電気メスとエネルギーデバイス

電気メスとエネルギーデバイスは、手術中に組織を切開し、血管を凝固させるために、制御されたエネルギー（最も一般的には高周波電流ですが、超音波振動や先進バイポーラシステムも使用されます）を使用します。これらのデバイスは、組織を局所的に加熱することで、切開と止血を単一の器具で組み合わせ、現代の手術手技の中心となっています。

Definition

電気メスとエネルギーデバイスは、電気的、超音波的、またはその他のエネルギーを組織に供給し、切開と凝固を達成することで、手術中の同時切開と止血を可能にする器具です。

Scope

このトピックでは、電気メス（モノポーラおよびバイポーラ）、超音波および先進バイポーラエネルギーデバイスの原理、切開と凝固による組織への影響、および外科用エネルギーに特有の安全上の危険について説明します。これは参考教育を目的としており、特定の処置におけるデバイスの設定や手術指示を提供するものではありません。

Core questions

• 電気エネルギーまたは超音波エネルギーはどのように組織を切開し、凝固させるのでしょうか？
• モノポーラ、バイポーラ、および先進エネルギーデバイスの違いは何ですか？
• エネルギーデバイスはどのように血管を閉鎖し、周囲の組織にどの程度影響を与えますか？
• 外科用エネルギーの主な安全上の危険は何ですか？

Key concepts

• モノポーラ電気メス
• バイポーラ電気メス
• 切開と凝固
• 超音波エネルギーデバイス
• 先進バイポーラ血管閉鎖
• 熱拡散
• 電気メスの安全上の危険

Mechanisms

電気メスは、高周波交流電流を組織に通電して熱を発生させます。モノポーラモードでは、電流は能動電極から患者を介して分散電極に戻りますが、バイポーラモードでは、鉗子の2つの先端間のみを流れます。急速な加熱は細胞を蒸発させて切開し、より緩やかな加熱はタンパク質を変性させて血管を凝固・閉鎖します（Odell, 1995）。一方、超音波デバイスは、高周波の機械的振動を利用して、比較的低温で切開と凝固を行います。先進バイポーラシステムは、圧力とエネルギーを組み合わせて血管を閉鎖します。重要な実用上のパラメータは熱拡散（thermal spread）であり、これは標的を超えて熱損傷が及ぶ側方範囲を指します。熱拡散はバイポーラデバイスと超音波デバイスで異なり、比較実験で測定されます（Wexner, 2011）。外科用エネルギーの認識されている危険には、意図しない熱傷、容量結合（capacitive coupling）、および手術煙（surgical smoke）が含まれます。

Clinical relevance

エネルギーデバイスはほとんどの手術で使用されており、それらがどのように切開し、凝固し、熱を拡散させるかを理解することは、安全な手術手技とデバイス関連の合併症の解釈の基礎となります。この項目は、参考および教育のために原理と危険性について説明するものであり、手術チームによって決定される、いかなる処置に対するデバイスの種類や設定を特定するものではありません。

Evidence & guidelines

文献には、電気メスの原理と安全性に関する物語的レビュー（Odell, 1995）や、バイポーラデバイスと超音波デバイスの閉鎖強度と熱拡散を比較した実験研究（Wexner, 2011）が含まれています。専門機関は、安全な使用に関する外科用エネルギーの基礎教育を公開していますが、そのようなカリキュラムはここでは詳細にまとめられていません。

History

高周波電気メスは、物理学者ウィリアム・ボーヴィーと脳神経外科医ハーヴェイ・クッシングの共同研究を通じて1920年代に日常診療に導入され、彼らの電気メス装置は制御された切開と凝固を可能にしました。その後の数十年で、バイポーラ器具が改良され、その後、超音波および先進バイポーラ血管閉鎖デバイスが追加され、手術で利用可能なエネルギーモダリティの範囲が広がりました（Odell, 1995; Wexner, 2011）。

Key figures

• Roger C. Odell
• Steven D. Wexner

Seminal works

• odell-1995
• wexner-2011

Frequently asked questions

モノポーラ電気メスとバイポーラ電気メスの違いは何ですか？

モノポーラ電気メスでは、電流は能動電極から患者を介して対極板に戻りますが、バイポーラ電気メスでは、電流は鉗子の2つの先端間のみを流れ、その効果はそれらに挟まれた組織に限定されます。

「熱拡散」とは何ですか？

これは、意図した標的組織を超えて熱損傷が及ぶ側方範囲のことです。デバイスの種類によって異なり、エネルギーデバイスが実験的に比較され、重要な構造物の近くで慎重に使用される理由の一つです。