Σύγχρονες Πηγές Ενέργειας - Ηλεκτρισμός - Υπέρηχοι - Laser - Argon gas - Ραδιοσυχνότητες - Μικροκύματα

1. ΚΙΝΔΥΝΟΙ ΑΠΟ ΤΗ ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ
ΣΥΓΧΡΟΝΩΝ ΠΗΓΩΝ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟ
ΧΕΙΡΟΥΡΓΕΙΟ
ΔΗΜΗΤΡΗΣ Π. ΚΟΡΚΟΛΗΣ
ΧΕΙΡΟΥΡΓΟΣ
ΔΙΔΑΚΤΩΡ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΥ ΑΘΗΝΩΝ
Γ. Α. Ν. Α. ‘ΑΓΙΟΣ ΣΑΒΒΑΣ’

2. ΣΥΓΧΡΟΝΕΣ ΠΗΓΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ
• Ηλεκτρισμός
• Υπέρηχοι
• Laser
• Argon gas
• Ραδιοσυχνότητες
• Μικροκύματα
Ιστική Νέκρωση και
Αιμόσταση λόγω
ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ

3. ΗΛΕΚΤΡΟΧΕΙΡΟΥΡΓΙΚΗ
• Cautery
• Electrosurgery
RF current

4. ΑΡΧΕΣ ΗΛΕΚΤΡΟΧΕΙΡΟΥΡΓΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

5. ΗΛΕΚΤΡΟΧΕΙΡΟΥΡΓΙΚΗ
William T. Bovie, PhD, 1926
Harvey Cushing, MD, 1928

6. ΗΛΕΚΤΡΟΧΕΙΡΟΥΡΓΙΚΗ

7. Μονοπολικά Συστήματα
Διπολικά Συστήματα

8. ΕΠΙΠΛΟΚΕΣ ΗΛΕΚΤΡΟΧΕΙΡΟΥΡΓΙΚΗΣ
 Ηλεκτροχειρουργική: 80% των σύγχρονων επεμβάσεων
 40.000 ασθενείς/ έτος υφίστανται ηλεκτρο-χειρουργικές κακώσεις
 1-2 τραυματισμοί αγγείων ή εντέρων/ 1000 ασθενείς μετά από lap επεμβάσεις
(70% δεν γίνονται άμεσα αντιληπτοί)
 600 περιπτώσεις θερμικής ανάφλεξης στο χειρουργείο
 2-3 απώλειες ζωής
 800εκ δολάρια/έτος σε νομικές αποζημιώσεις
 Ανάλογα με: παραμονή ξένου σώματος / χειρουργείο λάθος οργάνου
Schwaitzberg SD. The fundamental use of surgical energy (FUSE). Springer 2012
Mehta SP. Anesthesiology 2013

10. ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΗΛΕΚΤΡΟΧΕΙΡΟΥΡΓΙΚΩΝ ΚΑΚΩΣΕΩΝ
Μονοπολικές Συσκευές
• Εξαιρετικά υψηλή Θερμοκρασία
στο άκρο (>1000°C)
• Μεγάλη διαφυγή θερμότητας
• Δημιουργία «σπίθας»
- Έκρηξη – Πυρκαγιά
• Προσοχή στο ηλεκτρόδιο της
«γείωσης»
• Διασπορά ηλεκτρικού δυναμικού
μέσω εμφυτευμένων συσκευών
πχ. Βηματοδότης, AICD
• Ανεπιθύμητο ηλεκτρικό κύκλωμα

11. ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΗΛΕΚΤΡΟΧΕΙΡΟΥΡΓΙΚΩΝ ΚΑΚΩΣΕΩΝ
Μονοπολικές Συσκευές

12. ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΗΛΕΚΤΡΟΧΕΙΡΟΥΡΓΙΚΩΝ ΚΑΚΩΣΕΩΝ
Μονοπολικές Συσκευές

13. ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΗΛΕΚΤΡΟΧΕΙΡΟΥΡΓΙΚΩΝ ΚΑΚΩΣΕΩΝ
Μονοπολικές Συσκευές

14. ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΗΛΕΚΤΡΟΧΕΙΡΟΥΡΓΙΚΩΝ ΚΑΚΩΣΕΩΝ
Μονοπολικές Συσκευές
Διαταραχές Μονώσεως:
1. Πολλαπλή Χρήση
2. Υψηλή Ένταση Ηλεκτρικού Δυναμικού
3. Επαναλαμβανόμενη Αποστείρωση
4. Μικρό Έλλειμμα - Μεγάλο Δυναμικό

15. ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΗΛΕΚΤΡΟΧΕΙΡΟΥΡΓΙΚΩΝ ΚΑΚΩΣΕΩΝ
Μονοπολικές Συσκευές
“Direct Energy Coupling”

16. ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΗΛΕΚΤΡΟΧΕΙΡΟΥΡΓΙΚΩΝ ΚΑΚΩΣΕΩΝ
Μονοπολικές Συσκευές
“Capacitive Energy Coupling”

18. ΧΕΙΡΟΥΡΓΙΚΟΣ «ΚΑΠΝΟΣ»

19. ΧΕΙΡΟΥΡΓΙΚΟΣ «ΚΑΠΝΟΣ»

20. ΧΕΙΡΟΥΡΓΙΚΟΣ «ΚΑΠΝΟΣ»

21. ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΗΛΕΚΤΡΟΧΕΙΡΟΥΡΓΙΚΩΝ ΚΑΚΩΣΕΩΝ
Μονοπολικές Συσκευές

22. Διπολικές Ηλεκτρικές Συσκευές

23. ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΗΛΕΚΤΡΟΧΕΙΡΟΥΡΓΙΚΩΝ ΚΑΚΩΣΕΩΝ
Σύγχρονες Διπολικές Συσκευές
• Ελάχιστη θερμική διασπορά
• Χαμηλότερα δυναμικά-Χαμηλότερη Θ°
• Ασφαλής αιμόσταση – κοπή
• Μικρότερος χρόνος παρασκευής
• Καλύτερη ποιότητα σύγκλεισης
• Μικρότερη απώλεια αίματος
• Μειωμένα ποσοστά μετατροπής
• «Έξυπνες» ESUs
• Χωρίς ηλεκτρόδια γείωσης
• Λειτουργούν σε «υγρό» περιβάλλον
• «Cost effective»

28. ΔΙΠΟΛΙΚΕΣ ΣΥΣΚΕΥΕΣ
Μειονεκτήματα - Κίνδυνοι
…As tissue Dessicates,
Impedance Increases…
“Mushroom Effect”
- Lateral Thermal Spread -
…Coaptation is required for Dessication
and protein coagulation…
But OverCompression leads to FAILURE!!!

29. ΔΙΠΟΛΙΚΕΣ ΣΥΣΚΕΥΕΣ
Μειονεκτήματα - Κίνδυνοι
 ΕΠΑΦΗ ΜΕ ΤΟΝ ΙΣΤΟ
Υπερβολικό τμήμα ιστού ή έντονη συμπίεση → ανεπαρκής αιμόσταση
Απανθρακωμένος ιστός στη λειτουργική επιφάνεια → ↑ impedance
 ΠΡΟΣΚΟΛΛΗΣΗ ΣΤΟΝ ΙΣΤΟ
Ανεπαρκής αιμόσταση - Τραυματική αποκόλληση
 ΕΠΙΚΑΛΥΨΗ ΚΑΜΜΕΝΟΥ ΙΣΤΟΥ
Μπορεί να χρειαστεί σε μεγαλύτερα αγγεία ή ‘επικίνδυνες’ περιοχές
Επικάλυψη στο 30-50% - Χωρίς ενδιάμεσο υγιή ιστό
 ΕΠΑΦΗ ΜΕ ΜΕΤΑΛΛΙΚΑ ΥΛΙΚΑ πχ Clips
Εξαιρετικά επικίνδυνη – Διασπορά θερμότητας – Καταστροφή του εργαλείου
 LATERAL THERMAL DAMAGE
Αυξάνει όσο αυξάνει το πάχος του ιστού
Katsuno G, et al. J Laparoendosc Adv Surg Tech 2010

30. ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΥΠΕΡΗΧΩΝ
Μηχανικές Ταλαντώσεις της Ενεργού Λεπίδας
με συχνότητα 20 – 55.5 ΚΗz:
• Εκφύλιση των πρωτεινών
• Διάσπαση των δεσμών Η2 λόγω εσωτερικής
κυτταρικής τριβής
• Cutting and/or Coagulation

31. ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΥΠΕΡΗΧΩΝ
Πλεονεκτήματα
1. Αναπτύσσει λιγότερη θερμότητα <80°C
2. Μειώνει τον κίνδυνο θερμικής βλάβης
3. Περιορίζεται η ιστική απανθράκωση
4. Δεν παράγει καπνό αλλά “plume”
5. Ιδανικό για λαπαροσκόπηση/ενδοσκόπηση
6. Δεν μεταδίδει ηλεκτρισμό
7. Δε χρειάζεται ηλεκτρόδιο γείωσης
8. Αιμόσταση αγγείων ≤5mm
9. Πολυεργαλείο
10. Ταχύτερη παρασκευή των ιστών
11. Δεν «κολλάει» ο ιστόςSankaranarayanan G, et al. Surg Endosc 2013

32. ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΥΠΕΡΗΧΩΝ
Μειονεκτήματα - Κίνδυνοι
• Καθυστερημένη αιμόσταση σε σχέση
με ηλεκτροχειρουργική
• Ανεπαρκής σύγκλειση αγγείων >5mm
• Μακρύτερο learning curve
• “Operator Dependent”
• Διαταραχή της συχνότητας της
συσκευής λόγω:
a. Κόπωση λεπίδας
b. Αύξηση θερμοκρασίας
c. Υπερβολική άσκηση πίεσης
d. Ακατάλληλη χρήση
• Lateral Thermal Spread
Usually 1 – 4mm
Up to 25.7mm laterally
140°C at 10mm distance
Emam TA, et al. Ann Surg 2003
• Residual Heat in Active Blade
Heat retained (> 60°C) in the shaft after
prolonged activation
20 sec in liver
45 sec in mesentery
Kim F, et al. Surgical Endoscopy 2008

33. Συγκριτικές Μελέτες

34. Συγκριτικές Μελέτες

35. Συγκριτικές Μελέτες

36. Συγκριτικές Μελέτες

37. Συγκριτικές Μελέτες

38. Συγκριτικές Μελέτες

39. ΕΠΙΛΟΓΗ ΕΡΓΑΛΕΙΟΥ

40. LASER
Light Amplification by Simulated Emission of Radiation
• Τοπική αύξηση της θερμοκρασίας του ιστού λόγω συγκέντρωσης δέσμης φωτός
• Διατέμνει τον ιστό χωρίς αιμορραγία
• Βάθος διείσδυσης 2mm
• Cosmetics – Eye Surgery - Fertility
• LASERs στη χειρουργική:
Carbon Dioxide
Nd: YAG
Argon
Ho: YAG
KTP
Diode

41. LASER
Κίνδυνοι - Μειονεκτήματα
1. Υψηλό κόστος
2. Εξειδικευμένη εκπαίδευση
3. Κίνδυνος φωτιάς
4. Παρατεταμένος χρόνος χειρουργείου
5. Διασπορά κυτταρικής βλάβης
6. Εμβολή αέρος
7. Θρόμβωση / Ψευδοανεύρυσμα ηπατικής αρτ σε lap chole
8. Ενδοκοιλιακή αιμορραγία
9. Θερμικές κακώσεις εξωηπατικών χοληφόρων
ShumalinskynD, et al. Journal of Endourology 2004

42. ARGON BEAM COAGULATION - ABC

43. ARGON BEAM COAGULATION - ABC
…Κατευθυνόμενη δέσμη αργού αερίου από το ενεργό ηλεκτρόδιο και
μετάβαση ηλεκτρικού δυναμικού ραδιοσυχνοτήτων στον ιστό μέσω
της ιονισμένης αυτής δέσμης…
• Αιμόσταση σε βάθος 2 – 5 mm
• Ταχύτερη αιμόσταση από τα μονοπολικά συστήματα
• Ομοιογενής αιμόσταση
• Λιγότερη ιστική κάκωση
• Λιγότερος καπνός
• Ως jet απομακρύνει το αίμα από την ιστική επιφάνεια
• Δεν προκαλεί εσχάρα διότι θ<100°
• Ιδανικό για τραυματισμένες παρεγχυματικές επιφάνειες με διάχυτη
αιμορραγία, πχ ηπατεκτομή
Ikegami T, et al. J Hepatobiliary Pancreatic Surg 2009
Sezeur A, et al. Surg Laparosc Endosc Percutan Tech 2008

44. ARGON BEAM COAGULATION - ABC
• ΚΙΝΔΥΝΟΣ ΠΝΕΥΜΟΝΙΚΗΣ
ΕΜΒΟΛΗΣ!!!!
• Μη διαλυτότης του αερίου στο αίμα
• ΌΧΙ σε ενεργό αγγειακή ρήξη
• Lower flow-Lower risk of embolism
<4L/min for lap
Hand piece 1cm from tissue
Use under oblique angle from surface
Kizer N, et al. Inter J Gynecologic Cancer 2009
Reddy C, et al. Chest 2008

45. ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΡΑΔΙΟΣΥΧΝΟΤΗΤΩΝ
RadioFrequency Ablation RFA
• Μορφή ηλεκτροχειρουργικής
ενέργειας ραδιοσυχνοτήτων 300-
500kHz για καταστροφή και
εξάχνωση των ιστών
• Υψηλή Ενέργεια: 250W
• Θ : 60 - 90°C
• Εκφύλιση πρωτεινών
Ιστική εξάχνωση
Κυτταρικός θάνατος
Καταστροφή όγκου
• Βραδεία και ομότιμη κατανομή
θερμικής ενέργειας στον ιστό-στόχο
με Θ>50°C

46. ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΡΑΔΙΟΣΥΧΝΟΤΗΤΩΝ
RadioFrequency Ablation RFA

47. ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΡΑΔΙΟΣΥΧΝΟΤΗΤΩΝ
RadioFrequency Ablation RFA

48. ΣΥΧΝΟΤΕΡΕΣ ΕΠΙΠΛΟΚΕΣ RFA
Injury How to prevent Potentially life-threatening
Hyperthermia Monitor intraoperative core
temperature
No
Skin burns Correct placement of
dispersive electrodes
No
Vascular injury Avoid excessive ablation
close to large vessels
Yes
Biliary injury Avoid ablation close to liver
hilum
Yes
Organ injury Create space between liver
surface and adjacent organ
Yes
Diaphragmatic injury Create space between liver
surface and diaphragm
Yes
Liver abscess Do not ablate with biliary
obstruction or cholangitis
Yes
Tumor rupture/seeding Avoid ablation of large
surface lesion
No
Curley SA, et al. Ann Surg 2004

49. Σοβαρή στένωση ΑΡ ηπατικού πόρου και ERCP/stent μετά RFA
Kuvshinoff BW, et al. Surgery 2002

50. Ενδοηπατική Αιμορραγία / Απόστημα μετά RFA
Overall post-RFA complication rate ≤ 5%
Higher rate after percutaneous approach
Higher accuracy rate after open or laparoscopic RFA
Livraghi T, at al. Radiology 2003

51. ΟΓΚΟΛΟΓΙΚΗ ΕΠΑΡΚΕΙΑ
“Heat – Sink Effect”
Pawlik TM, et al. Ann Surg Oncol 2003
Aloia TA,. et al. Arch Surg 2006

52. ΟΓΚΟΛΟΓΙΚΗ ΕΠΑΡΚΕΙΑ
“Heat – Sink Effect”
Irregular vs Regular ablation zones
Ablation margin ≥ 1cm
Aloia TA, et al. Arch Surg 2006

53. MICROWAVE ABLATION MWA
RFA MWA
Frequency 375 - 480kHz 915MHz – 9.2GHz
Wave-length in tissue Meters < 10cm
Mode of energy transfer AC current EM waves
Requires multiple dispersive
electrodes and closed circuit
No circuit required
Primary heating mechanism Resistive at highest current
density (RF probe tip)
Dielectric heating within
MW near-field (direct effect
of EM waves on water
molecules)
Secondary heating
mechanism
Conductive heating away
from RF probe tip into
surrounding tissue
Conductive heating away
from MW near-field into
surrounding tissue
Ahmed M, et al. Radiology 2011
Padma S, et al. J Surg Oncol 2009

54. Microwave Ablation MWA

55. Πλεονεκτήματα MWA έναντι RFA
 Άμεση υπερθέρμανση του ιστού που βρίσκεται στο ηλεκτρομαγνητικό πεδίο
 Δεν εξαρτάται από την παρουσία ηλεκτρικού δυναμικού
 Ομοιογενής εναπόθεση ενέργειας στον ιστό
 Δεν απαιτεί συνεχή έλεγχο θερμοκρασίας / αντίστασης
 Άμεση άνοδος θερμοκρασίας > 150°C
 Ταχύτερος χρόνος ιστικής εξάχνωσης 4 – 10min
 Πολλαπλές MW antennas σε πολλαπλούς όγκους συγχρόνως
 MW antennas in array δημιουργούν ευρύτερο πεδίο για μεγαλύτερους όγκους
 Δεν επηρεάζεται από “sink – heat effect”
 Καλύτερο ablation
 Καλύτερο Ογκολογικό Αποτέλεσμα???
Wright AS, et al. Radiology 2005

56. ΣΥΧΝΟΤΕΡΕΣ ΕΠΙΠΛΟΚΕΣ MWA
Injury How to prevent injury Life threatening
Skin burns Proper spacing (>1.5cm
apart) in parallel and >3cm
between abdominal wall and
radiating tip
No
Liver abscess Perioperative antibiotics Yes
Liver infarcts Avoid ablation near portal
pedicle
Yes
Vascular fistula/Thrombosis Avoid ablation near portal
pedicle
Yes
Bile duct injury Avoid ablation near portal
pedicle
Yes
Hemolysis Avoid ablation near PV/ IVC No
Adjacent organ injury Adequate distance between
radiating tip and adjacent
organ
Yes
Martin RS, et al. Ann Surg Oncol 2010

57. Κάκωση Χοληφόρων και PTC - PTBD μετά MWA

58. Θρόμβωση ΑΡ ηπατικής αρτηρίας μετά MWA
Αρτηριο-φλεβώδες συρίγγιο και ενδοκοιλιακή αιμορραγία μετά MWA

59. 3ου βαθμού έγκαυμα δέρματος μετά MWA με διπλή antenna
Ευμεγέθη ηπατικά αποστήματα μετά διαδερμικό MWA

60. ΠΟΙΑ ΠΗΓΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ? ΠΟΤΕ? ΠΩΣ?
• Γνώση
• Ασφάλεια
• Ασθενής
• Πάθηση
• Εξοικείωση του Χειρουργού