Principi di elettrochirurgia e chirurgia laser

L'uso dell'elettrochirurgia in isteroscopia risale agli anni '70, quando la cauterizzazione tubarica veniva utilizzata per la sterilizzazione. In isteroscopia, l'elettrochirurgia ad alta frequenza fornisce emostasi e dissezione tissutale simultaneamente. Il primo studio sull'elettrocoagulazione in isteroscopia risale al 1976, quando Neuwirth e Amin utilizzarono un resettoscopio urologico modificato per rimuovere un linfonodo miomatoso sottomucoso.

La principale differenza tra elettrochirurgia, elettrocauterizzazione ed endotermia è il passaggio di corrente ad alta frequenza attraverso il corpo del paziente. Gli ultimi due metodi si basano sul trasferimento per contatto di energia termica al tessuto da qualsiasi conduttore riscaldato o unità termica; non vi è alcun movimento diretto di elettroni attraverso il tessuto, come nell'elettrochirurgia.

Meccanismo di azione elettrochirurgica sui tessuti

Il passaggio di corrente ad alta frequenza attraverso i tessuti provoca il rilascio di energia termica.

Il calore viene rilasciato nella sezione del circuito elettrico che ha il diametro più piccolo e, quindi, la più alta densità di corrente. Vale la stessa legge di quando si accende una lampadina. Il sottile filamento di tungsteno si riscalda e rilascia energia luminosa. In elettrochirurgia, questo avviene nella sezione del circuito che ha un diametro più piccolo e una maggiore resistenza, ovvero dove l'elettrodo del chirurgo tocca il tessuto. Il calore non viene rilasciato nell'area della placca del paziente, poiché la sua ampia superficie causa dispersione e bassa densità di energia.

Minore è il diametro dell'elettrodo, maggiore è la velocità di riscaldamento dei tessuti adiacenti, grazie al loro volume ridotto. Pertanto, il taglio risulta più efficace e meno traumatico quando si utilizzano elettrodi ad ago.

Esistono due tipi principali di effetti elettrochirurgici sui tessuti: taglio e coagulazione.

Per il taglio e la coagulazione vengono utilizzate diverse forme di corrente elettrica. Nella modalità di taglio, viene fornita corrente alternata continua a bassa tensione. I dettagli del meccanismo di taglio non sono completamente chiari. Probabilmente, sotto l'influenza della corrente, si verifica un continuo movimento di ioni all'interno della cellula, che porta a un forte aumento della temperatura e all'evaporazione del fluido intracellulare. Si verifica un'esplosione, il volume cellulare aumenta istantaneamente, la membrana si rompe e i tessuti vengono distrutti. Percepiamo questo processo come un taglio. I gas rilasciati dissipano il calore, impedendo il surriscaldamento degli strati tissutali più profondi. Pertanto, i tessuti vengono dissezionati con un piccolo trasferimento di temperatura laterale e una zona di necrosi minima. La crosta sulla superficie della ferita è trascurabile. A causa della coagulazione superficiale, l'effetto emostatico in questa modalità è insignificante.

In modalità coagulazione viene utilizzata una forma completamente diversa di corrente elettrica. Si tratta di una corrente alternata pulsata ad alta tensione. Si osserva un picco di attività elettrica, seguito da una graduale attenuazione dell'onda sinusoidale. Il generatore elettrochirurgico (ESG) fornisce tensione solo per il 6% del tempo. Nell'intervallo, il dispositivo non produce energia e i tessuti si raffreddano. I tessuti non vengono riscaldati con la stessa rapidità che durante il taglio. Un breve picco di alta tensione porta alla devascolarizzazione del tessuto, ma non all'evaporazione, come nel caso del taglio. Durante la pausa, le cellule si asciugano. Al successivo picco elettrico, le cellule asciutte presentano una maggiore resistenza, con conseguente maggiore dissipazione del calore e un'ulteriore essiccazione più profonda del tessuto. Ciò garantisce una dissezione minima con la massima penetrazione di energia in profondità nel tessuto, la denaturazione delle proteine e la formazione di coaguli di sangue nei vasi. Pertanto, l'ESG implementa la coagulazione e l'emostasi. Man mano che il tessuto si asciuga, la sua resistenza aumenta fino a quando il flusso praticamente si arresta. Questo effetto si ottiene tramite il contatto diretto dell'elettrodo con il tessuto. L'area interessata è di piccole dimensioni, ma la sua profondità è significativa.

Per ottenere taglio e coagulazione simultanei, si utilizza una modalità mista. I flussi misti vengono formati a una tensione maggiore rispetto alla modalità di taglio, ma inferiore rispetto alla modalità di coagulazione. La modalità mista garantisce l'asciugatura dei tessuti adiacenti (coagulazione) con taglio simultaneo. Gli ECG moderni dispongono di diverse modalità miste con diversi rapporti di entrambi gli effetti.

L'unica variabile che determina la suddivisione della funzione delle diverse onde (un'onda taglia e l'altra coagula il tessuto) è la quantità di calore prodotta. Un calore elevato rilasciato rapidamente produce il taglio, ovvero l'evaporazione del tessuto. Un calore ridotto rilasciato lentamente produce la coagulazione, ovvero l'essiccazione.

I sistemi bipolari funzionano solo in modalità coagulazione. Il tessuto tra gli elettrodi si disidrata con l'aumentare della temperatura. Utilizzano una bassa tensione costante.