3. Диатермия. Электрохирургия

3.1 Диатермия

Сущность диатермии заключается в прогревании ткани тела высокочастотным током с частотой 0,5-2 МГц, который проходит между двумя контактно наложенными через на поверхность тела металлическими электродами (Э₁ и Э₂) (рис. 5). Биологический эффект определяется электрической составляющей электромагнитного поля, так как электроды пациента имеют форму пластин.

Рис. 5. Упрощенная электрическая схема, реализуемая при диатермии.

Контур генератора на схеме не показан.

Значительный по силе ток проводимости в тканях организма (до 2 А) [используемое напряжение – (80-150) В] приводит к их нагреву. В связи с относительно низкой частотой, используемой при диатермии, токи поляризации в тканях невелики.

Если расстояние между электродами l, а их площадь S, то в соответствии с законом Джоуля-Ленца:

, (1)

где – плотность тока на электроде (будем считать ее примерно такой же в прилегающих тканях), – объем ткани, – удельное сопротивление ткани. Разделив Q на объем и время, получим выражение для удельной тепловой мощности при диатермии:

. (2)

При проведении диатермии высокочастотный ток проходит после­довательно через переходное сопротивление между электродом и кожей, слой кожи и подкожной жировой клетчатки, мышечные и другие глубо­ко лежащие ткани. В результате относительно более высокого удель­ного сопротивления кожи и жировой клетчатки, в этих тканях выде­ляется наибольшее количество тепла. Это нежелательное распределение теплоты по слоям тканей усугубляется и тем, что при контактном наложении электродов непосредственно под ними имеет место повышен­ная плотность тока, а в глубоко расположенных тканях пути тока разветвляются и плотность тока значительно снижается. Кость и глубоко расположенные жировые ткани обычно не испытывает нагрева, т.к. линии тока обходят её по окружающим проводящим тканям (кровь, мышцы). Таким образом, при диатермии трудно обеспечить местный нагрев определенных участков тела, особенно при их глубоком расположении. Преимущест­венный нагрев поверхностных слоев тканей тела — существенный недо­статок диатермии, ограничивающий возможности ее применения.

3.2 Электрохирургия

Тепло образующееся в тканях при прохождении через них высокочастотного тока, используется не только для терапевтических целей, но и для хирургических целей – разделения или разрушения тканей.

Необходимое для электрохирургии значительно более интенсивное образование тепла в области воздействия при монополярной методике обеспечивается применением активного электрода (Э₁) с площадью поверхности в тысячи и десятки тысяч раз меньшей, чем поверхность второго (пассивного) электрода (Э₂), (Рис. 6.). Соответственно возрастает плотность тока в месте прикосновения активного электрода к тканям тела, что и обуславливает необходимый эффект действия тока.

Рис. 6 Упрощенная электрическая схема, реализуемая при электрохирургии (моноактивная методика). Контур генератора на схеме не показан.

Имеется два основных вида электрохирургии: сваривание ткани – электрокоагуляция ( ) и рассечение ткани – электротомия ( ).

При электрокоагуляции активный электрод в форме шара, конуса или диска (диаметром несколько миллиметров) плотно прижимается к ткани, после чего на несколько секунд включается высокочастотный ток (Рис. 7). Ткань под электродом нагревается до 60-80°С, что приводит к необратимому свертыванию (коагуляции) тканевых белков. Внешне это проявляется в побелении ткани около краев электрода (Рис. 8).

а

Рисунок 7 Взаимодействие активных электродов с тканью: а-при электрокоагуляции, б- при электротомии.

Рисунок 8 Электрокоагуляция тканей

При электротомии активный электрод имеет форму тонкого лезвия, которым прикасаются к телу, и после включения высокочастотного тока им проводят без давления по поверхности рассекаемой ткани. Применяются также активные электроды в форме иглы или проволочного кольца (Рис. 9.).

Рисунок 9 Электротомия с помощью игольчатого электрода

При электротомии из-за интенсивного нагрева ткани под электродом (до 100-120°С и более) ее клеточная и межклеточная жидкости мгновенно испаряются и ткань разрушается. Величина тока и скорость движения активного электрода определяют глубину разреза (1-5 мм) и степень коагуляции ткани. При более быстром движении электрода по краям раны остается только тончайший слой коагулированной ткани и разрез почти не отличается от разреза скальпелем. В случае необходимости одновременно с разрезом получить струп, например, при операциях на сильно кровоточащих ранах, активный электрод перемещают медленнее. Преимуществом такого способа рассечения ткани является существенное уменьшение кровотечения и высокая степень стерильности, т.к. высокая температура приводит к гибели бактерий.

При электрохирургическом разрезе оказываются коагулированными также окончания нервных волокон в полости раны, в связи с чем значительно уменьшаются боли в послеоперационный период.