Dao mổ điện cao tần là gì? Nguyên lý hoạt động của dao mổ điện

Tổng quan về dao mổ điện cao tần

Lị   Lịch sử ra đời của dao mổ điện cao tần
Vào năm 1920, tiến sĩ William Bovie đã đưa ra nghiên là dòng điện tại tần số cao lớn hơn hoặc bằng 100000 vòng trong 1 giây (100kHz) sẽ không gây ra kích thích thần kinh cơ trên cơ thể sống mà chỉ gây ra tác dụng nhiệt lên cơ thể. Đây là cơ sở để phát triển các thiết bị dao mổ điện cao tần sau này.

Hình Phản ứng sinh học cơ thể người với dòng điện xoay chiều ở các tần số khác nhau

Từ hình trên, cho thấy các phản ứng sinh học của cơ thể với dòng điện tăng nhanh từ 1Hz đến 100Hz và lớn nhất là tại vị trí tần số f » 50 Hz. Các phản ứng sinh học của cơ thể với dòng điện sẽ giảm dần trong dải tần số trung bình từ f » 3000Hz đến 5000Hz.
b)    Với dòng điện xoay chiều tần số cao
Đối với dòng điện xoay chiều ở tần số cao (dải tần số có giá trị từ 50.000Hz (50KHz) trở lên), khi cho đi qua cơ thể sẽ không gây ra hiện tượng cảm ứng dòng điện (rung cơ, rung thất…) và cũng không làm thay đổi trật tự trao đổi các chất điện giải tự nhiên trong cơ thể, vậy nên nó không gây ra hiện tượng điện giải, nó chỉ có tác dụng nhiệt lên các tổ chức của cơ thể.
Dòng điện xoay chiều tần số cao với cường độ dòng điện lớn tới vài Ampe có thể đi qua một tổ chức nào đó của cơ thể mà không gây ra các phản ứng sinh học nào khác ngoài việc gây ra tác dụng nhiệt lên tổ chức đó. Mức độ cảm ứng nhiệt tuỳ thuộc vào độ lớn của nhiệt độ do dòng điện xoay chiều tần số cao (HF) tạo ra khi đi vào cơ thể.
Hiệu ứng nhiệt Joule
Người ta nhận ra khi thực hiện nghiên cứu về dòng điện rằng: Khi ta cho dòng điện đi qua một vật thể dẫn điện (ví dụ như cơ thể người) thì dòng điện sẽ sinh ra một năng lượng làm nóng vật thể dẫn điện đó, gọi là nhiệt năng do dòng điện sinh ra. Độ lớn của nhiệt năng do dòng điện sinh ra được tính theo hai biểu thức sau đây:

P = Ri²   (1.1)

E = Pt = Ri²t    (1.2)

Trong đó: 
- P là công suất của dòng điện - đơn vị là W.

- R là điện trở của vật dẫn - đơn vị là W.

- i là cường độ dòng điện - đơn vị là A.

- E là nhiệt năng do dòng điện sinh ra để làm nóng vật dẫn điện khi cho dòng điện đi qua trong một khoảng thời gian t.
Biểu thức (1.1), (1.2) cũng chính là nội dung của định luật Joule do nhà bác học Joule tìm ra. 

2.2 Phản ứng của cơ thể người với các mức nhiệt độ khác nhau
Với mức nhiệt độ T^o ³100 ^oC 

Ở các mức nhiệt độ lớn hơn hoặc bằng 100 ^oC, dịch tế bào của các cơ quan, tổ chức của cơ thể sẽ tự bốc hơi. Quá trình tự bốc hơi này diễn ra rất nhanh tạo nên một áp lực đủ lớn làm phá vỡ mối liên kết giữa các tế bào, khiến cho tổ chức bị tách ra. Điều đó tức là ta đã thực hiện một vết cắt, rạch (Coupe or section) đối với tổ chức đó. 
Với mức nhiệt độ T^o <100 ^oC 
Với mức nhiệt độ dưới 100 ^oC, quá trình tự bốc hơi của dịch tế bào sẽ diễn ra chậm hơn, một cách từ từ. Hơi nước của dịch tế bào thoát ra làm cho bề mặt các tế bào sát lại gần nhau hơn, kết dính hơn. Điều đó có nghĩa là ta đang thực hiện việc làm đông (Coagulation or hemostat) tổ chức hay mạch máu đó lại.
Với mức nhiệt độ T^o >>100 ^oC
Với mức nhiệt độ rất lớn (từ vài trăm độ trở lên), tại vùng tiếp xúc giữa đầu điện cực hoạt động và cơ quan, tổ chức của cơ thể sẽ xuất hiện các tia lửa điện. Các tia lửa điện này sẽ đốt cháy thành than bề mặt các cơ quan, tổ chức tiếp xúc đó.
Kích thước, độ rộng, độ nông, sâu của vết cháy đó phụ thuộc vào diện tích tiếp xúc giữa cơ quan, tổ chức của cơ thể với điện cực hoạt động. Ngoài ra, nó còn phụ thuộc vào khoảng cách (xa, gần) giữa cơ quan, tổ chức với đầu điện cực hoạt động.
Ứng dụng chủ yếu của mức nhiệt độ này dùng để tạo sẹo, đốt cháy một tổ chức dư thừa nào đó trên cơ thể trong các chuyên khoa sản phụ, tai- mũi- họng…

3. Nguyên lý làm việc của dao mổ điện cao tần
Từ những phản ứng của cơ thể người với dòng điện ở các tần thế khác nhau và phản ứng cơ thể ở các mức nhiệt độ khác nhau. Người ta tận dụng những đặc điểm quý báu của dòng điện xoay chiều tần số cao; những tác dụng của các mức nhiệt độ khác nhau lên cơ thể; ứng dụng của hiệu ứng nhiệt Joule làm cơ sở lý thuyết, khoa học cho việc thiết kế, chế tạo nên thiết bị điện phẫu thuật cao tần (Hay còn gọi là dao mổ điện cao tần HF). Vậy, dao mổ điện cao tần là một thiết bị phát ra dao động điện cao tần (có tần số f »300KHz trở lên) để tạo ra các mức nhiệt độ khác nhau tác động lên một tổ chức nào đấy của cơ thể bệnh nhân nhằm để thực hiện các chức năng đối với một hay nhiều tổ chức nào đó của cơ thể. .

Nguyên lý hoạt động chính của dao mổ điện cao tần sử dụng tay dao đơn cực như sau: dao động cao tần từ máy phát được đưa đến đầu điện cực hoạt động (A). Dòng điện cao tần từ điện cực hoạt động (A) được truyền theo hướng mũi tên đi qua tổ chức sinh học (B) của cơ thể bệnh nhân, sau đó chúng tiếp tục đi tới điện cực trung tính C (hay còn gọi là Plaque, tấm mass) được áp trên da bệnh nhân và sau đó đi qua dây dẫn quay trở về máy phát tạo nên một chu trình khép kín của dòng điện.

Đối với dao mổ điện cao tần sử dụng tay dao lưỡng cực, nguyên lý hoạt động cơ bản giống như tay dao đơn cực. Tuy nhiên, đối với tay dao lưỡng cực thì dao động cao tần từ máy phát được đưa đến một bên đầu điện cực của dao sau đó truyền qua tổ chức sinh học của cơ thể bệnh nhân rồi qua đầu điện cực còn lại của dao và trở về máy phát tạo thành một chu trình khép kín mà không cần sử dụng đến tấm điện cực trung tính. 

Để dao mổ điện cao tần hoạt động chính xác và hiệu quả thì cần phải tạo ra được một nhiệt độ thích hợp tại đầu điện cực hoạt động, nơi tiếp xúc với vị trí cần phẫu thuật. Biểu thức dưới đây thể hiện sự gia tăng của nhiệt độ tại vùng tiếp xúc của điện cực hoạt động và tổ chức của cơ thể bệnh nhân:    DT^o = (I/S)²   (1.3)
Trong đó: - DT^o là sự gia tăng của nhiệt độ tại vùng tiếp xúc giữa điện cực hoạt động và tổ chức trong một khoảng thời gian t. 
- I là cường độ dòng HF đưa tới điện cực hoạt động. 
- S là diện tích bề mặt tiếp xúc giữa tổ chức và đầu điện cực.
- Tỷ số I/S được gọi là mật độ dòng điện tại điểm tiếp xúc. 
Biểu thức (1.3) đã cho chúng ta thấy sự gia tăng của nhiệt độ DT^o tỷ lệ thuận với mật độ dòng điện HF (I/S). 

4. Cấu tạo của dao mổ điện cao tần
Mỗi loại dao mổ điện cao tần của các hãng khác nhau lại có các thành phần kháu nhau. Tuy nhiên, các thành phần trong dao mổ điện cao tần thường bao gồm: Bộ phát dao động cao tần, tay dao (đơn cực hoặc lưỡng cực), tấm mass, bàn đạp, các dây kết nối,... 

Trong đó:
1, Bộ phát dao động cao tần để phát ra dao động cao tần với các dạng sóng xung, tần số và các mức công suất khác nhau nhằm sử dụng cho các chế độ cắt khác nhau.
2, Tay dao đơn cực là thành phần dẫn dòng điện từ cao tần từ bộ phát đến tiếp xúc với cơ thể bệnh để thực hiện các phẫu thuật. Tay dao đơn cực có thể thay các lưỡi dao khác nhau nhằm phục vụ các chế độ cắt khác nhau.
3, Tay dao lưỡng cực cũng tương tự như tay dao đơn cực nhưng ở đầu có hai điện cực với các hình dạng và kích thước khác nhau nhằm phục vụ các chế độ cắt khác nhau.
4, Điện cực trung tính (tấm mass) sử dụng cho tay dao đơn cực, luôn áp vào cơ thể bệnh nhân để thu dòng điện cao tần từ cơ thể bệnh về bộ phát dao động cao tần để hoàn thành một chu trình khép kín của dòng điện.
5, Bàn đạp chân (một hoặc hai chân tùy loại) được sử dụng để kiểm soát quá trình phẫu thuật.
6, Các loại lưỡi dao đơn cực với các hình dạng và kích thước khác nhau nhằm để sử dụng trong các chế độ cắt khác nhau.
7, Giá để tay dao

5. Cách sử dụng dao mổ điện cao tần 

Hiện nay trên thi trường có rất nhiều loại máy dao mổ điện cao tần khác nhau với các thiết kế khác nhau. Tuy nhiên, cách sử dụng của dao mổ điện cao tần cơ bản như sau:
Bước 1: Chuẩn bị
Trước khi sử dụng máy phải kiểm tra dây nguồn, các dây kết nối tay dao và điện cực trung tính, bàn đạp chân.
 Kiểm tra các lưỡi dao đã phù hợp và được vệ sinh sạch sẽ chưa.

Bước 2: Khởi động máy
Cắm dây nguồn, các dây kết nối tay dao và điện cực trung tính, bàn đạp chân.
Bật công tắc của máy để máy khởi động để thực hiện phẫu thuật.

Bước 3: Thao tác trên bệnh nhân
Trước phẫu thuật, bệnh nhân cần được đặt ở vị trí phù hợp với tư thế thuận lợi cho bác sĩ thực hiện phẫu thuật.
Cơ thể bệnh nhân cần đặt luôn tiếp xúc với điện cực trung tính trong trường hợp sử dụng tay dao đơn cực.
Bác sĩ chọn chế độ cắt và công suất phù hợp để thực hiện phẫu thuật cho bệnh nhân.

Bước 4: Tắt máy
Nhấn nút tắt nguồn thiết bị.
Tháo các dây kết nối tay dao, điện cực trung tính, bàn đạp chân.
Vệ sinh các lưỡi dao điện cực bằng dung dịch sát khuẩn như cồn 70^o

Dao mổ điện cao tần có thể ứng dụng trong nhiều phẫu thuật như:

- Cắt đoạn qua niệu đạo tuyến tiền liệt, cắt bỏ polip hậu môn trực tràng, cắt đốt búi trĩ trong và ngoài hậu môn

- Mổ ổ bụng ít mất máu nhất trong thủ thuật mở bụng

- Cầm máu trong giải phẫu thần kinh
- Trong phẫu thuật thẩm mỹ: Cắt mí, nâng cung mày, cắt mống mắt, cắt đốt mụn cơm, mụn cóc, đốt viêm nang lông, đốt tàn nhang ....

- Trong phụ khoa, triệt sản bằng nội soi ổ bụng, cắt bỏ tử cung, đốt viêm lộ tuyến, cắt polip trong tử cung, cắt sùi mào gà.....

- Cắt bỏ màng treo ruột thừa trong phẫn thuật cắt bỏ ruột thừa

- Phẫu thuật nội soi cắt bỏ túi mật qua ống soi ổ bụng

- Phẫu thuật cắt bỏ sụn chêm qua kính soi khớp
- Phẫu thuật trong nội soi tai mũi họng như cắt amidan, cắt polip cuống họng mũi....