration ou génération de chaleur anormal. Des bruits anormaux peuvent indiquer des problèmes mécaniques dans l'appareil, tandis qu'une génération de chaleur excessive peut être le signe d'une surintensité ou d'une défaillance d'un composant. Par exemple, si l'appareil électrochirurgical émet un gémissement aigu pendant son fonctionnement, cela peut être le signe d'un dysfonctionnement du ventilateur du système de refroidissement, ce qui pourrait entraîner une surchauffe de l'appareil et des brûlures potentielles pour le patient.
Après l'opération, nettoyer et désinfecter le matériel selon les instructions du fabricant. Inspectez à nouveau l’équipement pour vous assurer qu’aucun dommage n’a été causé pendant l’opération. Vérifiez la présence de sang résiduel, de tissus ou d'autres contaminants sur les électrodes et les câbles, car ces substances peuvent affecter les performances et la sécurité de l'équipement si elles ne sont pas éliminées à temps.
Spécifications de fonctionnement
Les opérateurs d'appareils électrochirurgicaux à haute fréquence doivent être bien formés et familiers avec les procédures opératoires. Lors du réglage de la puissance de l'appareil électrochirurgical, commencez par une puissance faible et augmentez-la progressivement en fonction des besoins réels de l'opération. Par exemple, lors d’une intervention chirurgicale mineure, un réglage de puissance plus faible peut suffire pour la coupe des tissus et l’hémostase. Des réglages de puissance inutilement élevés peuvent provoquer une génération excessive de chaleur, entraînant des lésions tissulaires plus graves et un risque accru de brûlures.
Pendant l'opération, l'électrode active (couteau - tête) doit être maintenue fermement pour garantir une coupe et une coagulation précises. Évitez de placer l'électrode active en contact avec des tissus non cibles lorsqu'elle n'est pas utilisée. Par exemple, lorsque le chirurgien doit arrêter temporairement l'opération, la tête du couteau doit être placée dans une position sûre, par exemple dans un support spécial, plutôt que de la laisser sur le champ opératoire où elle pourrait accidentellement toucher le corps du patient et provoquer des brûlures.
Considérations environnementales
L'environnement de la salle d'opération joue un rôle essentiel dans la prévention des brûlures causées par les appareils électrochirurgicaux à haute fréquence. Tout d’abord, assurez-vous qu’il n’y a pas de gaz ou de liquides inflammables dans la salle d’opération. Les substances inflammables telles que les désinfectants à base d'alcool, l'éther (bien que moins couramment utilisés dans l'anesthésie moderne) et certains gaz anesthésiques volatils peuvent s'enflammer au contact des étincelles générées par l'appareil électrochirurgical. Avant d'utiliser l'appareil électrochirurgical, assurez-vous que la zone opératoire est sèche et que les désinfectants inflammables se sont complètement évaporés.
Contrôler la concentration d'oxygène dans la salle d'opération. Les environnements à haute concentration d'oxygène augmentent le risque d'incendie. Dans les zones où l'appareil électrochirurgical est utilisé, en particulier à proximité des voies respiratoires du patient, la concentration en oxygène doit être maintenue à un niveau sûr. Par exemple, lors d'interventions chirurgicales dans la cavité buccale ou nasale, des précautions supplémentaires doivent être prises pour garantir que le débit d'oxygène est correctement ajusté et qu'il n'y a pas de fuite d'oxygène à haute concentration à proximité du site chirurgical où l'appareil électrochirurgical est utilisé.
Conclusion
En conclusion, les appareils électrochirurgicaux à haute fréquence sont des outils essentiels et puissants dans les procédures chirurgicales modernes, mais le risque de brûlures lors de leur utilisation ne peut être négligé.
Pour prévenir ces brûlures, une série de mesures globales doivent être prises. Le personnel médical, les opérateurs de matériel chirurgical et toutes les personnes impliquées dans les interventions chirurgicales doivent avoir une compréhension approfondie de ces causes de brûlures et des mesures préventives. En suivant strictement les stratégies préventives, l'incidence des brûlures causées par les appareils électrochirurgicaux à haute fréquence peut être considérablement réduite. Cela garantit non seulement la sécurité des patients pendant l’intervention chirurgicale, mais contribue également au bon déroulement des interventions chirurgicales, améliorant ainsi la qualité et l’efficacité globales des traitements chirurgicaux. À l'avenir, la recherche et l'amélioration continues de la conception et de l'utilisation des unités électrochirurgicales à haute fréquence devraient améliorer encore la sécurité chirurgicale et les résultats pour les patients.
