Uvod
V sodobnih kirurških posegih je visokofrekvenčna elektrokirurška enota (HFESU) postala nepogrešljiv pripomoček. Njegove aplikacije segajo na širok spekter kirurških področij, od splošnih kirurgij do visoko specializiranih mikrokirurgij. Z ustvarjanjem visokofrekvenčnih električnih tokov lahko učinkovito prereže tkivo, koagulira krvne žile za nadzor krvavitve in celo izvaja postopke ablacije. To ne le znatno skrajša čas operacije, temveč tudi izboljša natančnost operacije, kar prinaša več upanja za ozdravitev bolnikov.
Vendar pa se je ob njegovi široki uporabi postopoma pojavil problem opeklin, ki jih povzročajo visokofrekvenčne elektrokirurške enote. Te opekline lahko segajo od blagih poškodb tkiva do hudih poškodb, ki lahko povzročijo dolgotrajne zaplete za bolnike, kot so okužbe, brazgotine in v hudih primerih poškodbe organov. Pojav teh opeklin ne le poveča bolnikovo bolečino in dolžino hospitalizacije, ampak predstavlja tudi potencialno tveganje za uspeh operacije.
Zato je zelo pomembno raziskati pogoste vzroke opeklin med uporabo visokofrekvenčnih elektrokirurških enot in ustrezne preventivne ukrepe. Namen tega članka je zagotoviti celovito razumevanje tega vprašanja za medicinsko osebje, operaterje kirurške opreme in tiste, ki jih zanima kirurška varnost, da bi zmanjšali pojavnost takih opeklin in zagotovili varnost in učinkovitost kirurških posegov.
Načelo delovanja visokofrekvenčne elektrokirurške enote
Visokofrekvenčna elektrokirurška enota deluje na principu pretvorbe električne energije v toplotno. Osnovni mehanizem vključuje uporabo visokofrekvenčnega izmeničnega toka (običajno v območju od 300 kHz do 3 MHz), ki je daleč nad frekvenčnim območjem, ki lahko stimulira živčne in mišične celice (odzivna frekvenca živcev in mišic človeškega telesa je na splošno pod 1000 Hz). Ta visokofrekvenčna značilnost zagotavlja, da lahko električni tok, ki ga uporablja elektrokirurška enota, segreje in reže tkivo, ne da bi povzročil mišične kontrakcije ali živčne stimulacije, kar so običajne težave z nizkofrekvenčnimi električnimi tokovi.
Ko se aktivira visokofrekvenčna elektrokirurška enota, se vzpostavi električni tokokrog. Generator v elektrokirurški enoti proizvaja visokofrekvenčni električni tok. Ta tok nato potuje po kablu do aktivne elektrode, ki je del kirurškega instrumenta, ki je med operacijo v neposrednem stiku s tkivom. Aktivna elektroda je zasnovana v različnih oblikah glede na kirurške potrebe, kot je elektroda v obliki rezila za rezanje ali elektroda v obliki krogle za koagulacijo.
Ko tok doseže aktivno elektrodo, naleti na tkivo. Tkiva v človeškem telesu imajo določen električni upor. Po Joulovem zakonu ( , kjer je proizvedena toplota, je tok, je upor in je čas), ko gre visokofrekvenčni tok skozi tkivo z uporom, se električna energija pretvori v toplotno energijo. Temperatura na kontaktni točki med aktivno elektrodo in tkivom hitro narašča.
Za funkcijo rezanja visoka temperatura, ki nastane na konici aktivne elektrode (običajno doseže temperature okoli 300–1000 °C), v zelo kratkem času upari celice tkiva. Voda v celicah se spremeni v paro, zaradi česar celice počijo in se ločijo druga od druge ter tako dosežejo učinek rezanja tkiva. Ta proces je zelo natančen in ga je mogoče nadzorovati s prilagajanjem moči in frekvence elektrokirurške enote ter hitrosti gibanja aktivne elektrode.
Kar zadeva funkcijo hemostaze, se običajno uporablja nižja nastavitev moči v primerjavi z načinom rezanja. Ko se aktivna elektroda dotakne krvavečih krvnih žil, ustvarjena toplota koagulira beljakovine v krvi in okoliškem tkivu. Ta koagulacija tvori strdek, ki blokira krvno žilo in ustavi krvavitev. Proces koagulacije je povezan tudi s sposobnostjo tkiva, da absorbira toploto. Različna tkiva imajo različne električne upore in sposobnost absorpcije toplote, kar je treba upoštevati med operacijo, da zagotovimo učinkovito hemostazo brez pretirane poškodbe okoliškega normalnega tkiva.
Če povzamemo, visokofrekvenčna elektrokirurška enota uporablja toplotni učinek, ki ga ustvari visokofrekvenčni električni tok, ki prehaja skozi tkiva z odpornostjo, za rezanje tkiva in hemostazo, kar je temeljna in ključna tehnologija v sodobnih kirurških posegih.
Pogosti vzroki za opekline
Opekline, povezane s ploščo
Opekline, povezane s ploščo, so ena od pogostih vrst opeklin, ki jih povzročajo visokofrekvenčne elektrokirurške enote. Glavni razlog za tovrstno opeklino je prevelika gostota toka na območju plošče. V skladu z varnostnimi standardi mora biti gostota toka na plošči manjša od . Pri izračunu glede na največjo moč in delo pod nazivno obremenitvijo je najmanjša površina plošče , kar je najnižja mejna vrednost površine plošče. Če je dejanska kontaktna površina med ploščo in bolnikom manjša od te vrednosti, se pojavi nevarnost opeklin plošče.
Obstaja več dejavnikov, ki lahko privedejo do zmanjšanja učinkovite kontaktne površine med ploščo in bolnikom. Pomembna je na primer vrsta elektrodne plošče. Kovinske elektrodne plošče so trde in imajo slabo skladnost. Med operacijo se zanašajo na pacientovo telesno težo, da pritisne ploščo. Ko se pacient premika, je težko zagotoviti učinkovito kontaktno površino plošče in verjetno pride do opeklin. Prevodne gelne elektrode zahtevajo nanos prevodne paste pred uporabo. Ko se prevodni gel na negativni plošči posuši ali ga položite na vlažen del kože, lahko pacienta tudi opeče. Čeprav imajo plošče elektrod, ovite z lepilom za enkratno uporabo, dobro skladnost in močan oprijem, kar lahko zagotovi kontaktno območje med operacijo, lahko nepravilna uporaba, kot je ponavljajoča se uporaba ali potek roka trajanja, še vedno povzroči težave. Ponavljajoča se uporaba lahko povzroči umazanijo plošče z nakopičenim prhljajem, dlakami in maščobo, kar povzroči slabo prevodnost. Plošče, ki jim je potekel rok uporabe, imajo lahko zmanjšane lepilne in prevodne lastnosti, kar poveča tveganje opeklin.
Poleg tega mesto namestitve plošče vpliva tudi na kontaktno površino. Če ploščo namestite na del telesa s prekomerno poraščenostjo, lahko lasje delujejo kot izolator, povečajo impedanco in gostoto toka na območju plošče, ovirajo normalno prevajanje toka, povzročijo pojav razelektritve in potencialno povzročijo toplotne opekline. Postavitev ploščice na kostno izboklino, sklep, brazgotino ali druga področja, kjer je težko zagotoviti veliko in enakomerno kontaktno površino, lahko povzroči tudi težave. Kostne izbokline težko zagotovijo zadostno kontaktno površino in vplivajo na enakomernost stika. Pritisk na prominenco kosti je razmeroma visok, gostota toka, ki poteka skozenj, pa je razmeroma velika, kar povečuje tveganje za opekline.
Opekline, ki niso povezane s ploščami
Visokofrekvenčno sevanje
Opekline zaradi visokofrekvenčnega sevanja nastanejo, ko pacient med operacijo nosi kovinske predmete ali pridejo njihovi udi v stik s kovinskimi predmeti. Visokofrekvenčne elektrokirurške enote med delovanjem ustvarjajo močna visokofrekvenčna elektromagnetna polja. Ko je kovinski predmet v tem elektromagnetnem polju, pride do elektromagnetne indukcije. V skladu s Faradayevim zakonom elektromagnetne indukcije ( , kjer je inducirana elektromotorna sila, je število ovojev tuljave in je hitrost spremembe magnetnega pretoka), se v kovinskem predmetu ustvari induciran tok. Ta inducirani tok lahko povzroči lokalno segrevanje kovinskega predmeta in okoliškega tkiva.
Na primer, če pacient med operacijo nosi kovinsko ogrlico ali prstan ali če se kovinski kirurški instrument po nesreči dotakne pacientovega telesa, se med kovinskim predmetom in pacientovim telesom ustvari zaprta zanka. Skozi to vezje teče visokofrekvenčni tok v elektromagnetnem polju in zaradi relativno majhne površine preseka kontaktne točke med kovinskim predmetom in tkivom je gostota toka na tem mestu zelo velika. Po Joulovem zakonu ( ) se v kratkem času ustvari velika količina toplote, ki lahko povzroči hude opekline pacientovega tkiva.
Kratek stik
Kratki stiki lahko povzročijo tudi opekline med uporabo visokofrekvenčnih elektrokirurških enot. Če operater pred uporabo naprave ne preveri, ali je vsaka linija nepoškodovana, lahko pride do težav. Na primer, zunanja izolacijska plast kabla se lahko poškoduje zaradi dolgotrajne uporabe, nepravilnega shranjevanja ali zunanjih sil, ki razkrijejo notranje žice. Ko pridejo izpostavljene žice v stik med seboj ali z drugimi prevodnimi predmeti, pride do kratkega stika.
Poleg tega lahko pri uporabi trde plošče, če površinske organske snovi ne odstranimo pravočasno, to vpliva na električno prevodnost in izolacijo plošče. Sčasoma lahko to povzroči nastanek prevodne poti med ploščo in drugimi deli vezja, kar povzroči kratek stik. Prav tako je ključnega pomena redno vzdrževanje s strani namenske osebe. Brez rednega pregleda in vzdrževanja morebitnih težav v tokokrogu morda ne boste odkrili pravočasno, kot so ohlapne povezave, staranje komponent itd., kar lahko poveča tveganje za kratke stike.
Ko pride do kratkega stika, se tok v tokokrogu nenadoma poveča. Po Ohmovem zakonu ( , kjer je tok, je napetost in je upor), ko se upor v delu kratkega stika močno zmanjša, bo tok močno narasel. Ta nenaden porast toka lahko povzroči pregrevanje žic in komponent v vezju, in če toplote ni mogoče pravočasno odvesti, se bo prenesla na pacientovo telo skozi elektrode, kar bo povzročilo opekline.
Nizkofrekvenčne iskre
Nizkofrekvenčne iskre povzročata predvsem dve pogosti situaciji. Eno je, ko je kabel noža in glave pretrgan. Visokofrekvenčni tok v elektrokirurški enoti naj bi stabilno tekel po nepoškodovanem kablu do glave noža. Ko pa je kabel pretrgan, je tokovna pot motena. Na pretrganem koncu kabla poskuša tok najti novo pot, kar vodi do nastajanja isker. Te iskre ustvarjajo nizkofrekvenčne tokove.
Druga situacija je, ko se elektrokirurška enota uporablja prepogosto. Na primer, če kirurg hitro zažene in zaustavi elektrokirurško enoto, kot je večkratno klikanje gumba za aktiviranje v kratkem času, lahko vsaka aktivacija in deaktivacija povzroči majhno iskrico. Čeprav se lahko zdi, da je vsaka iskra majhna, lahko, če se sčasoma naberejo, povzročijo določeno stopnjo nizkofrekvenčnih opeklin.
Škoda nizkofrekvenčnih isker je velika. Za razliko od opeklin, povzročenih z visokofrekvenčnim tokom, ki so običajno na površini, so lahko opekline, povzročene z nizkofrekvenčnim tokom, bolj nevarne, saj lahko prizadenejo notranje organe. Na primer, ko nizkofrekvenčni tok vstopi v telo skozi pretrgan kabel ali iskre, ki jih povzroči pogosto delovanje, lahko neposredno vpliva na srce. Srce je zelo občutljivo na električne signale in nenormalni nizkofrekvenčni tokovi lahko motijo normalni električni prevodni sistem srca, kar povzroči aritmije in v hudih primerih srčni zastoj.
Stik z vnetljivimi tekočinami
V okolju operacijske sobe so pogosto nekatere vnetljive tekočine, ki se uporabljajo za razkuževanje, kot sta jodova tinktura in alkohol. Visokofrekvenčne elektrokirurške enote med delovanjem ustvarjajo iskre. Ko te iskre pridejo v stik z vnetljivimi tekočinami, lahko pride do reakcije gorenja.
Alkohol ima na primer nizko plamenišče. Ko z alkoholom namočeno dezinfekcijsko gazo ostane preveč alkohola in ta zmoči dezinfekcijsko prevleko ali če je v območju operacije preveč alkohola in se elektrokirurška enota aktivira, da proizvede iskre, se lahko alkoholne pare v zraku vžgejo. Ko se požar vžge, se lahko hitro razširi in ne povzroči le opeklin na pacientovi koži, ampak ogrozi tudi varnost celotne operacijske sobe. Proces gorenja lahko opišemo s formulo kemijske reakcije gorenja alkohola: . Med tem procesom se sprosti velika količina toplote, ki lahko povzroči hude opekline okoliškega tkiva in lahko povzroči tudi poškodbe kirurških instrumentov in prostorov operacijske sobe.
Preventivni ukrepi
Previdnostni ukrepi, povezani s pacientom
Preden pacient vstopi v operacijsko sobo, je treba opraviti celovit pregled pred operacijo. Najprej je treba odstraniti vse kovinske predmete na pacientu, kot so nakit (verižice, prstani, uhani), očala s kovinskimi okvirji in vse kovinske dodatke. Ti kovinski predmeti lahko delujejo kot prevodniki v visokofrekvenčnem elektromagnetnem polju, ki ga ustvarja elektrokirurška enota, kar povzroči nastanek induciranega toka in potencialnih opeklin, kot je opisano v razdelku o opeklinah zaradi visokofrekvenčnega sevanja.
Med operacijo je ključnega pomena zagotoviti, da pacientovo telo ne pride v stik s kovinskimi deli operacijske mize ali druge kovinske opreme. Če ima pacient v preteklosti kovinske vsadke, kot so umetni sklepi, kovinske ploščice za fiksacijo zlomov ali zobne vsadke, se mora kirurška ekipa zavedati njihove lokacije. V takih primerih lahko razmislite o uporabi bipolarne elektrokirurške enote namesto unipolarne. Bipolarne elektrokirurške enote imajo manjšo tokovno zanko, kar lahko zmanjša tveganje, da bi tok prešel skozi kovinski vsadek in povzročil opekline. Na primer, v ortopedskih operacijah, kjer so v pacientovem telesu obstoječi kovinski vsadki, lahko uporaba bipolarne elektrokirurgije zmanjša potencialno škodo, ki jo povzroča visokofrekvenčni tok, ki medsebojno vpliva na kovino.
Previdnostni ukrepi, povezani z elektrodno ploščo
Prvi korak je izbira ustrezne elektrodne plošče. Različne vrste elektrodnih plošč imajo svoje značilnosti. Za odrasle bolnike je treba izbrati elektrodno ploščo v velikosti za odrasle, medtem ko so za otroke in dojenčke potrebne plošče ustrezne pediatrične velikosti. Velikost elektrodne plošče mora biti zadostna, da zagotovi, da je gostota toka na območju plošče znotraj varnega območja (manj kot ). Lepilne plošče za enkratno uporabo - zavite elektrode so prednostne zaradi njihove dobre skladnosti in močnega oprijema. Pred uporabo pa je treba skrbno preveriti celovitost prevodnega gela na plošči in se prepričati, da ni razpok, izsušenih območij ali nečistoč. Elektrodne plošče s pretečenim rokom uporabe je treba strogo prepovedati, saj so se lahko poslabšale njihove prevodne in lepilne lastnosti.
Zelo pomembna je tudi pravilna namestitev elektrodne plošče. Ploščo je treba položiti na področje z mišicami in brez dlak, kot so stegna, zadnjica ali nadlaket. Izogibati se je treba nanašanju na kostne izbokline, sklepe, brazgotine ali področja s prekomerno poraščenostjo. Na primer, če je plošča nameščena na kostni izboklini, kot je komolec ali koleno, je lahko kontaktna površina neenakomerna, pritisk na tej točki pa relativno visok. V skladu z načelom gostote toka ( , kjer je gostota toka, je tok in je površina), bo manjša kontaktna površina povzročila večjo gostoto toka, kar poveča tveganje za opekline. Poleg tega mora biti plošča nameščena čim bližje mestu kirurškega posega, da se zmanjša dolžina tokovne poti znotraj pacientovega telesa, hkrati pa mora biti vsaj 15 cm oddaljena od kirurškega reza, da se izognemo motnjam kirurškega posega.
Varnostni ukrepi, povezani z opremo in delovanjem
Pregled opreme
Pred operacijo je treba opraviti natančen pregled visokofrekvenčne elektrokirurške enote in pripadajočih vodov. Preverite, ali je zunanja izolacijska plast kabla znake poškodb, kot so razpoke, ureznine ali odrgnine. Če je izolacijska plast poškodovana, so lahko izpostavljene notranje žice, kar poveča nevarnost kratkega stika in opeklin. Na primer, kabel, ki je bil prepogosto zvit ali stisnjen s težkimi predmeti, ima lahko poškodovano izolacijsko plast. Poleg tega preizkusite delovanje elektrokirurške enote tako, da zaženete funkcijo samotestiranja, če je na voljo. To lahko pomaga odkriti morebitne težave v generatorju, nadzorni plošči in drugih komponentah.
Med delovanjem redno preverjajte opremo glede nenormalnih zvokov, tresljajev ali ustvarjanja toplote. Nenormalni zvoki lahko kažejo na mehanske težave v napravi, medtem ko je prekomerno ustvarjanje toplote lahko znak prekomernega toka ali okvare komponente. Na primer, če elektrokirurška enota med delovanjem oddaja visoko piskajoče zvoke, je to lahko znak okvare ventilatorja v hladilnem sistemu, kar lahko povzroči pregrevanje naprave in morebitne opekline pri pacientu.
Po posegu opremo očistimo in razkužimo po navodilih proizvajalca. Znova preglejte opremo in se prepričajte, da med delovanjem ni prišlo do poškodb. Preverite morebitne ostanke krvi, tkiva ali drugih kontaminantov na elektrodah in kablih, saj lahko te snovi vplivajo na delovanje in varnost opreme, če jih ne odstranite pravočasno.
Specifikacije delovanja
Operaterji visokofrekvenčnih elektrokirurških enot morajo biti dobro usposobljeni in seznanjeni s postopki delovanja. Pri nastavitvi moči elektrokirurške enote začnite z nizko močjo in jo postopoma povečujte glede na dejanske potrebe operacije. Na primer, pri manjšem kirurškem posegu lahko nižja nastavitev moči zadostuje za rezanje tkiva in hemostazo. Nepotrebno visoke nastavitve moči lahko povzročijo čezmerno nastajanje toplote, kar povzroči hujše poškodbe tkiva in povečano tveganje za opekline.
Med operacijo morate aktivno elektrodo (nož - glava) držati pri miru, da zagotovite natančno rezanje in koagulacijo. Izogibajte se stiku aktivne elektrode z netarčnimi tkivi, ko ni v uporabi. Na primer, ko mora kirurg začasno prekiniti operacijo, je treba glavo noža namestiti na varen položaj, na primer v posebno držalo, namesto da bi ga pustili na kirurški prevleki, kjer bi se lahko po nesreči dotaknil pacientovega telesa in povzročil opekline.
Okoljski vidiki
Okolje operacijske sobe ima ključno vlogo pri preprečevanju opeklin, ki jih povzročajo visokofrekvenčne elektrokirurške enote. Najprej se prepričajte, da v operacijski sobi ni vnetljivih plinov ali tekočin. Vnetljive snovi, kot so razkužila na osnovi alkohola, eter (čeprav se redkeje uporabljajo v sodobni anesteziji) in nekateri hlapni anestetični plini se lahko vnamejo, ko so v stiku z iskrami, ki jih ustvarja elektrokirurška enota. Pred uporabo elektrokirurške enote se prepričajte, da je operacijsko območje suho in da so morebitna vnetljiva razkužila popolnoma izhlapela.
Kontrolirajte koncentracijo kisika v operacijski sobi. Okolja z visoko koncentracijo kisika povečujejo nevarnost požara. Na območjih, kjer se uporablja elektrokirurška enota, zlasti v bližini bolnikovih dihalnih poti, mora biti koncentracija kisika na varni ravni. Na primer, pri izvajanju operacij v ustni ali nosni votlini je treba posebej paziti, da je hitrost pretoka kisika pravilno nastavljena in da ni uhajanja kisika z visoko koncentracijo v bližini kirurškega mesta, kjer se uporablja elektrokirurška enota.
Zaključek
Skratka, visokofrekvenčne elektrokirurške enote so bistvena in zmogljiva orodja pri sodobnih kirurških posegih, vendar ne moremo spregledati možnosti opeklin med njihovo uporabo.
Da bi preprečili te opekline, je treba sprejeti vrsto celovitih ukrepov. Medicinsko osebje, operaterji kirurške opreme in vsi, ki sodelujejo pri kirurških posegih, morajo dobro razumeti te vzroke opeklin in preventivne ukrepe. Z doslednim upoštevanjem preventivnih strategij se lahko pojavnost opeklin, ki jih povzročijo visokofrekvenčne elektrokirurške enote, bistveno zmanjša. To ne zagotavlja le varnosti pacientov med operacijo, temveč prispeva tudi k nemotenemu poteku kirurških posegov, izboljšanju splošne kakovosti in učinkovitosti kirurškega zdravljenja. V prihodnosti se pričakuje, da bodo nenehne raziskave in izboljšave načrtovanja in uporabe visokofrekvenčnih elektrokirurških enot dodatno izboljšale kirurško varnost in rezultate bolnikov.
