CC BY
68
'7 (108) сентябрь 2017 г.
ПРАКТИЧЕСКАЯ МЕДИЦИНА ^ 47
УДК 618.2:616-72
И.В. КЛЮЧАРОВ1, В.В. МОРОЗОВ2
казанский государственный медицинский университет МЗ РФ, 420012, г. Казань, ул. Бутлерова, д. 49 2Джоржтаунский университет, Вашингтон, DC 20010, США
Электрическая энергия при гистероскопии
Ключаров Игорь Валерьевич — кандидат медицинских наук, доцент кафедры акушерства и гинекологии № 1, тел. +7-917-282-44-74, e-mail: [email protected]
Морозов Вадим Валерьевич — доцент кафедры акушерства, гинекологии, отделение минимально-инвазивной гинекологии, тел. 410-328-59-64, e-mail: [email protected]
Электрохирургия — наиболее часто используемая и неверно понимаемая медицинская технология. Использование электрохирургии в жидких средах требует понимания механизмов воздействия электроэнергии на ткани и взаимодействия жидкостных сред с организмом пациента. Применение электроэнергии в монополярной конфигурации оборудования требует использования неэлектролитных, диэлектрических сред, тогда как биполярная конфигурация — токопроводящих, электролит-содержащих сред. В случае диэлектрической среды тело человека «включено» в электрическую цепь в том месте, где необходимо обеспечить воздействие электроэнергии при замыкании цепи. В случае токопроводящей среды вокруг активного электрода образуется ионизированный газ — плазма, которая и оказывает необходимое воздействие на ткань, которая не включена в электрическую цепь. Жидкие среды также обладают рядом побочных свойств. Знание принципов электрохирургии и границ безопасного применения обеспечивает как эффективное использование энергии, так и безопасность пациента во время операции. Ключевые слова: электрохирургия, монополярная, биполярная, гистероскопия.
I.V. KLYUCHAROV1, V.V. MOROZOV2
1Kazan State Medical University of the Ministry of Health of the Russian Federation, 49 Butlerov Str., Kazan, Russian Federation, 420012
Georgetown University, Washington, DC 20010, the USA
Electric energy in hysteroscopy
Klyucharov I.V. — Cand. Med. Sc., Associate Professor of the Department of Obstetrics and Gynecology № 1, tel. +7-917-282-44-74, e-mail: [email protected]
Morozov V.M. — Associate Professor of the Department of Obstetrics and Gynecology, Department of Minimally Invasive Gynecology, tel. 410-328-59-64, e-mail: [email protected]
Electrosurgery is the most commonly used and misunderstood medical technology. The use of electrosurgery in liquid media requires an understanding of the mechanisms of the effect of electricity on tissues and interaction of fluid media with the patient's body. The use of electricity in monopolar equipment configuration requires the use of non-electrolyte, dielectric media, whereas bipolar configuration — conductive, electrolyte-containing media. In the case of a dielectric medium, the human body is "included" in the electrical circuit in the place where it is necessary to ensure the effect of electricity when the circuit is closed. In the case of a conductive medium around the active electrode, an ionized gas, plasma, is formed, which has the necessary effect on the tissue that is not included in the electrical circuit. Liquid media also have a number of side effects. Knowledge of the principles of electrosurgery and the limits of safe use ensures both effective energy use and patient safety during the operation. Key words: electrosurgery, monopolar, bipolar, hysteroscopy.
Впервые электрическую энергию при гистероскопии использовал I. Reuben [1]. В 1925 г. он, проводя гистероскопию, при которой расширяющей средой служил углекислый газ, использовал петлю для коагуляции полипа, который далее был отсечен ножницами и извлечен. Следующими эпизода-
ми использования электроэнергии стали операции гистероскопической аблации эндометрия при маточном кровотечении [2]. В 1976 г. Я^. Neuwirth и соавт. [3] опубликовали статью об использовании электроэнергии и урологического резектоскопа для удаления миомы тела матки на ножке. Далее
Goldrath и соавт. использовали Nd:YAG лазер для вапоризации эндометрия, о чем они сообщили в 1981 г. В отличие от CO2 лазера, использованный Nd:YAG лазер передавался по оптоволокну, функционировал в жидкости, имел достаточно глубокую глубину проникновения, достаточную для аблации эндометрия, но не миометрия. Goldrath демонстрировал ограниченную глубину проникновения лазера следующим образом: он держал в руках свежеудаленную матку, в то время как коллега проводил аблацию эндометрия, используя указанный лазер. Первичные результаты использования данного лазера были блестящими, но проведение процедуры требовало серьезной технической подготовки и использования мощного, чрезвычайно дорогого YAG лазера. В отличие от него, A. DeCherney и соавт. [4], для того чтобы срезать эндометрий на полную толщину и прекратить аномальное маточное кровотечение, использовали недорогой резектоскоп, оснащенный петлей, одинаковый с инструментом, используемым урологами для резекции доброкачественной гиперплазии простаты. Этот значительно менее дорогостоящий, но клинически не менее эффективный прибор позволил продолжить широкое использование электроэнергии при гистероскопии. Последний шаг в развитии электродеструкции эндометрия был сделан в 1989 г. T.G. Vancaillie [5], который использовал прерывисто подающуюся энергию с высоким напряжением при медленном продвижении шарикового электрода по поверхности эндометрия. Это позволило обеспечить более равномерную деструкцию и более стабильные результаты лечения. Воздействие на эндометрий с помощью шарикового электрода в настоящее время считается стандартом в аблации эндометрия и является главной технологией, с которой сравнивают новые способы деструкции эндометрия.
Монополярная конфигурация оборудования. Более 30 лет монополярная электроэнергия была единственным доступным способом воздействия в жидкой среде полости матки. В 1986 г. в своем руководстве «Electrosurgery» J.A. Pearce [6] утверждал, что резание представляет собой монополярную процедуру, в которой скальпель представляет электрод — источник электроэнергии, которая собирается на удаленном расстоянии с помощью большого по площади дисперсного электрода. При монополярной конфигурации электрооборудования тело пациента включено в качестве проводника в электрическую цепь. При работе в жидкой окружающей среде последняя должна обладать свойствами диэлектрика для того, чтобы обеспечить изоляцию активного электрода от случайного соприкосновения с тканями в полости матки до тех пор, пока электрод не достигнет патологического образования. При касании ткани и активации генератора электрическая энергия, поступающая на активный электрод, в зависимости от характеристик электрической волны, будет осуществлять резание, коагуляцию или смешанное воздействие. Без касания ткани электрический эффект на ткани не разовьется в силу диэлектрических свойств сред. Жидкостные среды для расширения полости матки при монополярной конфигурации представлены следующими растворами: 5 % глюкоза, 1,5 % глицин, 3 % сорбитол, 5 % маннитол.
В связи с тем, что представленные растворы подвергаются метаболическому распаду в организме и в силу гипоосмоляльной природы, для данного типа сред характерны специфические осложнения:
| АКУШЕРСТВО. ГИНЕКОЛОГИЯ
Гемодинамические — связанные с проникновением жидкостной среды в сосудистое русло и развитием синдрома перегрузки сосудистого русла жидкостью. Гипоосмоляльная природа большинства растворов приводит к эффекту дополнительного привлечения жидкости в интерстициальное пространство и развитию помимо гиперволемии, гипонатремии, гипоосмолярности, отеку головного мозга и в отдельных случаях смерти.
Метаболические — связанные с распадом растворов в процессе метаболизма и возникновением двух эффектов: токсического воздействия продуктов распада (метаболитов) и увеличения жидкости в интерстициальном пространстве. Так, глицин распадается на аммиак (NH3) и воду (H2O). Аммиак оказывает токсическое воздействие на н ервную систему, дополнительный объем жидкости усиливает отек паренхиматозных тканей.
На возможность развития серьезных осложнений при использовании в электрохирургических процедурах гипотонических растворов, таких как вода, глицин или сорбитол, указывал Baggish и соавт. [7]. Два исследования, MISTLETOE (Overtone et al, 1997) и Шотландская группа по аудиту гистероскопии (1995), изучавшие распространенность осложнений, связанных с гистероскопией, обнаружили возникновение интравазации более 1 л в 5 %, кар-диореспираторные осложнения в 0,5 %, висцеральные ожоги в 0,06 % случаев [8]. Проникновение значительных объемов в кровеносное русло 1,5 % водного раствора глицина вызывало развитие ди-люционной гипонатриемии или возникновение потенциально токсических метаболитов [9]. Отек головного мозга развивался у 100 % пациенток, у которых регистрировался дефицит (интравазация) более 1 литра 1,5 % водного раствора глицина.
Таким образом, использование монополярной энергии в гистероскопии имеет риски, связанные либо со свойствами используемой для расширения полости матки среды, либо связанные с включением тела пациента в электрическую цепь.
Биполярная энергия. Положение существенно изменилось в современной гистероскопической внутриматочной хирургии. Электрохирургические генераторы высокой частоты, созданные в последнее время, «превратили» монополярные инструменты в режущие биполярные, которые не требуют наличия дисперсного электрода на теле пациентки. В биполярной резектоскопии ток проходит через ткани только между электродами петли, которая находится в поле зрения хирурга [10]. В среде электролита жидкость, проводя электрический ток между электродами, разогревается до температуры 40-70 0С и образует ионизированные пузырьки газа [11] — плазму. «Плазма» при касании ткани бережно повреждает ее, на меньшую по сравнению с монополярной конфигурацией, глубину. Плазма-эффект, а также возможность уменьшения силы тока до минимально необходимой обеспечивают проведение качественного резания и коагуляции. Вновь напомним, что при монополярной резектоскопии ток протекает через ткани пациента (вне поля зрения хирурга) и возвращается в генератор [12]. В биполярной технологии минимизированы несовершенство изоляции и возможная утечка электрического тока, вследствие этого снижен риск термального повреждения отдаленных органов и тканей через прямой контакт с инструментом [13]. Также снижен риск влияния на работу других устройств, находящихся на теле или внутри него [14]. Значи-
'7 (10S) сентябрь 2017 г.
ПРАКТИЧЕСКАЯ МЕДИЦИНА ^ 49
тельно уменьшен риск стимуляция периферических нервов, включая обтураторный нерв, вследствие отсутствия прохождения тока через тело пациента.
При биполярной конфигурации оборудования в качестве электролита используется 0,9 % раствор NaCl, раствор Рингера, раствор Гартмана. Эти растворы являются изоосмоляльными, поэтому попадание их в сосудистое русло в избыточном количестве вызывает развитие простого гиперволемического состояния, которое характеризуется перегрузкой правых отделов сердца. При интравазации более 2,0 л может произойти отек легких, генерализованный отек (анасарка), воздушная (газовая) эмболия [15].
Обсуждение
Расширяющая среда. Существует принципиальное различие: для монополярной конфигурации используется диэлектрическая, а для биполярной — токопроводящая жидкостная среда.
Согласно T. Kolmer и соавт. [16], а также Koshiba и соавт. [17] синдром перегрузки сосудистого русла в гинекологии или ТУР синдром в урологии встречается от 0,18 % до 10,9 %. Mebust и соавт. [18] сообщили о 2 % развития ТУР синдрома в серии из 3,885 наблюдений. Kudela и соавт. [19] сообщает о риске развития синдрома перегрузки жидкостью во время монополярной гистерорезекции и подчеркивает необходимость строго следования мерам безопасности, которые включают подбор безопасной среды для расширения полости матки, контроля длительности операции, строгого соблюдения хирургических показаний для операции и методики проведения вмешательства, а также проведение постоянного контроля за балансом (дефицитом) введенной — выведенной жидкости. C.V. Estes и соавт. [20] констатировали опасность использования гипотонических неэлектролит-содержащих сред и возможность абсорбирования больших объемов, которые приводят к гипонатремии и гиперволемии. Абсорбция жидкости с последующей гипонатреми-ей, гиперволемией и токсичность глицина остаются основными проблемами урологических и гинекологических монополярных резекций. Этот синдром является очень опасным для пациентов, приводит к нейротоксической коме и смерти в самых тяжелых случаях. Механизм развития осложнений синдрома перегрузки жидкостью связан с использованием гипоосмоляльных неэлектролитных жидкостей, используемых в качестве среды для расширения. Поэтому важно осуществлять постоянное и тщательное мониторирование дефицита жидкости, а также проводить лабораторные исследования электролитов сыворотки крови пациентов. В сравнении с монополярной биполярная конфигурация оборудования позволяет производить резание в физиологическом растворе. Это является одним из принципиальных преимуществ технологии, позволяющей избежать осложнений, связанных с использованием гипотонических, неэлектролитных растворов, которые могут вызвать синдром перегрузки жидкостью во время операции. Физиологический раствор легко метаболизируется, нетоксичен и может быть использован в больших количествах, а также не так дорог, что немаловажно. Singh и соавт. [21] при сравнении монополярной и биполярной трансуретральной резекции простаты в рандомизированном контролируемом исследовании показали значительную разницу в концентрации Na в сыворотке крови после операции. При использова-
нии биполярной энергии разница в концентрации Na составила -1.2 mEq/l (не отличалась от преопе-рационной концентрации Na), тогда как в группе монополярной резекции средний уровень снижения Na составил 4.6 mEq/l. У трех пациентов концентрация Na в сыворотке была >125 mEq/L, соответствовала угрозе развития ТУР синдрома. Однако баланс жидкости необходимо контролировать также и при использовании физраствора. J.S. Starkman и соавт. [22], ретроспективно изучившие 43 пациента, прооперированных в объеме ТУРП, причем 18 — оперированы монополярным, а 25 — биполярным резек-тоскопом, выявили гипонатриемию и отек легких у пациентов второй группы. О подобных проблемах (гиперволемии и гипонатриемии при использовании биполярной резектоскопии) упоминал Patel и соавт [23]. Ими было предложено подогревать используемый для операции раствор, а также эпизодически опорожнять мочевой пузырь во время операции. В то же время L. Mencaglia и соавт. [24] не зарегистрировали синдрома перегрузки жидкостью во время проведения биполярной резектоскопии.
Степень повреждения ткани. При традиционной монополярной резекции тканевое сопротивление электричеству вызывает нагрев ткани до 400 °C, что приводит ее к высушиванию со значительным повреждением окружающих тканей. Высокочастотный ток биполярного инструмента действует намного поверхностней. Luciano и соавт. [25] сообщили о глубине повреждении 0,5-1,0 мм в сравнении с 3-5 мм, регистрируемыми при использовании монополярной энергии, что позволяет проводить резание и коагуляцию более прецизионно и снижает риск неожиданных повреждений. Электрический ток распространяется только между активным и возвратным электродами. Эффект плазмы вокруг петли предупреждает спекание тканей. Все это обеспечивает минимизацию повреждения тканей, а также температурное разогревание в пределах от 40 до 70 градусов. Также описано получение ткани лучшего качества для гистологического исследования вследствие отсутствия обугливания. Хорошая визуализация способствует более четкому определению границ хирургического вмешательства.
Биполярный ток позволяет получить лучшую коагуляцию, а это уменьшает кровопотерю во время операции. Более того, возможности коагуляции, реализованные в биполяре, более мощные в сравнении с монополяром. Это в свою очередь уменьшает необходимость повторной коагуляции, уменьшает риск избыточной интравации, а также позволяет экономить время. Лучшая визуализация при использовании биполярной энергии характеризуется образованием меньшего количества пузырьков газа, что обеспечивает лучшую визуализацию и улучшает результаты.
Подведем итоги. Внедрение биполярной энергии в хирургическую гистероскопию ознаменовало начало новой эры безопасной и эффективной резектоскопии. Вот лишь несколько сообщений. В 2007 г. N. Makris и соавт. [26] сообщили о 5-летнем опыте использования биполярного резекто-скопа Gynecare Ethicon bipolar, во время которого было прооперировано 59 пациенток с миомой матки, все операции прошли без осложнений. В 2000 г. F.D. Loffer [27] сообщил о предварительном опыте работы на биполярном резектоскопе Versa Point: у 15 пациенток с помощью вапоризационного электрода в физиологическом растворе было проведено удаление миомы матки. A. Golan и соавт. [28]
в 2001 г. изучили исходы 116 операций, проведенных с использованием биполярного резектоскопа (Versa Point) и предположили полное вытеснение монополяной резектоскопии биполярной. Далее множество исследований показали эффективность биполярной резектоскопии в урологии. Так, H. Singh и соавт. [29] сообщили об опыте биполярной трансуретральной резекции простаты и отразили преимущества биполярной системы в возможности избежать риска развития ТУР-синдрома.
Таким образом, для использования эффектов электрического тока при операциях в полости матки используется монополярная и биполярная конфигурации оборудования. Использование электрической энергии при биполярной конфигурации является технически более совершенным, экономически обоснованным и безопасным в сравнении с монополярной. Если мы примем во внимание и медико-юридические аспекты, то использование монополярной системы будет неоправданно опасным в связи с возможностью получения серьезных осложнений. Знание особенностей реализации физических эффектов электроэнергии позволяет проводить лечение в рамках известных границ безопасности и при монополярной, и при биполярной конфигурациях. Результаты исследований, показавших границы безопасного использования монополярных и биполярных систем, побуждают нас к поиску возможностей для предупреждения развития оставшихся осложнений, связанных с длительностью оперативного вмешательства, типом и объемом абсорбированной среды растяжения и, безусловно, со знаниями, практическими навыками и опытом хирурга.
ЛИТЕРАТУРА
1. Reuben I. Uterine endoscopy endometroscopy with the aid of uterine insufflation / I. Reuben // Am J Obstet Gynecol. — 1925. — № 10. — Р. 313-327.
2. Droegemueller W. Cryosurgery in patients with dysfunctional uterine bleeding / W. Droegemueller, B. Greer, E. Makowski // Obstet Gynecol. — 1971. — № 38. — Р. 256-258.
3. Neuwirth R.S. Excision of submucus fibroids with hysteroscopic control / R.S. Neuwirth, H.K. Amin // Am J Obstet Gynecol. — 1976. — № 126. — Р. 95-99.
4. DeCherney A. Hysteroscopic management of intrauterine lesions and intractable uterine bleeding / A. DeCherney, M.L. Polan // Obstet Gynecol. — 1983. — № 61. — Р. 392-397.
5. Vancaillie T.G. Electrocoagulation of the endometrium with the ball-end resectoscope / T.G. Vancaillie // Obstet Gynecol. — 1989. — № 74. — Р. 425-427.
6. Pearce J.A. General requirements for generators / J.A. Pearce // In Electrosurgery. Publisher John Wiley and sons. — New York. — Pp 30-36.
7. Baggish M.S. Fatal acute glycine and sorbitol toxicity during operative hysteroscopy / M.S. Baggish, A.L. Brill, Rosensweig et. al // Journal of gynecological surgery. — 1993. — № 9. — Р. 137-143.
8. Overton C. A national survey of complications of the endometrial destruction for menstrual disorders: the Mistletoe study / C. Overton, J. Heargreaves, M. Maresh // British journal of obstetrics and gynecology. — 1997. — № 102. — Р. 1351-1359.
9. Istre O. Changes in serum electrolytes after transcervical resection of endometrium and submucous fibroids with use of glycine 1,5 % for uterine irrigation / O. Istre, K. Skajaa, A.P. Schjoensby et al. // Obstetrics and gynecology. -1992. - № 80. - P. 218-222.
10. Wendt-Nordahl G. The Vista System: a new bipolar resection device for endourological procedures: comparison with conventional resectoscope / G. Wendt-Nordahl, A. Hacker, H. Reich et al. // Eur Urol. - 2004. - № 46. - P. 86-90.
11. Golan A. Bipolar Electrical Energy in Physiologic Solution-A Revolution in Operative Hysteroscopy / A. Golan, R. Sagiv, M. Berar et al. // Journal of Minimally Invasive Gynecology, 2001. - Vol. -8. - № 2. - P. 252-258.
12. Riedel H.H. There is no place in gynecological endoscope for unipolar of bipolar high frequency current / H.H. Riedel, K. Semm // Endoscopy. - 1982. - № 14. - P. 51-54.
13. Levy B.S. Bowel injuries during laparoscopy. Gross anatomy and histology / B.S. Levy, R.M. Soderstrom, D.H. Dail et al // J Reprod Med. - 1985. - № 30. - P. 168-172.
14. Odell R.C. Electrosurgery: principles and safety issues / R.C. Odell // Clin Obstet Gyn. - 1995. - 38. - P. 610-621.
15. Rademaker B.M.P. How Safe Is the Intravasation Limit in Hysteroscopic Surgery? / B.M.P. Rademaker, P.J.M. van Kesteren, P. de Haan, D. Rademaker, C. France // Journal of Minimally Invasive Gynecology. - 2011. - Vol. - 18. - № 3. - P. 355-361.
16. Kolmer T. Transurethral resection of the prostate: a review of 1111 cases / T. Kolmer, H. Norlen // Int Urol Neph. - 1989. -№ 21. - P. 47-55.
17. Koshiba K. Does transurethral resection of prostate pose a risk to life? 22 years outcome / K. Koshiba, S. Egawa, M. Ohori et al. // J Urol. - 1995. - № 153. - P. 1506-1509.
18. Mebust W.K. Transurethral prostatectomy: Immediate and postoperative complications: a cooperative study of 13 participating institutions evaluating 3885 patients / W.K. Mebust, H.L. Holtgrewe, A.T. Cockett et al. // J Urol. - 1989. - № 141. - P. 243-247.
19. Kudela M. Risk of fluid overload syndrome during hysteroscopy procedures / M. Kudela, D. Lubusky, P. Dzvincuk // Cesk Gyn. -1996. - № 61. - P. 291-293.
20. Estes C.M. Severe intraoperative hyponatremia in a patient scheduled for elective hysteroscopy: a case report / C.M. Estes, J.P. Maye // AANAJ. - 2003. - № 71. - P. 203-205.
21. Singh H. Bipolar versus monopolar transurethral resection of prostate: randomized controlled study / H. Singh, M. Desai, P. Shrivastav et al. // J Endour. - 2005. - № 19. - P. 333-338.
22. Starkman J.S. Comparison of bipolar transurethral resection of the prostate with standard transurethral prostatectomy: shorter stay, earlier catheter removal and fewer complications / J.S. Starkman, R. Santucci // BJU Int. - 2005. - № 95. - P. 69-71.
23. Patel A. First clinical experience with new transurethral bipolar prostate electrosurgery resection system: controlled tissue ablation (Coblation Technology) / A. Patel, J. Adshead // J Endour. - 2004. -№ 18. - P. 959-964.
24. Mencaglia L. Histeroscopia Cirurgica / L. Mencaglia, L. Cavalcanti. - Rio de Janeiro, Union Task Press, 2004. - P. 15-28.
25. Luciano A.A. A comparison of thermal injury, healing patterns, and postoperative adhesion formation following CO2 laser and electromicrosurgery / A.A. Luciano, G. Whitman, D.B. Maier et al. // Fert Steril. - 1987. - № 48. - P. 1025-1029.
26. Makris N. Role of a bipolar resectoscope in subinfertile women with submucous myomas and menstrual disorders / N. Makris, E. Vomvolaki, G. Mantzaris et al. // J Obstet Gynaecol Res. - 2007. -№ 33(6). - P. 849-854.
27. Loffer F.D. Preliminary experience with the VersaPoint bipolar resectoscope using a vaporizing electrode in a saline distending medium / F.D. Loffer // J Am Ass Gyn Lapar. - 2004. - P. -№ 7. - P. 498-502.
28. Golan A. Bipolar electrical energy in physiologic solution: a revolution in operative hysteroscopy / A. Golan, R. Sagiv, M. Berar et al. // J Am Ass Gyn Lapar. - 2001. - № 8. - P. 252-256.
29. Singh H. Bipolar versus monopolar transurethral resection of prostate: randomized controlled study / H. Singh, M. Desai, P. Shrivastav et al. // J Endour. - 2005. - № 19. - P. 333-338.
