Seit Beginn dieses Jahrhunderts bedienen sich Chirurgen der Elektrochirurgie, in welcher Hochfrequenz-Wechselstrom genutzt wird, um Gewebe zu schneiden und zu koagulieren. Allerdings ist die Elektrochirurgie aufgrund minimaler invasiver Verfahren wie vor allem laparoskopischer und anderer endoskopischer Techniken sehr viel riskanter, als bei den traditionell verwendeten offenen Verfahren.

Bei der Elektrizität gibt es zwei Grundprinzipien:

1) elektrischer Strom fließt in den Boden und

2) folgt dem Weg des geringsten Widerstandes.

Bei der monopolaren Elektrochirurgie wird ein kompletter Stromkreis erzeugt, von der aktiven Elektrode über das Zielgewebe zur dispersiven neutralen Elektrode und zurück in den Generator. Da Chirurgen nun durch schlüssellochgroße Öffnungen arbeiten und Elektroden und Instrumente durch lange, enge Kanäle bedienen, ist es schwieriger als jemals zuvor, die Elektrizität daran zu hindern, diesen Stromkreis zu verlassen und nicht zu behandelndes Gewebe zu verbrennen oder zu verdampfen.

Während des elektrochirurgischen Eingriffs könnte es zu einem elektrischen Schock und/oder zu „Verbrennungen“ kommen. Der Chirurg oder das assistierende Team wird Schock/Verbrennung gewöhnlich auf ein Loch in seinen Handschuhen zurückführen. Obwohl dies der Fall sein könnte, kommt es normalerweise nicht vor, da unsere Handschuhe sehr gewissenhaft hergestellt und gründlich auf Risse untersucht und vor der Auslieferung elektronisch getestet werden. Die Chancen auf ein Loch sind sehr unwahrscheinlich. Es ist wahrscheinlicher, dass die Gefahr nicht von einem bereits vorher existierenden Loch im Handschuh ausging, sondern dass das Loch aufgrund eines Isolierbruchs in den Handschuh gebrannt wurde.

Die folgenden Informationen sind dazu gedacht, medizinischem Personal ein besseres Verständnis dieses Phänomens zu vermitteln, so dass es noch vorsichtiger ist, um solche Vorfälle zu vermeiden. Die häufigsten Gründe für elektrochirurgische Schocks und Verbrennungen bei Benutzern solcher Geräte sind:

1. Isolierungsfehler

Der ständige und regelmäßige Einsatz und die andauernde Sterilisierung können dazu führen, dass die Isolierschicht, die den Schaft der aktiven Elektrode umgibt, sich auflöst. Winzige, mit dem Auge nicht zu erkennende Punkte sind im Grunde genommen sehr viel gefährlicher als große Risse, da der Strom, der durch diese minimalen Risse entweicht, sehr viel höher konzentriert ist und dadurch Funken (mit einer durchschnittlichen Temperatur von 700 °C) erzeugen kann. Diese Funken können schwere Verbrennungen verursachen und in sauerstoffreichen Umgebungen sogar Brände auslösen. Leider tragen viele Benutzer aus Unwissenheit zu diesem Problem bei. Der routinemäßige Einsatz des Hochspannungs-Koagulationsstroms kann die Isolierung gefährden. Je höher die Spannung, desto größer ist auch das Risiko, dass der Strom die schwache Isolierung durchbricht.

Lösung

Zu allererst sollten Chirurgen immer dazu angehalten sein, die niedrigstmögliche Spannung zu verwenden. Alle elektrochirurgischen Systeme erlauben es, eine Wellenform des Stroms bei der Koagulation oder dem Schneiden zu verwenden. Der Koagulationsstrom wird in schnellen Hochspannungs-Impulsen abgegeben, um das Gewebe zu trocknen und eine Blutstillung herbeizuführen; Der Schneidestrom erfolgt als ununterbrochener Stromfluss mit niedriger Spannung, um das Gewebe zu zerschneiden.

In den meisten Fällen sollten sie versuchen, den Schneidestrom sowohl für das Schneiden als auch für die Koagulation einzusetzen. Der Koagulationsstrom ist wirklich nur dann nötig, wenn Sie fulgurieren oder diffuse Blutungen bei hochgradig vaskulärem Gewebe stillen müssen. Der Einsatz der niedrigsten Spannung kann die Ermüdungserscheinungen an der Isolierung reduzieren und die Möglichkeit, dass der Strom durch Haarrisse entweichen kann, deutlich minimieren.

Denken Sie immer daran, dass der Einsatz des Schneidestroms zwar das Risiko eines Isolierungsfehlers minimiert, aber keinesfalls ausschließt. Um wirklich sicher sein zu können, dass die Isolierung nicht gefährdet ist, wird die Implementierung einer elektrochirurgischen Einheit empfohlen, die sich der aktiven Überwachung durch Elektroden (AEM) bedient. Diese Technologie schließt diese Art von elektrischen Verbrennungen faktisch aus.

Geringe elektrische Impedanz in Handschuhen Alternativ kann allerdings auch die Impedanz der Grenze des Handschuhs zum elektrischen Strom niedrig genug sein, um den Strom hindurchfließen zu lassen. Die Impedanz- oder Widerstandseigenschaften eines medizinischen Handschuhs können als Folge der erheblichen Abnutzung und dem Kontakt mit Blut und Flüssigkeiten oder durch die Schweißbildung im Inneren des Handschuhs reduziert werden. Dabei wird eine langsame mikroskopische Absorption des Wassers in die Latexschicht erfolgen. Die Wanderung der Wassermoleküle kann die Grenze des Handschuhs nicht durchbrechen. Vielmehr misst ein hydrierter Handschuh einen geringeren Widerstand als ein nicht-hydrierter Handschuh.

Lösung

Routinemäßiges Wechseln der Handschuhe und das Überziehen von zwei Handschuhpaaren können diesen Problemen vorbeugen

2. Kapazitive Kopplung

Das Phänomen der Kapazität ist die Fähigkeit von zwei Leitern, den elektrischen Fluss sogar dann zu übertragen, wenn sie durch eine intakte Isolierschicht voneinander getrennt sind. Kapazitive Kopplung kann sogar im besten Fall auftreten, nämlich, wenn die Isolierung um die aktive Elektrode intakt ist und die Spitze der Elektrode nichts Metallisches berührt. Wenn die aktive, isolierte Elektrode um eine Handtuchklemme gewickelt ist, in einer metallischen Trokarhülle platziert wird, oder für einen längeren Zeitraum in engen Kontakt mit leitenden Substanzen kommt, dann kann der Strom in der aktiven Elektrode Strom in den zweiten Leiter induzieren.

Solange der induzierte Strom mit Leichtigkeit durch eine große Gewebeoberfläche zerstreut werden kann, ist alles in Ordnung. Die Gefahr besteht erst dann, wenn der zweite Leiter isolierendes Material enthält, wie es bei einer Metallkanüle der Fall ist, die durch eine Kunststoffklammer gehalten wird. Die Kunststoffklammer verhindert, dass die Energie zerstreut wird und damit die Wahrscheinlichkeit einer Verbrennung erhöht. Verbrennungen aufgrund von Kapazitätsstrom können dann auftreten, wenn der Oberflächenbereich kleiner als 3 cm2 oder die Stromdichte etwa 7 W/cm2 ist.

Dies tritt auch auf, wenn der Benutzer die Kontaktoberfläche seines Griffs reduziert und das Gerät vielleicht nur noch mit den Fingerspitzen hält. Dadurch wird ein hoher Anteil der elektrischen Kapazität durch diesen reduzierten Bereich der Handschuhoberfläche geleitet. Eine so hohe Kapazität könnte die nicht leitende Kapazität des Handschuhs  überwinden.

Lösung

Genau wie bei der direkten Kopplung kann man auch hier diesem Phänomen am Besten vorbeugen, indem man ein aktives Elektroden-Überwachungssystem verwendet, das den Strom der kapazitiven Kopplung daran hindert, ein zu gefährliches Niveau aufzubauen. Außerdem sollten Sie in der Elektrochirurgie alle kunststoff-metallischen Hybridinstrumente einschließlich Kanülen, Trokars und Klemmen vermeiden. Bringen Sie eine feste Halterung an die hämostatischen Instrumente an, um einen größeren Kontaktbereich zu schaffen und so eine hohe Kapazität auf einen kleinen Bereich des Handschuhs zu vermeiden.

Die medizinischen Handschuhe von Adventa Health dienen einerseits als biologische Schutzbarriere sowie als Schutz vor Chemikalien. Während der Handschuh ein hervorragender elektrischer Isolator ist, und besondere Sorgfalt darauf verwendet wird, dies zu gewährleisten, gibt es Beschränkungen und es ist vernünftig, bestimmte Maßnahmen zur Vermeidung von Verbrennungen und Schocks zu ergreifen.

Es wird empfohlen, zwei Handschuhpaare überzuziehen oder die Handschuhe im Laufe eines elektrochirurgischen Eingriffs mehrmals zu wechseln.

Quellen:

1. Dr. Vilos, Professor of Obstetrics and Gynecology and the Director of Endoscopic Surgery at the University of Western Ontario

2. Tucker RD, Physics of Electrosurgery 1986