Hochfrequen-Chirugie PDF

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Wintersemester...

Description

HF-Chirugie • • • •

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Organe ( z.B Leber, Lunge oder Niere ) im Körper hoch vaskularisiert ( bluten stark ) Entwicklung geeigneter Verfahren die ein blutarmes und gewebeschonendes operieren erlauben Verfahren: HF-Chirurgie oder Kryo-Chirurgie Vorteile der HF-Chirurgie gegenüber den mechanischen Schnitt o Die Verhinderung der Blutung o Die Verhütung der Keimverschleppung o Die mechanische Gewebeschonung Stromwirkung auf biologischen Gewebe in der HF-Chirurgie Erwünschte Stromwirkung Der thermische Effekt

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Gewebe durch elektrische Ströme erwärmt, abhängig: o Stromdichte o Einwirkungsdauer o spezifischen Widerstand des Gewebevolumens zwei Anwendungsmöglichkeiten: o thermische GewebeKoagulation o Gewebe-Trennung

Unerwünschte Stromwirkung Der faradische Effekt • •

Reizung elektrische erregbarere Zellen Lösung: Verwendung eines hohen Wechselstromes mit einer ausreichend hoher Frequenz ( 300 khz)

Der elektrolytische Effekt • Im Gewebe wird eine Ionenverschiebung verursacht • Lösung: Wechselstrom

Monopolare HF-Applikation: Thermische Wirkung tritt an der Aktiv-Elektrode auf Aktiv Elektrode weist im Gegensatz zu Neutralelektrode eine viel geringere Kontaktfläche auf Anlegen ein HF-Spannung → hohe Stromdichte: thermischer Effekt HF-Ströme folgen den Weg des geringsten Widerstandes (folgen den gut leitfähigen, flüssigkeitshaltigen Schichten) Bipolare HF-Applikation: Beide Elektroden sind gleich klein Abstand zwischen den Elektroden gering HF-Strom fließt nur durch geringes Gewebevolumen Wirkung tritt nur im stromdurchflossenen Volumen auf und nicht außerhalb

Bipolare HF-Application vs Monopolare HF-Application Vorteil: • Erwärmung eines kleineren Volumens • Geringere Leistungsverbrauch • Risko von Erwärmung unerwünschter Gebiete wird umgangen • Kleinere Volumina an Strömen → keine Muskelzuckungen Die thermische Koagulation • Langsame Erhitzung des Gewebes (t < 100) • Verdampfung intra- und extrazelluläre Flüssigkeiten • Schrumpfen perforierten Blutgefäße → effektive Blutstillung

Nachteil: • Aufwendigere Isolation und höhere Komplexität der Geräte • Fehlende Möglichkeit des HFchirugischen Schneidens

Die schneidende Gewebe-Trennung • Schnelle Erhitzung des Gewebes (t > 100) • Wasser der intra- und extrazellulären Gewebsflüssigkeit entwickelt einen hohen Dampfdruck, der die Zelle bzw. das Gewebe explosionsartig zerreißt.

Thermische Gewebeschädigungen in Abhängigkeit von der Temperatur (zusätzlich zu berücksichtigen: Zeiteinfluß) bis ca. 40 °C ab ca. 40 °C ab ca. 49 °C ab. ca. 70 °C

ab ca. 100°C

ab ca. 200 °C

keine signifikante Zellschädigung reversible Zellschädigung abhängig von der Expositionsdauer irreversible Zellschädigung Koagulation: • Zerstörung von Kollagenen • Schrumpfung kollagenhaltiger Gewebe • Hämostase Dehydration/Desikkation • Phasenübergang des intra- und extrazellulären Wassers von flüssig in dampfförmig • Klebeeffekt von Glukose nach Dehydration • Schrumpfen des Koagulates durch Dehydration Karbonisation: • med.-path. = Verbrennung IV. Grades

Einflussparameter auf die Schneid-/Koagulationswirkung Die Wirkung des Stromes im lebenden Gewebes ist u.a. abhängig von: Elektrodenfläche und –form (Stromdichte) HF-Stromform (Modulation) spezifischer Leitfähigkeit des Gewebes, Gewebetemperatur und –austrocknung

HF-Leistung bzw. Stromstärke Schnittgeschwindigkei bereits örtlich applizierter Energiemenge

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Schematische Darstellung des Schneideeffekts bei Anwendung von HF-Strom HF-Spannung > 200 V : elektrische Lichtbogen zwischen aktiver Elektrode und Gewebe Aufgrund der hohen Stromdichte die in einem Punkt des Gewebes konzentriert wird, verdampft das Gewebe dort spontan Entstehung des Schnittes : Bewegen der aktiv Elektrode mit einer Schnittgeschwindigkeit o Lichtbogen verdampft das Gewebe o Aktiv Elektrode berührt das Gewebe nicht → Schnitt erfolgt Kraftfrei HF-Leistung Je höher die HF-Leistung desto tiefer ist die Koagulationstiefe Mindestleistung 𝑃𝑚𝑖𝑛 ist für ein Schnitt notwendig Für einen zügigen Schnitt ist jedoch eine optimal Leistung 𝑃𝑜𝑝𝑡 zu empfehlen die über der Mindestleistung liegt Ab eine bestimmte Leistung 𝑃𝐹 tritt aufgrund der zu hohen Leistung eine Karbonisation auf Qualität des HF – Stromes Durch Modulation der Amplitude wird der Koagulationsgrad der Schnittflächen beeinflusst Der Koagulationsgrad ist i.d.R propotinal zum Modulationsgrad kann durch den Crestfaktor ermittelt werden Der Crestfaktor = Verhältnis des Spitzenwertes 𝑃𝑆 zum Effektivwert 𝑃𝑒𝑓 der Leistung Schnittführung Koagulationsgrad abhängig von der Schnittgeschwindigkeit Je niedriger die Schnittgeschwindigkeit desto höher der Koagulationsgrad Schneiden mit hochfrequentem elektrischen Strom (HF-Strom) Um eine schnelle und gute Wundheilung zu gewährleisten dürfen die Schnittränder so wenig wie möglich thermisch geschädigt werden Erreicht durch: o Dünne Nadelelektroden o Zügige Schnittführung o Kleine HF-Spannung ( kleine Lichtbogenintensität) Um während der Operation eine gute Blutstillung (Hämostase) zu gewährleisten o Dicke Schneidelektroden o Langsame Schnittführung o Hohe HF-Spannung ( hohe Lichtbogenintensität) → Dampf / Rauchbildung

Gefahren bei Anwendung der HF-Chirurgie ( vor allem monopolare Anwendung ) unbeobachteter Stromfluss mit Koagulationsläsionen Funkenschlag unzureichende Erdung

kapazitiver Stromfluss insuffiziente Blutstillung Rauchentwicklung – Sichtbehinderung

Koagulieren mit hochfrequentem elektrischen Strom Kontakt-Koagulationstechniken o Andruck; Einstech- und Greiftechnik o Problem: Koagulat klebt an der Koagulationselektrode o Folge: Für die Blutstillung erforderliches Koagulat wird abgerissen → Blutstillung insuffizient o Lösung: Beschichtung an der Koagulationselektrode o o o o o

Nonkontakt-Koagulationstechniken o Funktionsweise: HF-Ströme werden über elektrisch leitfähige Flüssigkeiten oder Gase appliziert o Monopolare HF-Chirurgie o Anwendungstechniken: o Spraykoagulation o Argon Gas Koagulation

Monopolare Koagulationstechnik: a-c Bipolare Koagulationstechnik: d-f Andrück-Technik: a und d Einstich-Technik: b und e Greiftechnik: c und f

Nonkontakt-Koagulationstechniken o Spraykoagulation o Funktionsweise: HF-Strom mit Spitzenwerte erzeugt außreichend lange Lichtbogen o Koagulationselektrode kann dadurch ausreichend weit gehalten werden o Eignet sich nur für Oberflächenkoagulation o Nachteil: in Anwesenheit von Sauerstoff: Karbonisation o Argongaskoagulation und Elektrohydrothermosation o Funktionsweise: HF-Strom durch einen elektrisch ionisierten Argon-Strahl appliziert o Vorteil gegenüber Spraykoagulation: keine Karbonisation der Gewebeoberfläche und großflächig anwendbar

Monopolare HF-Elektroden Nadelelektrode: o Universelle Schneidelektrode o Vorteil: keine Schnittrichtung da keine Schneide o Nachteil: keine Koagulationsarme Schmelzschnitte ausführbar Lanzettenelektrode: o Form eines Skalpells o Geeignet für Schmelzschnitte Schlingenelektrode o Handhabung wie ein Löffel o Drahtschlingenelektrode: Ermöglichen feinen und Koagulationsarmen Schnitt o Bandschlingenelektroden: Hohe mechanische Festigkeit → größere Gewebsabtragungen und Ausschälungen Koagulationselektroden: o Kugelförmig mit verschiedenen Durchmesser verfügbar Neutralelektrodenentwicklung o Erste Neutralelektrode: dünne Metallplatten o Gefahr der Verbrennung war hoch o Realisierung von Elektroden aus leitfähigem Silikon o Anpassung an dem Körper → größere Kontaktfläche o Selbstklebende Elektroden aus Aluminiumfolie o Beschichtung mit einem leitfähigem Gel → Steigerung der Kontaktqualität o Problem dieser Elektroden: ungenügend Lager oder Ablösung der Hautoberfläche nicht erkennbar o Zweigeteilte Elektroden ermöglichen eine Chirurgische Überwachung der Anlagequalität o Funktionsweise: zwei voneinander isolierte Aluminiumfolien werden auf das Trägermaterial geklebt: Bestimmung der Impedanz die zwischen den gemessenen die vom Gewebe anliegenden Fläche abhängig ist o Durch den Oberflächen Stromfluss entsteht an der Kante der Neutralelektrode eine höhere Stromdichte (Leading-Edge-Effekt) → Elektrode erwärmt sich an den Rändern stärker als n der Mitte o Grund Aluminiumfolie leitet den HF-Strom besser als das darunter liegende Gewebe → an der Kante geringer Widerstand

o Die Wirkung des Rings beruht darauf, dass zwischen dem Ring und der Innenfläche ein Widerstand ausgebildet wird, der den Anteil des HF-Stroms, der über den Ring zur Elektrode fließt, über das Gewebe auf die beiden inneren Teilflächen verteilt o Dieser Widerstand wird zum einen vom Neutralelektrode-Gel zwischen den Aluminiumteilen und zum anderen durch den parallel dazu liegenden Gewebewiderstand unter der Gelbrücke gebildet. Im Bild wird dies dargestellt o Die Leitfähigkeit des Gels ist größenordnungsmäßig mit dem Gewebewiderstand vergleichbar. o Aufgrund der großflächigen Verteilung des Stroms vom Ring auf die Innenflächen entlang des Umfangs der Elektrode ist die Erwärmung durch diesen Strom sehr gering. Mindestgröße der elektrisch leitfähigen Fläche der Neutralelektrode (für die monopolare HF-Technik) o A = Neutralelektrode aus elektrisch leitfähigem Silicon o B = Neutralelektrode aus Metallblech oder Metall - Schuppen ohne Leitpaste o C = Neutralelektrode aus Metallblech oder Metallfolie, gleichmäßig mit Leitpaste ausgestattet HF- Elektroden o Bipolare Elektroden : Verschluss von Blutgefäßen verwendet o Quasibipolare Schneideelektroden: o Vereinigen Vorteile und beseitigen Nachteile der monopolaren und bipolaren Schneidelektroden o Funktionsweise: am distalen Ende befindet sich eine aktiv und eine Neutralelektrode o Neutralelektrode relativ kleine das sie mitgeführt wird o Nachteile: Einschränkung bei der Sicht ( Abdeckung durch Elektrode) und begrenzt Kontrollierbare Einführtiefe Generatoren: o Kombinierte Stromformen, gepulst und mit variabler Amplitude → ermöglichen Schneiden mit variablerer Koagulation o Am Gerät soll nicht die Stromform und Leistung ausgwählt werden sondern die Schneid und Koagulationsirkung o Feedback-Regelkreis um den vom Chirugen gewünschten Effekt zu erzielen....