ΚΙΝΔΥΝΟΙ ΑΠΟ ΤΗ ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ

ΣΥΓΧΡΟΝΩΝ ΠΗΓΩΝ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟ

ΧΕΙΡΟΥΡΓΕΙΟ

ΔΗΜΗΤΡΗΣ Π. ΚΟΡΚΟΛΗΣΧΕΙΡΟΥΡΓΟΣ

ΔΙΔΑΚΤΩΡ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΥ ΑΘΗΝΩΝ

Γ. Α. Ν. Α. ‘ΑΓΙΟΣ ΣΑΒΒΑΣ’

ΣΥΓΧΡΟΝΕΣ ΠΗΓΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

• Ηλεκτρισμός

• Υπέρηχοι

• Laser

• Argon gas

• Ραδιοσυχνότητες

• Μικροκύματα

Ιστική Νέκρωση και

Αιμόσταση λόγω

ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ

ΗΛΕΚΤΡΟΧΕΙΡΟΥΡΓΙΚΗ

• Cautery

• Electrosurgery

RF current

ΑΡΧΕΣ ΗΛΕΚΤΡΟΧΕΙΡΟΥΡΓΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

ΗΛΕΚΤΡΟΧΕΙΡΟΥΡΓΙΚΗ

William T. Bovie, PhD, 1926

Harvey Cushing, MD, 1928

ΗΛΕΚΤΡΟΧΕΙΡΟΥΡΓΙΚΗ

Μονοπολικά Συστήματα

Διπολικά Συστήματα

ΕΠΙΠΛΟΚΕΣ ΗΛΕΚΤΡΟΧΕΙΡΟΥΡΓΙΚΗΣ

Ηλεκτροχειρουργική: 80% των σύγχρονων επεμβάσεων

40.000 ασθενείς/ έτος υφίστανται ηλεκτρο-χειρουργικές κακώσεις

1-2 τραυματισμοί αγγείων ή εντέρων/ 1000 ασθενείς μετά από lap επεμβάσεις

(70% δεν γίνονται άμεσα αντιληπτοί)

600 περιπτώσεις θερμικής ανάφλεξης στο χειρουργείο

2-3 απώλειες ζωής

800εκ δολάρια/έτος σε νομικές αποζημιώσεις

Ανάλογα με: παραμονή ξένου σώματος / χειρουργείο λάθος οργάνου

Schwaitzberg SD. The fundamental use of surgical energy (FUSE). Springer 2012

Mehta SP. Anesthesiology 2013

ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΗΛΕΚΤΡΟΧΕΙΡΟΥΡΓΙΚΩΝ ΚΑΚΩΣΕΩΝΜονοπολικές Συσκευές

• Εξαιρετικά υψηλή Θερμοκρασία στο άκρο (>1000°C)

• Μεγάλη διαφυγή θερμότητας

• Δημιουργία «σπίθας»

- Έκρηξη – Πυρκαγιά

• Προσοχή στο ηλεκτρόδιο της «γείωσης»

• Διασπορά ηλεκτρικού δυναμικού μέσω εμφυτευμένων συσκευών πχ. Βηματοδότης, AICD

• Ανεπιθύμητο ηλεκτρικό κύκλωμα

ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΗΛΕΚΤΡΟΧΕΙΡΟΥΡΓΙΚΩΝ ΚΑΚΩΣΕΩΝΜονοπολικές Συσκευές

ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΗΛΕΚΤΡΟΧΕΙΡΟΥΡΓΙΚΩΝ ΚΑΚΩΣΕΩΝΜονοπολικές Συσκευές

ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΗΛΕΚΤΡΟΧΕΙΡΟΥΡΓΙΚΩΝ ΚΑΚΩΣΕΩΝΜονοπολικές Συσκευές

ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΗΛΕΚΤΡΟΧΕΙΡΟΥΡΓΙΚΩΝ ΚΑΚΩΣΕΩΝΜονοπολικές Συσκευές

Διαταραχές Μονώσεως:

1. Πολλαπλή Χρήση2. Υψηλή Ένταση Ηλεκτρικού Δυναμικού3. Επαναλαμβανόμενη Αποστείρωση4. Μικρό Έλλειμμα - Μεγάλο Δυναμικό

ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΗΛΕΚΤΡΟΧΕΙΡΟΥΡΓΙΚΩΝ ΚΑΚΩΣΕΩΝΜονοπολικές Συσκευές

“Direct Energy Coupling”

ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΗΛΕΚΤΡΟΧΕΙΡΟΥΡΓΙΚΩΝ ΚΑΚΩΣΕΩΝΜονοπολικές Συσκευές

“Capacitive Energy Coupling”

ΧΕΙΡΟΥΡΓΙΚΟΣ «ΚΑΠΝΟΣ»

ΧΕΙΡΟΥΡΓΙΚΟΣ «ΚΑΠΝΟΣ»

ΧΕΙΡΟΥΡΓΙΚΟΣ «ΚΑΠΝΟΣ»

ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΗΛΕΚΤΡΟΧΕΙΡΟΥΡΓΙΚΩΝ ΚΑΚΩΣΕΩΝΜονοπολικές Συσκευές

Διπολικές Ηλεκτρικές Συσκευές

ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΗΛΕΚΤΡΟΧΕΙΡΟΥΡΓΙΚΩΝ ΚΑΚΩΣΕΩΝΣύγχρονες Διπολικές Συσκευές

• Ελάχιστη θερμική διασπορά

• Χαμηλότερα δυναμικά-Χαμηλότερη Θ°

• Ασφαλής αιμόσταση – κοπή

• Μικρότερος χρόνος παρασκευής

• Καλύτερη ποιότητα σύγκλεισης

• Μικρότερη απώλεια αίματος

• Μειωμένα ποσοστά μετατροπής

• «Έξυπνες» ESUs

• Χωρίς ηλεκτρόδια γείωσης

• Λειτουργούν σε «υγρό» περιβάλλον

• «Cost effective»

ΔΙΠΟΛΙΚΕΣ ΣΥΣΚΕΥΕΣΜειονεκτήματα - Κίνδυνοι

…As tissue Dessicates, Impedance Increases…

“Mushroom Effect”- Lateral Thermal Spread -

…Coaptation is required for Dessicationand protein coagulation…

But OverCompression leads to FAILURE!!!

ΔΙΠΟΛΙΚΕΣ ΣΥΣΚΕΥΕΣΜειονεκτήματα - Κίνδυνοι

ΕΠΑΦΗ ΜΕ ΤΟΝ ΙΣΤΟΥπερβολικό τμήμα ιστού ή έντονη συμπίεση → ανεπαρκής αιμόσταση

Απανθρακωμένος ιστός στη λειτουργική επιφάνεια → ↑ impedance

ΠΡΟΣΚΟΛΛΗΣΗ ΣΤΟΝ ΙΣΤΟΑνεπαρκής αιμόσταση - Τραυματική αποκόλληση

ΕΠΙΚΑΛΥΨΗ ΚΑΜΜΕΝΟΥ ΙΣΤΟΥΜπορεί να χρειαστεί σε μεγαλύτερα αγγεία ή ‘επικίνδυνες’ περιοχές

Επικάλυψη στο 30-50% - Χωρίς ενδιάμεσο υγιή ιστό

ΕΠΑΦΗ ΜΕ ΜΕΤΑΛΛΙΚΑ ΥΛΙΚΑ πχ ClipsΕξαιρετικά επικίνδυνη – Διασπορά θερμότητας – Καταστροφή του εργαλείου

LATERAL THERMAL DAMAGEΑυξάνει όσο αυξάνει το πάχος του ιστού

Katsuno G, et al. J Laparoendosc Adv Surg Tech 2010

ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΥΠΕΡΗΧΩΝ

Μηχανικές Ταλαντώσεις της Ενεργού Λεπίδαςμε συχνότητα 20 – 55.5 ΚΗz:

• Εκφύλιση των πρωτεινών• Διάσπαση των δεσμών Η2 λόγω εσωτερικής

κυτταρικής τριβής• Cutting and/or Coagulation

ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΥΠΕΡΗΧΩΝΠλεονεκτήματα

1. Αναπτύσσει λιγότερη θερμότητα <80°C

2. Μειώνει τον κίνδυνο θερμικής βλάβης

3. Περιορίζεται η ιστική απανθράκωση

4. Δεν παράγει καπνό αλλά “plume”

5. Ιδανικό για λαπαροσκόπηση/ενδοσκόπηση

6. Δεν μεταδίδει ηλεκτρισμό

7. Δε χρειάζεται ηλεκτρόδιο γείωσης

8. Αιμόσταση αγγείων ≤5mm

9. Πολυεργαλείο

10. Ταχύτερη παρασκευή των ιστών

11. Δεν «κολλάει» ο ιστόςSankaranarayanan G, et al. Surg Endosc 2013

ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΥΠΕΡΗΧΩΝΜειονεκτήματα - Κίνδυνοι

• Καθυστερημένη αιμόσταση σε σχέση με ηλεκτροχειρουργική

• Ανεπαρκής σύγκλειση αγγείων >5mm

• Μακρύτερο learning curve

• “Operator Dependent”

• Διαταραχή της συχνότητας της συσκευής λόγω:

a. Κόπωση λεπίδας

b. Αύξηση θερμοκρασίας

c. Υπερβολική άσκηση πίεσης

d. Ακατάλληλη χρήση

• Lateral Thermal Spread

Usually 1 – 4mm

Up to 25.7mm laterally

140°C at 10mm distanceEmam TA, et al. Ann Surg 2003

• Residual Heat in Active Blade

Heat retained (> 60°C) in the shaft after prolonged activation

20 sec in liver

45 sec in mesenteryKim F, et al. Surgical Endoscopy 2008

Συγκριτικές Μελέτες

Συγκριτικές Μελέτες

Συγκριτικές Μελέτες

Συγκριτικές Μελέτες

Συγκριτικές Μελέτες

Συγκριτικές Μελέτες

ΕΠΙΛΟΓΗ ΕΡΓΑΛΕΙΟΥ

LASERLight Amplification by Simulated Emission of Radiation

• Τοπική αύξηση της θερμοκρασίας του ιστού λόγω συγκέντρωσης δέσμης φωτός

• Διατέμνει τον ιστό χωρίς αιμορραγία

• Βάθος διείσδυσης 2mm

• Cosmetics – Eye Surgery - Fertility

• LASERs στη χειρουργική:

Carbon Dioxide

Nd: YAG

Argon

Ho: YAG

KTP

Diode

LASER

Κίνδυνοι - Μειονεκτήματα

1. Υψηλό κόστος

2. Εξειδικευμένη εκπαίδευση

3. Κίνδυνος φωτιάς

4. Παρατεταμένος χρόνος χειρουργείου

5. Διασπορά κυτταρικής βλάβης

6. Εμβολή αέρος

7. Θρόμβωση / Ψευδοανεύρυσμα ηπατικής αρτ σε lap chole

8. Ενδοκοιλιακή αιμορραγία

9. Θερμικές κακώσεις εξωηπατικών χοληφόρων

ShumalinskynD, et al. Journal of Endourology 2004

ARGON BEAM COAGULATION - ABC

ARGON BEAM COAGULATION - ABC

…Κατευθυνόμενη δέσμη αργού αερίου από το ενεργό ηλεκτρόδιο και

μετάβαση ηλεκτρικού δυναμικού ραδιοσυχνοτήτων στον ιστό μέσω της ιονισμένης αυτής δέσμης…

• Αιμόσταση σε βάθος 2 – 5 mm• Ταχύτερη αιμόσταση από τα μονοπολικά συστήματα• Ομοιογενής αιμόσταση • Λιγότερη ιστική κάκωση• Λιγότερος καπνός• Ως jet απομακρύνει το αίμα από την ιστική επιφάνεια• Δεν προκαλεί εσχάρα διότι θ<100°• Ιδανικό για τραυματισμένες παρεγχυματικές επιφάνειες με διάχυτη

αιμορραγία, πχ ηπατεκτομή

Ikegami T, et al. J Hepatobiliary Pancreatic Surg 2009

Sezeur A, et al. Surg Laparosc Endosc Percutan Tech 2008

ARGON BEAM COAGULATION - ABC

• ΚΙΝΔΥΝΟΣ ΠΝΕΥΜΟΝΙΚΗΣ ΕΜΒΟΛΗΣ!!!!

• Μη διαλυτότης του αερίου στο αίμα

• ΌΧΙ σε ενεργό αγγειακή ρήξη

• Lower flow-Lower risk of embolism

<4L/min for lap

Hand piece 1cm from tissue

Use under oblique angle from surface

Kizer N, et al. Inter J Gynecologic Cancer 2009

Reddy C, et al. Chest 2008

ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΡΑΔΙΟΣΥΧΝΟΤΗΤΩΝRadioFrequency Ablation RFA

• Μορφή ηλεκτροχειρουργικής ενέργειας ραδιοσυχνοτήτων 300-500kHz για καταστροφή και εξάχνωση των ιστών

• Υψηλή Ενέργεια: 250W

• Θ : 60 - 90°C

• Εκφύλιση πρωτεινών

Ιστική εξάχνωση

Κυτταρικός θάνατος

Καταστροφή όγκου

• Βραδεία και ομότιμη κατανομή θερμικής ενέργειας στον ιστό-στόχο με Θ>50°C

ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΡΑΔΙΟΣΥΧΝΟΤΗΤΩΝRadioFrequency Ablation RFA

ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΡΑΔΙΟΣΥΧΝΟΤΗΤΩΝRadioFrequency Ablation RFA

ΣΥΧΝΟΤΕΡΕΣ ΕΠΙΠΛΟΚΕΣ RFA

Injury How to prevent Potentially life-threatening

Hyperthermia Monitor intraoperative core temperature

No

Skin burns Correct placement of dispersive electrodes

No

Vascular injury Avoid excessive ablation close to large vessels

Yes

Biliary injury Avoid ablation close to liver hilum

Yes

Organ injury Create space between liver surface and adjacent organ

Yes

Diaphragmatic injury Create space between liver surface and diaphragm

Yes

Liver abscess Do not ablate with biliary obstruction or cholangitis

Yes

Tumor rupture/seeding Avoid ablation of large surface lesion

No

Curley SA, et al. Ann Surg 2004

Σοβαρή στένωση ΑΡ ηπατικού πόρου και ERCP/stent μετά RFA

Kuvshinoff BW, et al. Surgery 2002

Ενδοηπατική Αιμορραγία / Απόστημα μετά RFA

Overall post-RFA complication rate ≤ 5%Higher rate after percutaneous approachHigher accuracy rate after open or laparoscopic RFA

Livraghi T, at al. Radiology 2003

ΟΓΚΟΛΟΓΙΚΗ ΕΠΑΡΚΕΙΑ

“Heat – Sink Effect”

Pawlik TM, et al. Ann Surg Oncol 2003Aloia TA,. et al. Arch Surg 2006

ΟΓΚΟΛΟΓΙΚΗ ΕΠΑΡΚΕΙΑ

“Heat – Sink Effect”

Irregular vs Regular ablation zones

Ablation margin ≥ 1cm

Aloia TA, et al. Arch Surg 2006

MICROWAVE ABLATION MWA

RFA MWA

Frequency 375 - 480kHz 915MHz – 9.2GHz

Wave-length in tissue Meters < 10cm

Mode of energy transfer AC current EM waves

Requires multiple dispersive electrodes and closed circuit

No circuit required

Primary heating mechanism Resistive at highest current density (RF probe tip)

Dielectric heating within MW near-field (direct effect of EM waves on water molecules)

Secondary heating mechanism

Conductive heating away from RF probe tip into surrounding tissue

Conductive heating away from MW near-field into surrounding tissue

Ahmed M, et al. Radiology 2011Padma S, et al. J Surg Oncol 2009

Microwave Ablation MWA

Πλεονεκτήματα MWA έναντι RFA

Άμεση υπερθέρμανση του ιστού που βρίσκεται στο ηλεκτρομαγνητικό πεδίο

Δεν εξαρτάται από την παρουσία ηλεκτρικού δυναμικού

Ομοιογενής εναπόθεση ενέργειας στον ιστό

Δεν απαιτεί συνεχή έλεγχο θερμοκρασίας / αντίστασης

Άμεση άνοδος θερμοκρασίας > 150°C

Ταχύτερος χρόνος ιστικής εξάχνωσης 4 – 10min

Πολλαπλές MW antennas σε πολλαπλούς όγκους συγχρόνως

MW antennas in array δημιουργούν ευρύτερο πεδίο για μεγαλύτερους όγκους

Δεν επηρεάζεται από “sink – heat effect”

Καλύτερο ablation

Καλύτερο Ογκολογικό Αποτέλεσμα???

Wright AS, et al. Radiology 2005

ΣΥΧΝΟΤΕΡΕΣ ΕΠΙΠΛΟΚΕΣ MWA

Injury How to prevent injury Life threatening

Skin burns Proper spacing (>1.5cm apart) in parallel and >3cm between abdominal wall and radiating tip

No

Liver abscess Perioperative antibiotics Yes

Liver infarcts Avoid ablation near portal pedicle

Yes

Vascular fistula/Thrombosis Avoid ablation near portal pedicle

Yes

Bile duct injury Avoid ablation near portal pedicle

Yes

Hemolysis Avoid ablation near PV/ IVC No

Adjacent organ injury Adequate distance between radiating tip and adjacent organ

Yes

Martin RS, et al. Ann Surg Oncol 2010

Κάκωση Χοληφόρων και PTC - PTBD μετά MWA

Θρόμβωση ΑΡ ηπατικής αρτηρίας μετά MWA

Αρτηριο-φλεβώδες συρίγγιο και ενδοκοιλιακή αιμορραγία μετά MWA

3ου βαθμού έγκαυμα δέρματος μετά MWA με διπλή antenna

Ευμεγέθη ηπατικά αποστήματα μετά διαδερμικό MWA

ΠΟΙΑ ΠΗΓΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ? ΠΟΤΕ? ΠΩΣ?

• Γνώση

• Ασφάλεια

• Ασθενής

• Πάθηση

• Εξοικείωση του Χειρουργού