Elektrochirurgie

home > terug naar module overzicht > OZT-Elektrochirurgie

Donar's hamer

De god van het onweer, Thor of Donar, slingert zijn strijdhamer "Mjölnir" naar zijn vijanden. De magische hamer komt altijd weer terug in zijn hand. Indien de hamer de vijand mist, raakt deze de grond en dan spatten de bliksemstralen van deze plaats en hoor je de donder.

OPERATIEVE ZORG EN TECHNIEKEN
Module: Elektrochirurgie
Reekum, J. van,
B2014.4.0, maart 2014

Uitgever: VERES Publishing
NUR-code: 876
NUR-omschrijving: Specialistische geneeskunde: algemeen

© 2012. J. van Reekum/VERES Publishing
Uit deze internet publicatie mag worden overgenomen of geciteerd met vermelding van bron en uitgever.

VERES Publishing, Van Spaenweg16, 6862 XK Oosterbeek

 Inhoud

1 De geschiedenis van elektrochirurgie
2 Natuurkunde, scheikunde en techniek
3 Elektrochirurgie in de praktijk
4 Toepassingen van elektrochirurgie bij de scopische chirurgie
5 Ultrasound coagulatie
Bronnen

 1 De geschiedenis van elektrochirurgie

Bladwijzers:
1.1 Cauteriseren
1.2 Diathermie
1.3 Elektrochirurgie
Doelstellingen

 1.1 Cauteriseren

Het gebruik van warmte in de medische geschiedenis gaat ver terug. Hippocrates, die als 'vader van de geneeskunde' geldt, beschrijft al het gebruik van verhitte metaaldelen voor het openen van abcessen. Celsus beschrijft hoe bloedingen kunnen worden gestopt door de vaten te schroeien en ook hoe er mee kan worden gesneden en hoe tumoren kunnen worden vernietigd. De vondst van medisch instrumentarium in het graf van een geneesheer van het Romeinse leger in Bingen (Duitsland), heeft aangetoond dat zij gebruik maakten van hete ijzeren of koperen gepunte staven om bloedingen te stelpen.
Uit de middeleeuwen is het gebruik van kokende olie bekend om traumatische amputatiestompen dicht te schroeien. Rond 1850 doet elektriciteit de intrede als mogelijkheid tot het opwekken van warmte. Het voordeel hierbij is dat de warmte in kleinere gebieden en nauwkeuriger aangebracht kan worden. De Italiaanse chirurg Bottini voert in 1890 de eerste transurethrale chirurgie uit met behulp van elektrisch opgewekte warmte.
De beschreven methoden zijn in principe geen diathermische methoden maar wat men in het Nederlands taalgebruik 'cauterisatie' noemt. Deze vorm van thermocoagulatie wordt heden ten dage bijna niet meer toegepast. In de oogheelkunde wordt nog wel eens een batterij cauterisator gebruikt, maar deze heeft al veel terrein verloren aan de bipolaire diathermie.

 1.2 Diathermie

Figuur 1: Elihu Thompson.
Elihu Thompson.

Diathermie betekent eigenlijk 'doorwarmen' en is alleen van toepassing voor die vormen van elektrochirurgie waarbij de warmte in het weefsel wordt opgewekt.
De fysicus d'Arsonval is de ontdekker van enkele eigenschappen van wisselstroom die belangrijk zijn bij het fenomeen diathermie. Door zijn onderzoeken weet men dat er wisselstroom van een hoge frequentie gebruikt moet worden, om stroom door het lichaam te laten lopen zonder dat deze spiercontractie veroorzaakt. Wisselstroom van een lage frequentie leidt tot depolarisatie in de zenuwvezels waardoor contractie van de spiervezels ontstaat. Deze contracties zijn zeer pijnlijk en kunnen zelfs peesblessures en avulsiefracturen veroorzaken. Door de frequentie van de wisselstroom te verhogen ontstaat er geen depolarisatie meer (de zenuwvezels kunnen het snelle wisselen van de polariteit van de stroom als het ware 'niet meer volgen') en blijven spiercontracties uit. In 1892 gaf d'Arsonval een demonstratie van geleiding van hoogfrequent elektrische energie door het lichaam. Hij liet een lamp branden waarbij het lichaam van twee mannen als geleider diende zonder dat deze op de grond lagen te kronkelen vanwege de spiercontracties. Bedenk dat het gevaar van geleiding van elektriciteit door het lichaam toen pas net bekend was! Omstreeks dezelfde tijd weigert Edison een toestel te construeren om ter dood veroordeelden met behulp van elektriciteit te executeren. Later doet iemand anders dat en we kennen dit toestel nog als de elektrische stoel.
Elihu Thompson construeerde de eerste hoogfrequent generator in 1889. Voor het contact met zijn huid gebruikte hij met fysiologische zoutoplossing gevulde potten, waarin hij zijn handen stak. De potten waren in deze opstelling de contact-elektroden. Een voor ons belangrijke waarneming was het constateren van een warmte-gevoel in de polsen.
De stroomdichtheid is hier kennelijk het grootst en wekt daarom hier de meeste warmte op. Hij gebruikte in wezen een hele goede patiëntenplaat (de met zoutoplossing gevulde potten) maar merkte dat de stroomverdeling in het weefsel alles behalve gelijkmatig is. Zijn observaties zijn van groot belang om te komen tot een veilig gebruik van een elektrochirurgietoestel!
De vroege hoogfrequent generatoren zijn waarschijnlijk van het vonkbrug type geweest. In de Duitse taal wordt voor het begrip radio en zenden nog steeds de woorden Rundfunck en funcken ('rondom-vonk en vonken') gebruikt. Het geknetter van overspringende vonken zal in de begintijd van de elektrochirurgie het geluid op de operatiekamers voor een belangrijk deel bepaald hebben.
Lee de Forest vindt in het begin van de 20e eeuw de triodebuis uit. Hiermee zijn hoogfrequent oscillatoren te maken die geen gebruik maken van vonkbruggen, maar in plaats daarvan 'buisstroom' kennen. Toch heeft het door de vonkbrug opgewekte signaal een aantal eigenschappen, die in de elektrochirurgie voordelen bieden. Dit zal in het hoofdstuk over de techniek nader worden verklaard.

 1.3 Elektrochirurgie

Dr. WT. Bovie helpt met het ontwikkelen van een elektrochirurgie apparaat en geeft zijn naam aan een merk voor elektrochirurgie apparatuur. De oude 'Bovie's' kennen nog vonkbruggen en kunnen buisstroom en vonkbrugstroom mengen om de eigenschappen van beide vormen te combineren tot het gewenste resultaat. De naam 'Bovie' krijgt ook een minder plezierige klank in 'Bovie burns', waarmee onbedoelde verbrandingen van de patiënt worden aangeduid.
Sommige aanduidingen op elektrochirugietoestellen stammen nog uit de beginperiode van de elektrochirurgie. Soms ziet men ze nog wel eens, bijvoorbeeld:
   Funkistorstroom (vonkbrug- of vonkbaanstroom),
   Sparkgap cutting (snijden met vonkbrug energie),
   Tube cutting (snijden met buisoscillator energie),
   Blend mode (mengvorm van vonkbrug en buisoscillator energie).
De moderne elektrochirurgietoestellen zijn allemaal voorzien van transistors en/of geïntegreerde schakelingen met meerdere transistors op een chip. Dergelijke toestellen hebben vaak de bijkomende typeaanduiding 'Solid State' wat betrekking heeft op de 'vaste stof' waaruit transistors zijn gemaakt.
Door de vergroting van het toepassingsgebied, mogelijk gemaakt door de moderne elektronica, is de naam diathermietoestel niet helemaal terecht. Beter is het van 'elektrochirurgietoestel' te spreken, maar het zal nog wel enige tijd duren voordat deze naam gemeengoed wordt.

 Doelstellingen

De cursist kan de verschillen tussen cauterisatie, diathermie en elektrochirurgie benoemen.

terug naar het begin van dit hoofdstuk
terug naar de inhoudsopgave

 2 Natuurkunde, scheikunde en techniek

Bladwijzers:
2.1 Elektriciteitsleer
2.1.1 Elektriciteit, 2.1.2 Gelijkstroom, 2.1.3 Wisselstroom, 2.1.4 Hoogfrequent wisselstroom
2.2.1 Gelijkstroomweerstand ('Ohmse weerstand'), 2.2.2 Wisselstroomweerstand
2.2.2.1 Inductantie, 2.2.2.2 Skin effect, 2.2.2.3 Capacitantie, 2.2.2.4 Parasitaire weerstanden
2.2.3 Verband tussen stroom, spanning en weerstand, 2.2.4 Vermogen, 2.2.5 Energie, 2.2.6 Output
2.2.6.1 De stroombron (current source), 2.2.6.2 De spanningsbron (voltage source), 2.2.6.3 De vermogensbron (power source)
2.3 Scheikunde
2.3.1 Lachgas, 2.3.2 Koolzuurgas, 2.3.3 Diffusie
2.4 De onderdelen van een elektrochirurgietoestel
2.4.1 De omvormer, 2.4.2 De actieve elektrode, 2.4.3 Het contact tussen actieve elektrode en de patiënt.
2.4.4 Coaguleren
2.4.4.1 Golfvorm bij monopolair coaguleren, 2.4.4.2 Elektrische grootheden bij monopolair coaguleren
2.4.5 Snijden
2.4.5.1 Golfvorm bij snijden, 2.4.5.2 Elektrische grootheden bij snijden
2.4.6 Weefselweerstand
2.4.7 Stroomdichtheid
2.4.8 Geaarde of zwevende output
2.4.9 De neutrale elektrode
2.4.9.1 De ontwikkeling van warmte, 2.4.9.2 De weg van de minste weerstand, 2.4.9.3 De kortste weg, 2.4.9.4 Spitse punt, 2.4.9.5 Skin effect,
2.4.9.6 De 'leading edge', 2.4.9.7 De invloed van de aansluiting van de plaat
2.4.10 Het aansluiten van de neutrale plaat.
2.4.11 Het opplakken van de plaat op de patiënt
2.4.11.1 Het PASS® systeem (Berchtold), 2.4.11.2 Het REM™ systeem (Valleylab), 2.4.11.3 Het NESSY® systeem (ERBE),
2.4.11.4 Het ultieme plaatdesign (voor een rechthoekige plaat), 2.4.11.5 Het nieuwe design van 3M, 2.4.11.6 Omega plaat van ERBE
2.4.12 Bipolaire elektrochirurgie
2.4.13 Golfvorm en vermogen bij bipolair coaguleren
2.4.14 Een gas als geleider
2.4.14.1 Ontsteekspanning, brandspanning, boogspanning, 2.4.14.2 Aanslaan en fotonemissie, 2.4.14.3 Gas als elektrode,
2.4.14.4 Toepassingsgebied
2.4.15 Snijden en coaguleren 'onder water'
2.4.16 Veiligheden
Doelstellingen

 2.1 Elektriciteitsleer

Het is mij bekend dat elektriciteitsleer zich niet in een zeer grote populariteit kan verheugen bij ziekenhuispersoneel. Om tot een goed begrip van elektrochirurgie te komen is het toch nodig hier iets over te verklaren. Er zal niet zover op worden ingegaan dat u zelf een elektrochirurgietoestel kunt bouwen, maar dat u de ingebouwde veiligheden begrijpt.

 2.1.1 Elektriciteit

Een elektrische stroom is de beweging van ladingsdragers door een stof die een dergelijke beweging toestaat. Een dergelijke stof noemt men een geleider.
Wat is geleiding? Het 'toestaan' van de beweging noemt men geleiding. Daar waar de beweging slechts beperkt wordt toegestaan, spreekt men van weerstand en als de beweging niet of bijna niet wordt toegestaan, wordt de stof 'isolator' genoemd.
Wat zijn ladingsdragers? In een metalen geleider zijn dit meestal de negatieve elektronen van de atomen waaruit het metaal is opgebouwd. Er wordt van negatieve ladingsdragers gesproken omdat elektronen een negatieve lading hebben.
Er bestaan ook positieve ladingsdragers. Dit zijn meestal atomen waarvan een elektron ontbreekt. Door het ontbreken van een negatief geladen elektron, krijgt het atoom een positieve lading. Een dergelijk positief geladen atoom heet een positief ion, soms ook wel met 'anion' aangeduid.
Analoog aan deze situatie bestaan er ook atomen met een extra elektron, die daarom een negatieve lading hebben. Dit zijn negatieve ionen en worden wel 'kationen' genoemd.

 2.1.2 Gelijkstroom

Een gelijkstroom, die door een gelijkspanning wordt opgewekt, stroomt in één richting en kan geladen deeltjes met zich meenemen. Deze deeltjes worden ionen genoemd. Daar het menselijk lichaam niet meer is dan een samenhangend geheel van ionen, kan een gelijkstroom delen van het lichaam verplaatsen. Dit proces heet elektrolyse en het laatste deel van het woord, 'lyse', geeft heel goed aan wat er gebeurt, 'oplossen'! Bij het gebruik van gelijkstroom zal bij één van de elektroden een deel van het lichaam oplossen, terwijl bij de andere elektrode een deel van het lichaam aangroeit. Er is echter over het aangroeiende deel niets te zeggen met betrekking tot de soort en functie van het weefsel dat daar aangroeit en daarom wordt gelijkstroom niet gebruikt en is zelfs gevaarlijk.

 2.1.3 Wisselstroom

Figuur 2: Axon met depolarisatiegolf.
Axon met depolarisatiegolf.

Wisselstroom wordt door een wisselspanning opgewekt. Deze stroom keert telkens om. De ladingsdragers verplaatsen zich dus niet door de geleider, maar schuiven telkens heen en weer om hun oorspronkelijke positie. Omdat de ladingsdragers niet worden verplaatst, zal er geen elektrolyse ontstaan.
Vijftig Hertz is de aanduiding voor een wisselspanning die 50 keer per seconde van polariteit wisselt (plus wordt min en min wordt plus). Deze wisselingen kunnen door de zenuwen 'gevolgd' worden. Een positieve spanning (plus) kan de van nature negatieve spanning (min) in de axon van de zenuwcel ompolen.
Dit ompolen kennen we als depolariseren en dit is de fysiologische methode van prikkeltransport in het zenuwstelsel en de hartspier.
Depolariseren van de celmembraan van een spiercel of zenuwcel kan niet altijd. Nadat de membraan eenmaal is gedepolariseerd heeft de celmembraan rust nodig waarin de oorspronkelijke situatie weer wordt hersteld. Dit heet de refractaire periode.
Deze refractaire periode valt uiteen in twee delen, de absolute refractaire periode en de relatieve refractaire periode. Tijdens de absolute refractaire periode is de celmembraan niet ontvankelijk voor welke elektrische prikkel dan ook. Tijdens de relatieve refractaire periode is het wel mogelijk de celmembraan opnieuw tot repolarisatie aan te zetten, maar dat vraagt dan weer meer energie dan op het moment van de triggerbare fase.

 2.1.4 Hoogfrequent wisselstroom

De absolute refractaire periode duurt ongeveer een half milliseconde. Pulsen van wisselstroom die binnen deze tijd de celmembraan bereiken zijn te kort om depolarisatie te veroorzaken. D'Arsonval heeft laten zien dat stroom met een hoge frequentie (veel wisselingen van polariteit) geen elektrolyse geeft (het is een wisselstroom en geen gelijkstroom) en zo snel van polariteit wisselt, dat er geen spiertrekkingen ontstaan (de triggering van de celmembraan valt binnen de tijd van de absolute refractaire periode).
De frequentie die door elektrochirurgietoestellen wordt opgewekt varieert van 100.000 tot 5.000.000 trillingen per seconde of ook wel 100kHz tot 5MHz genoemd (k is kilo, M is mega, Hz is Hertz). Dit komt overeen met een pulstijd van 0,05 milliseconde of nog korter en dat is te kort om depolarisatie te veroorzaken.

 2.2.1 Gelijkstroomweerstand ('Ohmse weerstand')

Het transport van elektrische energie door een geleider gaat niet zonder moeite. Er moet een bepaalde weerstand overwonnen worden. De weerstand van een materiaal wordt bepaald door de lengte, de doorsnede en de soort van het materiaal. Voor de wis- en natuurkundigen:

R = ρ x l / a

In deze formule is:
   R = weerstand
   ρ (is de Griekse letter rho) = soortelijke weerstand
   l = lengte
   a = (area) oppervlakte
Voor alle anderen:
De weerstand wordt:
   groter als de soortelijke weerstand [ρ] groter wordt,
   groter als de lengte van de geleider groter wordt,
   groter als de oppervlakte kleiner wordt.
Goede geleiders, zoals koper, hebben een hele lage soortelijke weerstand. Het transport van ladingsdragers vindt hier voornamelijk plaats door het verplaatsen van elektronen (het is een metaal). Daarom zijn veel onderdelen van een elektrochirurgietoestel gemaakt van koper of een andere metaalsoort.
Minder goede geleiders, zoals het menselijk lichaam, hebben een hogere soortelijke weerstand. Het transport van ladingsdragers vindt hierin meestal plaats door het verplaatsen van ionen. Om de weerstand in het menselijk lichaam niet te groot te maken, wordt er als compensatie gekozen voor grotere oppervlakten of doorsneden om dezelfde stroom te geleiden. Het draadje naar de actieve elektrode is dan ook veel dunner dan het lichaamsdeel dat de stroom naar de neutrale plaat geleidt.

 2.2.2 Wisselstroomweerstand

De gelijkstroomweerstand geldt ook voor wisselstroom, maar om het wat moeilijker te maken komt er nog een invloed bij, namelijk de wisselstroomweerstand. Deze weerstand is afhankelijk van de frequentie en kan, om het nog wat ingewikkelder te maken, niet maar gewoon bij de 'Ohmse weerstand' (gelijkstroomweerstand) worden opgeteld.

 2.2.2.1 Inductantie

Figuur 3: Inductantie.
Inductantie.

Wat is dat, inductantie?
Stel u een draad voor. In die draad kan een spanning opgewekt worden als deze door een magnetisch veld snijdt. Dit gebeurt in energiecentrales en in fietsdynamo's op dezelfde manier. Deze spanning zal een stroom doen lopen als daarvoor het geëigende elektrische circuit bestaat.
Stel u voor dit circuit bestaat uit een draad. Door die draad gaat een stroom lopen. Met het toenemen van de stroom neemt ook het magnetisch veld om de draad toe.
En nu komt het: dit toenemende magnetische veld heeft hetzelfde effect als een veld dat de draad snijdt. Dit magnetisch veld wekt (induceert) in dezelfde draad weer een stroom! Maar deze stroom loopt tegen de stroom in die dat magnetische veld opwekte en werkt de andere stroom tegen. Let wel: het gaat hier om van richting en sterkte veranderende elektrische stromen en niet om constant blijvende stromen.
Zo komen we aan de wet van Lenz, die zegt: De richting van de geïnduceerde stroom is zodanig, dat deze de oorzaak van zijn ontstaan tegenwerkt.
Bij gelijkstroom gebeurt dit maar één keer, namelijk alleen bij het inschakelen. Een wisselstroom zal dus bij alle keren dat deze van polariteit veranderd weer opnieuw worden tegengewerkt, zowel bij de opbouw als bij de afbraak.
Een hoogfrequent wisselstroom zal door zijn hoge frequentie (veel wisselingen van stroomrichting) ook 'hoogfrequent' worden tegengewerkt. Als de draad maar lang genoeg is (zodat er veel magnetisch veld kan ontstaan) en de frequentie maar hoog genoeg is (zodat de tegenwerking vaak plaatsvindt), zal deze draad voor gelijkstroom een lage weerstand hebben, maar voor hoogfrequent wisselstroom een hoge weerstand hebben. Deze lange draad laat zich het makkelijkst opbergen in de vorm van windingen en heet een inductie of spoel (vanwege die windingen). Als deze windingen naast elkaar liggen, zal het magnetisch veld van twee draden zich tot één magnetisch veld combineren en zo versterkt worden.
Dit fenomeen (inductantie of ook wel wisselstroomweerstand) is er één van de oorzaken van, dat een gewenst pad voor hoogfrequent energie wordt geblokkeerd en dat hoogfrequent wisselstroom 'er zo goed in is' andere wegen (meestal juist die, die wij niet willen) te vinden. Men moet met het 'geestesoog' zien dat een draad, die van een goed geleidend materiaal is gemaakt, alleen al door zijn lengte toch een wisselstroomweerstand heeft en daarom een obstructie vormt voor de hoogfrequent stroom van een elektrochirurgietoestel. De stroom zou de voorkeur kunnen hebben voor een 'kort stukje chirurg' boven een 'lang stuk patiënt'.
Overigens maken de fabrikanten van ECG toestellen van deze eigenschap gebruik om de hoogfrequent stroom niet tot hun apparaat door te laten dringen (hoogfrequent filter).

 2.2.2.2 Skin effect

Figuur 4: Skin effect.
Skin effect.

Het skin effect is een gevolg van inductie. Zoals al gezegd, ontstaat er in en om een geleider, waardoor een stroom loopt, een magnetisch veld. Dit veld werkt de oorzaak van zijn ontstaan tegen. Dit gebeurt ook in het midden van een geleider.
Wisselstroom zal voor een inductieve weerstand zorgen en deze zal het sterkst zijn in het midden van de geleider. Een hf-stroom zal de neiging hebben aan de buitenkant van de geleider te lopen in plaats van in het midden, want in het midden is de tegenwerkende inductiestroom het sterkst.
Fabrikanten maken geleiders voor hf-energie dan ook vaak hol of brengen op de buitenzijde een laagje zeer goed geleidend materiaal (b.v. zilver) aan. Zo wordt op materiaal en gewicht bespaard.
 
 
 

 2.2.2.3 Capacitantie

Figuur 5: Capacitantie.
Capacitantie.

Wat is dat nu weer, capacitantie?
Dit is ook een wisselstroomweerstand, maar deze ontstaat op een andere manier. Stel u twee geleidende oppervlakken voor, die heel dicht bij elkaar komen. Tussen deze twee oppervlakken is nergens contact zodat er geen gelijkstroom kan lopen. De ladingsdragers (positieve en negatieve deeltjes) kunnen niet door de scheidingslaag, in dit voorbeeld; lucht, heen.
Wat ze wel kunnen, dat wil zeggen als de scheidingslaag dun genoeg is, is elkaar aantrekken.
Omdat de ladingsdragers elkaar aantrekken, ontstaat er een lading op het geleidende materiaal.
De wetmatigheid hiervan is:
De hoeveelheid lading is evenredig met de oppervlakte, omgekeerd evenredig met de afstand en afhankelijk van het materiaal tussen de oppervlakken.
Dit 'ding' heeft een bepaalde opslagcapaciteit voor ladingsdragers en wordt kortweg capaciteit of condensator genoemd.
Als we een gelijkspanning op de platen aansluiten, gaat er een stroom lopen die de ladingsdragers op de platen (zo noemen we die geleidende oppervlakken) brengt. Als de spanning constant blijft, zal die stroom nul worden omdat de platen 'vol' zitten. Bij het aansluiten van een wisselspanning zullen de ladingsdragers er telkens 'op gaan zitten' en bij het omkeren van de polariteit zullen ze naar de andere kant lopen om daar op de plaat te gaan zitten. Er gaat dus een stroom lopen en het geheel gedraagt zich als een weerstand. Hoe frequenter de polariteit van de stroom wisselt, des te groter de stroom die er loopt om de ladingen telkens van kant te laten wisselen, des te lager is de (wisselstroom)weerstand.
Deze wisselstroomweerstand wordt een capacitantie genoemd naar analogie van de inductantie. Doordat de weerstand kleiner wordt als de frequentie hoger wordt, biedt een capaciteit of condensator weer grote mogelijkheden voor het overbrengen van hf-(hoogfrequent) energie naar plaatsen waar we dit niet willen! Denk aan de condensator gevormd door: darmen (geleidende plaat), rubber handschoen (dunne isolerende laag) en vochtige hand (geleidende plaat). Er wordt ook gebruik gemaakt van deze capaciteit in de vorm van de capacitieve neutrale plaat. Hierbij vormt de plaat met een dunne isolator één deel van de condensator terwijl de patiënt het andere deel van de condensator vormt.

 2.2.2.4 Parasitaire weerstanden

De beschreven fenomenen inductantie en capacitantie, wisselstroomweerstanden dus, treden op bij spoelen en condensatoren. Het gaat ons niet om de spoelen en condensatoren die in het elektrochirurgietoestel zitten, maar om de zogenaamde parasitaire spoelen en condensatoren, die onvermijdelijk ontstaan als er hf-energie wordt gebruikt. Om veilig te kunnen werken met een elektrochirurgietoestel moet men deze 'parasieten' (capaciteiten en inducties) kunnen 'zien', zoals men ook micro-organismen moet kunnen 'zien'.
Een aantal voorbeelden van deze 'parasieten':

Tabel 1: parasitaire weerstanden.
Inductantie Capacitantie
De draad naar de actieve elektrode. Een zweterige hand in een handschoen waarmee darmen opzij worden gehouden.
De draad naar de neutrale plaat. Een zweterige hand in een handschoen waarmee een speculum vlg. Doyen mee wordt vastgehouden.
De 'draad' gevormd door een arm die naar het operatiegebied op de hand aan diezelfde arm leidt. Een matras met geleidend warm water waarop een patiënt ligt.
De 'draad' gevormd door een been die naar het operatiegebied op de voet aan dat been leidt. Een nat gaas op een incisiefolie, die op de huid van de patiënt is geplakt.
De voor de patiënt en behandelaars gevaarlijke situatie ontstaat als een inductantie (hoge weerstand voor hf-stroom) de goede route blokkeert en een capacitantie (lage weerstand voor hf-stroom) een verkeerde route (fausse route) openstelt.
Het herkennen van parasitaire weerstanden en het voorkomen en bestrijden hiervan, kan er voor zorgen dat het aantal verbrandingen van patiënten en hun behandelaars afneemt.

 2.2.3 Verband tussen stroom, spanning en weerstand

De Duitser Ohm legde de relatie tussen spanning, stroom en weerstand vast in een formule die de wet van Ohm genoemd wordt.
I (stroom) = U (spanning) / R (weerstand)
Waarbij de volgende eenheden horen:
   I uitgedrukt in Ampère (A)
   U uitgedrukt in Volt (V)
   R uitgedrukt in Ohm (Ω = Omega)
In woorden luidt de wet als volgt:
De stroom is evenredig met de spanning en omgekeerd evenredig met de weerstand.
Samenvattend
   Als de spanning groter wordt, wordt de stroom groter,
   als de weerstand groter wordt, wordt de stroom kleiner
De formule kent nog een aantal verschijningen die allen het resultaat zijn van wiskunde. De wet van Ohm kent er drie:
I = U / R
U = I x R
R = U / I

Dit is belangrijk om te weten, omdat bij het onderdeel 'elektrisch vermogen' er gebruik wordt gemaakt van deze wiskundige exercities.
De wet van Ohm gaat op voor alle elektrische stroomsoorten, er moet bij worden aangetekend dat de R (weerstand) niet voor alle stroomsoorten gelijk is.

 2.2.4 Vermogen

Het woord 'vermogen' is uit de volgende zin geplukt:
   Het vermogen om energie af te geven.
Dit wil zeggen dat het 'kan' en niet dat het ook 'doet'. Vermogen wordt uitgedrukt in Watt, naar de uitvinder van de stoommachine James Watt. De grootheid is P voor 'power' of 'puissance'. Dat laatste is Frans voor kunnen en geeft heel goed aan dat het nog geen 'doen' is.
Het vermogen is gelijk aan de spanning maal de stroomsterkte.
Power = U x Intensity
Waarbij
   P uitgedrukt in Watt
   U uitgedrukt in Volt
   I uitgedrukt in Ampère
Volgens de wet van Ohm mag U ook omgerekend worden naar:
U = I x Resistance
zodat:
P = I x I x R ofwel I2 x R
Maar volgens dezelfde wet van Ohm mag I ook worden omgerekend naar:
I = U / R
zodat:
P = U x U / R ofwel U2 / R
U zult begrijpen dat voor een beetje begrip in deze zaken, kennis van wiskunde geen overbodige luxe is.

 2.2.5 Energie

De energieafgifte van een elektrochirurgietoestel is regelbaar. Er moet juist zoveel energie afgegeven worden als nodig is voor de toepassing op dat moment en de hoeveelheid te coaguleren weefsel. Snijden bij elektrochirurgie vraagt meer energie dan coaguleren. Golfvormen voor snijden en coaguleren zijn dan ook verschillend. De hoeveelheid energie is op het toestel in te stellen met behulp van knoppen.
De energieafgifte is gelijk aan de volgende formule:
Work = Power x time
Hierbij wordt
   W uitgedrukt in Joules
   P uitgedrukt in Watt
   t uitgedrukt in seconden
Ik geef direct toe dat het een ongelukkige keuze is om de grootheid Power uit te drukken in de eenheid Watt terwijl de grootheid Work wordt uitgedrukt in de eenheid Joule, maar ik heb hier geen invloed op gehad.
Omdat = U x I en U = I x R (volgens de wet van Ohm) mag P ook uitgedrukt worden als:
P = I x R x I of P = I2 x R
Dit heeft tot het gevolg dat:
W = I2 x R x t
en
W = (U2 / R) x t
De absolute wis- en natuurkunde haters hebben mijn begrip en daarom in het kort samengevat.
De afgegeven energie in de vorm van warmte (= Work) wordt:
   kwadratisch groter met de stroom,
   evenredig groter met de weerstand,
   evenredig groter met de tijd.
Hierbij moet worden aangetekend dat de weerstand een onzekere factor is. Bij het verliezen van het geleidende intracellulaire water, neemt de weerstand toe.
Bij een toestel dat functioneert als een spanningsbron neemt hierdoor de stroom af en omdat de stroom in het kwadraat meetelt, neemt de vermogenafgifte sterk af! Hierover meer in de volgende paragraaf.

 2.2.6 Output

Hoe groot is nu het vermogen waarmee wordt gewerkt? Is dat constant gedurende de toepassing? Is dat te regelen? Veranderen er weerstanden waardoor de stroom en daarmee het vermogen, ook verandert? Zomaar een aantal vragen die betrekking hebben op de uitgang (output) van het toestel.
Even terug naar de formules:
W = I2 x R x t
W = I x U x t (omdat U = I x R)
W = P x t (omdat P = U x I)

De t (= tijdsduur) wordt bepaald door de tijd dat de knop voor coaguleren of snijden wordt ingedrukt of door de tijd van het contact tussen de actieve elektrode en het pincet of het weefsel. Deze factor is goed te sturen.
Er zijn toestellen die een tijdsbegrenzing kennen, zodat de afgegeven hoeveelheid energie niet kan blijven toenemen.
De R (= weerstand) is een veel lastiger factor. Door het verdampen van vocht verandert ook de soortelijke weerstand van het weefsel en daarmee de weerstand voor de stroom die het toestel moet leveren. Koolstof heeft metaal eigenschappen en dit houdt onder meer in dat koolstof een redelijk goede geleider is. Door weefsel te verkolen (carboniseren) neemt de weerstand weer af. Kortom, hoe moet een toestel daar nu op reageren?
Uit de formule blijkt dat als de weerstand toeneemt en de stroom constant zou blijven, de energie ook toeneemt. Er zit echter een flinke adder onder het gras, probeer de redenering te blijven volgen.

 2.2.6.1 De stroombron (current source)

Bij een stroombron is de I in de formule I = U / R constant. Als de weerstand R groter wordt, moet de spanning U ook groter worden om de stroom I constant te houden. Wordt de weerstand kleiner, dan moet ook de spanning U kleiner worden om de stroom I constant te houden.
Dit is van belang bij bijvoorbeeld fulgureren of sproeicoaguleren. Er is namelijk een hoge spanning (U) nodig om een vonk over te laten springen om het fulgureren (bliksemen) te laten beginnen. Om een vonkje van 1mm lengte in droge lucht te laten overspringen, is een spanning van 1000V nodig. Voor sproeicoaguleren is er een doorlopende serie aan vonken nodig. De hf-energie moet in een vonkje/'bliksemschichtje' overspringen en daarom zijn er hierbij beduidend hogere spanningen nodig dan bij contactcoaguleren.
Als de 'vlamboog staat' (de officiële benaming voor een bestaande elektrische ontlading met een vonk), hoeft de spanning niet meer zo hoog te zijn, omdat de gassen die door de ontlading ontstaan, uitsluitend uit geleidende ionen bestaan. Hierdoor wordt de weerstand lager en neemt, bij een gelijkblijvende (constante) stroom, de 'boogspanning' af. Een stroombron is dan de beste keus.
Zou er gebruik gemaakt worden van een spanningsbron (constante, hoge spanning om het fulgureren te beginnen), dan wordt het afgegeven vermogen zo groot dat er automatisch verkoling van het weefsel optreedt.

 2.2.6.2 De spanningsbron (voltage source)

Bij een spanningsbron is de U in de formule U = I x R constant. De formule lijkt anders dan die bij de stroombron, maar is dat niet. Ze zijn alle twee afgeleid van de wet van Ohm.
Als de R (weerstand) toeneemt, neemt de I (stroom) af. Het vermogen neemt kwadratisch af (vanwege I2 in P = I2 x R). Omdat een kwadratische afname van de stroom veel meer invloed heeft dan een evenredige toename van de weerstand, neemt de uiteindelijke vermogenafgifte af.
Bij contactcoaguleren is dit heel plezierig, want door indroging van het weefsel neemt de weerstand toe en daardoor neemt de stroom en daarmee het vermogen af en kan de verkoling van het weefsel beperkt blijven.
Bij contactcoaguleren kan het toestel het best functioneren als een spanningsbron.

 2.2.6.3 De vermogensbron (power source)

Bij een vermogensbron blijft de Power in de formule
P = U x I
of
P = I2 x R  [A]
of
P = U2 / R  [B]
constant.
Om P constant te houden moet bij verhoging van de weerstand het kwadraat van de stroom (formule A) of het kwadraat van de spanning (formule B) evenredig toenemen. Dit is wat lastiger, maar met de huidige computersturing van de toestellen is het niet onmogelijk.
Deze vorm is het midden tussen stroombron en spanningsbron en biedt van allebei de kenmerkende voor- en nadelen.

 2.3 Scheikunde

Om het water in een cel aan de kook te brengen en wel zo snel dat deze cel 'ontploft' is een temperatuur vereist van meer dan 100oC. De werkelijke temperatuur is veel hoger voor een snel verlopende snede. Temperaturen van 500oC zijn geen zeldzaamheid en in de zichtbare vonken bij sproeicoaguleren zijn temperaturen van 1200oC haalbaar. Deze temperaturen hebben scheikundige consequenties bij het gebruik van elektrochirurgie bij laparoscopische ingrepen.

 2.3.1 Lachgas

Eén van de mogelijke gassen om te insuffleren bij een laparoscopie, is lachgas (N2O). Lachgas staat bekend als een stabiel, inert gas, maar het is helaas niet zo stabiel als men zich dat wenst. Bij temperaturen boven de 400oC valt het uitéén in zuurstof (O2) en stikstof (N2).
de reactievergelijking is:
2N2O = 2N2 + O2
Dit hoeft absoluut geen bezwaar te zijn, want in een buik vol N2O ontstaat nooit meer dan 33,3% zuurstof en 66,6% stikstof. Zuurstof is op zich niet brandbaar, maar wel brandbevorderend. Stikstof geldt als inert, maar er zijn wel zuren van bekend (NOx, die in de verhalen over zure regen zo'n belangrijke rol spelen), dus zo inert is het ook weer niet. Voordat stikstof een chemische verbinding aangaat, moet de 1200oC wel bereikt worden anders gebeurt er niets. Deze hele hoge temperatuur komt niet vaak voor.
Men zou concluderen dat N2O wel als gas gebruikt kan worden, maar er speelt iets anders mee. Bij het coaguleren worden ook lichaamsvetten tot een hoge temperatuur gebracht. Deze vetten bestaan voor een groot deel uit waterstofatomen en het is van vetten algemeen bekend dat zij goed branden. In combinatie met 33,3% O2 kan dus een brandbaar mengsel ontstaan.
Dit is nog niet alles, het zou onverhoopt tot een perforatie van de darm kunnen komen en in deze darm bevinden zich diverse gassen, waaronder methaan en ethaan. Dit is het zogenaamde 'moerasgas' en ook aardgas bestaat voor het overgrote deel uit methaan en ethaan. Dat aardgas brandbaar is hoeft geen betoog. Kortom, een perforatie van de darm, zou, in een omgeving met N2O, bij coagulatie met een temperatuur van meer dan 400oC, kunnen leiden tot een intra-peritoneale ontploffing.
Lachgas is niet irriterend voor het peritoneum en leidt, bij opname door het peritoneum, tot een lichte sedatie en enige ontremming van de patiënt. Dit is een bijverschijnsel, maar bij een patiënt met een lokaalanesthesie komt dit vaak goed uit.

 2.3.2 Koolzuurgas

Koolzuurgas (CO2) is bepaald niet inert, het vormt in water direct H2CO3 (koolzuur). De reactievergelijking is:
CO2 + H2O <=> H2CO3
Deze stoffen zijn niet brandbaar of brandbevorderend. In een CO2 omgeving zijn hoge temperaturen mogelijk en als het tot een perforatie mocht komen, dan zal er geen brand of ontploffing ontstaan door de verbinding van methaan of ethaan met koolzuurgas.
Koolzuurgas irriteert het peritoneum. Het zuur dat zich vormt geeft in de buik hetzelfde gevoel als gazeuse op de tong met dit verschil dat dit prikkelende gevoel in de buik niet prettig is.
Koolzuurgas wordt eveneens door het peritoneum opgenomen. Dit uit zich door een verhoging van de CO2 concentratie in de uitademinggassen. De maatregelen die men hiertegen moet treffen liggen op het gebied van de anesthesie.

 2.3.3 Diffusie

Waar weinig mensen tot op heden bij hebben stilgestaan is, dat bij een laparoscopie met CO2 vaak N2O als draaggas in het anesthetisch gasmengsel aanwezig is. Lachgas diffundeert zeer snel in alle lichaamsholten en dus ook in het peritoneum. De diffusie bedraagt ongeveer 100ml per minuut. Theoretisch zou er na een uur in een holte van 5 liter, ook 5 liter lachgas kunnen bevinden. Er is tot op heden niets bekend over de gevolgen van dit gediffundeerde lachgas op de toestand van de patiënt. Het kan verstandig zijn om bij anesthesieën voor laparoscopische cholecystectomieën ook af te zien van lachgas als draaggas.

 2.4 De onderdelen van een elektrochirurgietoestel

Figuur 6: Monopolair elektrochirurgietoestel.
Monopolair elektrochirurgietoestel.

Bij het werken met een elektrochirurgietoestel zijn er twee modi te onderscheiden, te weten:
1.  monopolair en
2.  bipolair.
Dit onderscheid is niet erg wezenlijk, omdat er bij monopolaire toepassingen toch twee (bi) elektroden (polen) te vinden zijn in de vorm van de actieve elektrode en de neutrale plaat. De monopolaire mode heeft die naam gekregen omdat de chirurg slechts één elektrode in de hand houdt, terwijl de andere ergens op de patiënt is aangebracht.
Voor een monopolair elektrochirurgietoestel zijn drie onderdelen terug te vinden:
1.  de neutrale plaat,
2.  de omvormer (het toestel)
3.  en de actieve elektrode.

Figuur 7: Bipolair elektrochirurgietoestel.
Bipolair elektrochirurgietoestel.
Bij een bipolair elektrochirurgietoestel zijn twee onderdelen terug te vinden:
1.  de omvormer (het toestel)
2.  en de actieve elektrode.
De actieve elektrode bestaat uit twee delen die elektrisch van elkaar gescheiden zijn. In vergelijking met het monopolaire elektrochirurgietoestel wordt de neutrale elektrode gevormd door één van die twee delen. Vandaar dat het onderscheid ook niet wezenlijk is en de meeste toestellen zo zijn uitgerust dat beide modi gebruikt kunnen worden.
 

 2.4.1 De omvormer

Hoewel het elektrochirurgietoestel in feite een frequentieomvormer is, zullen we verder gewoon spreken over toestel en de op zich juiste aanduiding 'omvormer' achterwege laten.

 2.4.2 De actieve elektrode

Figuur 8: De actieve elektrode.
De actieve elektrode.

De actieve elektrode wordt ook wel eens aangeduid met 'diathermiepotlood'. Dit komt van het engelse 'pencil electrode'.
Er zijn verschillende uitvoeringen voor de verschillende bedieningsvormen van het elektrochirurgietoestel. Werd vroeger het toestel bediend met voetschakelaars, nu zijn handgeschakelde toestellen populair geworden en zitten de schakelaars voor coaguleren en snijden op de elektrode. Deze schakelaars schakelen het snij- of coaguleer signaal aan of uit, maar kunnen de intensiteit van het signaal niet regelen. Misschien komt dit nog wel in de toekomst.
Het belangrijkste aan de actieve elektrode is het deel dat contact maakt met het weefsel. De vorm daarvan is afhankelijk van de toepassing en wordt daarom in het hoofdstuk over de toepassing van elektrochirurgie besproken.

 2.4.3 Het contact tussen actieve elektrode en de patiënt.

Figuur 9: Contact bewaking.
Contact bewaking.

Een andere controlefunctie gaat na of de actieve elektrode wel contact maakt met de patiënt. Dit verhindert het onbedoeld aanwezig zijn van elektrochirurgie energie op de output als de knop per ongeluk wordt ingedrukt zonder dat daarvoor contact is gemaakt met de patiënt.
Dit systeem is enige tijd gebruikt In de 'Bovie' toestellen. Het heeft niet veel opgang gemaakt omdat de meeste operateurs het te lastig vonden. Bij het fulgureren moest men namelijk eerst contact maken met het weefsel voordat de vlamboog ontstond. De meeste operateurs waren echter gewend dat de vlamboog al ontstond als zij met de actieve elektrode maar dicht genoeg bij het weefsel kwamen.
Lampjes of alarmsignalen geven aan of er al dan niet is voldaan aan de gewenste voorwaarden.
De moderne Valleylab toestellen doen eerst een meting van de impedantie/weerstand van de belasting van de generator, voordat het
ingestelde vermogen wordt afgegeven. Dit wordt soms door de patiënt "onder lokaal" ervaren als een schok(je).

 2.4.4 Coaguleren

Figuur 10: Het uitdrogen van de cel (dessiceren).
Het uitdrogen van de cel (dessiceren).

De vermogensafgifte bij coaguleren moet net zo groot zijn dat het water in de cellen niet kookt, maar door de celwand naar buiten komt en daar pas verdampt.
Het is op zich niet nodig dat, dat er bij de actieve elektrode zoveel warmte ontwikkelt, dat het weefsel verkoolt of carboniseert (zwart wordt). Een goed coagulaat is wit als gekookt vlees en niet zwart als aangebrand vlees. Door verkoling van het weefsel wordt geen betere bloedstelping bereikt, maar uitsluitend desintegratie van het weefsel waardoor het verkoolde deel het omliggende weefsel kan losscheuren, zodat er weer opnieuw een bloeding ontstaat. Hoewel ongepast kan de situatie vergeleken worden met een gebakken biefstuk, waarbij het opentrekken van het korstje ook een scheur in het onderliggende gecoaguleerde weefsel oplevert.
Deze vergelijking gaat nog verder op. Het krimpen van de biefstuk tijdens het bakken is het gevolg van het verlies aan intracellulair vocht. Dit kleiner worden doet ook de in het weefsel aanwezige vaten krimpen en dit is het beoogde effect.
Het langdurig en met grote warmteafgifte coaguleren richt onnodig weefselschade aan en vertraagt de genezing omdat het lichaam postoperatief het verkoolde weefsel moet opruimen. Tevens vormt het verkoolde weefsel een plaats waar, door het ontbreken van doorbloeding, het afweermechanisme tegen micro-organismen niet werkt. Dit verhoogt het risico van infectie.

 2.4.4.1 Golfvorm bij monopolair coaguleren

Figuur 11: Golfvorm bij coaguleren.
Golfvorm bij coaguleren.

De golfvorm bij coaguleren moet zo zijn dat de energie het intracellulair vocht net tegen het kookpunt opwarmt om daarna te stoppen zodat het vocht door de celwand heen uit de cel kan treden. Dit wordt bereikt bij stootsgewijze toediening van energie. De golfvorm is dan ook onderbroken.
Het mooie is dat een pulserende golfvorm van nature voorkomt bij een door een vonkbrug opgewekte hoogfrequent stroom! Dit is de reden dat tot de jaren zestig de lawaaiige vonkbruggen erg populair waren. De elektronica was tot die tijd niet goed in staat om een pulserende buis- of transistoroscillator te maken en juist de vonkbrug gaf van nature de goede golfvorm voor coaguleren. Dat in het verleden het vonkende diathermietoestel niet populair was bij de met ether en zuurstof werkende anesthesiologen laat zich makkelijk raden!

 2.4.4.2 Elektrische grootheden bij monopolair coaguleren

Figuur 12: a: Vlamboog b: Ontsteekspanning c: Boogspanning.
a: Vlamboog b: Ontsteekspanning c: Boogspanning.

Veel toestellen hebben een schaal in procenten. Dit geeft al aan dat een constante afgifte van vermogen niet goed in de hand is te houden (zie ook de paragraaf 'output'). Een veel gebruikt vermogen is 30 Watt, maar dit is afhankelijk van de snijdende specialist. Er zijn toestellen die 200 Watt kunnen leveren.
Dit verschil in veel gebruikt vermogen en maximaal af te geven vermogen wordt veroorzaakt doordat fabrikanten hun toestel voor zowel contactcoaguleren (dessiceren, verdrogen) als voor sproeicoaguleren (fulgureren, 'bliksemen') willen gebruiken.
Als de 'vlamboog staat' hoeft de spanning niet meer zo hoog te zijn omdat de gassen die door de ontlading ontstaan, uitsluitend uit geleidende ionen bestaan. Hierdoor wordt de weerstand lager en neemt de 'boogspanning' af (bij gelijkblijvende stroom!). Een toestel met een stroombron is dan de beste keus.
Bij een spanningsbron (constante, hoge spanning) wordt het afgegeven vermogen dan zo hoog dat er automatisch verkoling van het weefsel optreedt. Zie hiervoor de afbeelding, waarbij het plaatje met de afbeeldingen ook de dikte van de laag gecoaguleerd weefsel en de verkoling aangeeft.
Spanningen van meer dan 1000V zijn geen bijzonderheden in de elektrochirurgie en leveren de daarbij behorende gevaren op!
Bij contactcoaguleren is er geen spanning nodig om een vonkje over te laten springen door de lucht tussen weefsel en elektrode. Een lage spanning (50V) kan dan al voldoende stroom door het weefsel laten lopen om de benodigde warmte op te wekken. Er is hierbij dan ook geen sprake van een vlamboog. Er zijn fabrikanten die hun elektrochirurgietoestel van twee uitgangen voorzien, waarbij de ene uitgang ingericht is voor sproeicoaguleren (stroombron) en de andere uitgang is ingericht voor contactcoaguleren (spanningsbron of constant vermogen bron). Anderen geven de mogelijkheid om via de bedieningsknoppen het toestel aan te passen aan de situatie.
Het aanpassen van het vermogen van het toestel of de vorm van de output (wisselen tussen spanningsbron en stroombron) kost meestal teveel tijd en wordt daarom helaas niet gedaan.

 2.4.5 Snijden

Figuur 13: Het 'ontploffen' van de cel.
Het 'ontploffen' van de cel.

De vermogensafgifte bij snijden is aanmerkelijk hoger dan bij coaguleren. De hoeveelheid energie moet nu zo groot zijn dat de opgewekte hoeveelheid warmte het intracellulair water doet koken zodat de cel min of meer 'ontploft'. Deze ontplofte cellen hebben geen verband meer met elkaar en de weefselsamenhang verdwijnt.
Dit is te zien als het uitéénvallen van het weefsel bij de actieve elektrode. Als de cel geen tijd krijgt te verdrogen zal er van coagulatie geen sprake zijn. Het snijden zal de vaten dus openen en niet doen samentrekken.
Verkolen van weefsel komt bij snijden haast niet voor omdat er niet langdurig energie wordt afgegeven op dezelfde plaats. Bovendien trekt het weefsel zich vanzelf terug van de elektrode, zodat de contactplaats verandert. De eigenschappen van een elektrische vlamboog zorgen ervoor dat het vermogen ondanks het terugtrekken van het weefsel toch opnieuw aan het weefsel wordt overgedragen.

 2.4.5.1 Golfvorm bij snijden

Figuur 14: Golfvorm bij snijden.
Golfvorm bij snijden.

Er moet, zonder onderbreking, veel energie aan de cellen op de contactplaats worden toegevoegd om ze kapot te krijgen. De golfvorm moet ononderbroken zijn.
En, u heeft het misschien al verwacht, de ononderbroken golf werd in het verleden het best gemaakt door een buisoscillator. Er kon zelfs onder water mee gesneden worden, wat de toepassing met een spoelsysteem in de urologie opgang deed vinden.
Met de moderne transistortechniek kunnen beide vormen gemaakt worden en ook worden gecombineerd, zodat er toch sprake kan zijn van coaguleren en snijden tegelijkertijd (blend mode in het Engels).
De tijdsduur van de onderbreking in de golfvorm bepaalt de verhouding tussen de snijeigenschappen en de coaguleereigenschappen van de stroom. Dit onderbreken van de golfvorm noemt men ook moduleren.
Het gaat dan wel ten koste van de snijsnelheid omdat de cellen naast het 'snelle ontploffen' ook tijd nodig hebben om 'langzaam in te drogen'.

Figuur 15: Blend mode en verschillende snij- coaguleer verhoudingen.
Blend mode en verschillende snij-
	coaguleer verhoudingen.

Het mengen van coaguleren en snijden kan op verschillende manieren worden bereikt. Er zijn fabrikanten die in het toestel 'bursts' van een hogere spanning toevoegen aan een gelijkmatig snijsignaal, zoals in de afbeelding. Anderen gaan ervan uit dat 'als de hogere spanning het coaguleereffect geeft, dan moet het snijden met een hogere spanning gebeuren om coagulatie aan snijden toe te voegen'. En weer anderen verlengen de bursts en verkorten de tussenpozen tussen de bursts.
Hoe dan ook het komt er op neer dat snijden altijd met meer vermogen plaatsvindt dan coaguleren.
Welke de beste en/of veiligste methode is, hangt ervan af aan wie het wordt gevraagd. Elke fabrikant vindt natuurlijk dat zijn methode het best is. In elk geval laat snijden een randje gecoaguleerd en -meestal oppervlakkig- verkoold, weefsel achter.
Er zijn chirurgen die een heel kort stootje van het hoge (snij)vermogen gebruiken om te coaguleren. Uit het Amerikaans is de naam hiervoor komen overwaaien; de 'cut-coag mode'. Er zijn maar heel weinig urologen die dit bij een prostatectomie doen, een beetje teveel zou een perforatie naar het rectum kunnen veroorzaken.
 
 
 

 2.4.5.2 Elektrische grootheden bij snijden

Bij het snijden mag er geen weefsel aan de elektrode blijven plakken. De energie moet dan ook van de elektrode naar het weefsel overspringen. De meeste gebruikte sprong van energie in de elektrochirurgie is de vlamboog. Om de vlamboog op te wekken wordt er bij het snijden door het toestel een relatief hoge spanning gevormd. Hierdoor ontstaan makkelijker vlambogen en blijft er nog enige energie toevoer aan het reeds van de elektrode wijkende weefsel.
De hoge spanning laat zich ook makkelijk combineren met een hoge stroom, zodat hoge vermogensafgifte geen probleem is (P = U x I). Een vermogen van 200 Watt kan worden bereikt. Bedenk dat dit het vermogen is om 10 Tl-buizen van 20 Watt licht te laten geven! Ondoordachte en/of onverwachte toepassing van dit vermogen kan veel ongeluk veroorzaken.

 2.4.6 Weefselweerstand

Hoge weerstanden komen voor op plaatsen waar het weefsel een hoge soortelijke weerstand heeft. Deze soortelijke weerstand is direct gerelateerd aan de hoeveelheid water in het weefsel. Bloed bestaat voor een groot deel uit water en goed doorbloedde weefsels hebben dan ook een lage soortelijke weerstand.
Bot heeft een goed doorbloed, maar wel dun, periost. De calciumgluconaten waaruit het bot is opgebouwd, zijn op zich slechte geleiders. Bot heeft dan ook een hoge soortelijke weerstand en zal de stroom slecht geleiden.
De waarde van de weefselweerstand tussen de actieve elektrode en de retour elektrode is variabel, men neemt aan dat deze impedantie 500Ω is.

 2.4.7 Stroomdichtheid

Dit is de uitdrukking voor het aantal ampère dat per mm2 geleideroppervlak loopt. Een dunne geleider heeft automatisch een hoge stroomdichtheid, maar ook een hoge weerstand (zie paragraaf over weerstand). Het opwekken van de meeste warmte vindt dus plaats daar waar de stroomdichtheid het hoogst is. Dit is meestal bij, en dat is de bedoeling, de actieve elektrode. Uit de geschiedenis blijkt al dat Thompson het eerste gevaar ontdekte. Hij merkte een warmteontwikkeling op in zijn polsen! Dat komt omdat daar een hoge stroomdichtheid ontstond. Hoe? Ga maar na: de polsen bestaan voor een groot deel uit bot met een hoge soortelijke weerstand. Om dit bot bevindt zich een relatief dunne laag weefsel met bloed. De doorsnede van dit weefsel is maar gering en de stroom is relatief groot. De stroomdichtheid neemt toe en er wordt energie afgegeven in de vorm van warmte.
Bij een neutrale plaat die slechts op één puntje contact maakt, treedt precies hetzelfde op! Een neutrale plaat die over een, onder de huid uitstekende, botpunt wordt geplakt, veroorzaakt automatisch een hogere stroomdichtheid in het weefsel om het bot heen. Het gevolg is energieafgifte in de vorm van warmte. Weinig warmte is geen probleem, maar veel warmte is hetzelfde als coaguleren op een ongewenste plaats!

 2.4.8 Geaarde of zwevende output

Figuur 16: (Oud) elektrochirurgietoestel met geaarde output.

Kan verbrandingen opleveren op onverwachte plaatsen.

Bij elektrische installaties in woningen gaat men ervan uit dat de veiligheid is gediend met het aarden van het toestel. Men wil met name de buitenzijde van het toestel met aarde verbinden zodat bij een fout in het toestel de buitenkant van het toestel geen stroom kan voeren omdat dit dan naar aarde wordt afgeleid. Dit noemt men veiligheidsaarding.
Op een operatiekamer hebben alle toestellen, zeker die met een metalen behuizing, deze veiligheidsaarding. Voor elektrochirurgietoestellen is men er in het begin ook vanuit gegaan dat het veiliger was indien men de neutrale plaat ook met de veiligheidsaarding verbond.
Dit lijkt wel veilig, maar dat is het niet. Alle delen in de operatiekamer kunnen nu als neutrale elektrode dienen en de met aarde verbonden OK tafel, het anesthesietoestel, de operateur, de infuusstandaard, kortom alles wat aan het lichtnet wordt aangesloten of op de vloer staat, neemt dan hoogfrequent energie op.
Een vinger van de patiënt, die tegen de rail van de tafel ligt, kan de plaats worden waar er hoogfrequente stroom naar aarde vloeit. Deze contactplaats is veel te klein en er ontstaat veel warmte en daarmee ook een verbranding. Om dit te voorkomen wordt er bij de moderne toestellen gebruik gemaakt van een ongeaarde of zogenaamde 'zwevende' output.

 2.4.9 De neutrale elektrode

Figuur 17: Plaatelektrode.
 Plaatelektrode.

Elektrische stroom loopt altijd in een kring. Als een elektrochirurgietoestel elektrische stroom uitstuurt door een geleider, moet het ook door een geleider terug komen. Om de stroom die door de actieve elektrode en door de patiënt loopt, op te vangen wordt een neutrale plaat gebruikt. Vanaf de neutrale plaat wordt de stroom teruggeleid naar het toestel.
De neutrale plaat heeft veel namen. Zo worden de namen: patiëntenplaat, neutrale plaat, neutrale elektrode, retour elektrode (van het Engelse 'return electrode') en aardelektrode gebruikt. Het woord aardelektrode is geheel verkeerd omdat het moderne elektrochirurgietoestel juist geen geaarde uitgang meer heeft. Vertelt u aan een patiënt 'onder lokaal' dat hij een 'aardelektrode' krijgt opgeplakt en de patiënt heeft enig verstand van zaken, dan kan het zijn dat hij 'niet meer wil, omdat ze hier zulke ouderwetse en gevaarlijke spullen gebruiken'.
Het afgegeven vermogen wekt de meeste warmte op waar de stroomdichtheid (I per mm2) en de weerstand (R) het hoogst zijn (W = I2 x R x t). Het is de bedoeling dat dit bij de actieve elektrode plaatsvindt. Weefselweerstand en plaatselijke stroomverdichtingen kunnen een veilig functioneren in de weg staan.
De neutrale plaat moet zo zijn gemaakt en zijn aangebracht, dat het effect van de elektrochirurgiestroom zich niet op de plaats van de plaat ontwikkelt! Toch is het niet te voorkomen dat het 'onder de plaat' iets warmer wordt door de stroomdichtheid ter plaatse. Is dat erg? Dat hoeft niet, zolang de temperatuur maar niet boven de 42oC uitkomt.

 2.4.9.1 De ontwikkeling van warmte

Bij elke keer dat de knop voor 'snijden' of 'coaguleren' wordt ingedrukt loopt de stroom via de neutrale plaat weg naar het toestel. En elke keer dat elektrische stroom deze hindernis moet nemen wordt er warmte in deze weerstand ontwikkeld. Alleen door de weerstand en de stroomdichtheid in deze weerstand laag te houden kunnen we de ontwikkeling van warmte op een aanvaardbaar 'laag pitje' (hoe toepasselijk) houden. De neutrale plaat moet dus voldoende oppervlakte hebben en er moet een zo laag mogelijke weerstand zijn tussen de plaat en het weefsel daaronder.
De techniek heeft vele wegen geprobeerd en methoden doorgevoerd om het systeem van de neutrale plaat 'foolproof' te maken. En niet zonder succes, van toch al geringe complicaties van elektrochirurgie maakt de 'Bovie burn' onder de neutrale plaat nog slechts 10% uit. Maar... van de 10 verbrandingsgevallen is in 1 geval het verkeerd opplakken van een plaat de oorzaak.
Blijft de temperatuur onder de plaat onder de 42oC dan is er niets aan de hand. De hoogte van de temperatuur onder de plaat is afhankelijk van:
•  de hoeveelheid energie die de operateur gebruikt voor het snijden of coaguleren en
•  van de mogelijkheid waarin het lichaam of de plaat de warmte kan afvoeren.
Het eerste betekent dat de laagste instelling altijd de veiligste instelling is (voor zowel de patiënt als de operateur) maar de werkbaarheid kan daarmee in het gedrang komen.
Het tweede betekent dat de plaat op een goed doorbloed gebied moet worden opgeplakt omdat bloed de beste warmtetransporteur van het lichaam is. Maar er speelt ook nog een andere factor mee, de plaat zelf kan ook warmte afstaan aan de omgeving en dat helpt ook de temperatuur onder de plaat laag te houden. De plakplaten met een 'foamrug' laten niet allemaal evengoed warmte door. Er zijn thermogrammen (infrarood warmte foto's) die aantonen dat bij de platen van de ene fabrikant de foamrug de kamertemperatuur heeft (en dus geen warmte van onder de plaat doorlaat) en bij de platen van een andere fabrikant de foamrug warm wordt (en dus de ontwikkelde warmte naar buiten doorlaat). De platen die warmte doorlaten zijn dus kwalitatief in het voordeel. Dit laatste fenomeen is ook het enige voordeel geweest van de oude metalen platen. Het metaal stond de warmte heel goed af aan de buitenlucht en maakte zoiets goed van de onvermijdelijke contactoppervlak vermindering die bij deze plaatvorm was 'ingebouwd'.

 2.4.9.2 De weg van de minste weerstand

Is de afvoer van stroom door de plaat overal gelijkmatig? Beslist niet, stroom heeft zo zijn voorkeuren en hoogfrequent stroom is nog een factor eigenwijzer in het hebben van voorkeuren voor de afvoer van stroom.

 2.4.9.3 De kortste weg

De stroom die van het applicatiegebied wegvloeit zal daarvoor de kortste weg en de breedste weg kiezen of een weg waarbij lengte en breedte de gunstigste verhouding tot elkaar hebben, kortom de weg van de minste weerstand. Dit wil zeggen dat het deel van de plaat dat elektrisch gezien het dichtst bij het applicatiegebied ligt de meeste stroom zal opnemen.

 2.4.9.4 Spitse punt

Maar er zijn nog meer redenen voor stroom om zich te concentreren. Eén ervan is 'de spitse punt'. Deze vorm van stroomconcentratie kennen we allemaal, want alleen de heel dommen gaan onder een hoge boom schuilen bij onweer om daar te wachten op de 'fatal Bovie burn'. Bliksem heeft de eigenschap om spitse punten in het landschap op te zoeken en daar de verbinding met aarde te maken. Een gerechtelijk patholoog anatoom zal bij het onderzoeken van een dode kijken naar kleine, diepe, puntvormige verbrandingen onder voetzolen om te zien of de dode het slachtoffer is geworden van blikseminslag. Overigens, die kleine zwarte putjes in de voetzolen bij een slachtoffer van blikseminslag lijken precies op de kleine zwarte putjes, die men in de handen van een operateur ziet als hij zijn vingers heeft verbrand.

 2.4.9.5 Skin effect

Een andere vorm van stroomconcentratie, die alleen bij hoogfrequent stroom optreedt, is het skin effect. Hoogfrequent stroom zoekt door effecten van inductie altijd de buitenkant van een geleider op. Bij geleiding door een ronde staaf loopt hoogfrequent stroom zoveel mogelijk aan de buitenkant en niet in het midden of gelijkelijk verdeeld over de hele doorsnede van die staaf.
Als men het geleidende vlak van een neutrale plaat bekijkt als de doorsnede van een rechthoekige staaf, dan zal ook in deze 'staaf' de stroom zich langs de rand concentreren.

 2.4.9.6 De 'leading edge'

Eén van de eigenschappen hoogfrequent stroom is, dat het zich beter langs de oppervlakte van een geleider verplaatst dan door de kern. Dit heet het 'skin effect'. Dit heeft tot gevolg dat de plaat van een elektrochirurgietoestel juist langs de randen de hoogste stroomdichtheid ontwikkelt.
Stroom concentreert zich om meer dan één reden aan de rand van de neutrale plaat. Aan die rand mogen geen spitse punten zitten want dan treedt het 'bliksemafleider' effect weer op en zal de stroom zich daar zo sterk concentreren dat er zeker een brandwond ontstaat.
Door de 'weg van de minste weerstand' zal de rand die 'elektrisch gezien', het dichtst bij de applicatieplaats zit de meeste stroom opvangen. De rand die het dichtst bij het operatieterrein ligt zal daardoor de meeste stroom opvangen. Dit noemt men het 'leading edge' effect en deze rand noemt men de 'leading edge'.
Goede eigenschappen voor deze rand zijn:
•  Hij is lang, want dan is er de meeste rand om de stroom op te vangen.
•  Hij is niet onderbroken, want dan zijn er geen 'bliksemafleider' plaatsen.
•  Hij is recht, d.w.z. over de gehele lengte van de rand is de afstand naar de applicatieplaats gelijk.
Deze gewenste eigenschappen sluiten een aantal vormen voor de neutrale plaat uit. Een neutrale plaat mag er dus nooit zo uitzien:

Figuur 18: Ontoelaatbare plaatvormen.
Ontoelaatbare plaatvormen.

Als de kortste weg van de stroom van boven naar beneden zou lopen, dan geven de rode vlakjes de plaats aan waar de stroom zich concentreert en waar de meeste warmte ontstaat.
De ronde vorm lijkt erg aantrekkelijk, want er is geen voorkeursoriëntatie. De ronde vorm heeft echter de kleinste rand: oppervlakte verhouding. De warmte zal zich voornamelijk in dit kleine gebied ontwikkelen.
De vijfpuntige ster heeft de meeste rand ten opzichte van de oppervlakte en ook geen duidelijke voorkeursoriëntatie, maar de plaat heeft 5 bliksemafleidertjes en daarmee 5 brandplekjes 'ingebouwd'.

Figuur 19: Een goede plaatvorm.
Een goede plaatvorm.

De dubbele H-vorm lijkt heel aantrekkelijk (en er zijn ook zulke platen geweest) want er is erg veel rand ten opzichte van de oppervlakte, maar heeft een voorkeursoriëntatie: de H-vorm heeft in dat geval aan de boven en onderzijde 6 rechthoeken waar de stroom zich kan concentreren.
Een neutrale plaat moet er dus uitzien als een rechthoek, zodat er een lange rand is die de stroom op kan vangen en moet dan zo worden aangebracht dat die lange kant dwars op de stroomrichting ligt.

Figuur 20: Oriëntatie gevoeligheid.
Oriëntatie gevoeligheid.

Er is wel een voorkeursoriëntatie voor een dergelijke plaat! Wordt de plaat op een andere manier aangebracht, dan levert dit altijd een grotere stroomconcentratie op een kleiner gebied op en daarmee ook een plaatselijke verhoging van de temperatuur onder de plaat. Merk ook op dat de hoeken van een dergelijke plaat worden afgerond om niet tot 'bliksemafleidertjes' te functioneren.
De temperatuurverhoging, die ontstaat als de plaat niet goed wordt opgeplakt, is afhankelijk van het ingestelde vermogen. Bij een vermogen van 20 Watt zal er niet zoveel gebeuren, maar 80 tot 100 Watt wordt er behoorlijk veel warmte ontwikkeld aan deze kleine 'leading edges' en kan de temperatuur zeer wel boven de 42oC komen!
Indien de verdeling van de stroom van 'leading edge' naar 'trailing edge' wordt weergegeven in een grafiek ziet die er theoretisch zo uit:

Figuur 21: Stroomverloop over een neutrale plaat van 'leading' naar 'trailing' edge.
Stroomverloop over een neutrale plaat van 'leading' naar 
	'trailing' edge.

Het lijkt verleidelijk om een plaat te maken met alleen maar leading edge maar ook de rest van de plaat vangt stroom op en de plaat moet daarom zeker een bepaalde oppervlakte hebben.
 
 
 
 
 
 
 

 2.4.9.7 De invloed van de aansluiting van de plaat

Op de leading edge van de plaat mogen geen uitsteeksels zijn. Elk uitstekend puntje krijgt zijn eigen 'leading edge-je' en vormt een bliksemafleidertje waar de stroom zich concentreert en meer dan normaal warmte wordt opgewekt. De aansluiting van een neutrale plaat zou dus niet aan de lange kant mogen zitten want zij vormt altijd een onderbreking van de gladde rand die de leading edge kan zijn. Gebruikt u wel neutrale platen met de aansluiting aan de 'lange kant', zorg er dan voor dat de kant van de aansluiting niet de leading edge is.
De oude, reusable platen van vroeger hadden de kabel meestal vast aan de plaat zitten. De disposable platen hadden dat ook totdat de milieuhygiëne werd 'uitgevonden'. Men vond het van de gekke dat met de plaat ook het snoer (met dure koperdraad) werd weggegooid. En dat is natuurlijk ook van de gekke! De plaat kon zonder dat snoer ook goedkoper worden en daar was iedere inkoper en budgethouder van het ziekenhuis blij mee.

Figuur 22: De plaat vormt naar het been, maar de klem niet.
De plaat vormt naar het been, maar de klem niet.

Aan de plaat werd op de plaats van de aansluiting van de kabel een lip geconstrueerd voor een contactklem. Die contactklem is veel volumineuzer dan de lijm- of soldeerverbinding zoals die gebruikt werd voor het bevestigen van het snoer. Met die brede contactklem werd ook een potentiële brandplek geïntroduceerd. Zit de klem aan de brede kant van de plaat en wordt deze plaat dwars over het bovenbeen geplakt (een heel populaire en goede plaats voor een neutrale elektrode) zodat er een lange 'leading edge' is, dan zorgt de klem voor 'tentvorming' van de plaat, d.w.z. dat door de klem de plaat iets van het been wordt opgetild. Het gevolg is dat niet de hele oppervlakte van de plaat wordt gebruikt en dat geeft weer concentraties van stroom en dus plaatsen waar het warm wordt. Bovendien kan de klem zo een drukplek vormen.

Figuur 23: Een klem aan de korte kant geeft twee leading edges.
Een klem aan de korte kant geeft twee leading edges.

De lip waaraan de klem moet worden bevestigd moet voldoende lengte hebben om de invloed van tentvorming door de klem tegen te gaan. Er is nog iets veel ernstiger dat kan gebeuren met een dergelijke constructie, tentvorming is ook het begin van het gedeeltelijk loslaten van de plaat! Een goed geconstrueerde plaat heeft daarom twee 'oren' naast de aansluiting van de klem om het begin van 'afpellen' tegen te gaan.
Een groot deel van al deze ellende kan worden voorkomen door de lip voor de klem niet aan de 'lange kant' te maken maar juist aan de korte kant. De plaat heeft dan twee kanten die als leading edge kan worden gebruikt en is veel minder kritisch voor wat betreft het aanbrengen.

 2.4.10 Het aansluiten van de neutrale plaat.

Figuur 24: Aansluit bewaking.
Aansluit bewaking.

Het elektrochirurgietoestel meet of er wel een neutrale plaat is aangesloten. Dit gebeurt door middel van meting van de weerstand tussen de twee aansluitingen van de neutrale plaat.
Is deze weerstand nul, dan zal het toestel functioneren, anders geeft de 'sentry' (schildwacht of bewaker) een alarmsignaal en gaat een controlelampje aan of juist niet uit.
Dit systeem voorkomt dat het toestel wordt ingeschakeld zonder dat er een neutrale elektrode op is aangesloten. Bij oude toestellen waarvan de aansluiting van de neutrale elektrode tevens aan aarde was verbonden, was dit heel belangrijk omdat alle geaarde voorwerpen als neutrale elektrode konden werken.
De metalen overzettafel stond met zijn metalen wieltjes op de geleidende, geaarde vloer en was daarmee net zoveel neutrale elektrode als de neutrale plaat zelf. Een instrumenterende, die met deze overzettafel contact maakte, kon dus net zo makkelijk gecoaguleerd worden als de patiënt.

 2.4.11 Het opplakken van de plaat op de patiënt

Figuur 25: 'Split plate' plaatelektroden.
'Split plate' plaatelektroden.

Er is inmiddels geen fabrikant meer die een toestel levert zonder een controlevorm op het opplakken van de neutrale elektrode. Zonder uitzondering bestaan de platen voor dit controlesysteem uit twee delen en zij worden meestal met de Engelse term 'split plate' aangeduid.
Het controlesysteem werd aangeduid met REM naar de naam die Valleylab aan hun systeem had gegeven. Deze naam was beschermd en kon dus niet maar zo worden gebruikt. Men heeft er nu een algemene naam voor en die luidt: contact quality system of CQS.

Figuur 26: Opplakbewaking.
Opplakbewaking.

Alle controlesystemen maken gebruik van een weerstandsmeting tussen de twee delen van de plaat. Deze meting lijkt wel iets op de weerstandsmeting van het 'sentry systeem', met dit verschil dat het sentry systeem beslist geen weerstand mocht vinden tussen de aansluitingen. Zou er wel enige weerstand zijn, dan is de aansluiting op de plaat kapot of is de leiding naar de plaat onderbroken. Met de introductie van de 'opplakbewaking' (REM®, PASS®, NESSY®) moeten de platen voor gebruik met deze systemen uit twee delen bestaan. Om te controleren of de plaat wel is opgeplakt 'meet' het toestel de weerstand tussen deze twee delen. Is deze laag, dan staat het toestel het inschakelen van de hoogfrequent stroom toe.
Is de plaat op de patiënt geplakt, dan is deze weerstand laag. Is de plaat onvoldoende geplakt of dreigt deze los te laten, dan wordt de weerstand hoger en slaat het toestel alarm. Vaak betekent dit ook dat het toestel dan niet ingeschakeld kan worden.
Kon het 'Sentry' systeem controleren of de neutrale elektrode was verbonden met het toestel, het kon niet controleren of de plaat ook was opgeplakt en of de plaat wel goed contact maakte met de patiënt. Diverse fabrikanten gebruiken verschillende namen voor deze systemen. De werking van de systemen zijn onderling iets verschillend.

 2.4.11.1 Het PASS® systeem (Berchtold)

Figuur 27: Weerstandstoleranties bij het PASS systeem.
Weerstandstoleranties bij het PASS systeem.

Het PASS® systeem staat het inschakelen van de hoogfrequente stroom toe als de weerstand tussen de plaathelften lager is dan 50Ω. Het systeem grijpt in als de weerstand tussen de plaathelften boven de 50Ω uitkomt.
De meting wordt ook verricht tijdens het coaguleren en snijden. Zou de plaat tijdens het coaguleren of snijden losraken of de plakkende gel uitdrogen, dan wordt de weerstand tussen de plaathelften groter. Bij overschrijding van 50Ω onderbreekt het toestel de hoog frequent stroom.
Omdat het toestel ook een doorverbinding tussen de plaathelften tolereert, is het mogelijk om ook ongespleten platen te gebruiken. Het gebruik van ongespleten platen is uit oogpunt van kwaliteit absoluut af te raden. Brandwonden onder de plaat komen sinds het gebruik van gespleten platen bijna niet meer voor, 'split plates' vormen wel degelijk een goede bijdrage aan de kwaliteit van de patiëntenbehandeling.

 2.4.11.2 Het REM™ systeem (Valleylab)

Figuur 28: Weerstandstoleranties bij het REM systeem.
Weerstandstoleranties bij het REM systeem.

Het REM™ systeem accepteert geen weerstand hoger dan 150Ω en geen weerstand lager dan 5Ω tussen de plaathelften. Bij een weerstand hoger dan 150Ω 'denkt' het toestel sowieso dat de plaat er niet goed is opgeplakt en weigert het verdere medewerking.
Indien er een 'ongespleten' plaat wordt gebruikt, dan gaat het toestel in alarm. De weerstand tussen de plaathelften is dan lager dan 5Ω -het is een kortsluiting- en het toestel accepteert dat niet. Wil men toch ongedeelde platen gebruiken -wat uit kwaliteitsoogpunt is af te raden- dan moet een klein palletje van de stekker worden afgeknipt. De beveiliging wordt dan uitgeschakeld, maar beveiligingen zijn er niet voor niets! Dus gewoon gespleten platen gebruiken.
Nadat de plaat is opgeplakt meet het toestel de weerstand. Stel dat deze 30Ω bedraagt, dan 'onthoudt' het toestel dat en laat dan nog een verhoging of verlaging met 10% of 3Ω toe. Wordt de weerstand 33 of 27Ω dan slaat het toestel alarm.
Gaat de weerstand omhoog dan kan dat betekenen dat de plaat langzaam van de patiënt loslaat. Gaat de weerstand omlaag dan zou dat kunnen door extreme transpiratie onder de plaat en daardoor zou de plaat weer los kunnen laten.
Het REM™ systeem controleert of er tijdens de toepassing van het snijden of coaguleren iets gebeurt met de weerstand van de plaat. Het toestel wordt kritischer op het moment dat er wordt gesneden of gecoaguleerd.
Tijdens snijden of coaguleren wordt het toestel nog kritischer en staat het slechts een variatie van 5% toe. Als tijdens het toepassen van coaguleren of snijden de weerstand met 1,5Ω naar boven of naar beneden verandert, schakelt het toestel af. Het is dus niet mogelijk de plaat tijdens het coaguleren eraf te halen en zo de patiënt te verbranden. Ook als door een temperatuursverhoging tijdens het gebruik de gel tussen het aluminium en de patiënt zou uitdrogen, geeft dat een verhoging van de weerstand en gaat het toestel in alarm.

 2.4.11.3 Het NESSY® systeem (ERBE)

Figuur 29: Evenveel stroom op beide plaathelften.
Evenveel stroom op beide plaathelften.

In eerste instantie wordt bij het NESSY® systeem het opplakken gecontroleerd door een weerstandsmeting. Dit gebeurt ongeveer op dezelfde manier als bij het PASS® systeem. Voor de bewaking tijdens de toepassing van de elektrochirurgie energie wordt bij het NESSY® systeem de controle dan overgenomen door een systeem dat eist dat er over beide delen van de plaat evenveel stroom naar het toestel terugkeert. Er is wel ruimte voor een klein verschil maar bij grote vermogens sputtert het toestel tegen.
Dit betekent dat de aansluiting van de plaatelektrode beslist niet geaard mag zijn, want dan is een terugkeer via een andere weg heel goed mogelijk. Slechte installaties vallen bij gebruik van een dergelijk systeem onmiddellijk door de mand en het aansluiten van bv een extra elektrode of een verbinding van de patiënt met een metalen deel van de tafel geeft meestal een foutmelding van het systeem. Er is dan sprake van een 'asymmetrische retour' zoals men dat bij ERBE noemt en het toestel accepteert dit niet.
Voor NESSY® geldt dat beide plaathelften evenveel leading edge moeten hebben zodat zij ook evenveel stroom uit de patiënt op kunnen nemen. Omdat te verwezenlijken moet de leading edge van de plaat in tweeën worden gedeeld. Dat is jammer want de plaat krijgt er nu twee hoeken bij en de leading edge is geen ononderbroken lijn meer en de lip van de plaat moet wel aan de 'lange kant' komen te zitten. De plaat 'in de lengte' delen kan niet want de leading edge is dan niet verdeeld over beide delen en het NESSY® systeem pikt dit alleen bij lage vermogens.
Wordt de plaat met de korte kant naar het toepassingsgebied opgeplakt, dan zal de plaathelft die het dichtst bij het toepassingsgebied ligt de meeste stroom opvangen. De oriëntatie van de plaat is bij ERBE dus wel belangrijk, maar niet vanwege het leading edge fenomeen. Het is wel zo dat door de plaat met de lange kant naar het toepassingsgebied te plakken, tevens de ontwikkeling van warmte goed wordt verspreid en brandplekken worden voorkomen.
Als extra heeft NESSY hierbij nog een veiligheidssysteem dat de sterkte van het uitgangssignaal regelt. Indien de weerstand tussen de plaathelften een bepaalde -hoge- waarde overschrijdt, beperkt het toestel automatisch het afgegeven vermogen.

 2.4.11.4 Het ultieme plaatdesign (voor een rechthoekige plaat)

Figuur 30: De definitieve uitvoering.
De definitieve uitvoering.

•  Een lip aan de 'korte kant' en oren tegen 'afpellen'.
•  Een lange, ononderbroken 'leading edge'.
•  Gelijkmatige stroomverdeling over de twee delen van de plaat.
Er moet dus een verdeling van de beide plaatoppervlakken komen, die recht doet aan de curve voor de stroomdichtheidsverdeling zoals geschetst in de figuur, waarbij de lip aan de korte kant komt te zitten. Dit kan niet als de ene plaathelft 'achter' de andere volgt.
Dit design verdeelt de stroom gelijkelijk over de plaathelften en heeft toch de lip aan de korte kant en twee ononderbroken leading edges en is dus geschikt voor alle 'opplakbewaking' systemen. Door de verhouding van de oppervlakken van de plaathelften is er maar een klein oppervlak voor de plaathelft met de leading edge en een veel groter oppervlak voor de plaathelft in het centrum. Door de oppervlakken verschillend van grootte te maken, is het mogelijk de door het leading edge effect scheef getrokken verhouding van de stromen te compenseren. De plaathelften zullen dus evenveel stroom opvangen.
Zoals gezegd is dit een theoretisch ontwerp. Het moet worden onderzocht of de stroomverdeling gelijkmatig genoeg is om bij het NESSY systeem geen storingen te geven. Maar deze plaat zou in elk geval 2 voorkeuroriëntaties hebben in plaats van 1 en dat maakt het opplakken van de plaat minder kritisch.
Ondertussen bedachten 3M en ERBE wat beters...

 2.4.11.5 Het nieuwe design van 3M

Figuur 31: De nieuwe neutrale
elektrode van 3M.
De nieuwe neutrale elektrode van 3M.

Er is beslist vraag naar een plaat waarvan de oriëntatie minder kritisch was en waarvan de aansluitklem geen drukplekken zou kunnen veroorzaken. 3M heeft een nieuwe neutrale plaat ontwikkeld, waarbij aan de wensen voor een minder kritische oriëntatie in verregaande mate kan worden voldaan.
Het is iedereen opgevallen dat een neutrale plaat soms onhandig groot is. Deze grootte is absoluut nodig om een lage stroomdichtheid onder de plaat te krijgen en voldoende leading edge te krijgen. Zo ontstaat er nooit een gevaarlijk hoge temperatuur onder de plaat.
De oppervlakte van een plaat moet zo zijn dat de temperatuur onder de plaat, bij het hoogst mogelijke vermogen van het toestel, nooit boven de 42oC kan komen. Nu zal dit bij coaguleren niet vaak voorkomen omdat het gebruikte vermogen daarbij niet zo hoog is. Bij snijden moet er een veel hoger vermogen worden gebruikt -tenzij men het leuk vindt om de elektrode telkens af te krabben- en worden er aan de plaat hogere eisen gesteld. Vooral in de urologie bij een TURP worden er hoge vermogens ingesteld.
Om een gevaarlijke temperatuursverhoging tegen te gaan is 3M in de eerste plaats afgestapt van de schuimlaag als achterkant van de plaat. Een dergelijke schuimlaag isoleert de warmte die onder de plaat wordt ontwikkeld. Bij het gebruik van een geschuimde achterkant moet alle ontwikkelde warmte door het bloed worden afgevoerd. Bij een zeer dunne achterkant staat de plaat ook nog warmte af aan de omgeving. Dit verklaart ook het succes van de oude, geheel metalen platen. Zij konden de ontwikkelde warmte heel makkelijk afstaan aan de omgeving.

Figuur 32: Diverse oriëntaties mogelijk.
Diverse oriëntaties mogelijk.

3M houdt rekening met het leading edge effect bij hun nieuwe neutrale elektrode. De plaathelften zijn van aluminiumfolie en naast elkaar vormen zij een vierkant. De geleidende en plakkende gel heeft een aantal groen gekleurde randen. Er zijn drie zones te zien. De buitenste donkergroene zone zorgt voor een verloop van vierkant naar rond. Deze donkergroene zone is niet optimaal geleidend, maar heeft een weerstand. Normaal zou deze zone de leading edge vormen en de meeste stroom opvangen en dus de hoogste temperatuur krijgen. Nu zorgt de ingebouwde weerstand ervoor dat deze leading edge minder stroom opvangt en dus ook minder warm wordt.
Naar het centrum toe zijn er nog twee ringen. De kleur van deze ringen verloopt van donkergroen naar lichtgroen. De weerstand neemt af naarmate de ringen lichter gekleurd zijn. Dit houdt in dat de stroom naar het centrum toe, steeds sterker kan worden. Er bestaat op deze manier geen stroomconcentratie onder de rand die naar het toepassingsgebied 'uitkijkt'. Op de afgeronde hoeken van het vierkant zijn grotere gebieden met een hoge weerstand. Er bestaat bij deze plaat dus geen 'bliksemafleider' effect. Ook op de hoeken van de plaat zal geen concentratie van stroom plaatsvinden. De oriëntatie van de plaat is dus niet kritisch en kan zonder bezwaar zelfs met de punten naar het toepassingsgebied geplakt worden.
Het getuigt van een revolutionaire visie van 3M om juist weerstand te creëren in plaats van weerstand zoveel mogelijk uit de weg te gaan. Door de leading edge juist een weerstand te geven, die afneemt naarmate men verder van de leading edge is verwijderd, heeft men het leading edge effect van nadeel naar voordeel weten om te buigen. Het feit dat wel rekening wordt gehouden met het leading edge effect zorgt ervoor dat hun plaat beduidend kleiner kan zijn zonder dat dit leidt tot een te hoge temperatuur onder de plaat.
 

Figuur 33: Oriëntatieloos ontwerp met
vereffeningsweerstand in de rand.
Oriëntatieloos ontwerp met vereffeningsweerstand in de rand.

Voor gebruik bij het NESSY systeem kan in elk geval het onderste van de getekende 3 plaatsingen worden gebruikt. Bij plaatsing op het bovenbeen moet de 3M plaat met de aansluitklem op het been rusten. Dat is niet gunstig. Maar er zijn ook uitvoeringen waarbij de kabel direct aan de plaat vast is gemaakt en dat zou dit probleem ondervangen.
Om nu het probleem van de oriëntatie bij het NESSY systeem ook op te lossen en bovendien rekening te houden met het leading edge effect, zou de definitieve plaat er zo moeten uitzien:
De stroomverdeling wordt door de buitenste ring verzorgd. Daarna blijft er een oppervlak over waarin er geen stroomconcentraties meer zijn. Dit oppervlak moet ongeveer gelijk zijn aan het oppervlak van de buitenste ring. Is dat het geval, dan zullen de beide plaathelften evenveel stroom ontvangen ongeacht waar deze stroom ook vandaan komt. In dat geval is de plaat geschikt voor alle systemen, ook voor het NESSY systeem, zonder dat de plaat een oriëntatie heeft. De stekker hoeft dan niet meer op het been te liggen en kan zo geen drukplekken veroorzaken.
Een plaat zonder oriëntatie, die overal en bij alle systemen te gebruiken is, dat was toch het ultieme doel of niet?

 2.4.11.6 Omega plaat van ERBE

Figuur 34: Omegaplaat van ERBE.
Omegaplaat van ERBE.

ERBE heeft ook gezocht naar een oriëntatie vrije plaat, die door een 'slim' patroon, kleiner kon zijn dan de 'grote' rechthoekige platen. ERBE moest hierbij ook rekening houden met het Nessy™ systeem voor de contact kwaliteit. Dit systeem wil zoveel mogelijk een 'symmetrische' retour van de stroom naar het toestel. Dit is alleen goed mogelijk met een in 2 helften gedeelde plaat, waarbij die twee helften allebei evenveel stroom opvangen. Dit maakte het iets lastiger, maar niet onmogelijk.
De eerste maatregel was weer het weglaten van de isolerende schuimrug van het vorige model.
De tweede oplossing was een in tweeën gedeelde cirkel om gelijke plaathelften te hebben en de stroom symmetrisch op te vangen. Dit zou echter geen oriëntatie vrije plaat hebben opgeleverd. Door een stroom verdeel ring om de gelijke plaathelften te maken zou de extra stroom van de leading edge worden omgeleid naar de trailing edge en zo gelijkmatig worden verdeeld over de beide plaathelften.
De stroom wordt door de ring opgevangen en gelijkmatig afgevoerd naar de twee plaathelften.
 

 2.4.12 Bipolaire elektrochirurgie

Figuur 35: De bipolaire actieve elektrode.
De bipolaire actieve elektrode.

Als de actieve elektrode en de neutrale elektrode even groot zijn (van oppervlak), ontwikkelt zich bij beide elektroden evenveel warmte. Als deze elektroden dicht bij elkaar geplaatst worden, versterken de 'warmte ontwikkelingspunten' elkaar en hoeft er minder energie aan het weefsel te worden toegevoegd om toch weefsel te coaguleren. Een neutrale plaat is niet nodig en het risico van brandwonden bij en onder die plaat is dan niet aanwezig.
Snijden met een bipolair elektrochirurgietoestel was tot voor kort nog niet mogelijk. Er bestaat nu een 'Bi-cut' toestel. Hiervoor is een speciale elektrodevorm nodig. Helaas, het werkt niet bij een 'TUR'. Het einde voor de monopolaire toestellen en de neutrale plaat? De toekomst zal het leren.
De bipolaire elektrochirurgie is erg populair bij chirurgen die kleine coagulaten gebruiken in hun werk. Voorbeelden: oogheelkunde, plastische chirurgie, neurochirurgie, KNO.
Door de noodzaak twee elektroden te gebruiken is de pincet de geëigende vorm voor bipolair coaguleren. Deze pincetten zijn er in vele vormen en met diverse knikken. Voor sproeicoaguleren is deze vorm ongeschikt omdat de vonken tussen de twee delen van de pincet zouden overspringen. Bij sproeicoaguleren moet de vonk juist naar het weefsel overspringen. Hierbij komt nog dat de spanning en het vermogen bij bipolair coaguleren veel lager zijn.
Geroutineerde gebruikers van bipolaire coagulatie gaan nooit zover dat zij het weefsel verkolen. Zij straffen daarmee zichzelf, omdat het pincet dan aan het weefsel 'vastbakt' en bij het verwijderen er meteen weer een bloeding ontstaat. Op deze manier coaguleren zij uitsluitend op de goede manier zonder verkoolde coagulaten achter te laten.

 2.4.13 Golfvorm en vermogen bij bipolair coaguleren

De golfvorm is de, bij coagulatie gebruikelijke, onderbroken golf. Het vermogen is slechts een deel van het gebruikte vermogen bij monopolair coaguleren. Er wordt meestal niet meer dan 15 Watt gebruikt en een oogarts neemt met 1-3 Watt genoegen. De spanning is nooit hoog omdat er altijd sprake is van contactcoagulatie. De spanning op de operatiekamer wordt ook niet verhoogd door ontstemde chirurgen die een 'optater' hebben gekregen, omdat dit bijna onmogelijk is.

 2.4.14 Een gas als geleider

De natuurkundige Geissler heeft experimenten uitgevoerd met elektriciteit en gassen om de elektrische eigenschappen van gassen te bepalen. Aan hem danken wij uiteindelijk de neonreclames, want deze bestaan uit de zogenaamde Geisslerse buizen.

 2.4.14.1 Ontsteekspanning, brandspanning, boogspanning

Figuur 36: Geisslerse buizen.
Geisslerse buizen.

Voor zijn experimenten maakte Geissler gebruik van lange glazen buizen waarin aan de uiteinden twee elektroden waren aangebracht. Hij maakte deze buizen in verschillende vormen, recht, gebogen, met krullen en met verdikkingen. De buizen werden gevuld met gas en daarna werd op de elektroden een spanning gezet.
Door de spanning te variëren van laag naar hoog gebeurde het volgende:
Bij het gas Neon ontstond bij een spanning van ongeveer 200 Volt een lichtschijnsel met een rode kleur en er ging plotseling een hoge stroom door de buis lopen. Het gas werd geleidend voor elektriciteit. Het maakte niet uit welke vorm de buis had, het verschijnsel trad bij elke vorm van de buis op, bij precies dezelfde spanning.
In de eerste experimenten ontploften de buizen van Geissler door de plotselinge temperatuur verhoging van het gas omdat er in het gas een lichtboog (bliksemflits) ontstond waarbij de stroom sterk toenam. Dit verschijnsel was op zich al wel bekend van buitenlucht waarbij er duizend Volt nodig is om een vonkje van 1 millimeter lengte te laten ontstaan.
Door een weerstand in serie met de buis op te nemen werd de stroom door de buis beperkt en ontplofte de buis niet door de temperatuurverhoging bij het ontstaan van de geleiding van het gas. Nu kon er worden gemeten en Geissler constateerde het volgende bij het gas Neon:
•  ontsteekspanning 200 Volt
•  brandspanning 90 Volt
•  boogspanning ca 25 Volt
Dit betekent: het gas gaat licht uitzenden bij een spanning van 200 Volt en het uitzenden van licht stopt indien de spanning daalt onder de 90Volt. Als er een lichtboog ontstaat (door een hoge stroom door het gas) dan is de spanning over de buis ca 25 Volt. Het laatste kon Geissler maar heel kort beoordelen want de temperatuur van het gas nam zo snel toe dat de buis of smolt of door de druktoename van het hete gas uit elkaar spatte.

 2.4.14.2 Aanslaan en fotonemissie

Figuur 37: Aanslaan en fotonemissie.
Aanslaan en fotonemissie.

Op atomair niveau gebeurt het volgende, door de spanning op de elektroden worden de negatief geladen elektronen naar de positieve elektrode getrokken. Bij 200 Volt is de aantrekkingskracht van de elektrode op het buitenste elektron van het Neon atoom zo groot dat er een elektron wordt losgemaakt uit het atoom en naar de positieve elektrode vliegt.
Op zijn tocht naar de positieve elektrode botst dit elektron tegen de andere atomen en stoot bij die andere atomen tegen de elektronen uit de buitenste schil. Deze botsing geeft een hoeveelheid energie af aan die elektronen. Een aantal van deze elektronen worden geheel losgemaakt van het atoom en zullen mee gaan naar de positieve elektrode.
Er zullen ook atomen zijn die in een wijdere baan om het atoom gaan cirkelen om na enige tijd terug te vallen in hun oorspronkelijke baan. Bij het terugvallen van het elektron in zijn oorspronkelijke baan geeft het elektron de botsingsenergie weer af in de vorm van een foton. Een foton is een pakketje lichtenergie en bij Neon is de kleur van dit licht rood. Dit fenomeen noemt men 'het aanslaan van een atoom' en het licht dat er bij ontstaat noemt men het glimlicht.
Zodra het eerste elektron door een spanning van 200 Volt van een atoom is losgemaakt worden de andere atomen aangeslagen en laten zij elektronen los uit hun buitenste schil. Dit loslaten gebeurt deels onder invloed van de botsing met al eerder 'losgeslagen' elektronen en deels onder invloed van de elektrische spanning. Door de botsingen hoeft de spanning niet meer zo groot te zijn als bij het losmaken van het eerste elektron en een spanning van 90 Volt is voldoende om het aanslaan van de atomen en het afgeven van fotonen voort te zetten.
Forceren we de spanning naar boven de 90 Volt, dan zullen de atomen in het gas niet alleen worden aangeslagen, maar zelfs helemaal losraken van het atoom en deelnemen aan een elektrische stroom die door de met gas gevulde buis loopt.
Deze elektronenstroom kan zo groot worden dat er een vonk ontstaat en een lichtboog tussen de elektroden het pad voor de elektronen vormt. In deze lichtboog is er geen sprake meer van een gas, maar van een plasma. In dit plasma zijn door de hoge temperatuur alle elektronen van de kern van het atoom losgemaakt en de stroom kan heel gemakkelijk door het plasma zijn weg vinden. Is de lichtboog eenmaal ontstaan, dan is er nog maar weinig spanning nodig om deze stroom te onderhouden. De boogspanning is dus lager dan de brandspanning.
Het licht van deze boog is zeer intens en heeft niet meer de specifieke kleur die ontstaat door het aanslaan van het atoom. Het licht van de boog bevat ook infrarood (warmte) en ultra violet (ioniserend) licht. Lassers van metaal werken beroepsmatig met een dergelijke licht - of vlamboog en moeten hun ogen door lasmaskers of -brillen beschermen tegen dit felle licht want anders krijgen zij 'lasogen' (keratitis fotonica of keratitis fotoelektrica).
Het zijn de eigenschappen van de lichtboog;
•  een goede geleider,
•  een hoge temperatuur,
•  een kleine, dunne baan,
die de lichtboog zo interessant maken voor elektrochirurgie.

 2.4.14.3 Gas als elektrode

Figuur 38: Gas als elektrode en gas om een elektrode.
Gas als elektrode en gas om een elektrode.

Net als Neon is Argon een edelgas en zal bij hoge temperaturen niet chemisch reageren met een andere stof. Dit is van belang want een reactie zou kunnen leiden tot een giftig gas dat zowel de omstanders als de patiënt schade kan berokkenen. Argon heeft -net als Neon- een lage ontsteekspanning en een lage brandspanning. De boogspanning van Argon is ongeveer 30 Volt. Argon is veel goedkoper dan Neon en wordt in de industrie gebruikt voor het lassen van koolstof staal en roestvast staal.
Hierbij wordt niet alleen van de elektrische eigenschappen van Argon gebruik gemaakt, maar ook van de chemische eigenschap dat het zich slecht bindt aan andere stoffen zoals ijzer (Fe), koolstof (C) en zuurstof (O2). Het metaal mag op de plaats van de las niet corroderen, dit zou de lasverbinding negatief beïnvloeden.
Deze inertheid van Argon komt ook goed van pas bij het gebruik in de elektrochirurgie. Het gas vormt niet alleen de elektrode, maar ook een beschermende mantel rondom het weefsel dat niet kan verbranden. De zuurstof die daarvoor nodig is wordt door het stromende Argon gas 'aan de kant' geduwd.
De vorm van de elektrode is afhankelijk van de toepassing. De vorm van de Argon 'elektrode' kan worden aangepast aan de toepassing. Er is eigenlijk geen verschil met de normale elektrodes zoals die gebruikt worden. Voor een mooie snede is een dunne elektrode het aangewezen instrument en voor sproeicoaguleren of fulgureren is een brede elektrode het meest effectief. Bij het gebruik van Argon als elektrode bepaalt de uitstroomopening van het gas (de nozzle) hoe de gasstraal eruit ziet. Het is te vergelijken met de sproeikop van een tuinslang, deze is ook instelbaar op een brede straal of juist een smalle dunne straal.
Het toevoeren van Argon gebeurt door een elektrisch bediende kraan of ventiel. Op het moment dat het pedaal wordt ingetrapt of dat de knop op de actieve elektrode wordt ingedrukt opent het ventiel en het Argon stroomt door de nozzle naar buiten in de vorm die wordt gewenst.
De nozzle is van een metaal en dat metaal is weer verbonden met de uitgang van het elektrochirurgietoestel. De nozzle draagt de elektrische energie weer over op het uitstromende gas dat nu een verbinding vormt tussen het weefsel en de actieve elektrode. Het gas komt snel in aangeslagen toestand en geleidt de energie naar het te behandelen weefsel.
Andere fabrikanten gaan uit van Argon dat om de elektrode stroomt. Bij deze methode vormt het gas niet zelf de elektrode, maar een gasmantel om de normale elektrode. Het Argon van deze mantel zal een vlamboog vormen met een lage spanning indien de operateur dat toestaat, dat wil zeggen als hij of zij ruimte laat tussen weefsel en elektrode voor het gas. En het is juist dit laatste wat meestal niet gebeurt en dit systeem torpedeert. Door een hoge snijsnelheid te wensen duwt de operateur de elektrode door het weefsel en geeft daarbij niet voldoende ruimte voor het gas. Indien de elektrode alleen uit gas bestaat is dit niet mogelijk, een hoge snijsnelheid resulteert dan alleen in een ondiepere snede.
Er lijkt in eerste instantie niet veel verschil te zijn tussen fulgureren en 'beamen' met een Argonelektrode. Dat is ook zo, maar er zit een belangrijk verschil in de spanning en het vermogen dat in de boog verloren gaat. Bij fulgureren bedraagt de spanning van de boog (tussen metaal van de elektrode en het weefsel) 200-500 Volt. De energie die hierin verloren gaat ligt in de orde van grootte van 20 Watt. Bij geleiding door het aangeslagen Argongas is de boogspanning ongeveer 30 Volt. Dat is ruim een factor 10 minder en de energie die in de boog verloren gaat ligt ongeveer bij 2 Watt. De 18 Watt verschil kan dus gebruikt worden voor het verwarmen van het weefsel en het coaguleren of het snijden is daarmee ook effectiever.
Het elektrochirurgietoestel hoeft dus minder vermogen te leveren en de kans op brandplekken onder de neutrale elektrode is dus kleiner.
Een ander voordeel van de Argonelektrode is, dat er absoluut niets aan vast kan blijven kleven. De elektrode is van gas en zodra de gastoevoer wordt gestopt, is de elektrode verdwenen. En aan iets wat er niet is, kan ook niets blijven kleven! Wel moet worden opgelet of de snijdend specialist niet met de nozzle te dicht bij het weefsel komt. Bij contact tussen het weefsel en de nozzle ontstaat een kortsluiting en dooft de boog. Het systeem werkt dan als normaal contactcoaguleren of als snijden. Door het geringe vermogen zal zich dan beslist weefsel aan de nozzle vastkoeken, waardoor de vorm van het straaltje gas wordt beïnvloed en er geen uitwaaierende straal meer is of juist geen spitse dunne straal meer is.
Bij de 'gasmantel om de elektrode' methode blijven alle nadelen van de gewone elektrode van kracht. Eigenlijk is deze methode alleen goed te gebruiken als extra ondersteuning bij sproeicoaguleren.
Een Argonelektrode geeft bij zijn toepassing 'licht'. Kijk niet te lang in het licht, bij langdurig kijken naar de vlamboog kunnen 'lasogen' het gevolg zijn. Uit ervaring weet ik dat met lasogen het licht van de maan nog zeer aan de ogen doet!

 2.4.14.4 Toepassingsgebied

Het gebruik van de Argonelektrode biedt vooral voordelen daar waar men vroeger het fulgureren toepaste; het coaguleren van bloedend parenchym van de lever, nieren of de milt. Doordat het Argon het contact maakt met het weefsel, is er ook geen sprake van beschadiging van dat weefsel (met een nieuwe bloeding) door de metalen elektrode.
Argon kan alleen bij monopolaire toepassingen worden gebruikt, bipolaire Argonelektroden zijn er niet.
In het gebruik van Argon bij laparoscopische of thoracoscopische ingrepen, schuilt een gevaar. Het gas zal zich na enige tijd in de buikholte ophopen en een geleidende verbinding vormen naar alles wat er in de buikholte aanwezig is: darmen, peritoneum, lever etc. Er is dan geen controle meer waarheen de boog zich zal ontladen en een darmperforatie is niet ondenkbaar. Gebruik van Argon is alleen mogelijk bij scopiesystemen waarbij de laparoflator de buik doorspoelt met gas om zo het Argon af te voeren en te vervangen voor CO2.

 2.4.15 Snijden en coaguleren 'onder water'

Figuur 39: Dampbellen zorgen voor elektrische en thermische isolatie tussen het water en de elektrode.
Dampbellen zorgen voor elektrische en thermische isolatie tussen 
	het water en de elektrode.

De meeste vloeistoffen zijn goede geleiders. In nagenoeg alle vloeistoffen zijn zuren, basen of zouten opgelost en gesplitst in hun afzonderlijke ionen. Deze ionen zijn geladen en kunnen door hun lading deel nemen aan het transport van ladingsdragers en dat is elektrische stroom.
Het gebruik van aqua dest is niet toegestaan, omdat de spoelvloeistof bij scopieën isotoon moet zijn. Dit is noodzakelijk want de vloeistof kan in de circulatie komen (bij TUR prostaat) of door de cellen van het gewrichtsslijmvlies worden opgenomen (bij artroscopie). Een hypotone oplossing zal snel door de celwand diffunderen en de cel zo 'opvullen' dat deze uit elkaar zal barsten. Bij scopieën zal aan de vloeistof iets moeten zijn toegevoegd om de vloeistof isotoon te maken.
Een puntvormige stroombron in een geleidende vloeistof zal naar alle kanten stroom laten lopen en de stroomdichtheid zal heel snel afnemen naarmate men verder van de stroombron is verwijderd. Het wordt dus moeilijk om 'onder water' een hoge stroomdichtheid te bereiken en daarmee wordt het ook moeilijk een hoge temperatuur te bereiken.
Verder zorgt de vloeistof er voor dat er veel energie nodig is voordat de temperatuur gaat stijgen, het heeft een hoge soortelijke warmte. Hier komt nog bij dat de ontwikkelde warmte snel wordt afgevoerd. Kortom, het wordt moeilijk de cellen zo in temperatuur te doen stijgen dat het coaguleereffect of het snijeffect optreedt.
De elektrische weerstand van de vloeistof is wel te beïnvloeden door een isotone oplossing te maken zonder geladen ionen. Dit is mogelijk door 50 gram glucose op te lossen in 1 liter water (glucose 5%). De glucose in de oplossing heeft echter de eigenschap te karameliseren bij hoge temperaturen en vormt dan een bruine karamellaag op de elektroden.
Een andere mogelijkheid is het gebruik van glycine. Een glycine oplossing van 1,5% is isotoon en elektrisch isolerend. De eigenschappen veranderen niet als het warm wordt en er vormt zich geen 'aanslag' op de elektroden. Verder wordt er van glycine beweerd dat het beter zou zijn voor het gewrichtsslijmvlies.

Figuur 40: Crest factor bij snijden.
Crest factor bij snijden.

Om snel de dampbellen te laten ontstaan is een hoger vermogen nodig. Er moet in zeer korte tijd veel warmte worden toegevoerd aan de vloeistof rond de elektrode. Dit is te doen door het af te geven vermogen van het toestel hoger in te stellen en de toepassingsduur van de energie te verkorten. Bij een TUR wordt het toestel meestal anders ingesteld dan bij andere ingrepen.
Er zijn ook toestellen die hiervoor een speciale instelling kennen. Door een 'crest' factor te gebruiken, is het mogelijk de energie-inhoud van het signaal aan het begin te vergroten. Na enige tijd neemt het signaal dan weer af tot de ingestelde waarde. Door een piek in de afgifte van energie direct na het inschakelen van het signaal ontstaat er snel een hoge temperatuur van de vloeistof rond de metalen delen van de elektrode. Deze temperatuurverhoging zorgt dan snel voor isolerende dampbellen rond de elektrode en het gewenste effect op het weefsel treedt dan net zo snel op alsof men niet in een vloeistof werkte.
In een grafiek is het verloop van de afgegeven energie te zien als een 'top' (crest in het Engels) bij het inschakelen van het signaal. In de grafiek varieert de spanning van het signaal, maar er zijn ook andere mogelijkheden om de energie-inhoud van een signaal te variëren. In sommige gevallen varieert men de golfvorm van het signaal zodat de effectieve waarde aan het begin wordt verhoogd.
De mate waarin er crest factor aan het signaal wordt toegevoegd, wordt meestal in procenten uitgedrukt. Dit is per fabrikant verschillend, maar het varieert tussen de 10 en 30%. Sommige toestellen kennen dit als de 'TUR stand', maar dit kan natuurlijk net zo goed bij intra articulaire toepassingen worden gebruikt.

 2.4.16 Veiligheden

Neemt men nu de problemen van verschillende spanningen voor coaguleren en voor snijden in beschouwing en telt men daarbij de problemen van de verschillende vermogens op en combineert men dat weer met de verschillende golfvormen aan de output van een toestel, dan zal het verder duidelijk zijn, dat het regelen van de vermogens - en energieafgifte van een elektrochirurgietoestel, de ingenieurs van de fabrikanten voor geweldige problemen staan.
Er zijn fabrikanten van elektrochirurgietoestellen, die beweren dat een toestel met een spanningsbron veiliger is dan een toestel met een stroombron of energiebron en er zijn er ook die beweren dat een toestel met een energiebron beter voor de patiënt is dan een toestel met een spanningsbron of stroombron. Beziet men dit in het licht dat de meeste gebruikers van een elektrochirurgietoestel coaguleren tot het zwart ziet, dan lijkt de regeling van de energieafgifte meer gebaseerd te zijn op het gehoor en de geur, dan op een nauwkeurig gedefinieerde wens van vermogen x tijd -afgifte.
Mijns inziens ligt het zo:

Een elektrochirurgietoestel is nooit beter of veiliger dan het team dat er mee werkt!

 Doelstellingen

De student kan de theoretische bezwaren van het gebruik van gelijkstroom in de elektrochirurgie weergeven.
De student kan de theoretische bezwaren van het gebruik van laagfrequent wisselstroom in de elektrochirurgie weergeven.
De student kan de effecten van elektrisch opgewekte warmte op het weefsel duiden bij snijden en coaguleren.
De student kan de vermogens voor snijden en coaguleren duiden.
De student herkent parasitaire capaciteiten en inducties die een veilige toepassing van elektrochirurgie in de weg staan.
De student kan de begrippen 'constante stroombron', 'constante spanningsbron' en 'constant vermogen bron' duiden.
De student kan de golfvorm van het signaal bij monopolair coaguleren, monopolair snijden, bipolair coaguleren en de mengvorm van monopolair snijden en coaguleren weergeven.
De student kan de gevolgen van het samenkomen van insufflatie gassen voor laparoscopie en elektrochirurgie energie weergeven.
De student kan het gedrag van elektriciteit in een vloeistof duiden.
De student kan het gedrag van elektriciteit in een gas duiden.

terug naar het begin van dit hoofdstuk
terug naar de inhoudsopgave

 3 Elektrochirurgie in de praktijk

Bladwijzers:
3.1 Verantwoording
3.2 Veiligheidscontroles
3.3 Regels voor de plaatsing van de neutrale plaat
3.4 Mogelijke alternatieve wegen voor hoogfrequent stroom
3.4.1 Alternatieve wegen bij toestellen met een geaarde output, 3.4.2 Alternatieve wegen bij toestellen met een zwevende output
3.5 Signalen voor de aanwezigheid van hoogfrequent energie
3.6 Elektrodes voor monopolair coaguleren
3.6.1 Monopolair pincet, 3.6.2 Monopolair bolelektrode, Conus, 3.6.4 Naald, 3.6.5 Haak(je)
3.7 Elektrodes voor monopolair snijden
3.7.1 Haakelektrode, 3.7.2 Mes/blad, 3.7.3 Naald, 3.7.4 Lis/lus, 3.7.5 Andere elektroden
3.8 Elektrodes voor bipolair coaguleren
3.8.1 Bipolair pincet, Bipolaire naaldelektrode, 3.8.3 Bipolaire oppervlakte elektrode, 3.8.4 Kwaliteitscontrole
3.9 Instellen van het elektrochirurgietoestel
3.10 Bedienen van het elektrochirurgietoestel
3.11 Storingen door elektrochirurgie
Doelstellingen

 3.1 Verantwoording

Ooit in een ziekenhuis in Zwitserland gezien:
De verpleegkundigen, die in het ziekenhuis de patiënt op de operatietafel positioneren -Lagerungspfleger noemt men die daar- zorgen ervoor dat zij hun zaakjes in orde hebben...
Voor de volgende dagen leggen zij alvast de neutraal elektroden klaar, want zij moeten die bij het positioneren van de patiënt opplakken. Ze nemen er meteen maar een stuk of twintig uit de verpakking, want ze willen niet zonder zitten. En om de patiënten niet te plagen met die koude platen, bergen ze de platen op in een draadmandje op de radiator in de voorbereiding. Dan warmen ze alvast een beetje op...

De dagelijkse controle van apparatuur voorkomt dat men tijdens de operatie of aan het begin van de operatie met apparatuur komt te zitten die het 'opeens' niet meer doet. Als dit naar voren komt terwijl de patiënt al 'slaapt' en het mankement kan niet verholpen worden door een ander toestel te nemen, dan zal de patiënt onder narcose naar een vrijstaande operatiekamer moeten worden vervoerd. De anesthesioloog, die de patiënt op dat moment in behandeling heeft, zal dit niet in dank afnemen!
Het personeel van het operatiekamercomplex draagt de verantwoording voor het goed functioneren van de toestellen en zijn dan ook de aangewezen personen om dit te controleren. Zij dragen ook de verantwoording voor die controles en de correcte uitvoer daarvan!
Vraag u voor elke operatie af:
• Werkt het elektrochirurgietoestel voor zover het te controleren is?
• Zijn alle toebehoren aanwezig?
Het verdient aanbeveling gebruik te maken van een 'checklist'. Het is meer administratie, maar het biedt ook meer houvast, zeker als het onverhoopt tot een rechtszaak komt. Bij een consequente doorvoering van de kwaliteitswetgeving zal een afgetekend en ondertekend protocol niet meer weg zijn te denken.
De arts draagt de verantwoording voor de toepassing van de hoeveelheid energie, de plaats van de toepassing en de vorm van toepassing.

 3.2 Veiligheidscontroles

Nu komt het aan op het aanbrengen van de plaat en het controleren van de ingebouwde veiligheden van het toestel.
In het hoofdstuk over techniek is uitgelegd hoe het toestel gebruik maakt van hoogfrequente stroom om eiwitten te coaguleren of om te snijden. Deze hoogfrequente stroom heeft de eigenschap dat deze zich soms niet zo goed laat geleiden door een draad (inductantie) en soms heel goed een isolator weet te passeren (capacitantie). Door het correcte aansluiten van het elektrochirurgietoestel, worden die andere wegen minder aantrekkelijk gemaakt.
Een andere manier om de stroomdichtheid te beperken is door het contactoppervlak met behulp van een geleidende pasta of gel te vergroten. Niet alle soorten platen hebben dit nodig! Volg hierin de regels van de fabrikant van de plaat.
Er zijn platen die gebruik maken van het condensatoreffect. Met andere woorden, de plaat vormt een condensator met de patiënt en er is dus geen geleidende overgang met de huid ('Ohms contact'). Deze platen hebben vaak geen pasta nodig.
Bij 'pre gelled' platen moet de gel of pasta zichtbaar zijn door de beschermende laag. Op deze manier kan men controleren of de gel niet is verouderd of uitgedroogd. Verkleuringen moet men wantrouwen, het kan zijn dat het aluminium van de plaat is gaan oxideren en aluminiumoxide is een goede isolator.
Platen met gel zijn verpakt in een lucht en vochtdichte verpakking. Deze verpakking voorkomt het uitdrogen van de plaat. Deze verpakking moet na het uitnemen van een plaat goed worden gesloten om te voorkomen dat de gel van de andere platen uitdroogt. Haal de platen pas kort voor het gebruik uit hun verpakking en bewaar ze niet boven op het -warme- toestel of bij de verwarming.
Het contactoppervlak vergroten kan ook door gebruik te maken van een soepele plaat, die de lichaamscontouren volgt. Dit soort platen heeft vaak een plakrand of een plakkend, geleidend oppervlak. De plaklaag waarborgt een goed contact met de patiënt.
Ter ondersteuning van de gebruiker heeft het elektrochirurgietoestel een aantal ingebouwde controlefuncties.
In de aansluitkabel van de plaat zijn altijd twee draden te vinden. Dit maakt een onderdeel uit van een schakeling waarmee het elektrochirurgietoestel de weerstand tussen deze twee draden meet. Deze schakeling wordt wel 'sentry' (schildwacht) genoemd. Bij een lage weerstand betekent dit dat de plaat is aangesloten.
Dit zegt overigens nog niets over de plaats van de plaat op het lichaam van de patiënt!
Op elektrochirurgietoestellen met het REM of NESSY systeem, kunnen ook 'gewone' platen worden aangesloten. Doordat deze platen niet uit twee, van elkaar geïsoleerde, delen bestaan, denkt het systeem, dat de plaat altijd goed is opgeplakt. Als u hier, uit overweging van kosten, voor kiest, bedenk dan dat u het 'mooie' van deze systemen te niet doet en dat eventuele garanties van de fabrikant van het toestel met betrekking tot brandwonden onder de plaat komen te vervallen.

 3.3 Regels voor de plaatsing van de neutrale plaat

Figuur 41: Gebieden met slechte doorbloeding.
Gebieden met slechte doorbloeding.

- De plaat moet zo worden aangebracht, dat onder het plaatoppervlak een goede doorbloeding is.
De plaat moet altijd op een deel van het lichaam worden aangebracht, waaronder een goede bloeddoorstroming is. Dit sluit schouderbladen, sacrum, knieën, enkels, polsen en ellebogen uit.
Goed doorbloede plaatsen zijn meestal te vinden waar spieren dicht onder de huid liggen. Denk erom dat er bij de toepassing van elektrochirurgie onder de plaat altijd enige warmte ontwikkeling is. Deze warmte moet door het bloed worden afgevoerd en worden verdeeld over het lichaam. Dit kan alleen als de plaat op een goed doorbloed gebied is opgeplakt.
Let wel, een spier waarop de patiënt ligt, wordt bloedleeg gedrukt door het eigen gewicht van de patiënt. De bilspier lijkt een voldoend grote, goed doorbloedde spier, maar in rugligging is de doorbloeding van de bilspier marginaal.
Ook anesthesie heeft grote invloed op de doorbloeding van het lichaam. Bij het gebruik van spierverslappers neemt de doorbloeding van bepaalde delen van het lichaam af door de zogenaamde 'pooling' van bloed in de vaten in de verslapte spieren.
De doorbloeding van littekens is slecht. Breng daarom nooit een plaat aan op een litteken. Endoprotheses zoals totale heupen hebben ook geen doorbloeding, zij kunnen door de elektrische energie verwarmd worden en loslaten.
Naar aanleiding van het advies op te letten dat de hf-stroom door goed doorbloedde gebieden moet lopen, zult u misschien opmerken dat het beter is om bij operaties aan de handen of voeten geen gebruik te maken van monopolaire elektrochirurgie. Immers, de hf-stroom moet dan wel het slecht doorbloedde gebied van enkels/polsen en knieën/ellebogen passeren.
Dit is zeker het geval. Of enkels/polsen en knieën/ellebogen een stroomverdichting opleveren die ter plaatse voor warmteontwikkeling zorgt, is niet alleen afhankelijk van de geleiding, maar ook van de hoeveelheid stroom die daar loopt. Misschien is het u opgevallen, dat plastisch chirurgen bij handchirurgie vragen om minder vermogen of om bipolaire coagulatie. Dit heeft niet uitsluitend met de fijnheid van de weefsels te maken, maar ook met de natuurlijke 'afvoerbeperking' voor de hoogfrequent stroom vanuit die gebieden.

Figuur 42: De situatie bij het aanleggen van een tourniquet.
De situatie bij het aanleggen van een tourniquet.

1. Het aanbrengen van een tourniquet tussen het toepassingsgebied voor elektrochirurgie en de plaats van de neutrale plaat zorgt ook voor een verkleining van de oppervlakte die de stroom naar de neutrale plaat moet geleiden. Er ontstaat daarmee onder de tourniquet een hoge stroomdichtheid, die weer tot warmte ontwikkeling leidt.
2. De situatie wordt nog ongunstiger doordat het bloed onder de tourniquet wordt weggedrukt door het opblazen van de tourniquet, er is daarmee een verminderde geleiding ontstaan omdat met name het bloedplasma voor de geleiding van de stroom zorgt. Er ontstaat een grotere weerstand voor de stroom en daardoor zal zich met name in deze weerstand meer warmte gaan ontwikkelen. De best geleidende weefsels in een bloedleeg gebied zijn de zenuwen -hun functie berust op het elektrische fenomeen van polarisatie- en de stroom zal neigen zich te concentreren in het verloop van de zenuwbanen onder de tourniquet.
3. Door de afwezigheid van stromend bloed onder de tourniquet kan de eventueel gevormde warmte ook niet worden afgevoerd en zal dit veel sneller leiden tot een onaanvaardbare temperatuur verhoging waarbij weefsel -in dit geval de zenuw- kan worden gelaedeerd.

De afvoer van warmte die ontstaat op de plaats waar de neutrale plaat de stroom uit het lichaam opvangt, kan alleen goed plaatsvinden indien het weefsel onder die plaat goed wordt doorbloed. Is er geen doorbloeding van het weefsel onder de plaat, dan wordt de warmte onvoldoende afgevoerd en dit leidt tot een temperatuursverhoging. Bij een voldoende temperatuursverhoging geeft dit een verbranding onder de plaat.

De neutrale plaat mag dus nooit op een 'bloedleeg' been worden aangebracht!

Er moet een voldoende geleidende doorsnede zijn tussen de plaats waar wordt gecoaguleerd of gesneden en de plaats waar de neutrale plaat wordt aangebracht. Polsen, ellebogen en knieën hebben niet voldoende weefsel dat de stroom kan geleiden en tussen de neutrale plaat en het gebied van toepassing zou zich geen pols, elleboog of knie mogen bevinden, omdat juist daar de stroomdichtheid in het weefsel zo hoog kan worden dat het weefsel warm wordt en er een temperatuur kan ontstaan waarbij er denaturatie of zelfs coagulatie van eiwitten voorkomt.

Er mag geen tourniquet worden aangebracht tussen de toepassingsplaats van elektrochirurgie en de neutrale plaat.

Indien men zich aan deze regels houdt, kan men dus geen veilige monopolaire elektrochirurgie gebruiken bij operaties aan 'bloedlege' ledematen tenzij het afgegeven vermogen van het toestel sterk wordt teruggebracht (tot minder dan 15W). Elektrochirurgisch snijden vraagt om meer dan 15 Watt en is daarmee uitgesloten.
Let wel dat fabrikanten op gebruiksaanwijzingen van de platen hiervoor niet expliciet waarschuwen! Zij zullen u wel juridisch bijstaan, maar dat is voor de patiënt met een brandwond te laat.
Voor het gebruik van bipolaire elektrochirurgie gelden deze beperkingen niet, omdat er geen neutrale plaat wordt aangebracht. De stroom zal dus ook niet onder de tourniquet door stromen en in dat gebied ook geen warmte kunnen ontwikkelen en dus ook de zenuw(en) niet kunnen beschadigen. Conclusie:

Bij het gebruik van bloedleegte is bipolaire elektrochirurgie de enige veilige methode.

Figuur 43: Gebieden aangesloten via 'botdoorsneden'.
Gebieden aangesloten via 'botdoorsneden'.

- De plaat moet zo worden aangebracht, dat zich tussen het plaatoppervlak en het operatieterrein geen doorsnede bevindt waarin veel bot aanwezig is.
Bot is een slechte geleider van elektriciteit. De beste geleider van elektriciteit in het lichaam is het mineraal rijke bloedplasma. Daar waar weefsel veel bloed bevat, bevat het dus ook veel bloedplasma. Goed doorbloedde gebieden zijn automatisch goed geleidende gebieden.
Dit sluit kuiten en onderarmen en soms ook bovenarmen uit. In de doorsneden van knieën en ellebogen bevindt zich veel bot en de naar de plaat vloeiende stroom zal in deze gebieden warmte gaan ontwikkelen. Denk aan wat Elihu Thompson opmerkte. Hij kreeg een warmtegevoel in de polsen toen hij hoogfrequente stroom door zijn lichaam liet lopen.
Beschouw ook eens het weefsel onder een tourniquet om het bovenbeen of een bovenarm. Eigenlijk is hier ook sprake van een doorsnede met veel bot in plaats van bloed. De spieren waarom het tourniquet heen is gelegd, zijn door de druk van de band 'leeg gedrukt'. Er bevindt zich nauwelijks nog geleidend bloedplasma onder de band, alleen nog bot en een zenuw. Deze zenuw zou de belangrijkste geleider kunnen gaan worden voor de stroom die naar de plaat loopt. De stroomdichtheid in de zenuw kan makkelijk zo hoog worden dat de zenuw verbrandt door de toepassing van elektrochirurgie op een bloedleeg ledemaat.
Gebruik daarom nooit monopolaire elektrochirurgie bij bloedleegte, bipolair is hierbij veel veiliger.

Figuur 44: Gebieden met uit stekende lichaamsdelen.
Gebieden met uit stekende lichaamsdelen.
Littekens na brandwonden door een slecht opgeplakte plaat. De omtrek van de littekens komt overeen met de diameter van vingers.

- De plaat moet zo worden aangebracht, dat het contactoppervlak tussen plaat en huid zo groot mogelijk is.
Dit kan nooit worden bereikt als de plaat over uit stekende lichaamsdelen wordt aangebracht. Bijvoorbeeld: schouderbladen, gelaat, Crista Iliaca of schouder.
Indien de plaat over een uit stekende scapulapunt wordt geplakt, zal er tentvorming ontstaan. Onder het 'dak' van deze tent is er geen contact van de plaat met de huid van de patiënt en daar waar er wel contact is, wordt de stroomdichtheid zo hoog dat er een temperatuur kan ontstaan die tot verbranding leidt.
Wrijf ook de lucht die tussen de plaat en de huid kan blijven zitten goed weg. Zorg ervoor dat het hele oppervlak van de plaat in contact komt met de huid van de patiënt. Als een plaat slechts met de vingertoppen wordt aangedrukt ontstaan er brandwonden op de plaats waar de vingertoppen de plaat op de huid hebben gedrukt. Dit gebeurde bij de patiënt op de foto.
Gebruik voor kinderen en neonaten een zo groot mogelijke plaat. Vouw de plaat desnoods om het kind heen of leg het kindje op de plaat en druk deze op het ruggetje aan. Onder een gedeelte van de plaat is er dan wel een minder goede doorbloeding, maar het gehele geleidende deel van de plaat wordt gebruikt. Knip nooit delen van de plaat af, maar zorg ervoor dat het contactvlak zo groot mogelijk blijft.
Over warmteontwikkeling hoeft u zich geen grote zorgen te maken, omdat bij kinderen vaak een lager vermogen wordt gebruikt. Bent u er desondanks niet gerust op, dan is bipolair werken het beste alternatief.

Figuur 45: Dicht bij operatieterrein.
Dicht bij operatieterrein.

- Breng geen plaat aan op een sterk behaard gebied.
Haren zijn isolators voor elektrische stroom en zo ontstaat er een ongewenste stroomdichtheid onder de plaat. Brandwonden onder een neutrale elektrode komen het meeste voor bij mannen. Dit vindt zijn oorzaak in het feit dat mannen het sterkst behaard zijn. Bedenk dat haren onder de plaat evenzoveel 'tentstokken' vormen om van de plaat een 'tent' te maken. De haren zijn isolators en het oppervlak dat overblijft kan te klein zijn voor een goede geleiding zonder overmatige warmteontwikkeling. Het kan zijn dat de plaats waar de plaat eerst moet worden geschoren voordat een plaat kan worden opgeplakt.
Verhindert haargroei een goed contact, dan zullen bewakingssystemen zoals REM, NESSY en PASS dit melden. Gebruik alleen daarom altijd 'split plates', zij zijn de enige plaatvorm die dit kunnen bewaken.
-De plaat moet, met inachtneming van al het voorgaande, zo dicht mogelijk bij het operatieterrein worden aangebracht.
Hoe korter de weg van de stroom, hoe minder problemen er zullen zijn met storing van andere apparatuur of opwarming van andere delen van het lichaam.
Heeft de plaat een 'leading edge'? Dat wil zeggen dat er een lange en een korte kant aan de plaat zit, dan moet de lange kant 'uitkijken' naar de plaats van de toepassing.
 
 
 

Figuur 46: Mogelijke alternatieve route bij verbinding met een andere elektrode.
Mogelijke alternatieve route bij verbinding met een andere 
	elektrode.

- De plaat moet bij voorkeur tussen het operatieterrein en elektrodes van gevoelige meetapparatuur worden aangebracht. Bijvoorbeeld EEG-, ECG-, of EMG-elektrodes.
Hierbij gaat men ervan uit dat de plaat de stroom opvangt voordat deze de elektrodes van meetapparatuur kan bereiken.
Een andere gebruikte opvatting is dat de plaat zo moet worden aangebracht dat deze de stroom van de elektrodes afleidt, dus de plaat moet worden aangebracht aan de andere zijde van het operatiegebied dan waar de ECG elektrodes zitten.
De figuur geeft aan waar die plaatsen zich bevinden in rugligging.
In buikligging is er geen bezwaar om de plaat op een bil te plakken. In dit geval wordt de Gluteus Maximus niet bloedleeg gedrukt door het eigen gewicht van de patiënt.
Bij zijliggingen kan de binnenzijde van het dijbeen ook een goede plaats zijn. Dit komt vaak goed uit bij heupchirurgie.

Figuur 47: Mogelijk alternatieve route bij bipolaire elektrochirurgie.
Mogelijk alternatieve route bij bipolaire elektrochirurgie.

- De plaat moet zo worden aangebracht, dat een desinfectans niet tussen de plaat en de huid kan komen. Dit kan op drie manieren verbrandingen opleveren:
1 chemisch, door etsing van de huid door b.v. jodium,
2 thermisch, door het vlam vatten van alcohol,
3 thermisch, door een te grote stroomdichtheid vanwege een slecht contact.
Neutrale platen die worden opgeplakt hebben meestal een rand met veel sterker klevende 'lijm'. Hierdoor sluit de plaat het inlopen van vloeistof uit. Dit gaat alleen op indien de plaat goed is opgeplakt.
-De plaat mag niet verbonden worden met een elektrode van andere apparatuur.
Bij het gedeeltelijk loslaten van de plaat zal die kleinere elektrode dan als neutrale plaat gaan fungeren. Het contactoppervlak van die elektrode is ongeschikt en zal zeker een brandwond veroorzaken.
Een controlesysteem voor het opplakken van de plaat, zal niet altijd in alarm gaan. De weerstand van de andere elektrode draagt namelijk wel bij aan de verlaging van de totale contactweerstand.
Men heeft van deze verbindingen gebruikt om het ECG te vrijwaren van storingen. Het middel is hierbij erger dan de kwaal! Ook heeft men metalen endoscopen op deze manier 'geaard' zodat de chirurg geen brandwonden zou kunnen oplopen, Het omgekeerde is echter het geval, de chirurg heeft nu juist veel meer mogelijkheden voor het krijgen van een brandwond.
- Sluit nooit een plaat aan bij het gebruik van de bipolaire mode van een elektrochirurgie toestel.
Bij een defect ligt er dan via de neutrale plaat een waar scala aan alternatieve routes open. Verzeker u ervan dat het toestel de verbinding met de aansluiting van de plaat verbreekt. Dit kunt u doen door de gebruiksaanwijzing van het toestel te raadplegen.
Verbreek deze verbindingen ook bij het gebruik van een defibrillator. De brandwonden onder de paddles zijn goede voorbeelden van wat er mogelijk is met elektrische energie.

 3.4 Mogelijke alternatieve wegen voor hoogfrequent stroom

 3.4.1 Alternatieve wegen bij toestellen met een geaarde output

Vroeger waren de aansluitingen van de neutrale plaat van alle elektrochirurgietoestellen geaard. Dat hield ook in dat alle geaarde delen in een operatiekamer bereid waren om stroom vanuit de actieve elektrode op te nemen. Op deze manier waren er zeer veel alternatieve routes open voor deze stroom. Dit wil ook zeggen dat elke plaats op deze route, waar de stroomdichtheid hoog genoeg kan worden, een brandplek kan ontstaan.
Bij een geleidende vloer kunnen alle metalen delen op en aan een tafel geaard zijn. Een groot aantal alternatieve routes is nu open, zoals:
! De doekenboog voor het 'etherscherm'. De patiënt kan dit aanraken met delen van de bovenste ledematen.
! Bepaalde soorten van wondspreiders maken rechtstreeks contact met metalen delen van de tafel. (Octopus sperder, Omnitract sperder, sperder vlg. Olivier).
! Gapingen tussen kussendelen kunnen metalen tafeldelen blootleggen. Bijvoorbeeld: armsteun, deelbare kussens op onderplaten van een tafel.
! Beensteunen bieden plaatsen te over voor een goed elektrisch contact van de patiënt met de tafel.
! Extensiehulpstukken bieden deze mogelijkheden eveneens.
! Tenslotte kan een patiënt met delen van het lichaam tegen metalen rails rusten, die langs de tafel lopen. Het gevaar hiervoor is groter naarmate de patiënt corpulenter is.
De hier genoemde mogelijkheden zijn slechts die, welke via de tafel lopen. De mogelijkheden zijn nog lang niet uitgeput, gelet op routes via toestellen zoals:
! ECG, EEG, EMG, elektrische boor- en zaagmachines.
Deze toestellen hebben ter voorkoming van problemen al ingebouwde maatregelen. Ze hebben vaak een zwevende, dat wil zeggen niet geaarde, aansluitingen of ze zijn dubbel geïsoleerd. Vergeet niet dat hoogfrequent stroom niet altijd een geleider nodig heeft om doorheen te stromen! Isolatie, vooral als deze dun is, hoeft geen onoverkomelijke barrière te zijn.
! Infusen.
Geleidende vloeistoffen kunnen ook een alternatieve route opleveren. Een slang waarin een fysiologische zoutoplossing zit, vormt een zeer goede geleider. Bij een infuus maakt een dergelijke geleider dan weer contact met het goed geleidende bloed. De andere kant van dit infuus, een kunststof infuuszak, kan weer capacitief verbonden zijn met een infuuspaal, die op een geaarde vloer staat.
! Personeel
Bedenk dat het personeel op een operatiekamer ook geaard kan zijn. Zij vormen ook een alternatieve route.

 3.4.2 Alternatieve wegen bij toestellen met een zwevende output

Figuur 48: Alternatieve route via chirurg bij een toestel met zwevende output.
Alternatieve route via chirurg bij een toestel met 
	zwevende output.

Alternatieve route: van pincet in de hand van de chirurg, capacitief door de handschoen naar de huid, via de arm en de romp naar de andere arm, capacitief door de handschoen naar de buik van de patiënt en terug naar de neutraal elektrode.
De grootste stroomdichtheid zal waarschijnlijk plaatsvinden in de rechterhand van de chirurg. NB: gaatjes in de handschoen zijn niet nodig voor dit circuit!
Door nu de output van de elektrochirurgietoestellen zwevend te maken, d.w.z. de neutrale plaat niet aan aarde te leggen, heeft men een deel van deze alternatieve routes kunnen voorkomen. De moderne elektrochirurgie-toestellen zijn uitsluitend uitgevoerd met een zwevende output.
Wat men niet heeft kunnen voorkomen is een gedeeltelijk gebruik van deze alternatieve routes. Een dergelijke route kan zijn:
! Van de pincet in de hand van de chirurg, capacitief door de handschoen, door de arm, via de romp naar het bovenbeen, via een nat plekje naar de rails van de tafel, via de boog van het 'etherscherm' naar de patiënt en van de patiënt naar de plaat.
Op de plaats in deze route waar de hoogste stroomdichtheid voorkomt, daar vindt de verbranding plaats. Is dit bij het 'etherscherm', dan is er een brandplek op de patiënt.
Is dit bij de hand of het been van de chirurg, dan doet het daar zeer en dit blijft meestal niet onopgemerkt.
Er zijn veel meer van deze alternatieve routes te bedenken. De 'zwevende output' heeft wel iets opgelost, maar zeker niet alles.
- De aanwezigheid van een mogelijke 'fausse route'.
Door de uitgaande en terugkerende stroom te vergelijken, kan een lekstroom (de stroom die is weggelekt en niet meer terugkomt) gemeten worden.
Er zal altijd stroom weglekken, een lekstroom van nul is niet haalbaar. Dat er stroom weglekt, kunt u horen als er tijdens het toepassen van elektrochirurgie een draagbare radio aan staat die is afgestemd op een middengolfzender. Tijdens het gebruik van het elektrochirurgietoestel hoort u dan een luid gekraak of piepen of zelfs helemaal niets meer. Er lekt dus stroom (een heel klein beetje) naar de antenne van de draagbare radio.
Het controleren op lekstroom kan alleen door gebruik te maken van een zwevende output. Zou deze output ergens met aarde verbonden zijn, dan levert dit een fikse lekstroom op en het toestel alarmeert.

 3.5 Signalen voor de aanwezigheid van hoogfrequent energie

- De aanwezigheid van elektrochirurgie vermogen aan de output.
Controle op vermogen aan de output, verloopt meestal via een akoestisch signaal. Er zijn soms twee toonhoogten aanwezig, één voor snijden en één voor coaguleren. Overigens moet dit niet even op de patiënt worden uitgeprobeerd! Brandwonden van elektrochirurgietoestellen geven hele lelijke littekens en de patiënt zal daarvoor niet dankbaar zijn!

 3.6 Elektrodes voor monopolair coaguleren

Bij elektrochirurgisch coaguleren wordt door een hoogfrequent stroom het weefsel verhit tot het intracellulair water zonder koken verdampt. De temperatuur blijft hierbij onder de 100oC en de cel droogt in. Deze ingedroogde cellen hebben een kleiner volume en het weefsel schrompelt ineen. Bloedvaten in dit weefsel schrompelen mee en zo ontstaat een adaptie van het weefsel.
Dit is te zien aan het wit worden van het weefsel bij de actieve elektrode. Bij het toepassen van hoge vermogens zal de temperatuur tot boven de 100oC stijgen en het weefsel verkolen. Als de cel geen tijd krijgt te verdrogen zal er van coagulatie geen sprake zijn. Het gebruik van grote vermogens zal de vaten dus openen (snijeffect) en niet doen samentrekken.
Het aanbrengen van warmte hoeft niet altijd met behulp van elektrische stroom te gebeuren, laserlicht kan voldoende vermogen in de vorm van warmte in het weefsel opwekken om coagulatie te doen plaatsvinden.
De instrumenterende is gebonden aan de keuze van de generator en het ingestelde vermogen, maar de elektrodekeuze en de kwaliteitscontrole daarop hoeft geen toeval te zijn. De elektrodevormen en de motivatie voor hun keuze worden in de volgende paragrafen toegelicht.

 3.6.1 Monopolair pincet

Figuur 49: Monopolair pincet.
Monopolair pincet.

Met een pincet kan het bloedende vat worden opgepakt en iets worden opgetild, zodat de warmte niet teveel in het omliggende weefsel terechtkomt. De bloeding is meteen gestelpt door het dichtknijpen van het vat, zodat de warmteafvoer door langsstromend 'koeler' bloed minder is.
Door het onmiddellijk stoppen van de bloeding is er een indicatie dat het bloedende vat zich tussen de grijpvlakjes van het pincet bevindt. Er ontstaat zo ook een beter overzicht op het te coaguleren weefsel, zodat het coagulaat niet groter hoeft te zijn dan strikt nodig om de bloeding te stelpen.
Het pincet leent zich bij uitstek voor het coaguleren van te lokaliseren vaten.
 
 

 3.6.2 Monopolair bolelektrode

Figuur 50: Monopolair bolelektrode.
Monopolair bolelektrode.

De bolelektrode is ontworpen voor fulgureren of sproeicoaguleren. Hierbij springen vonken van de elektrode over naar het naar het dichtst bij liggende weefsel. Daar waar de vonk het weefsel raakt wordt de (warmte)energie afgegeven en ontstaat het coagulaat. Er is bij deze vorm van coaguleren helaas niet veel te zeggen over de plaatselijke energieafgifte, zodat er meestal geschroeid/verkoold weefsel overblijft. De bol is eigenlijk alleen goed toepasbaar bij een elektrochirurgietoestel dat als stroombron functioneert.
Het fulgureren met een bolelektrode heeft de voorkeur bij het coaguleren van diffuse bloedingen over een relatief groot oppervlak.
Bij puntbloedingen kan met de bol dessicatie door contactcoagulatie bereikt worden. De bol wordt wel gebruikt voor het maken van kleine coagulaten op een groot oppervlak zoals een spier waarvan de fascie is gerecesseerd. Vastbakken mag dan niet voorkomen, anders blijft de bloeding bestaan.
Tegenwoordig is de toepassing van de bolelektrode beperkt tot het contact maken met een pincet van het basisinstrumentarium, zodat de pincet eigenschappen dan meer op de voorgrond treden.
 

 3.6.3 Conus

Figuur 51: Monopolair conuselektrode.
Monopolair conuselektrode.

Deze elektrode wordt gebruikt om oppervlakkig liggend weefsel te coaguleren teneinde dit te vernietigen.
Toepassingen zijn bijna uitsluitend in de gynaecologie en de proctologie. Cryochirurgie heeft veel van de toepassing overgenomen.
 

 3.6.4 Naald

Figuur 52: Monopolair naaldelektrode.
Monopolair naaldelektrode.

De toepassing van de naaldelektrode bij coaguleren is overeenkomstig met de conuselektrode. Met een naaldelektrode kunnen zeer kleine gebiedjes worden gecoaguleerd. De toepassing is voornamelijk bij de plastische, oncologische chirurgie om kleine huidtumoren te vernietigen en in de neurochirurgie, voor zover niet overgenomen door de ultrasonore methoden.
 
 

 3.6.5 Haak(je)

Figuur 53: Monopolair haakelektrode.
Monopolair haakelektrode.

Het weefsel in de bocht van de haak wordt gecoaguleerd en doormidden getrokken (of gesneden?).
Deze elektrodevorm wordt veel gebruikt in de laparoscopische chirurgie. De scheiding tussen coaguleren en snijden is hierbij zeer vaag.
Verder wordt deze elektrode gebruikt in de orthopedie voor het coaguleren in gewrichten bij artroscopie.
 
 

 3.7 Elektrodes voor monopolair snijden

 3.7.1 Haakelektrode

Figuur 54: Monopolair haakelektrode.
Monopolair haakelektrode.

Haak(je); het weefsel in de bocht van de haak wordt gecoaguleerd en doormidden getrokken (of gesneden?).
Deze elektrodevorm wordt veel gebruikt in de laparoscopische chirurgie. Bij artroscopische chirurgie wordt deze elektrode gebruikt om ligamenten die in het gewricht lopen, door te snijden (bv. laterale retinaculum klieving).
 
 

 3.7.2 Mes/blad

Figuur 55: Monopolair mes/bladelektrode.
Monopolair mes/bladelektrode.

Mes/blad: Hoewel de mes/bladelektrode niet scherp hoeft te zijn voor het doorklieven van het weefsel, wordt de scherpe kant gebruikt om het contactoppervlak zo klein mogelijk te houden. Hierdoor ontstaat een grote stroomdichtheid en zo wordt zeer veel energie op een kleine plaats afgegeven.
Deze elektrode is de meest gebruikte elektrode in de elektrochirurgie. Voor het coaguleren wordt dan meestal contact gemaakt met een pincet. Dit om het tijdrovende 'elektroden wisselen' te voorkomen. Als de elektrode ook wordt gebruikt voor snijden zonder het vermogen van het toestel aan te passen, dan koekt er al snel een laag verkoold weefsel aan en straft de chirurg zichzelf en zijn team omdat er dan tijdrovend 'schoonkrabben' moet plaatsvinden. Het is niet te geloven, maar omdat deze principieel slechte werkmethode geaccepteerd is, zijn er steriele 'schuursponsjes' te verkrijgen om het schoonmaken te versnellen.

 3.7.3 Naald

Figuur 56: Monopolair naaldelektrode.
Monopolair naaldelektrode.

Door de ronde vorm van de naald, heeft deze aan alle zijden een smal profiel. Zo is men verzekerd van een hoge stroomdichtheid.
De naaldelektrode kan tijdens het gebruik zo warm worden dat het dunne metaal roodgloeiend wordt. Dit is geen bezwaar, want op een roodgloeiende elektrode koekt zeker geen weefsel aan.

 3.7.4 Lis/lus

Figuur 57: Monopolair lis/lus elektrode.
Monopolair lis/lus elektrode.

Deze elektrodes bestaan meestal uit een rondgebogen draadje, zodat het contactvlak klein blijft.
Er worden 'wormachtige' stroken weefsel mee losgesneden bij resectie van tumoren die niet langs anatomische grenzen worden vrijgeprepareerd. Heel bekend is de liselektrode bij de TURB en de TURP.
 
 

 3.7.5 Andere elektroden

Er zijn wigvormige en gehaakte elektrodes, waarbij men er vanuit gaat dat de brede kant gebruikt wordt om te coaguleren en de smalle kant voor het snijden. Het gebruik van deze elektrodes is niet groot, omdat door het coaguleren al snel een verkoolde koek ontstaat, waardoor de goede werking afneemt.
Gas kan ook als een elektrode werken. Het edelgas Argon ioniseert snel en vormt dan een geleidende, gasvor-mige elektrode. Er ontstaat een lichtboog in het dunne gasstraaltje tussen de uitstroomopening van het gas en het weefsel. Als de gastoevoer wordt gestopt is de elektrode verdwenen.

 3.8 Elektrodes voor bipolair coaguleren

 3.8.1 Bipolair pincet

Figuur 58: Bipolair pincet.
Bipolair pincet.

Er zijn vele vormen mogelijk zoals: knie, gebogen, dubbel gebogen, brede en smalle pincetten.
De toepassing van de bipolaire pincetelektrode is overeenkomstig met die van de monopolaire pincetelektrode met dit verschil dat er veel minder vermogen nodig is, zodat artsen met een werkterrein in fijne weefsels de voorkeur geven aan deze vorm van coaguleren (KNO, oogheelkunde, neurochirurgie, plastische chirurgie in het gelaat).
 

 3.8.2 Bipolaire naaldelektrode

Figuur 59: Bipolaire naaldelektrode.
Bipolaire naaldelektrode.

Dit zijn twee naast elkaar geplaatste naalden met een isolerende tussenlaag.
De toepassing lijkt op die van de pincet. De twee naalden worden als een ruiter over het bloedende vat in het weefsel gestoken en het weefsel tussen de naalden wordt gecoaguleerd.
De plaatsing van de elektroden is erg kritisch. Worden de twee naaldje niet precies over het vat geplaatst, dan coaguleert er wel weefsel, maar niet het weefsel waarin het vat zit opgenomen.
 

 3.8.3 Bipolaire oppervlakte elektrode

Figuur 60: Bipolaire oppervlakte elektroden.
Bipolaire oppervlakte elektroden.

Dit lijkt iets op een haaks gebogen pincet, maar het kan niet samengeknepen worden. De twee elektroden worden plat op het weefsel gedrukt, links en rechts (of boven en onder) van de plaats van de bloeding. Het weefsel tussen de elektroden coaguleert.
De toepassing is gelijk aan de oorspronkelijke toepassing van de bolelektrode bij monopolair contact-coaguleren. De vorm is zo afwijkend, dat het geen bipolaire bolelektrode genoemd kan worden.
Er bestaan wel bipolaire bolelektroden. Het effect is gelijk aan de bipolaire oppervlakte elektrode, maar door de spitse uitvoering is de gecoaguleerde oppervlakte kleiner.
 
 

 3.8.4 Kwaliteitscontrole

Scherp of juist stomp hoeven elektrodes niet te zijn. Belangrijk is het aankoeken van weefsel. Het is de instelling van de generator en de keuze van de elektrodevorm die het aankoeken van weefseldelen tegen gaat. Het afkrabben van aangekoekt, verkoold weefsel kan de oppervlaktelaag van de elektrode beschadigen en het aankoeken versterkt doen plaatsvinden. Het middel is dan erger dan de kwaal. Bij het gebruik van een pincet en een instelling van de generator die het weefsel doet verkolen, koekt er weefsel aan tussen het ribbelpatroon van de grip van het pincet. Dit is moeilijk te verwijderen.
Gebruikt men een geïsoleerd pincet, controleer dan de isolatie op barstjes en streepachtige verkleuringen (zeer kleine haarscheuren). In deze scheurtjes bevindt zich vaak geleidend materiaal en het effect van de isolator wordt tenietgedaan. Overigens moet men zich van de bescherming van deze isolator niet teveel voorstellen, de capacitieve energie overdracht bij hoogfrequent stroom passeert deze isolator zonder veel moeite.

 3.9 Instellen van het elektrochirurgietoestel

In zijn algemeenheid is hier niet veel van te zeggen. Elke snijdende specialist zal zo zijn of haar vaste instellingen kennen. Er zijn toestellen die een aantal programma's kunnen opslaan in het geheugen en deze kunnen afhankelijk van de operateur, worden aangeroepen.
Het is de specialist die de afgegeven energie bepaalt door het in te stellen vermogen en de tijdsduur. Verder zijn er instellingen die betrekking hebben op het vermogensverloop van het signaal. Afhankelijk van de constructie van het toestel; constante stroombron, constante spanningsbron of constant vermogensbron (en er zijn er nog meer), geven deze instellingen de waarde aan van het vermogen aan het begin van het signaal, of van een gemiddelde of van een constante hoogte of van de stroom, de spanning of het vermogen.

 3.10 Bedienen van het elektrochirurgietoestel

De snijdende specialist is degene die verantwoordelijk is voor de toegepaste hoeveelheid energie. Hij/zij is dan ook degene die het toestel meestal bedient.
Er zijn twee bedieningsvormen
1. voetschakelaars,
2. handschakelaars op de actieve elektrode.
Voetschakelaars hebben de langste traditie, omdat de snijdende specialist dan zijn handen vrij heeft. Men ging er van uit dat het indrukken van een schakelaar op de actieve elektrode, automatisch ook het bewegen van die elektrode met zich mee zou brengen. Dit zou een minder nauwkeurige toepassing tot gevolg hebben.
Handgeschakelde elektroden zijn makkelijker (men hoeft minder aan te sluiten) en hygiënischer (geen onderdelen in de meest vuile zone van de operatiekamer). Bovendien heeft men altijd zicht op de knoppen en kan men zich makkelijker vergewissen van de juiste bedieningsknop (geen verwisselen tussen snijden en coaguleren). Het bezwaar van het bewegen tijdens het indrukken van de bedieningsknop is ondervangen door het gebruik van licht in te drukken schakelaars.

 3.11 Storingen door elektrochirurgie

Het spanningsverschil van een depolarisatiegolf bedraagt 100 - 110 millivolt. De spanning die door de ECG elektroden opgevangen wordt is ongeveer 1 millivolt, een factor honderd minder.
Berekenen we het door de monitor opgenomen vermogen dan is dat ruwweg:
1 x 10-3 x 1 x 10-3 / 1 x 106 (U2/R)
ofwel
1 x 10-12 Watt
Dit noemt men ook 1 picowatt en dat is heel weinig.
Het afgegeven vermogen van een elektrochirurgietoestel kan oplopen tot 200 Watt. Als hiervan een tienduizendste deel tot de elektroden doordringt, dan is dat 2 x 10-2 Watt, dat is dan nog 2 x 1010 meer dan het vermogen dat het hart afgeeft aan de elektroden van de monitor. Duizelt u een beetje van al dat gedoe met die machten? In gewoon Nederlands betekent dit dat het vermogen dat door het elektrochirurgietoestel aan de ECG elektrode wordt afgegeven, 40 miljard maal groter is dan het vermogen dat het hart aan diezelfde elektroden afgeeft. Het monitoren van het ECG tijdens elektrochirurgie heeft veel weg van het luisteren naar het kruipen van een rups terwijl op een meter afstand een kudde olifanten voorbij galoppeert.
Toch wordt van het ECG toestel verlangd dat het dit 40 miljard maal grotere signaal tegenhoudt. Deze, schier onmogelijke, taak wordt vervuld door een filter in het toestel. Helemaal zonder effect is de elektrochirurgie niet. Er wordt altijd iets van een storing zichtbaar. Het is de bedoeling dat het ECG direct na de toepassing van elektrochirurgie meteen weer terug op het scherm is en verder geen storing laat zien.
Een goede hulp hierbij is de groene (Amerikaans) of de zwarte (Europees) elektrode. Deze dient als aarding (meet-aarde, geen veiligheidsaarde) van de ingang van het ECG toestel en geeft zo een compensatie van de spanningen die van buiten het lichaam van de patiënt komen. Een goed contact van deze elektrode met de patiënt is belangrijk. Maar, het is al eens aangegeven, laat u niet verleiden door deze elektrode met de neutrale plaat te verbinden. Het, tijdens de operatie, verminderen van het contact tussen de patiënt en de neutrale plaat kan een heel gevaarlijke situatie opleveren, omdat de stroom van het elektrochirurgietoestel voor de ECG-elektrode als neutrale plaat kan kiezen en het contactoppervlak van deze elektrode is hier zeker te klein voor!
Een andere storing die wel eens voorkomt, is het induceren van een spanning in de bedieningsorganen van de operatietafel. Dit laat de tafel dan onverwachte bewegingen maken tijdens het toepassen van (meestal) het snijden (hierbij wordt het hoogste vermogen gebruikt). Dit is goed te verhelpen door de draden van het elektrochirurgietoestel niet dichtbij en parallel aan andere draden te laten lopen, zodat er geen inductie van stroom in die andere draad plaatsvindt. Dit geldt onverminderd voor de ECG draden.
Neuromonitoring en elektrochirurgie gaan ook niet samen. Bij geautomatiseerde systemen is er de mogelijkheid om de neuromonitoring te stoppen tijdens de toepassing van elektrochirurgie. Dit brengt het gevaar met zich mee dat er voor zenuwlaesie door elektrochirurgie niet wordt gealarmeerd.
Er wordt een inductielus gebruikt (een wikkeling van de kabel van de retourelektrode) om een klein beetje van de elektrochirurgie energie op te vangen en om te zetten tot het signaal, dat de auditieve alarmering van de neuromonitor onderdrukt.
Dit werkt slecht of soms helemaal niet bij bipolaire toepassingen aangezien de opgewekte magnetische velden in de kabel tegengesteld aan elkaar zijn en elkaar opheffen, in plaats van een signaal voor de monitor te vormen.

 Doelstellingen

De student kan de verschillen in outputvorm en de veiligheidscontroles en de consequenties voor het toepassen van een neutrale plaat weergeven.
De student kan elektrodevormen en hun specifieke toepassingen noemen.
De student kan oorzaken en maatregelen weergeven om storing op gevoelige meetapparatuur te voorkomen.
De student kan de voor- en nadelen van de vormen van elektrochirurgie te noemen.
De student kan oorzaken, andere dan een te lage instelling van het toestel, voor het tekort aan hoog frequent vermogen aan de actieve elektrode benoemen.
De student kan de gevaren en mogelijke alternatieve wegen voor hoog frequent stroom weergeven bij de bipolaire en monopolaire modus.
De student kan de algemeen gebruikte vermogens voor zowel de bipolaire als de monopolaire modus duiden.
De student kan de functies van het gebruikte elektrochirurgisch instrumentarium weergeven evenals de instrumenten benoemen.

terug naar het begin van dit hoofdstuk
terug naar de inhoudsopgave

 4 Toepassingen van elektrochirurgie bij de scopische chirurgie

Bladwijzers:
4.1 Bipolair of monopolair
4.1.1 Spanningen en vermogens bij bipolaire coagulatie, 4.1.2 Elektrodeplaatsing bij bipolaire elektrochirurgie,
4.1.3 Fausse route bij bipolaire elektrochirurgie, 4.1.4 Hoogfrequent lekstroom bij bipolaire elektrochirurgie,
4.1.5 Weefselscheiding bij bipolaire toepassingen, 4.1.6 Spanningen en vermogens bij monopolaire elektrochirurgie,
4.1.7 Elektrodeplaatsing bij monopolaire elektrochirurgie, 4.1.8 Fausse route bij monopolaire elektrochirurgie.,
4.1.9 Hoogfrequent lekstroom bij monopolaire elektrochirurgie, 4.1.10 Weefselscheiding bij monopolaire toepassingen
4.2 Insufflatiegas
4.3 Bediening
4.4 Kwaliteitscontrole
Doelstellingen

 4.1 Bipolair of monopolair

Het toepassen van een techniek waarbij snijden en coaguleren, dan wel snijden en coaguleren met hetzelfde instrument, levert juist bij de minimaal invasieve chirurgie belangrijke voordelen. Er hoeft minder vaak van instrument te worden gewisseld, waardoor de kleine hoeveelheden ontsnappend insufflatiegas of spoelvloeistof tot een absoluut minimum beperkt blijven. Het beperkt ook de operatietijd doordat 'met een druk op de knop' het instrument van functie wisselt tussen snijden, coaguleren, sonderen en zelfs stomp prepareren.
Beide methoden hebben belangrijke voor - maar ook nadelen bij gebruik in de laparoscopische elektrochirurgie.

Tabel 2: De eigenschappen van de bipolaire en monopolaire methode.
De bipolaire methode De monopolaire methode
Kan (nog) uitsluitend voor coagulatie gebruikt worden. Kan voor snijden en coagulatie gebruikt worden.
Gebruikt lage spanningen omdat er alleen sprake is van contactcoagulatie (lage impedantie). Kan ook met hoge spanningen ingezet worden voor snijden en sproeicoaguleren (hogere vermogens voor snijden, hogere spanning voor lichtbogen).
Gebruikt kleine vermogensafgifte. Gebruikt hogere vermogensafgifte.
Minder kans op fausse route voor Hf energie. Meer mogelijkheden voor een fausse route voor Hf energie.
Door lagere spanning en lagere vermogens minder kans op brand. Door hogere spanning en hogere vermogens meer kans op brand.
Het inzetten van monopolair en bipolair op hetzelfde moment is gevaarlijk en er zouden geen toestellen mogen zijn die iets van dien aard toestaan.

 4.1.1 Spanningen en vermogens bij bipolaire coagulatie

Doordat de twee elektroden bij bipolaire coagulatie dicht bij elkaar op het weefsel worden 'aangebracht', is de impedantie, gemeten tussen die elektroden, laag. Om voldoende energie op de gewenste plaats te ontwikkelen is een bepaalde stroom nodig. Bij een lage impedantie is er slechts weinig spanning nodig om de gewenste stroom, en daarmee de gewenste energieafgifte, door het weefsel te sturen.
Deze lage spanning heeft als voordeel dat er minder snel vonken en lichtbogen ontstaan. Het risico van een hoge temperatuursontwikkeling, die onvermijdelijk het gevolg is van een vonk of lichtboog, is daarmee teruggebracht. De kans dat een lichtboog een brandbare combinatie van gassen of gas en vloeistof ontsteekt is daarmee ook afgenomen.
Een vermogen van 10 Watt is goed bruikbaar, 30 Watt is hoog. De meeste toestellen geven rond de 50 Watt af als maximum vermogen voor bipolaire elektrochirurgie. Er is al wel vraag geweest naar 70 Watt als maximaal vermogen, maar dit zou wel eens teveel gevraagd kunnen zijn voor het instrument (zie ook de volgende paragrafen 'hoog frequent lekstroom' en 'Weefselscheiding bij bipolaire toepassingen').

 4.1.2 Elektrodeplaatsing bij bipolaire elektrochirurgie

De uitgang van moderne elektrochirurgietoestellen is zwevend (van aarde geïsoleerd). Bij de toepassing van bipolaire elektrochirurgie zal de stroom uitsluitend tussen de elektroden van het gebruikte instrument willen lopen. Door de lage spanning en het gebruik van twee vlak bij elkaar geplaatste elektroden is het overspringen van een vonk naar ander dan het bedoelde weefsel onwaarschijnlijk. De kans op een onbedoelde perforatie van darmen is heel gering.
Er bestaat wel een mogelijkheid dat het bipolaire instrument door herhaaldelijk toepassen zo heet wordt dat er toch een cauterisatie-effect optreedt. Dit kan zover gaan dat het aanraken met een klein maar uiterst heet deel van het instrument toch een snijeffect veroorzaakt met als mogelijk gevolg: een perforatie.

 4.1.3 Fausse route bij bipolaire elektrochirurgie

Fausse route bij bipolaire elektrochirurgie is bijna onmogelijk. De enige mogelijkheden die als fausse route gelden is het weglopen van Hf stroom via een neutrale plaat en het lopen van een Hf stroom op een plaats met ondeugdelijke isolatie.
Het moet in alle gevallen afgeraden worden om een neutrale plaat aan te brengen bij bipolaire elektrochirurgie. Het aanbrengen van een neutrale plaat maakt de kans op een fausse route groter. Niet alleen de mogelijkheid op een fausse route wordt vergroot, maar ook de mogelijkheid van een capacitieve koppeling met aarde en daarmee het aarden van de uitgang van het toestel via een capaciteit. Een elektrochirurgietoestel met een gevoelige lekstroommeting en bewaking kan bij het aanbrengen van een neutrale plaat bij bipolaire elektrochirurgie reeds alarmeren. Dit is geen onhebbelijkheid van het toestel, maar spreekt voor het veiligheidsinzicht van de constructeur.
De onhebbelijkheid van dit systeem zit hem hierin, dat er niet snel kan worden omgewisseld tussen bipolaire en monopolaire toepassingen. Is dit een vereiste, gebruik dan een toestel waarbij de neutrale plaat geheel wordt afgeschakeld en er ook geen capacitieve koppeling over de schakelaar blijft bestaan. U zult in de technische gegevens van het toestel moeten zoeken of dit voor uw toestel geldt.
Toestellen met een opplakbewaking (NESSY®, PASS®, REM®) zouden deze in de bipolaire modus moeten uitschakelen zodat het systeem niet alarmeert indien de bipolaire modus is ingeschakeld. Een andere mogelijkheid is de reeds genoemde afschakeling van de neutrale elektrode bij het gebruik van de bipolaire modus.

 4.1.4 Hoogfrequent lekstroom bij bipolaire elektrochirurgie

Bij elke toepassing van hoogfrequent spanning zal er ook een hoogfrequent lekstroom ontstaan. Het is onmogelijk dit geheel te voorkomen. Belangrijk is dat deze lekstroom zo klein mogelijk wordt gehouden.
De wegen voor een lekstroom zijn:
•  ondeugdelijke, te dunne isolatie,
•  parasitaire capaciteiten.
De impedantie van een parasitaire capaciteit vermindert naarmate de twee spanningvoerende oppervlakken dichter bij elkaar geplaatst zijn. Een capacitieve stroom tussen de delen van een bipolair instrument is daarmee onvermijdelijk. Deze capacitieve stroom wekt betrekkelijk weinig warmte op. De kwaliteit van het isolatiemateriaal is hierbij een factor van doorslaggevend belang. Isolatiematerialen van een heterogene samenstelling kunnen in het materiaal voor verschillende veldsterkten zorgen en dit kan weer leiden tot doorslag van de isolator. Hierdoor ontstaat een isolatielek en het instrument is voor elektrochirurgie ongeschikt geworden.
Er moet op scheuren of barsten in de isolatie worden gecontroleerd. De thermische wisselingen van het steriliseren kunnen voor scheuren en barsten in de isolatie zorgen. Door vocht opstapeling in een barst, kan er een galvanisch of Ohms contact ontstaan tussen de elektroden van een bipolair instrument. Op de contactplaats zal zich bij toepassing van het instrument, zeer veel warmte ontwikkelen. Er kan een brandwond bij de patiënt optreden op basis van cauterisatie. Is er sprake van twee barsten in de isolatie, een ieder op een andere plaats, dan kan de patiënt een onderdeel vormen van het galvanisch contact en treedt er een brandwond op door het diathermisch effect. Dit zijn dan meestal twee brandwonden, elk op de plaats waar de barst in de isolatie de weg naar het weefsel opent.

 4.1.5 Weefselscheiding bij bipolaire toepassingen

De bipolaire techniek biedt vooralsnog geen mogelijkheid tot snijden bij laparoscopische ingrepen. Door het maximale af te geven vermogen in te stellen op het toestel, kan er dusdanig veel energie aan het weefsel worden afgegeven dat er toch een snijeffect ontstaat. Dit is niet ongevaarlijk. Er zijn twee mogelijke risico's aan verbonden.
•  Voor het grotere vermogen is een hogere spanning nodig.
•  Er ontstaat veel warmte in het instrument.
De nadelen van hogere spanningen zijn al genoemd.
De warmteontwikkeling in het instrument heeft ook al kort de aandacht gehad voor wat betreft de mogelijkheid tot het veroorzaken van perforaties. Men moet hierbij bedenken dat de warmteontwikkeling ook extra slijtage van het instrument en van de elektrische isolatie in dat instrument betekent.
Weefselscheiding bij bipolaire toepassing gebeurt daarom het beste door stomp prepareren (het van elkaar trekken of duwen van weefsel) of door knippen (er is een groot assortiment van de meest uiteenlopende scharen voor minimaal invasieve chirurgie voorhanden). Een 'bipolaire schaar' is nog niet gesignaleerd.

 4.1.6 Spanningen en vermogens bij monopolaire elektrochirurgie

Het verminderen van risico door het toepassen van bipolaire elektrochirurgie vanwege de daarbij passende lagere vermogens en spanningen, maakt ook duidelijk dat het toestel bij de toepassing van monopolaire elektrochirurgie 'een standje lager' (liever twee of drie) moet worden ingesteld. Het gebruik van sproeicoaguleren of fulguratie moet worden afgeraden. Hiervoor zijn zeer hoge spanningen nodig en dit levert problemen in de gebieden van isolatie, fausse route en mogelijke perforatie.
Stel het toestel in op contact-coagulatie en een laag vermogen. Een vermogen van 30 Watt zou niet overschreden mogen worden. Is dit niet voldoende naar de mening van de operateur, dan is het weglekken van vermogen door lekstroom en gedeeltelijke kortsluiting zeer waarschijnlijk. Er kan nu beter van instrumentarium worden gewisseld en het gehele elektrochirurgie circuit moet grondig worden nagezien, dan in plaats daarvan, zonder verdere overwegingen het toestel hoger in te stellen.
Indien de coagulatie wordt toegepast aan het einde van een lange structuur (tuba) en de stroom moet door deze structuur worden afgevoerd, dan is het raadzaam bipolaire elektrochirurgie te gebruiken. Dit voorkomt dat er in de afvoerweg van de stroom gebieden met een hoge stroomdichtheid ontstaan, waar dan ongewenste coagulatie plaats kan vinden.

 4.1.7 Elektrodeplaatsing bij monopolaire elektrochirurgie

Neutrale plaat.
Voor de plaatsing van de neutrale plaat zijn de algemene richtlijnen te volgen zoals die in elke gebruiksaanwijzing van een elektrochirurgietoestel te vinden zijn.
Bolelektrode/geïsoleerde sonde.

Figuur 61: Bolelektrode.
Bolelektrode.
Het doel is contact-coagulatie van bloedend weefsel of een te lokaliseren oppervlakkig vat. De elektrode wordt tegen het bloedende weefsel gedrukt. De hoogfrequent stroom verhit het weefsel tot 60 à 70oC en het weefsel coaguleert.
Naast de contact-coagulatie wordt het instrument ook ingezet als prepareer instrument en 'wond haak'.
 
 
Pincetelektrode.
Figuur 62: Pincetelektrode.
Pincetelektrode.
Het doel is contact-coagulatie van weefselstrengen met eventueel daarin gelegen vaten of een gelokaliseerd en vrijgeprepareerd vat. Voor 'pincetelektrode' kan ook 'paktangelektrode' gelezen worden. Met de pincetelektrode legt men vooral coagulaten links en rechts of boven en onder van te scheiden weefselstructuren. Daarna wordt de structuur doorgeknipt met een schaar of doorgesneden met een haakelektrode in de snijdmodus.
 
 
Haakelektrode.
Figuur 63: Haakelektrode.
Haakelektrode.
De haakelektrode wordt gebruikt voor het elektrochirurgisch scheiden van weefsel in de snijdmodus. Door de elektrode een afgeronde tip te geven, kan de doelstelling van het instrument veelzijdiger zijn. Doelstellingen zoals sonderen, prepareren, contactcoaguleren en het snijden van reeds vrijgeprepareerd weefsel, zijn nu gecombineerd nagestreefd. De mogelijkheid een gemengd signaal met snij en coaguleer eigenschappen aan te bieden, voegt andermaal iets aan de veelzijdigheid van het instrument toe.
 

 4.1.8 Fausse route bij monopolaire elektrochirurgie.

Door het 'elders' opvangen en afvoeren van de toegevoerde hoogfrequent stroom, ontstaat er ook een mogelijkheid voor een fausse route en daarmee een kans van verbrandingen op die 'route'. Instrumentarium dat, op de elektrische geleider na, geheel van kunststof is gemaakt, heeft de voorkeur. Let wel, de kunststof mag geen barsten of scheuren vertonen, anders is de veiligheid slechts schijn! Hetzelfde geldt voor de instrumentschachten. Een kunststofschacht is alleen beter indien de integriteit van het materiaal en de constructie goed is. Anders is het beter een metalen schacht te nemen en te weten dat verbrandingen mogelijk zijn. De verhoogde oplettendheid (door het eigen risico!) draagt dan bij aan de patiënten veiligheid.

 4.1.9 Hoogfrequent lekstroom bij monopolaire elektrochirurgie

Bij het gebruik van geheel metalen instrumentarium, is de capacitieve koppeling tussen de hand van de operateur en de Hf stroom geleidende delen beter. De lagere impedantie en de hogere spanningen en vermogens, zorgen dus voor een hogere lekstroom in vergelijking met de bipolaire techniek. De kans op een verbranding op het pad van deze lekstroom is daarmee ook groter.
Bij het gebruik van kunststof instrumentarium neemt de lekstroom enigermate af, hoewel het niet geheel voorkomen kan worden. Weer geldt, barsten en scheuren in de kunststof vergroten de lekstroom. Voer altijd een kwaliteitscontrole uit op het instrumentarium. Bij barsten in de isolatie zal een lekstroom plaatselijk zulke vormen aannemen dat verbrandingen niet te vermijden zijn.

 4.1.10 Weefselscheiding bij monopolaire toepassingen

De weefselscheidende functies van de haakelektrode zijn in een vorige paragraaf reeds belicht.
Schaarelektrode.

Figuur 64: Schaarelektrode.
Schaarelektrode.
Er zijn schaarelektroden met een aansluiting voor het Hf energie snoer. Door het mechanische deel van het instrument komen de gevraagde elektrische eigenschappen 'in de verdrukking'. Het mag alleen bij lage vermogens worden toegepast vanwege de geringe doorsnede voor elektrische energie. Het gebruik van deze elektrodevorm is gering.
 
 
 
Mes- of bladelektrode, lis en bandlis elektrode
Figuur 65: Meselektrode, liselektrode.
Meselektrode, liselektrode.

Deze elektrodevormen hebben hun toepassing bij het wegnemen van grote delen weefsel. De toepassing van een dergelijke elektrodevorm zal alleen voorkomen in de laparoscopische cholecystectomie bij het fragmenteren van een grote galblaas met een dikke, verbindweefselde wand, die slecht door de gemaakte opening te verwijderen is.
 
 
 
 
 
 

 4.2 Insufflatiegas

Het insufflatiegas bij elektrochirurgie is zonder uitzondering koolzuurgas. Lachgas kan alleen gebruikt worden indien er geen elektrochirurgie plaats vindt en er clips of nietjes gebruikt worden om de bloeding te stelpen.
Er zijn instrumenten die cauteriseren (laparoscopische sterilisatie) en deze kunnen gebruikt worden indien zeker is dat nergens bij het instrument een temperatuur van hoger dan 400oC ontstaat.
Het gebruik van koolzuurgas garandeert niet dat er geen brandbaar mengsel zal ontstaan. Darmgassen hebben dezelfde samenstelling als bloedgassen d.w.z. er is in darmgas ca 14% zuurstof, 6% CO2 en 79% stikstof aanwezig. Naast deze gassen zijn er altijd sporen van methaan, ethaan en lachgas aanwezig, zeker als de patiënt tijdens de laparoscopische ingreep een lachgas/zuurstof anesthesie krijgt. Bij voldoende methaan en ethaan concentratie in de darm tezamen met de aanwezige zuurstof in de darm, is een brandbaar en zelfs explosief mengsel mogelijk. Een perforatie van het colon is daarmee nooit een probleem van de perforatie alleen, maar kan meer nare gevolgen hebben.
Antibiotica-profylaxe gericht op ethaan en methaan producerende micro-organismen geeft ook geen garantie. Het is raadzaam de buik enigermate te 'spoelen' met het insufflatiegas. Dit voorkomt opstapeling in de buikholte van brandbare gassen tot een gevaarlijke concentratie.

 4.3 Bediening

De bediening van het elektrochirurgietoestel verloopt bij laparoscopische ingrepen nagenoeg altijd via voetschakelaars. Er zijn wel handgeschakelde elektrodevormen en het is te verwachten dat het gebruik ervan zal toenemen. De levensduur van de handschakelaars wordt door het herhaaldelijk steriliseren van de snoeren wel beperkt.

 4.4 Kwaliteitscontrole

Er is nagenoeg geen situatie te bedenken waarbij het nodig is dat instrumentarium voor elektrochirurgie 'mes-scherp' behoeft te zijn. Scherp instrumentarium is voor gebruik binnen het peritoneum gecontraïndiceerd vanwege de mogelijkheid onzichtbare perforaties te veroorzaken. Dit maakt de toepassing van elektrochirurgie binnen het peritoneum juist heel aantrekkelijk. Het 'scherpe' van het instrumentarium is in- en uit- te schakelen op de momenten dat het de operateur belieft.
•  De kwaliteitscontrole op de werkende delen van elektrochirurgisch instrumentarium voor laparoscopische ingrepen, moet daarom altijd een controle op bramen en andere onbedoeld scherpe punten en kanten bevatten.
Instrumenten die niet passen in de schachten waarin zij gebruikt worden, zorgen voor lekkage van insufflatiegas. Dit is onhandig en in een aantal gevallen ongezond. Verder kan de isolatie van instrumenten door een slechte passing beschadigd worden.
•  De kwaliteitscontrole op instrumentarium voor laparoscopische (elektro-) chirurgie moet gericht zijn op de passing van het instrument in de schacht.
Het gevaar van ondeugdelijke isolatie of gebarsten en gescheurde isolatie is al meermalen naar voren gebracht. Isolatiecontrole met behulp van een 'isolatiemeter' is na sterilisatie van het instrument niet uit te voeren, omdat dit het instrument onsteriel maakt. Er blijft alleen een visuele controle van het instrument over.
•  De kwaliteitscontrole op instrumentarium voor elektrochirurgie bij laparoscopie omvat een visuele controle van de isolatie op barsten, scheuren en slijtplekken (daar waar de isolatie dun geworden is door het gebruik).

 Doelstellingen

De student kan de voorwaarden met betrekking tot het gebruik van, en de vorm van gebruik van insufflatiegas bij laparoscopische en thoracoscopische elektrochirurgie weergeven.
De student kan de voor- en nadelen van de twee vormen van elektrochirurgie bij scopische chirurgie noemen.
De student kan oorzaken, andere dan een te lage instelling van het toestel, voor het tekort aan hoog frequent vermogen aan de actieve elektrode benoemen
De student kan de gevaren en mogelijke alternatieve wegen voor hoog frequent stroom weergeven bij de bipolaire en monopolaire modus.
De student kan de algemeen gebruikte vermogens voor zowel de bipolaire als de monopolaire modus duiden.
De student kan de functies van het gebruikte elektrochirurgisch instrumentarium weergeven evenals de instrumenten benoemen.
De student kan de oorzaken van brandgevaar specifiek bij laparoscopische elektrochirurgie weergeven.

terug naar het begin van dit hoofdstuk
terug naar de inhoudsopgave

 Ultrasound coagulatie

Bladwijzers:
5.1 Coagulatie met ultrasonoor geluid
5.2.1 De techniek van coagulatie met ultra sonoor geluid, 5.2.2 Handstuk voor coagulatie met ultra sonoor geluid
5.3.1 Toepassingen ultrasonore coagulatie,
5.3.2 Bedrijfsgereed maken Ultracision®
5.4 Beroepsrisico's
5.4.1 Prik/snij accident bij ultra sonore chirurgie
Doelstellingen

 5.1 Coagulatie met ultra sonoor geluid

Bij thermische coagulatie is het beoogde effect het coaguleren van het eiwit door de waterbruggen uit het eiwit te verdampen door temperatuursverhoging. Door het verdwijnen van de waterbruggen 'stolt' het eiwit en neemt het volume van het eiwit af (er verdwijnt water uit de structuur). Er zijn ook andere manieren, de waterbruggen kunnen ook chemisch (met een sterk hydrofiele stof) worden verwijderd, of door sterke agitatie worden verwijderd (tot schuim kloppen van een eiwit).
Coagulatie met ultra sonoor geluid is een vorm van 'kloppen' van het eiwit waarbij de waterbruggen uit het eiwit verdwijnen en het eiwit coaguleert.
Dit is de basis voor de werking van de Ultracision®. Het weefsel 'in de bek' van de applicator of aan de punt van de probe wordt door trillingen zo sterk geschud dat de cellen het intra cellulair water verliezen en de eiwitten in het weefsel worden gecoaguleerd.
De trillingen worden opgewekt met een kristal. Deze warmte draagt bij aan het coaguleren van het weefsel. Dit is niet de basis werking, maar een bijkomend extra fenomeen.

 5.2.1 De techniek van coagulatie met ultra sonoor geluid

De opwekking van de trilling voor het ultra sonoor geluid gebeurt met piëzo kristallen.
De piëzo kristallen kunnen een probe aandrijven, twee delen van een vattend instrument aandrijven, maar ook een titanium strook(je). Tussen twee van deze stroken wordt het weefsel geklemd en dit weefsel wordt in trilling gebracht door de kristallen aan te sturen met een wisselstroom waarvan de frequentie overeenkomt met de voorkeursfrequentie van de kristallen. De wisselstroom is in 'harmonie' met de eigen frequentie van de kristallen, vandaar dat men soms spreekt van 'het harmonisch scalpel'
Door deze trilling coaguleren de eiwitten van het weefsel dat tussen de twee stroken zit ingeklemd. Soms kun je waarnemen dat het water van de waterbruggen tussen de delen van de Ultracision® klem uitloopt.
Het weefselscheiden ontstaat doordat er weinig water in het weefsel overgebleven is en er maar weinig vermogen nodig om het gecoaguleerde weefsel te snijden. Het wordt al het ware 'kapot gewreven' tussen de delen van de klem.

 5.2.2 Handstuk voor coagulatie met ultra sonoor geluid

Figuur 66: Handstuk.
Handstuk.
Op het handstuk passen diverse soorten instrumenten.

Het kristal voor het opwekken van de trilling zit in een 'handpiece' of handstuk en wordt op het instrument gezet. Dit instrument kent verschillende uitvoeringen en is tegenwoordig disposable. Er kan met een rechte probe worden gewerkt, waarbij de coagulatie plaatsvindt aan de tip. het effect is vergelijkbaar met diathermisch coaguleren met een bol elektrode. Verder zijn er vattende instrumenten waarbij de twee delen van bek van de tang in tegen fase trillen (tegen elkaar in). Dit vergroot het effect. De trilling is zo heftig dat er naast het coaguleren door de cellen te laten trillen, ook warmte wordt opgewekt en bij voldoende kleine contactoppervlakte zal er weefselscheiding ontstaan. Zo ontstaat een snelle dissectie met zekere coagulatie van de vaten in de dissectieranden. De dissectieranden zijn meestal wel iets bruin door de hoge temperatuur die een langdurige toepassing van de ultrasonore trilling veroorzaakt.
Er zijn speciale instrumenten die veel weefsel kunnen inklemmen en zij hebben hun toepassing in omentum en mesenterium resecties. De instrumenten zijn slank genoeg om door een poort in de buik te worden gevoerd zodat er laparoscopisch mee kan worden gewerkt.
De grootte van de 'klem' is variabel, er zijn er die stukken uit het mesenterium van de darm in 1 keer kunnen 'afbinden en doorknippen', maar er zijn ook kleine klemmen voor toepassing bij laparoscopische ingrepen.

 3.1.7 Toepassingen ultrasonore coagulatie

Figuur 67: Klem instrument voor koppeling met het handstuk.
ultrasoon klem instrument.

Overal waar vroeger het tijdrovende: "klemmetje, klemmetje, knipje, touwtje, touwtje" voor resectie van weefsel werd toegepast, is de Ultracision® methode sneller en zekerder. Door de slankheid van het instrument is het goed toe te passen via een poort bij de laparoscopische chirurgie. Een voordeel is het wegblijven van storing op de beeldschermen tijdens de toepassing (in tegenstelling van elektrochirurgie) zodat het proces goed kan worden gevolgd.
De Ultracision® kan worden toegepast bij alle resecties van weefsel. Het systeem is niet weefsel specifiek en zal zondermeer al het weefsel dat de probe raakt of tussen de bekken van het instrument zit geklemd, coaguleren en scheiden.

 3.1.8 Bedrijfsgereed maken Ultracision®

Figuur 68: Ultracision® toestel van de vorige generatie.
Toestel.

Na het aansluiten en aanzetten volgt een 'zelftest'. Hiermee controleert het toestel zichzelf op fouten. Het toestel heeft 5 standen voor het instellen van het vermogen.
Na de zelftest komt het toestel in de 'default' of basis instelling van niveau 3. Er wordt verondersteld dat dit de meest gebruikte instelling is.
De bediening van het toestel is of via handschakelaar of een voetschakelaar. Bij activering wordt het ingestelde vermogen afgegeven. Er is een mogelijkheid om naar het maximale vermogen te gaan door twee schakelaars te gebruiken. In dat geval wordt stand '5' ingeschakeld. Het toestel kan geen groter vermogen leveren dan stand '5'.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 3.2 Beroepsrisico's

 3.2.1 Prik/snij accident bij gebruik van de Ultracision®

Bij ultrasonore handstukken wordt de tip warm genoeg om door een handschoen heen te smelten en de huid te beschadigen. Dit is vergelijkbaar met een prik/snij accident met een mes of ander scherp instrument. Overdracht van micro-organismen of lichaamsvreemde eiwitten kan dan plaatsvinden. Doet zich dit voor, dan moet het betreffende prik/snij accidentprotocol worden gevolgd.

terug naar het begin van dit hoofdstuk
terug naar de inhoudsopgave

 Bronnen

Dubbeldam P. Constructieleer voor de Elektrotechniek.
Technische uitgeverij H. Stam nv, Culemborg- Keulen 1969.
Duffy P.J. The arterial tourniquet
Department of anesthesia, Ottawa General Hospital http://www.anesthesia.org/professional/hm1.html
Reekum J. van OZT-Grondbeginselen.
ISBN 90-801578-2-1 Veres Publishing Oosterbeek 1993
Reekum J. van Nog een keer... de neutraal elektrode
OKCompleet no 1 Veres Publishing Oosterbeek 1998

terug naar het begin van dit hoofdstuk
terug naar de inhoudsopgave