الکتروسرجري؛ راديوسرجري يا راديوفرکانسي

دستگاه RF نوعي دستگاه الکتروسرجري يا الکتروکوتر با فرکانس بالا است که براي برداشتن ضايعات پوستي از جمله خال، زگيل، اسکار و جاي زخم استفاده مي‌شود (شکل 1). اين دستگاه به علت داشتن امواج راديويي، کم‌ترين آسيب را حين برداشتن ضايعات پوستي دارد. جريان الکتريسيته با فرکانس بالا اثرات مخربي بر بدن ندارد و با ايجاد حرارت باعث بريدن و يا انعقاد نسوج بدن مي‌شود (شکل 2). جريان الکتريسيته بالا و ولتاژ پايين باعث بريدن و جريان پايين با ولتاژ بالا باعث انعقاد نسوج مي‌شود.

شکل 1: نمونه‌هايي از دستگاه راديوفرکانسي

شکل 2: نمونه‌ايي از تأثير RF بر ضايعه پوستي

اساس عملکرد دستگاه

سيتوپلاسم سلولي حاوي ذرات باردار از جمله الکتروليت و پروتئين است. قطبيت متناوب در دستگاه باعث مي‌شود که ذرات باردار به سرعت به جلو و عقب حرکت کنند و اين امر باعث ايجاد اصطکاک مي‌شود. اصطکاک درواقع همان نيرويي است که باعث ايجاد گرمايش در سلول‌ها مي‌شود. اين مورد باعث ايجاد يک سلولي يا بافتي مانند تبخير مي‌شود.

امواج با فرکانس راديويي بيشتر از 200 KHz توانايي برش و انعقاد بافت‌ها را دارند. در صورت افزايش فرکانس دستگاه در محدوده مگاهرتز دقت در تخريب بافت بيشتر صورت مي‌گيرد. اين محدوده فرکانس به قدري زياد است (يعني بالاتر از محدوده تحريک شدن سلول‌هاي عصبي و عضلاني  بدن است) که سلول‌هاي بدن نمي‌توانند واکنش نشان دهند.

اثر دما بر روي سلول‌ها و بافت‌ها

دماي معمولي بدن انسان 37 درجه سانتيگراد است. در اين دما سلول‌ها در حالت نرمال هستند و حتي تا دماي 40 درجه سانتيگراد که در زمان تب رخ مي‌دهد هيچ تاثيري بر ساختار سلول‌ها و بافت‌ها ندارد ولي زمانيکه يکباره دماي سلول تا 50 درجه سانتيگراد افزايش يابد مرگ سلولي در يک دوره تقريبا 6 دقيقه‌‌اي رخ مي‌دهد و همچنين زمانيکه دماي سلول تا 60 درجه افزايش يابد مرگ آني سلولي از طريق خشک شدن و انعقاد آب درون سلول است. در اين دما پيوندهاي هيدروژني پاره مي‌شوند و اگر درجه حرارت تا 100 درجه سانتيگراد افزايش يابد آب درون سلول در حجم گسترده‌اي به بخار تبديل مي‌شود و تبخير سلولي رخ مي‌دهد. اما اگر درجه حرارت به بيش از 200 درجه سانتيگراد برسد، مولکول‌هاي ارگانيک به مولکول‌هاي کربن که به رنگ قهوه‌اي يا سياه هستند تبديل مي‌شوند.

شکل 3: ارتباط بين دما و عملکرد سلول‌ها

تغييرات بافت که منجر به برش يا انعقاد در بافت مي‌شود

ابتدابا استفاده از گرماي توليد شده ناشي از مقاومت بافت در برابر جريان توليد شده توسط دستگاه، سلول‌ها از هم پاشيده مي‌شوند و محتواي درون آن‌ها آزاد خواهد شد. سپس با بخارشدن آب داخل سلول‌ها، بافت جمع مي‌شود و در نهايت پروتئين سلول‌هاي خون و بافت تغيير شکل داده و لخته مي‌شوند.

نکته: برش زماني رخ خواهد داد که دماي بافت به 100 درجه سانتيگراد برسد و اگر دما کمتر باشد، انعقاد صورت مي‌گيرد.

حالت‌هاي مختلف دستگاه

   برش (Cut): يک شکل موج متناوب براي برش بافت است. شکل موج در شکل 4 نشان داده شده است. در اين حالت قلم بايد به صورت شکل 6 بر روي بافت قرار گيرد و گرماي حاصل از آن باعث شده آب درون سلول‌ها تبخير شده و يک برش تميز حاصل شود.

شکل 4: شکل موج برش در حالت مونوپولار

شکل 5: تنظيمات دستگاه و شکل موج خروجي در حالت برش

شکل 6: نحوه قرار گيري قلم در حالت مونوپولار-برش

شکل 7: شکل موج Blend

   Blend: شکل موج اين حالت شبيه برش است با اين تفاوت که در اين حالت صد در صد موج نداريم، شکل موج به صورت سيکل‌هاي مشخص است. اين حالت توان دستگاه، براي کاهش خونريزي است.

شکل 8: تنظيمات دستگاه و شکل موج خروجي در حالت Blend

نکته: در جراحي براي استفاده از مودهاي مختلف بايد به اين نکته نيز توجه کرد که از سرقلم مناسب همان مورد استفاده کنيم.

شکل 9: تنظيمات دستگاه و شکل موج خروجي در حالت Coag

Coag: اين حالت داراي شکل موج سينوسي ميراشونده است که در شکل 9 نشان داده شده است.

تفاوت مونوپولار و بايپولار

در راديوفرکانسي در حالت مونوپولار، جريان از الکترود فعال يا قلم مونوپولار که در دست پزشک است وارد بدن بيمار مي‌شود و از الکترود غيرفعال يا پليتي که زير بدن بيمار قرار دارد از بدن خارج مي‌شود. در حاليکه در حالت بايپولار جريان از يک الکترود فعال وارد بدن بيمار شده و از الکترود فعال ديگر که به فاصله کوتاهي از الکترود اول است از بدن بيمار خارج مي‌شود. به علت فاصله کم بين الکترودها چگالي جريان محدود شده و از ولتاژ بسيار کمتري نسب به حالت بايپولار استفاده مي‌شود. حالت مونوپولار به علت دارا بودن ولتاژ بالاتر داراي کاربرد بيشتري است. نحوه ورود و خروج جريان در هر دو حالت در شکل 10 و 11  مشخص شده است.

شکل 10: نحوه ورود و خروج جريان در حالت مونوپولار

شکل 11: نحوه ورود و خروج جريان در حالت بايپولار

اصول اساسي در الکتروسرجري

اساس الکتروسرجري براساس برق (الکترون‌ها و حرکت الکترون‌ها) است. پس بنابراين بر همين اساس بايد به نکات زير توجه کرد:

هميشه الکترون‌ها حداقل مسير را طي مي‌کنند.

هميشه الکترون‌ها به منبعي از الکترون‌ها بازمي‌گردند، مثل زمين.

هميشه  الکترون‌ها مدار را کامل مي‌کنند.

گرماي توليد شده در بافت از قانون ژول پيروي مي‌کند.

که در فرمول بالا، انرژي گرمايي متناسب با مربع جريان، مقاومت بافتي و مدت زمان قرار گرفتن در معرض جريان است.

فاکتورهاي مهم راديوفرکانسي در بافت

سايز الکترود: هرچه سايز الکترود کوچک‌تر باشد، تمرکز بيشتر است.

زمان: هرچه زمان بيشتر باشد، گرماي بيشتري توليد مي‌شود.

نوع قلم

نوع بافت

لوازم جانبي

قلم الکتروکوتر تک‌قطبي (مونوپولار)

الکترود فعال يا قلم معمولاً به شکل يک ابزار يا پروب ساخته مي‌شود و توسط پزشک به کار مي‌رود. بر روي قلم دو دکمه فشاري وجود دارد که به رنگ‌هاي زرد و آبي هستند. با فشردن دکمه زرد حالت برش و دکمه آبي حالت انعقاد را براي ما مشخص مي‌کند. که به دو صورت يکبارمصرف و دائمي در بازار ديده مي‌شود. همانطور که از اسم آن پيدا است، قلم‌هاي کوتر يکبارمصرف بعد از يکبار استفاده بايد دور انداخته شود ولي قلم کوترهاي دائمي قابليت استريل با اتوکلاو در درماي 134 درجه سانتيگراد به مدت 20 دقيقه را دارا هستند.

شکل 12:  نمونه‌ايي از قلم کوتر يکبار مصرف

شکل 13:  نمونه‌اي از قلم کوتر دائمي

قلم کوتر دوقطبي (بايپولار)

اين الکترودهاي فعال داراي دو سر پنس از جنس رساناست و بقيه نواحي آن از مواد عايق پوشيده شده است. نمونه‌هايي از آن را در شکل 14 مشاهده مي‌کنيد.

شکل 14: نمونه ‌يي از قلم کوتر‌هاي بايپولار

سرقلم مونوپولار الکتروکوتر

سرقلم‌ها در شکل‌ها و ابعادهاي مختلف ساخته مي‌شوند. در شکل 15 و 16 سرقلم‌هاي مختلف نشان داده شده است. البته بايد متذکر شد که قطر سرقلم‌ها باتوجه به نوع قلم انتخاب مي‌شوند. نمونه‌هايي از سرقلم‌ها با قطرهاي متفاوت در شکل 17 نشان داده است.

انتخاب سرقلم براساس قلم (قطر دهانه قلم)، نوع عمليات (برش، انعقاد و …) و نوع و محل ضايعه مي‌باشد.

سرقلم‌هاي کروي يا توپي شکل معمولاً براي انعقاد استفاده مي‌شوند. (شکل 18)

سرقلم‌هاي Blade حالت برش همراه با انعقاد دارند. (شکل 18)

سرقلم‌هاي Needle  يا سوزني براي عمل برش با تمرکز نقطه‌اي مورد استفاده قرار مي‌گيرند. (شکل 18)

شکل 15: نمونه‌ايي از سرقلم الکتروکوتر در شکل‌هاي مختلف

شکل 16: نمونه‌ايي از سرقلم الکتروکوتر در اندازه‌هاي مختلف

شکل 17: قطرهاي مختلف قلم‌ها (قطرهاي 2 و4 که با مربع و دايره نشان داده شده است)

شکل 18: که به ترتيب از راست به چپ سرقلم سوزني، Blade و توپي يا کروي شکل را نشان مي‌دهد.

صفحه بيمار (الکترود غيرفعال يا الکترود برگشتي)

الکترود غيرفعال يا پليت سطح بسيار بزرگ‌تري نسبت به الکترود فعال دارد. جريان گذرنده از آن همان جريان گذرنده از الکترود فعال است ولي به علت بزرگ‌تر بودن سطح مقطع چگالي جريان در اين الکترود کمتر است. اين الکترود که به «صفحه بيمار» موسوم است، از يک سطح با جنس رسانا تشکيل مي‌شود که عموماً زير ران، باسن يا کتف بيمار قرار مي‌گيرد. در دستگاه راديو فرکانسي به علت بالا بودن فرکانس بدون اين صفحه نيز کار مي‌کند.

نکته: ابعاد پليت‌ها با توجه به توان خروجي دستگاه براي بيماران بزرگسال و کودک متفاوت است.

الکترودهاي برگشتي يا الکترود غيرفعال نيز مانند الکترود فعال داري دو دسته بندي مختلف دائمي و يکبار مصرف است و همچنين داري دو مدل تک لبه و دو لبه هستند. پليت‌هاي دائمي از جنس فلز و سيليکون در بازار موجود هستند که عموماً پليت‌هاي فلزي تک‌ لبه براي راديوفرکانسي مورد استفاده قرار مي‌گيرد و استفاده آن براي الکتروسرجري ممنوع است ولي پليت‌هاي دائمي سيليکوني داراي دو مدل تک‌ لبه و دو لبه هستند.

شکل 19: پليت يکبار مصرف تک لبه

شکل 20: پليت يکبار مصرف دو لبه

شکل 21: پليت دائمي فلزي

شکل 22: پليت دائمي سيليکوني

نکته: باتوجه به اينکه در حالت الکتروسرجري احتمال جداشدن پليت از بدن وجود دارد و همين باعث ايجاد سوختگي در آن ناحيه مي‌شود، بنابراين با استفاده از پليت دولبه امنيت و احتمال سوختگي را کاهش مي‌دهيم. در پليت دو لبه، زماني که بدن بين دو لبه قرار مي‌گيرد، امکان انتقال جريان وجود دارد، در غير اين صورت مدار قطع مي‌شود و دستگاه کار نمي‌کند (شکل 23).

 شکل 23: نحوه ايجاد اتصال بين دو لبه پليت

پدال

شکل 24: نمونه‌هايي از پدل دستگاه

به‌ وسيله اين اکسسوري مي‌توان به ژنراتور فرمان برش يا انعقاد داد. همانطور که گفته شد قلم داراي دو دکمه زرد و آبي است، اين پدال مي‌تواند جايگزين آن دو دکمه شود.

  حالت مونوپولار: پدال زرد رنگ، برش و پدال آبي رنگ، وضعيت انعقاد را ايجاد مي‌کند.

حالت بايپولار: هرکدام از پدال‌هاي زرد يا آبي به تنهايي يا با هم فشار داده شوند، خروجي دو قطبي فعال مي‌شود.

نحوه استفاده از دستگاه

دستگاه را به برق متصل کنيد.

قلم مونو يا بايپولار را متصل کنيد.

پليت را متصل کرده و حتماً آن را در در نزديک‌ترين ناحيه به محل عمل قرار دهيد. (در صورت عدم اتصال پليت دستگاه بايد هشدار عدم اتصال دهد.)

نکته: در صورت اتصال قلم بايپولار نيازي به اتصال پليت نيست.

نکته: پليت بايد دور از محل پيس ميکر و هرگونه وسيله آهني در بدن قرار گيرد.

نکته: پليت بايد در جايي که داراي سطح وسيع است قرار گيرد مثل زير کتف يا ران پا.

نکته: بهتر است پليت در جايي با بافت‌هاي عروقي بيشتر و ماهيچه قرار گيرد.

پدال پايي را متصل نماييد. (درصورت استفاده از قلم بايپولار بايد از پدال استفاه شود ولي در حالت مونوپولار استفاده از پدال انتخابي است).

توان مورد نظر را با توجه به نوع عمل و محل عمل انتخاب کنيد.

جراحي را شروع کنيد.

شکل 25

نگهداري

حتماً پيش از استفاده از دستگاه، قلم و پليت بيمار را بررسي کنيد تا از عدم وجود پارگي، سوختگي و… روي کل سيم رابط قلم و پليت مطمئن شويد.

نحوه تميزکردن و استريليزاسيون

دستگاه را با يک پارچه نمدار تميز کنيد.

در صورت استفاده از قلم يکبارمصرف، پس از هر بار استفاده قلم را دور بياندازيد.

قلم دائمي و سرقلم‌ها، قابليت اتوکلاو در دماي 134 درجه را دارند. پس از هر بار استفاده استريل شوند.

نکات ايمني

دستگاه حتماً به برق ارت دار متصل باشد تا جريان‌هاي اضافه به زمين منتقل شود.

در حين عمل جراحي مراقب باشيد بدن بيمار با هيچ شي فلزي (از جمله زيرورآلات، دکمه‌ها، اکسسوري دستگاه‌هاي EEG، ECG و… و حتي لبه‌هاي تخت‌ها) يا حتي پارچه نمدار تماس برقرار نکند زيرا باعث عبور جرياني زياد از سطحي کوچک شده و باعث سوختگي مي‌شود. در شکل 26 نمونه‌اي از سوختگي مشاهده مي‌شود.

شکل 26: نمونه‌اي از جسم فلزي و تأثير آن بر روي بدن در حين کار با الکتروسرجري

جسم فلزي باعث مي‌شود يک مسير خروجي جايگزين براي جريان الکتريکي فراهم شود، در نتيجه، گرما در يک نقطه متمرکز مي‌شود و سوختگي ايجاد مي‌شود.

حتماً بايد دقت شود که پليت کاملاً به محل چسبيده باشد (اگر پليت يکبار‌مصرف باشد بايد چسب آن خوب باشد و در صورت دائمي بودن پليت بايد آن را محکم با بست به محل ببنديد). در صورت جداشدن پليت از محل، سطح تماس کوچک‌تر مي‌شود و باعث ايجاد سوختگي مي‌شود.

شکل 27:  نحوه جداشدن پليت و کوچک‌شدن سطح تماس

منابع

-1 الکتروسرجري، دکتر بهادر اعلمي هرندي، دکتر سعيدرضا مهرپور، مجله جراحان استخوان و مفاصل ايران، شماره1، 1385، 41-48

-2 دفترچه راهنما Covidien

3- Jones, Daniel B., et al. “Safe energy use in the operating room.” Current problems in surgery 52.11 (2015): 447-468.

4- Bisinotto, Flora Margarida Barra, et al. “Burns related to electrosurgery-Report of two cases.” Revista brasileira de anestesiologia 67.5 (2017): 527-534.