Electrocirugia

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ELECTROCIRUGÍA, SELLADORES DE VASOS

Y BISTURÍ ARMÓNICO.

Jorge Fernández Parra

Los buenos cirujanos hacen buena cirugía con las herramientas que ellos eligen. Los mejores

cirujanos hacen el esfuerzo de estar al día sobre cualquier instrumental que puedan elegir.

Gregory T Absten

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La introducción del láser en cirugía obligó a conocer sus principios

físicos, su funcionamiento y posibles complicaciones. Esto no había ocurrido

cuando empezó la utilización de la electrocirugía con las antiguas unidades

llamadas Bovie. De igual forma tampoco sucede actualmente con los nuevos

selladores de vasos o bisturís armónicos. El objetivo de este tema es

desarrollar y profundizar en los principios básicos de estas tecnologías que

todo cirujano tiene la obligación de conocer.

A. ELECTROCIRUGÍA. Desde la antigüedad conocemos la capacidad curativa del calor.

Hipócrates lo preconizaba como elemento curativo y Abulcasis para controlar la

hemorragia.

Son Benjamín Franklin y John Wesley quienes comienzan a utilizar

corriente eléctrica continua para calentar un electrodo y cauterizar tejidos.

Aunque es en Francia donde Arsené D’Arsonval, utiliza por primera vez en

1893 la corriente alterna sobre los tejidos a través de una descarga de alto

voltaje en forma de chispas que destruye superficialmente la piel (fulguración).

Un discípulo suyo, Rivière, en 1907 describe la “coagulación blanca” al aplicar

corriente alterna de alta frecuencia. Doyen un año después emplea por primera

vez la corriente alterna bipolar sobre los tejidos.

Pero el avance definitivo de la electrocirugía y su difusión se deben a

Bovie y a Cushing. El primero era físico y diseñó un aparato con dos

generadores adosados, uno para cortar basado en un tubo al vacío y otro que

coagulaba a través de chispas. Cushing en 1926 utilizó estos generadores

adosados para una intervención neuroquirúrgica. Como homenaje al propulsor

de esta tecnología durante mucho tiempo se han llamado “Bovie” a las

unidades electroquirúrgicas.

Posteriormente se han ido desarrollando y adaptando estas unidades

con una mayor eficacia y seguridad.

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FUNDAMENTOS DE ELECTROCIRUGIA. El bisturí libera energía mecánica sobre el tejido a través del filo en un

punto de presión concentrada. El bisturí eléctrico, sin embargo, lo que hace es

liberar calor sobre los tejidos. Dependiendo del calor que aplicamos sobre los

tejidos producimos daños distintos (tabla 1).

Tabla 1: Efecto del calor sobre los tejidos.

Temperatura Mecanismo Efecto tisular > 45º C Alteración enzimas celulares Daño celular 70-80º C Desnaturalización de proteínas Coagulación blanca 90ºC Desecación Coagulación 100 º C Vaporización agua intracelular Corte > 200 ºC Desintegración células Carbonización

Es decir cuando aplicamos electricidad que produce menos de 100ºC

coagulamos el vaso, pero si excede esta temperatura destruimos la célula.

Aunque si la temperatura es mayor de 200ºC lo que se produce es una

carbonización.

La electricidad es una fuente de calor que por radiación produce en los

tejidos un efecto tisular. Esto no significa que podemos utilizar cualquier tipo de

corriente. La corriente que se utiliza en electrocirugía es corriente alterna como

la que utilizamos en nuestras casas. La corriente alterna constituye un

fenómeno físico que se repite cíclicamente un número determinado de veces

durante un segundo de tiempo y puede abarcar desde uno hasta millones de

ciclos o hertz (Hz) por segundo, esta es la frecuencia de corriente.

Si aplicáramos la corriente eléctrica doméstica sobre nuestro cuerpo

estaríamos expuestos al efecto farádico que consiste en la estimulación de

nervios y músculos lo que puede producir extrasístoles y fibrilación ventricular

con resultados mortales. Este efecto tiene su máxima repercusión con

corrientes de 100 Hz, pero a medida que aumenta la frecuencia de la corriente

evitamos estos efectos indeseables sobre el cuerpo humano y a partir de los

300 Khz se produce el efecto térmico. La UEQ convierte una electricidad de

baja frecuencia a una electricidad de alta frecuencia que produce un efecto

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térmico y evita los efectos indeseables sobre la estimulación nerviosa y

muscular.

Otro concepto que conviene aclarar al principio, es la diferencia entre

energía bipolar y unipolar o monopolar. La electricidad necesita de un circuito

eléctrico que en el caso de la electromedicina está compuesto de generador,

cables, electrodos y paciente. La diferencia entre ambos modos es la siguiente:

- Modo monopolar: la corriente generada por la UEQ llega al electrodo

activo y la electricidad retorna al electrodo de dispersión.

- Modo bipolar: Sólo se incluye en el circuito el tejido interpuesto entre

los dos electrodos.

PROPIEDADES DE LA ELECTRICIDAD.

Las tres propiedades de la electricidad que afectan al aumento de la

temperatura en los tejidos son:

- Intensidad: es una medida del paso de electrones por un punto

determinado del circuito en un periodo de tiempo. Se mide en

amperios.

- Voltaje es la presión que fuerza a los electrones a pasar por el tejido y

se mide en voltios.

- Resistencia: refleja la dificultad que presenta el tejido para el paso de

electrones y se mide en ohmios.

George Simon Ohm, estableció la ley que lleva su nombre y que

relaciona estas tres propiedades: Intensidad (Amperios) = Voltaje (Voltios) / Resistencia (Ohmios)

Roger Odell compara el circuito eléctrico con una torre de agua de la que

sale una tubería. El flujo sería la intensidad de la corriente, la presión es el

voltaje y la resistencia es el diámetro de la tubería. Si queremos que el agua

salga con más fuerza por la tubería (intensidad) podemos hacerlo de dos

formas: o bien subimos el depósito del agua a mayor altura (más voltaje) o

aumentamos la resistencia disminuyendo el calibre de la tubería. De igual

forma si queremos más intensidad debemos aplicar más voltaje o disminuir la

resistencia, aunque esto último es difícil modificar en electrocirugía.

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Pero en electrocirugía hablamos de potencia: Potencia (Watios) = voltaje (v) x intensidad (amp)

La ley Joule, permite calcular la energía disipada en forma de calor en

un conductor Q = I2 (Intensidad) x Resistencia x tiempo.

Que sustituyendo tenemos la siguiente fórmula:

Calor = V2 / R x T.

Es decir que el calor en los tejidos, objetivo que perseguimos, es mayor cuando

aumentamos el voltaje o lo mantenemos en el tiempo. También podemos concluir que

cuando aumenta la resistencia, necesitamos más voltaje para el mismo calor.

EFECTOS TISULARES DE LA ELECTRICIDAD. Las células están formadas por aniones (-) y cationes (+). Al aplicar una

corriente de alta frecuencia sobre las células, los aniones y cationes oscilan

rápidamente en el interior del citoplasma y elevan la temperatura en el interior

de la célula. Como decíamos anteriormente la electricidad puede producir:

- Coagulación blanca: es la desnaturalización de las proteínas producida

con temperaturas de 70-80ºC.

- Desecación, que es la pérdida de agua de las células aunque

conservan su arquitectura. Se consigue con temperaturas de 90ºC.

- Corte. Cuando la temperatura alcanza los 100ºC el citoplasma hierve,

con la consiguiente formación de vapor que conlleva la explosión de la

célula.

- Carbonización. Efecto producido con temperaturas de 200ºC.

En la práctica es difícil distinguir entre coagulación blanca y la

desecación, nos referiremos a ambos con el término coagulación.

UNIDAD ELECTROQUIRÚRGICA La UEQ convierte la corriente doméstica de 60 Hz a voltajes superiores

a 500 Hz. Con esta corriente de alta frecuencia evitamos los efectos

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indeseables sobre el cuerpo humano (efecto farádico) y aprovechamos el

efecto térmico sobre los tejidos, que dependiendo del calor aplicado podrá

cortar o coagular.

Si la UEQ sólo convirtiera la corriente a alta frecuencia, nos permitiría

cortar con monopolar y coagular con bipolar. No podríamos coagular ni

carbonizar los tejidos. Para ello la UEQ realiza otra misión importantísima que

es la modulación de la corriente. Hay por tanto una corriente no modulada, otra

modulada y por último una mixta.

Las opciones que normalmente utiliza el cirujano con el bisturí eléctrico

son el corte y la coagulación (botón amarillo y botón azul). Esta simplificación

de las posibilidades de la unidad electroquirúrgica a dos implica una

infrautilización de la UEQ. En opinión de Hausner, “la razón de los malos

entendidos sobre que tipo de corriente usar yace en la terminología incorrecta y

anticuada para la corriente de corte y coagulación. La terminología correcta es:

corriente modulada y corriente no modulada”.

Fijándonos en la UEQ que tenemos en nuestros quirófanos podemos

observar que además de los botones amarillo y azul hay otras posibilidades en

las que no habíamos reparado: corte bajo, puro o blend; coagulación desecate,

fulgurate o spray; y bipolar precise, standard o macro. Dependiendo de las

UEQ tenemos de 4 a 9 posibilidades para emplear el generador.

¿En que consisten estas opciones que casi nunca utilizamos? Los

fundamentos de cada corriente son los siguientes.

1. Corriente no modulada. Es la corriente que no está modificada por el

generador. Es decir es una onda continua de bajo voltaje, que genera

un calor intenso cuando se aplica a través de un electrodo puntiforme.

Esta es la corriente que utilizamos cuando realizamos un corte puro o

bien empleamos la bipolar.

2. Corriente modulada. Recordamos que la corriente utilizada en

electrocirugía es una corriente alterna de alta frecuencia. Cuando la

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UEQ “modula” la corriente lo que hace es producir corriente en menos

del 10% del tiempo, lo que se denomina ciclo activo o de trabajo. Esta

corriente tiene un mayor voltaje y en el periodo que no está activo, se

disipa el calor a los tejidos adyacentes y produce la carbonización

superficial o fulguración.

3. Corrientes mixtas (blend). La corriente está activa entre el 50 y el

80%. El voltaje es intermedio entre la modulada y no modulada.

Tabla 2: Ejemplos de características de la corriente.

Voltaje Periodo activo Corriente no modulada 1000 voltios 100% Corriente mixta 1 1200 voltios 80% Corriente mixta 2 1500 voltios 66% Corriente mixta 3 2000 voltios 50% Coagulación 5800 voltios 6 %

Por lo tanto deberíamos conocer que factores intervienen en el corte o la

coagulación con bisturí eléctrico. Si queremos:

- CORTAR: Debemos utilizar

Corriente monopolar (hay una excepción que luego

comentaremos).

Corriente continua no modulada (corriente de corte)

Corriente de bajo voltaje.

Electrodo en forma de punta.

Sin contacto con el tejido.

Lo que ocurre es que la energía crea un campo ionizado en el aire que

produce la vaporización celular, formando una bolsa de vapor fácilmente

ionizable que facilita el proceso. Para mantener el aire ionizado necesitamos

una corriente continua (no modulada, es decir “corte”) y que el electrodo no

esté en contacto con el tejido, en cuyo caso no se produciría la bolsa de vapor.

- COAGULAR:

Corriente bipolar con corriente no modulada.

Corriente monopolar con corriente no modulada o mixtas

(corte o mixta).

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Electrodo grande.

Contacto con el tejido.

- FULGURAR:

Corriente monopolar modulada (modo coagulación que incluye

el spray).

A distancia.

¿COAGULAGIÓN O FULGURACIÓN? Hay una diferencia muy importante en utilizar la coagulación y la

fulguración. La coagulación consiste en la deshidratación de la célula con o sin

desnaturalización de las proteínas, consiguiendo obliterar el vaso sangrante

con temperaturas inferiores a 100ºC. Podemos coagular utilizando la corriente

no modulada (corte puro) o bien corriente mixta (blend). La fulguración o

carbonización necesita de mayor temperatura (200ºC), y la realizamos con el

botón azul del bisturí eléctrico en modo fulguración o spray.

La fulguración origina un calentamiento excesivo en superficie con la

consiguiente carbonización. Esta destrucción tisular tiene efectos indeseables

para el cirujano, como es la formación de un tejido carbonizado de alta

resistencia que impide la transmisión de más electricidad. Es decir, si un vaso

no ha sido ocluido con la fulguración completamente no podremos coagularlo

incidiendo sobre el tejido carbonizado. Por otra parte la escara que se forma

puede desprenderse originando un sangrado posterior. Por lo tanto la

FULGURACIÓN sólo debe utilizarse cuando queremos hacer una coagulación

superficial en sábana.

FACTORES QUE INFLUYEN SOBRE EL EFECTO DE LA ELECTROCIRUGÍA EN LOS TEJIDOS.

Antes de conocer estos factores es interesante conocer que es el “área

de expansión térmica”, que realmente es la zona del tejido afectada por la

corriente electroquirúrgica. Esta zona se manifiesta a partir de las 48-72 h, y no

siempre es perjudicial. La extensión de esta área dependerá de:

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1. Potencia producida por la fuente eléctrica. La UEQ nos permite variar la

potencia de salida de la corriente (en vatios). Un incremento de la potencia

implica un incremento de voltaje y aumento de la coagulación adyacente. El

voltaje puede aumentarse sin alterar la potencia empleando corrientes mixtas.

2. Tipo de corriente. La corriente no modulada (corte) produce menos daño

tisular lateral que las corrientes mixtas (blend) y estas menos que la

fulguración.

3. Densidad de potencia. La densidad de potencia se define como la

potencia total que llega al tejido por área de electrodo activo. Recordemos que

caloría es la cantidad de calor necesario para calentar un centímetro cúbico de

agua a 1ºC. Basándonos en la fórmula: Q=I2 x R x T, por la que la cantidad de

calor es igual a la intensidad de corriente al cuadrado por la resistencia de los

tejidos, podemos calcular que si aplicamos una corriente de 0,5 amperios

durante un segundo a un tejido con 100 ohms de resistencia aplicamos 6

calorías. Estas 6 calorías aplicadas en 1 cm3, producen un aumento de

temperatura de 6º C, si estas 6 calorías se aplican sobre 0,1 c m3, el aumento

es de 60ºC.

Los electrodos puntiformes concentran la corriente en un punto,

elevando la temperatura y por lo tanto vaporizando una zona estrecha. Si el

electrodo es más grueso, la temperatura aumenta más lenta y se produce

coagulación. Este es el motivo por el que el bisturí empleado para corte debe

ser puntiforme. Este concepto de densidad de potencia es necesario para

comprender la utilidad de la placa o electrodo de retorno o dispersión de la

corriente monopolar. Es su amplia superficie la que permite recibir la corriente

sin producir daño en la piel.

4. Proximidad tisular del electrodo. El corte resulta un proceso que se lleva

a cabo en “casi-contacto”. Cuando está cercano pero sin contactar, el electrodo

activo por su efecto de vaporización forma una envoltura de vapor alrededor del

electrodo que facilita el corte. Si lo alejamos mucho este efecto no se produce.

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Por el contrario si contactamos el electrodo con el tejido, entonces, se lleva a

cabo la coagulación con mayor daño térmico.

Sin embargo, con la fulguración es recomendable mantener el electrodo

a distancia para que la corriente se disperse por los tejidos. Si queremos

realizar coagulación el electrodo debe estar en contacto.

5. Resistencia de los tejidos. La facilidad para utilizar la corriente depende

de la cantidad de agua de los tejidos. Aquellos tejidos con escasa cantidad de

agua tienen más impedancia para el paso de la corriente, como el hueso, la piel

callosa, la grasa o cualquier tejido coagulado. Para ser eficaz hay que

incrementar la potencia o usar corrientes mixtas.

6. Tiempo en contacto con los tejidos o en su proximidad. A mayor tiempo

de contacto mayor daño tisular.

7. Medios de distensión. No todos los medios tienen igual capacidad de

ionización. El CO2 tiene sólo el 70% de la eficacia del aire ambiente en cuanto

a transmisión de carga.

COMPLICACIONES DE LA ELECTROCIRUGÍA

Es necesario conocer las complicaciones de la electrocirugía para

prevenirlas.

1. Daño del electrodo activo. Puede ser por:

- Activación involuntaria.

- Contacto con electrodo caliente.

- Zona de daño térmico excesivamente grande. La corriente bipolar

minimiza esta área de expansión térmica.

2. Derivación de la corriente, la corriente eléctrica encuentra una vía

directa de salida del organismo a través de tomas de tierra. Hay tres formas de

accidentes:

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- Quemaduras en otra toma de tierra: en caso de despegamiento de

la placa sin alarma.

- Acoplamiento directo. A través de un aislamiento defectuoso del

electrodo activo, o por contacto del electrodo con algún conductor

(ej. laparoscopio).

- Acoplamiento capacitivo. Todos lo electrodos monopolares

activados poseen una carga circundante, que en condiciones

normales vuelve a la pared abdominal. Cuando impedimos que esta

corriente se disperse por la pared se produce el acoplo produciendo

una lesión térmica.

3. Quemaduras por electrodo de dispersión. Se produce al reducir la

superficie de contacto del electrodo de retorno incrementando la densidad de

potencia.

4. Humo. Durante la utilización de láser o electrocirugía, la destrucción

térmica produce humo. Estudios recientes han confirmado que este humo

puede contener gases tóxicos como benceno, cianuro y formaldehído,

materiales biológicos y virus. Altas concentraciones de humo pueden causar

irritaciones oculares y respiratorias en el personal de enfermería y cirujanos.

Por ello sería recomendable utilizar mascarillas especiales que filtran estas

partículas así como aspiradores de humo tanto para cirugía abierta como

endoscópica.

MEDIDAS DE SEGURIDAD. Características de la UEQ:

1. Emplear unidades electroquirúrgicas de circuitos aislados.

2. Utilizar unidades electroquirúrgicas con dispositivo de control de

impedancia del electrodo.

Antes de la intervención:

3. Exploración exhaustiva del aislamiento de todo el material.

4. La placa de retorno debe tener un tamaño apropiado al paciente.

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5. La placa debe colocarse cuando la paciente está colocada para la

cirugía. Si movemos a la paciente posteriormente hay que comprobar

que esté la placa contactando en su totalidad.

6. El sitio para colocar la placa tiene que estar seco, sobre masa

muscular y cercana al electrodo activo. NUNCA DEBE situarse en

prominencias óseas, piel con pelo, heridas o en áreas distales a

torniquetes. Tampoco debe colocarse sobre una prótesis metálica. Hay

dudas sobre la colocación sobre tatuajes que lleven pigmentos

metálicos.

7. No PUEDE haber contacto del paciente con zonas metálicas que

podrían ofrecer vías alternativas de retorno. Las placas se colocan lejos

de los electrodos de monitorización de electrocardiograma por el mismo

motivo.

8. Hay que quitar las joyas metálicas (incluidos piercings), ya que

son un riesgo potencial para la quemadura. Minimizamos riesgos sin

ponemos el electrodo lejos de las joyas.

Durante la cirugía:

9. El bisturí debe estar en una bolsa o recipiente aislado, seco y

limpio cuando no se utiliza para evitar una activación accidental.

10. El cirujano debe controlar directamente la activación del electrodo.

11. Aislar los vasos antes de realizar coagulación.

12. Mantener unos márgenes tisulares adecuados.

13. Utilizar corriente de menor voltaje de salida.

14. Mantener el electrodo visible y aislado de estructuras vitales.

15. El electrodo tiene que limpiarse frecuentemente.

16. Las placas de retorno deben estar y conservarse secas durante el

procedimiento.

17. Usar sólo trócares de plástico o metálicos, pero NUNCA MIXTOS.

18. Sobre todo en laparoscopia, el electrodo no debe activarse hasta

estar próximo al tejido. Activarlo cuando aún está lejano aumenta las

lesiones por acoplamiento capacitativo.

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SITUACIONES ESPECIALES. 1. Pacientes con marcapasos. Tener un marcapasos no contraindica

utilizar electrocirugía pero si obliga a tener unas medidas especiales.

- Conocer las características del marcapasos y la posibilidad de

programarlo para cirugía en modo asincrónico.

- Tener un desfibrilador durante la cirugía.

- Utilizar energía bipolar si es posible.

- En caso de necesitar energía monopolar utilizar el menor voltaje

posible.

- En este último caso la placa de retorno debe colocarse lo más

cercana posible al electrodo activo.

2. Pacientes con cardiodesfibriladores internos.

- Consultar con su cardiólogo la posibilidad de desactivarlo durante la

cirugía.

- Tener desfibrilador.

- Tener monitorizado con electrocardiograma y pulso periférico.

- Utilizar energía bipolar si es posible.

- En caso de necesitar energía monopolar utilizar el menor voltaje

posible.

- En este último caso la placa de retorno debe colocarse lo más

cercana posible al electrodo activo.

B. TECNOLOGÍA VERSAPOINT. Hasta hace poco la corriente bipolar era lo mismo que hablar de

coagulación blanca. Desde la aparición de la tecnología Versapoint, este

concepto ha cambiado. El diseño de los electrodos Versapoint, en que los

electrodos activo y de retorno están colocados en línea con un aislante de

cerámica entre ellos, permite que se pueda cortar o coagular.

Cuando activamos el electrodo Versapoint, se forman burbujas de vapor

en el electrodo activo. Esta bolsa crea una gran resistencia al flujo de corriente

y el generador para vencerla aumenta el voltaje, produciendo un arco dentro de

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la bolsa. El electrodo Versapoint se comporta como un electrodo monopolar de

gran densidad de potencia con la seguridad de la coagulación bipolar.

El generador tiene tres configuraciones de corriente:

- No modulada: VC1, VC2 y VC3 que cortan por vapor.

- Mixta: BL1 y BL2.

- Corriente modulada: DES.

Además tenemos tres tipos de electrodos: rosca, berbiquí y bola. El

generador versapoint también puede utilizarse con un resectoscopio.

Aunque la potencia por defecto es VC1 100 y DES 50, nosotros

utilizamos el berbiquí con menos voltaje: VC3 50 y DES 50, con un buen corte

y tolerancia por la paciente.

C. SELLADOR DE VASOS. La aplicación de nuevas tecnologías en el quirófano han facilitado la

labor del cirujano, quién a veces asume los beneficios de estas innovaciones

pero no profundiza en los mecanismos que la producen.

Los selladores de vasos aúnan la presión y la electrocirugía para coaptar

las paredes de los vasos alterando la arquitectura del colágeno de los tejidos

sin lesión del tejido circundante. Este sellado es elástico y seguro, capaz de

soportar incrementos de la tensión arterial superior a tres veces.

Este sistema detecta, mediante procesadores y nanotecnología, la

resistencia de los tejidos y aplica el voltaje necesario para realizar el efecto

tisular deseado, aplicando la mínima energía necesaria con escaso daño

térmico y evitando la carbonización. Es capaz de sellar vasos de menos de 7

mm.

Las ventajas de utilizar los selladores de vasos son:

- Evita utilizar suturas.

- Seguridad de la coaptación.

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- Obliteración que no altera la arquitectura de los tejidos.

- No hay lesión de tejidos adyacentes.

- Minimiza los efectos indeseables de la electrocirugía.

D. BISTURÍ ARMÓNICO. El bisturí armónico utiliza la energía mecánica para el corte y la

coagulación del tejido. La vibración de un cristal piezoeléctrico a razón de

55000 veces por segundo, crea una energía que es trasmitida al tejido. Esta

energía rompe los puentes de hidrógeno que mantiene unidas las proteínas

tisulares, formando un coágulo que ocluye los vasos.

El efecto de corte se debe a dos mecanismos. El primero es un corte

real producida por la hoja afilada que vibra, y la segunda consiste en un

proceso denominado cavitación por el que se crea zonas de bajas presiones en

la punta de la sonda vibratoria. Esta caída de la presión lleva al agua

intracelular a convertirse en gas a 37ºC produciéndose la misma explosión

celular que se observa con energía electroquirúrgica. La temperatura que

alcanza los tejidos manipulados es inferior a 100ºC.

Las ventajas del bisturí armónico son:

- Mínimo daño tisular adyacente.

- No hay carbonización de los tejidos.

- No utiliza electricidad.

- Preciso.

- No produce humo.

Para manejar el bisturí armónico hay que estabilizar el tejido, por lo que

resulta fácil trabajar sobre el útero y difícil sobre adherencias. Para coaptar los

vasos hay que comprimirlos con el tejido adyacente.

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