Electrocirugia

Principio de funcionamiento de la electrocirugía

El esquema muestra en principio la construcción de funcionamiento de un aparato electroquirúrgico

Aquí el generador electroquirúrgico es el elemento de construcción, en el que se transforma la energía eléctrica de la red de suministro en una corriente de alta frecuencia. Esta corriente de alta frecuencia se conduce a través de un conductor de alimentación y un manubrio a un electrodo activo con forma de punto. En el lugar de aplicación de este electrodo se produce en los alrededores de este punto de contacto dentro del tejido una alta concentración de líneas de flujo. Gracias a esta elevada concentración energética en esta superficie tan pequeña se provoca en la zona del electrodo activo el deseado efecto electro quirúrgico. A lo largo del consiguiente transporte de energía a través del paciente hasta llegar a un electrodo neutro con una gran superficie, se reduce cada vez más la concentración de la corriente. De esa manera, por determinación, no se produce ningun efecto térmico en la zona del electrodo neutro adaptado al cuerpo. El circuito se cierra a través del cable de línea del electrodo neutro.

La activación del generador de alta frecuencia se efectua facultativamente a través de un interruptor de pedal o un interruptor digital en el mango quirúrgico.

Ya aquí tenga en cuenta la siguiente indicación que el factor de riesgo de una llamada quemadura no intencionada se produce por el motivo de que no se haya adaptado el electrodo neutro completamente al paciente y se provoque de tal manera una elevada densidad de corriente en la superficie residual aplicada.

La ley de Joule

Aparatos electroquirúrgicos siguen el principio de la transformación de energía, de energía eléctrica a energía térmica. La ley básica es la ley térmica de Joule*. Ahí se representa la dependencia de la cantidad de calor del amperaje, de la resistencia óhmica y de la duración del efecto.

Q = I2 x R x t

Influenciando el efecto térmico a través de:

1. Amperaje y potencia de salida

2. Grado de modulación

3. Forma del electrodo

4. Estado del electrodo activo

5. Velocidad del corte y tiempo de efecto

6. Características del tejido

Amperaje y potencia de salida

• Grado de modulación

Bajo esto se entiende la forma extraída de impulso de la corriente de alta frecuencia, según la forma de construcción del generador y según el ajuste del aparato. En ello existen diferentes formas de construcción en el mercado, según los valores de experiencia de cada empresa. El grado de modulación puede ser p.ej. un parámetro para la agresividad de un corte eléctrico o también para el efecto de profundidad durante un procedimiento de coagulación.

• Forma del electrodo

La forma de construcción del electrodo activo determina al fin y al cabo la concentración de las líneas de flujo en la zona de aplicación. De esa manera se puede controlar la temperatura de esa zona y así también el efecto que se ha de esperar. Así electrodos finos con forma de punto producen una densidad de corriente alta, de esa manera una temperatura alta y por consiguiente el efecto del corte eléctrico. Electrodos con una gran superficie crean una densidad de corriente menos grande, por eso también una temperatura más baja y por eso un efecto de coagulación.

• Estado del electrodo

Según la ley de Joule, los efectos a esperar dependen de las resistencias dadas. A parte de las descritas resistencias físicas existe la resistencia de la transmisión eléctrica, es decir que un electrodo en el que ya se han pegado piezas coaguladas aumenta enormemente la resistencia del sistema. Si existe un ajuste constante del aparato y un tiempo constante de aplicación, se reduce así considerablemente el efecto de trabajo. Por eso hay que limpiar siempre un electrodo ensuciado durante la aplicación.

• Características del tejido

Como ya se ha mencionado antes, el tejido fisiológico tiene diferentes características de resistencia. Estas características se exprimen de forma física a través de la resistencia específica R0.

Principio de funcionamiento de la técnica monopolar

En la técnica de aplicación monopolar se efectua un flujo de corriente desde el electrodo activo a través del tejido biológico hacia el electrodo neutro. En ello el generador de alta frecuencia sirve como fuente de tensión para la corriente de alta frecuencia. A través del conductor de alimentación hacia el mango quirúrgico, es decir: electrodo activo y paciente así como el electrodo neutro y su cable de conexión, se cierra el circuito eléctrico.

La técnica monoterminal representa una forma particular de la técnica monopolar. Esta técnica se aplica sobre todo en los aparatos de cirugía dental en las consultas odontológicas. Aquí normalmente no se aplica ningún electrodo neutro. Esta función la asume la interconexión capacitiva entre el paciente y el sillón dental. Así también se puede alcanzar la construcción de un circuito de alta frecuencia.

Efecto de la corriente

Los generadores de electrocirugía  tienen la capacidad de producir una variedad de formas de onda eléctricas. A medida que la forma de onda cambia, también cambia el efecto correspondiente en el tejido. Cuando se usa una forma de onda constante, el cirujano puede vaporizar o cortar tejido pues se genera calor muy rápidamente. Por otra parte cuando se usa una forma de onda intermitente se reduce el ciclo de trabajo de la corriente y por lo tanto se produce menos calor y lo que se forma en el tejido es un coágulo.

El equipo de electrocirugía es muy versátil y tiene varias modalidades de corte y coagulación. Por ejemplo, cuando se trabaja en modo de corte se tienen varios blends o corrientes mezcladas además de la modalidad de corte puro. Una corriente mezclada no es una mezcla de los dos tipos de corriente, de corte y de coagulación, sino una modificación en el ciclo de trabajo de la corriente.

En la siguiente figura se presenta un ejemplo de los diferentes modos de operación de un equipo de electrocirugía.

Se puede observar que en el corte puro hay una corriente continua, con gran potencia y un promedio alto de voltaje, pero presenta menos probabilidad de arcos eléctricos, responsables del proceso de coagulación, ya que no tiene picos. En la última corresponde a la coagulación, se ven características contrarias a la primera, baja potencia, corriente alterna y presencia de picos, por lo que puede haber una alta probabilidad de generación de arcos eléctricos. Para entender el concepto de blend, se deben tener presentes los dos modos principales de operación, corte puro y coagulación, ya que cuando se presentan blends es porque hay una combinación de los efectos producidos por ambos. Por ejemplo Blend 1 es capaz de vaporizar el tejido con hemostasis mínima, ya que tiene menor presencia de picos de voltaje y en el Blend 3 hay menos efectividad cortando pero produce hemostasis máxima, debido a la presencia de picos que favorecen los arcos.

Temperaturas por encima de los 45 °C provocan en tejido vivo destrucciones de la construcción y de la función de moléculas de proteínas. Se habla de una desnaturalización. Ésta es provocada por efectos térmicos. Según el tipo de la zona térmica y de las formas de los impulsos aplicados hablamos de 2 diferentes efectos de la corriente de alta frecuencia:

• Coagulación

Temperaturas de 60 hasta 70 °C en la zona alrededor del electrodo activo provocan un cocer lento del líquido intracelular a través de la membrana celular. Como consecuencia de este efecto, se encoge la célula y varias células se concadenan mutuamente. Se produce un efecto de “soldamiento“ con el que se pueden parar las hemorragias.

• Electrotomía

Temperaturas de más de 100 °C en la zona del electrodo activo provocan un desarrollo rápido de evaporación del líquido de la célula en el interior de la membrana celular. Por consiguiente se provoca una rutura de la membrana celular y se crea un ambiente de vapor alrededor del electrodo activo. Por eso otras células que están situadas en dirección del movimiento del electrodo siguen a ese efecto. Por eso la electrotomía no se puede comparar a un procediemiento mecánico de corte.

Los dos efectos permiten obtener tres diferentes procesos sobre el tejido:

• CORTE: Se divide el tejido con chispas eléctricas. El calor intenso generado en el sitio quirúrgico por períodos cortos de tiempo y la producción de una concentración de corriente máxima termina vaporizando el tejido. Lo que sucede es que al calentarse mucho el tejido de manera no gradual, el agua de las células se evapora y se forma vapor de agua, lo que hace que las células se desintegren, produciendo una destrucción de tejido. En el corte quirúrgico se deben utilizar electrodos de contacto lo más cortante y delgados posible. La temperatura de contacto y el vapor sobre calentado producido aseguran la esterilizacion del corte. Dentro de este efecto se debe generar una onda senoidal de alta frecuencia con amplitud suficiente para proveer la energía requerida. Este tipo de onda es totalmente filtrada.
• FULGURACION: Tambien llamada carbonización de los tejidos, se debe a temperaturas mayores a 200 °C. Es producida por un electrodo de bajo amperaje ubicado a distancia del tejido, en este proceso el tejido se carboniza superficialmente por un arco de alto voltaje debido a la corriente. Lo que sucede es que se disminuye el calor transmitido a los tejidos, con el fin de que hiervan en sus propios líquidos y formen un coágulo sobre un área amplia, reduciendo así el ciclo de trabajo. La corriente aplicada a través de la pared celular hace que los cationes y aniones intracelulares oscilen en el citoplasma y eleven la temperatura de la célula y las proteínas celulares se desnaturalizan y ocasionan la coagulación. Para dispersar la energía se utilizan electrodos de gran superficie de contacto y con ligeros torques sobre los tejidos. Para superar la impedancia del aire, la forma de onda de la coagulación tiene un voltaje mucho mayor que el de la de corte, el tipo de onda de la fulguración es parcialmente rectificada. Con esta técnica normalmente los tejidos profundos no sufren alteraciones, pero el daño causado por esta varía con la potencia. Este efecto ocurre principalmente cuando se mantiene la punta del instrumento en un mismo punto por mucho tiempo.
• DESECACION: Es producida por un electrodo de bajo amperaje en contacto directo con el tejido. Se logra más eficientemente con la corriente corte, cuando se toca el tejido con el electrodo la corriente se reduce y se genera menos calor por loq ue no ocurre el corte, las células se secan y se forma un coágulo en lugar de vaporizarse y explotar. Las ventajas de coagular con la corriente de corte es que se utiliza mucho menos voltaje. Los aparatos que incluyen salida micro bipolar pueden realizar desecaciones sin chispas, lo que es ideal en ciertas aplicaciones.

Corrientes mixtas

Los efectos básicos de la coagulación y de la electrotomía se pueden combinar ahora a las llamadas corrientes mixtas de diferentes características. Con eso el aparato ofrece funciones como p.ej. el corte anémico o el corte altamente escarificador. Éstas se activan a través de las teclas de función de la superficie de mando.

Todos estos procesos si no son controlados pueden ser altamente nocivos para el organismo. Las complicaciones debido a la electrocirugía son causadas principalmente por las corrientes estacionarias, que transfieren energía de forma no controlada. Se debe tener muy en cuenta por esta razón que el paciente debe estar complementamente aislado de cualquier elementos conductor ya que se puede presentar shock eléctrico.

La combinación de diferentes elementos, permite obtener modos adicionales, los cuales se exponen en la sigiuente gráfica junto con los modos tradicionales.

Riesgos

La aplicación de aparatos electroquirúrgicos va asociada a peligros especiales. Por ese motivo se asignan también los generadores de alta frecuencia y los accesorios según las leyes válidas al sector de la “técnica de aparatos críticos“. Riesgos para los pacientes, usuarios y terceros pueden surgir por diferentes motivos posibles. En la bibliografía especializada, la estadísticas accesibles y según experiencias hechas en la empresa, son éstos:

• Fallos técnicos

• Quemaduras accidentales de alta frecuencia

• Fallos de manejo

• Accesorios defectuosos

• Inflamación de líquidos y gases inflamables

• Peligros por combinación no apta con otros aparatos

Se ha de mencionar especialmente que daños de posicionamientos del paciente (úlceras de decúbito) se interpretan muchas veces erróneamente como quemaduras de alta frecuencia.

Quede indicado aquí que sistemas electroquirúrgicos han demostrado ser sistemas medicotécnicos fiables y seguros si se aplican de forma pertinente y competente. El conocimiento profundo de las instrucciones de uso suministradas con cada aparato es una condición imperativa.