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Los sistemas de energía son una herramienta fundamental de la cirugía moderna. El uso de la transferencia de energía controlada a los tejidos se ha expandido mucho en cirugía oncológica, dermatológica, ginecológica, urológica, torácica y general. Además, el uso de dispositivos médicos basados en la energía electromagnética, incluidos los dispositivos láser y electro quirúrgicos, ha permitido a muchos cirujanos mejorar sus habilidades en cirugía mínimamente invasiva, así como el rendimiento y el resultado en las intervenciones.
La energía electromagnética se utiliza no solo para coagular los vasos sanguíneos, sino también para cortar, disecar y extirpar tejido. Para hacerse una idea de su importancia, en el año 2008, el Colegio Americano de Cirujanos Veterinarios realizó una encuesta. Se documentó que los dispositivos electromagnéticos más utilizados eran los dispositivos electro quirúrgicos monopolares, estándar (88 % de los encuestados) y bipolares (76 % de los encuestados).
Entre los dispositivos avanzados basados en energía, LigaSure (Medtronic) fue el más popular. Con respecto a los dispositivos láser, casi el 50 % de los encuestados utilizan el láser de dióxido de carbono (CO₂). Otros dispositivos quirúrgicos electromagnéticos, tipos de láser y sistemas de ablación se utilizan con una menor frecuencia.
Es necesario tener un conocimiento básico de los principios físicos de transferencia de energía y su efecto sobre los tejidos; esto antes de poder adaptar con seguridad la tecnología a aplicaciones quirúrgicas específicas. Este artículo analiza los principios de la transferencia de energía y los dispositivos médicos basados en energía que se utilizan con mayor frecuencia en la cirugía en la actualidad.
Definiciones y principios de la energía electromagnética
Son necesarias varias definiciones y varios términos para comprender la energía electromagnética y su uso en electro cirugía. La electricidad se basa en el flujo de una corriente eléctrica en una dirección basada en la diferencia de potencial eléctrico entre los átomos. La diferencia de potencial entre dos puntos es voltaje (V) y se mide en voltios. Esta es la fuerza que impulsa a las partículas cargadas a través de una diferencia de potencial.
Toda materia está formada por átomos con protones y neutrones que tienen orbitando electrones. Los átomos se pueden cargar ganando o perdiendo electrones. Cuando iones positivos y negativos son posicionados en oposición, se crea un gradiente de voltaje. Un conductor crea un camino para el paso de los electrones a través del gradiente creado.
Además, la corriente de electrones siempre cumple 2 reglas principales: la primera es que los electrones siguen el camino que menor resistencia les ofrece, y la segunda es que siempre tratan de cerrar el circuito. La corriente eléctrica (I) representa el flujo de estas cargas eléctricas, electrones cargados negativamente, y se mide en amperios. La impedancia se conoce como resistencia (R) y se mide en ohmios.
La resistencia es una propiedad del material que gobierna el flujo de corriente eléctrica a través de un medio o tejido. Según la ley de Ohm, la corriente (I) es directamente proporcional al voltaje (V) e inversamente proporcional a la resistencia (R). Los tejidos con alta resistencia incluyen tejidos callosos y huesos, mientras que los tejidos vasculares tienen una impedancia tisular muy baja. La ley de Ohm relaciona la intensidad, el voltaje y la resistencia. La intensidad es la cantidad de electricidad o carga eléctrica que circula por un circuito por unidad de tiempo, y se mide en Amperios.
Tipos de sistema
Electro cirugía monopolar
Los dispositivos electro quirúrgicos monopolares (unipolares) utilizan una corriente aplicada a través de un electrodo activo de mano. Los componentes de un sistema monopolar incluyen un generador de corriente, un instrumento y una base de conexión a tierra. Cuando está activo, el generador crea una corriente, que se dirige al electrodo activo o pieza de mano. Allí, la corriente pasa a través del cuerpo del paciente hacia el electrodo inactivo o la placa de conexión a tierra antes de regresar al generador. En esta aplicación, el paciente es parte del circuito eléctrico.
Es importante que la placa de conexión a tierra esté bien sujeta y próxima al paciente, así como que sea lo más grande posible para dispersar la energía y evitar quemaduras. Los ajustes de potencia del generador (vatios), la selección de la forma de onda (corte: continuo, no amortiguado; coagulación: intermitente, amortiguado o combinado), la técnica quirúrgica (contacto/no contacto y tiempo de aplicación) y la configuración del electrodo (plano, espátula o punta de aguja) determinan los efectos quirúrgicos del sistema monopolar.
Por ejemplo, se necesita menos energía para un electrodo estrecho, que para un electrodo más ancho en forma de espátula. La electro cirugía monopolar es la modalidad más utilizada en cirugía veterinaria. Proporciona hemostasia hasta para vasos de 2 mm de diámetro y puede generar daños colaterales hasta de 2 cm en el lugar de aplicación de la energía. Cuando se estudió en modelos animales de laboratorio, se demostró que el uso de electro cirugía monopolar para incisiones quirúrgicas tiene ventajas sustanciales, que incluyen una disminución del tiempo operatorio, pérdida de sangre y dolor posoperatorio, en comparación con las incisiones con bisturí.
Electro cirugía bipolar
Los dispositivos bipolares constan de electrodos activos y de retorno, incorporados en un solo instrumento de mano para que la corriente eléctrica pase entre las puntas de los dos electrodos. En el circuito, solo se incluye el tejido que se mantiene entre los dos electrodos. Este tejido es el sitio donde se produce el efecto. No se produce ningún flujo de corriente a través del paciente; por lo tanto, no es necesario poner la placa de tierra.
La corriente de energía con la electro cirugía bipolar sigue una ruta conductora mucho más corta a través de los tejidos que se encuentran entre las puntas del instrumento de mano. Es mucho más preciso y limita el daño tisular al área entre las puntas del instrumento. A diferencia de la electro cirugía monopolar, la electro cirugía bipolar se puede utilizar en un ambiente húmedo debido a la alta densidad de corriente en un área pequeña.
La mayoría de las unidades bipolares utilizan una configuración de voltaje y potencia más baja (30 a 50 vatios) para lograr la hemostasia y evitar daños colaterales en los tejidos. Además, la electro cirugía bipolar también se considera más segura que la electro cirugía monopolar porque la corriente no atraviesa al paciente. Muchos de estos instrumentos tienen una ventaja única para su uso en la cirugía mínimamente invasiva.
Desafortunadamente, debido al ajuste de potencia más bajo, se necesita un mayor tiempo para la coagulación usando electro cirugía bipolar en comparación con la electro cirugía monopolar. Además, la carbonización y la adherencia del tejido al instrumento pueden provocar un desgarro o daño incidental de vasos sanguíneos adyacentes y de estructuras de tejido blando.
La cirugía desde el punto profesional
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