手術室に配属になって、初めて電気メスを見たとき、ちょっと意外な気がしました。だってイメージとぜんぜん違ったんですもん。
電気メスと言うからにはいかにも「メス」っぽい形をしているのかと思ったら、意外や意外、安っぽいプラスチックのスティックにぴょこんと金属端子が飛びだしているだけのシロモノ。勝手に、もっとカッコイイものをイメージしていただけに、なんだかがっかりでした。
現代手術室では、どんな手術でもなくてはならないくらいにポピュラーな道具、電気メスですが、どういう仕組みで切れるのか?、凝固モード、切開モード、スプレーモードの違いなど意外と知られてないような気がします。
手術室にいるとあまりにあたりまえすぎて、日頃あまり意識していないME器機 『電気メス』 について取り上げてみようと思います。
◆ 電気メスの仕組み
電気メスの先端を見てみると、どう見ても「刃」という形はしていません。ただの金属の薄い板で、研いであるようには見えない。スイッチを押さずに皮膚をひっかいたところであたりまえのように切れません。
それでは、いったいどういう仕組みで切れるんでしょう?
一般に電気メスという言い方をしますが、高周波電気メスという言い方をしたほうが正確かもしれません。電気メス本体の中で、高周波の強力な電気を発生させて、それを電気メスの先端から人体に流すという仕組みになっています。
要は感電させているのと同じわけですが、あえて高周波を使っているというのがミソ。例えば普通のコンセントの電気を人体に流すと、ビリビリっというショックを感じて、下手すると死んでしまいます。コンセントの電気というのは、50Hzとか60Hzという低周波で、一秒間に50回、プラス・マイナスが入れ替わる交流波になっています。
50Hz程度の周波数では、人体の神経系が過敏に反応してしびれたように感じてしまうのですが、このプラス・マイナスが入れ替わる回数を桁違いに増やしていく(高周波にするということです)と、人体の神経系にはほとんど影響しなくなります。
で、高周波になると分子レベルでの影響力が強くなり、主に水分子へ激しい揺さぶりを掛ける作用が強くなって急激な加温効果がでてきます。つまり電気メスの電極を接触させた部分の人体組織内の水分子が激しく振動するため熱が発生、瞬間に数百度に熱せられた水分は爆発するように蒸発し、そのときに周りの組織を一緒にはじき飛ばす、よって電気メスを当てた部分の組織が切れるというわけです。
よく勘違いしている人がいますが、電気メスの先端が熱くなって、熱で焼き切っているわけではないんです。熱くなるのは人体組織そのものなんですね。
言ってみれば、電気メスの仕組みは電子レンジと同じようなものです。電子レンジの中が熱くなるわけではなく、熱くなるのは食材だけ。不思議に思った人はいませんか?
あれは、高周波の電磁波を食材に当てることで、食材内の水分子に揺さぶりを掛けて、食材自体が内部から摩擦熱で熱くなるように働きかけているんですね。水分子が含まれない陶器やプラスチックなどが熱くならないのはそのためです。
◆切開モードと凝固モード
電気メスにはふたつのボタンスイッチが付いています。普通電気メスを使うのはDr.ですから、我々はあまり意識していませんが、電気メスには、切開と凝固というふたつの使い分けがあります。
切開(cut)モードというのは、先ほど説明した高周波を連続して発生させるモードです。高周波エネルギーによって、人体組織は瞬間にして数百度に熱せられますので、体内の水分が瞬時に気化して蒸発します。
あまりに一瞬のことなので、ほとんど小爆発と言っていいくらい。その爆発によって組織が一緒に吹き飛ぶので、見た目的には切れたようになる、これが切開モードです。サクサクと切れていく反面、血はダラダラと出てきます。なぜなら、あまりに瞬間的すぎて、周りの組織を焦がすような作用はまったくないんですね。
凝固(coagulation)モードというのは、やや弱めの高周波を断続的に発生させるモードです。切開モードでは、瞬間的に数百度に熱せされるため、組織がはじけ飛んでしまい、焦げることはないと言いました。
凝固、すなわち止血作用を持たせるためには、温度が数百度まで上がらないように100℃程度に抑えればいいわけで、そのために弱い出力を断続的に発生させて、組織の温度が約100℃をキープできるように調整しています。(ちょっと余談ですが、組織を100℃程度に加熱すると凝固(止血)できる仕組みは、ゆで卵の原理と同じです。人体組織は卵と同じタンパク質でできていて、タンパク質は70℃~100℃くらいで変性を起こして固まるという性質があります。)
このように電気出力の出し方を変えることで、同じ電気メスに切開と凝固の両方の機能を持たせることができるわけです。
実際のところ、純粋な切開モードで電気メスを使用することはあまりありません。ただ切れるだけで、それだったらメスで切ってもあまり変わりないわけですから。わざわざ電気メスを使うのは、止血しながら切れるという恩恵にあずかりたいわけで、そのためにあるのが、切開モードのなかのブレンドモードです。(本体側の操作パネルで設定します)
これは高周波の断続具合をコントロールして、凝固させながら組織を切れるように調整されたモードです。電気メスの出力設定をするときに、pure ではなく、blend を選択するのはそのためです。pure というのは純切開で、まちがってこのモードにしておくと、切れば切るほどドバドバと血が出てくるので、すぐにDr.に「おかしい!」と言われると思います。
◆ 電気メスを安全に使うためには
以上、下手な説明ではありましたが、電気メスの仕組みと、凝固/切開モードの違いについてご理解いただけたでしょうか?
次にお話しするのは、電気メスを安全に使うために知っておきたい事柄です。
いちばん重要なのは、やっぱり対極板についてでしょう。
電気メスを使うときには、対極板が必要です。
なぜか? 理屈は簡単です。電気にはプラス・マイナスがあって、ふたつの線を繋げてやらなければ使えないからです。小学校の頃の豆電球の実験を思い出してみてください。電球をつけるためには必ずふたつの線を繋げなければいけませんよね。
電気メスのふたつの線というと、ひとつは電気メスの刃先で、もうひとつが対極板というわけです。電気メスの先から人体に流れ込んだ電気は、対極板を伝って電気メス本体に戻っていきます。対極板がなければ電気が流れるためのループができませんので、電気メスは使えません。
ただ使えないだけならいいのですが、実際は対極板を使わなくてもたぶん多少は切れます。どうしてかというと、手術台を通して電気が地面に逃げる働きがあるために多少は電気が流れてしまうんですね。
ただし、この場合、正式な電気ループが形成されていませんので、電気抵抗が非常に大きく、余計な熱を発生させる危険があります。特に手術台の金属部分に患者の体が触れていると、そこから電気が流れ出ていき、その接触部分にヤケドを形成する可能性があります。
おなじようなことは対極板が正しく貼られていない場合にも起こり得ます。体毛が多くて対極板の接触面積が小さい場合、対極板を貼っていた部分に発赤や熱傷が生じる場合があります。
ですので、対極板を確実に貼るというのが、電気メスを安全に使う上での最大のポイントです。最近の電気メスは、対極板の電極を刺さない限りエラー音がなって、電気メスが使えないように安全対策がなされています。それを有効に活かすためにも、対極板は、患者さんの体に貼った後で、コードを本体に接続するという手順を守ることも重要です。最初から電極コードを本体に繋げてしまうと、貼り忘れがあってもエラー音は鳴らず、とりあえず電メスは使えてしまいますので、とっても危険。
さらに細かい話をすれば、対極板を貼るのは脂肪組織が多い場所(臀部、腹部、大腿、ふくらはぎ)にするとか、消毒で濡れてしまう可能性があるときは防水テープでシールする、コードは束ねたり、ループ状にしないなど、電メスを安全に使うポイントはいくつかありますが、省略します。もし詳しい話を聞きたいということでしたら、リクエストいただければ、また書きたいと思います。
◆バイポーラとは?
最後は、電気メスの一種であるバイポーラについて少しお話ししておきます。バイポーラも仕組みは基本的に電気メスと同じです。凝固モードに特化させて、2本端子になっている点を除けばまるきり電気メスと同じです。たいていの電気メス本体は、バイポーラを繋げるための端子も付いてますよね。
バイポーラ鑷子は、鑷子の先がふたつの電極になっていて、その間に電気が流れます。なので対極板は必要ありません。バイポーラ鑷子の先でつまんだ部分にだけ電気が流れますので、ピンポイントでの止血効果があります。
バイポーラは止血効果を期待してのものなので、バイポーラ・コアギュレータという言い方をする場合もあります。先ほどもちらっと書きましたが凝固のことを英語でコアギュレーション coagulation といいます。凝固させるという意味の動詞であるcoagulate + er でコアギュレータ。余談になりますが婦人科手術などで腹腔内で固まった血餅のことを”コアグラ”なんて言い方をしますが、これも同じ語源です。
最後にまた用語に関するウンチクですが、バイポーラ bipolar のbiというのは、「ふたつの」という意味の接頭語です。二ヶ国語を話せる人のことをバイリンガル bilingual なんていいますよね。ポーラ polar というのは日本語にすると「極」です。北極のことをNorth Pole、南極をsouth poleと言いますが、この場合は電極という意味です。つまりバイポーラ=「ふたつの電極」。
ふつうの電気メスのことをモノポーラという言い方をするのを聞いたことがあると思いますが、monoというのは「ひとつの」を意味する接頭語です。ステレオ音声にたいしてモノラルなんていいますよね。(J&J社の縫合糸、モノクリルとバイクリルもおそらく同じ由来だと思います。)
このことからも高周波切開凝固装置には、モノポーラとバイポーラがあって、モノポーラはもうひとつの電極である対極板が必要であって、通称電気メスといえばモノポーラのことを指す。そんなふうにご理解下さい。
コメント
こんにちは。中央材料室に勤めて1年になります。
器材の名前は覚えてきましたが、使用方法や仕組みがわからないものも多いので
大変勉強になりました。
これからもいろいろ勉強させてください。
ころっぺさん、コメントありがとうございました。
中材の皆さんにはいつもお世話になっています。なんといっても器械に強い中材スタッフ、よく新人さんの器械カウントを見てもらったり、うちらも色々聞いちゃってます。
中材スタッフは外注に移行する病院が多いようですが、ころっぺさんのところはどうなんでしょう?
うちは自前の職員なので、夕方はオペ室の方の掃除を手伝いに来てくれたり、とっても強い仲間意識の元、働かせてもらってますよ。
何年かぶりにオペナースに復帰した者です。
いろいろと勉強になることが書かれておりとても参考になっています。
教えてほしいことがあります。
今、剃毛と対極板のことについて調べているのですが、なかなかよい回答にめぐりあえず、困っています。
対極板を貼る位置の体毛ってどのくらいまでなら、熱傷などの障害を起こすことがないのでしょうか。
AEDのパットを貼るときも、「体毛が濃い場合は除毛を」とセットの中に剃刀が入っていますが…実際どのくらいまでの体毛ならば大丈夫なのでしょうか…
詳しいことが知りたければリクエストを、とありましたので、漠然とした疑問ですが質問を書かせていただきました。
良い文献などがありましたら含めて教えてください。
お願いいたします。
nosukeさん、はじめまして。
ちょっとしたことでもご質問いただけると「もっと勉強しなくちゃ」という思いが湧いてきて、たいへん励みになります。どうもありがとうございました。
さてご質問の対極板と体毛の話ですが、私自身も具体的な文献やデータを見たことはありませんが、おそらくメーカー側には実験データとして情報があるはずですよ。ただし具体的な「どの程度の体毛」という記述ではないと思いますが、、、
対極板っていうのは、電気抵抗が問題で、それは接触面積に大きく関係してきます。
接触面積が何平方センチで、どの程度のインピーダンスが得られるから、成人用としてはこの大きさあれば充分、そんな風な計算に基づいて対極板は設計されているはずですので、体毛によってどの程度の接触面積にまで減ってしまったらアウトかということは計算できるはずです。
あとはちょっと大がかりになりますが、MEさんなんかと協力して実際の電手抵抗を測定してみるという手もあるかもしれませんよ。看護研究になる、、、かな?(笑)
ということで、今のところ文献は提示できませんが、出入りの電メス業者さんに問い合わせればきっと参考になるデータが得られると思いますよ。
はじめましてo(^o^)o
電メの仲間!?の「ニードルチップ」「メガダイン」について詳しく載ってるものがあれば教えてください。
みきんこさん、はじめまして。
メガダインって言葉、初めて聞きました。
ちょっとネットで調べてみましたが、電気メス製造メーカーの名前じゃないですか?
http://tyvek.co.jp/medical/rx10-1.html
特別なモノではなく、ただの固有名詞な気がします。。。。
はじめまして!私も福岡の某病院の手術室スタッフです。はじめてホームページを拝見させていただきました。凄いですね!勉強になります。私も負けないように勉強したいです。
私も日々勉強しながら知ったかぶりしているだけです(笑)
これが病棟業務のノウハウとか、調べれば腐るほど文献・ウェブサイトが出てくるような世界だったら、きっとここまでハマらなかったと思うんです。
いままでなかった情報源を作りたい。ただそれだけです。どうぞ今後ともご贔屓に(^^)
管理人様
お礼が遅くなり申し訳ありません。
貴重なご意見どうもありがとうございました。
麻酔科の医師からもメーカーに問い合わせてみたら?と言われていた所でして・・・
いろいろと参考になりました。
これからもご相談することがあるかと思いますが、よろしくお願いいたします。
nosukeさん、もうひとつ思い出したことがあったのですが、AEDの場合は、体毛で有効な電気的接触がとれていない場合は、「パッドが貼られていない」と本体が認識、先の行程に進めないようになっています。おそらく電気抵抗で判断していると思うのですが、このあたりの仕組みも参考になるかもしれませんね。
> AEDのパットを貼るときも、「体毛が濃い場合は除毛を」とセットの中に剃刀が入っていますが…実際どのくらいまでの体毛ならば大丈夫なのでしょうか…
こんばんわ!はじめまして。
オペ室勤務をはじめてまだ数ヶ月の新人です。勉強の日々なのですが、わからないことがありましでお聞きしたいくて書き込みさせていただきました。
よろしくお願いいたします!
対極板を貼る位置についての質問です。
①直視下で観察できるところで装着面を確保できる場所
②血行のよい筋肉がたくさんある場所
③傷跡がない正常な皮膚面
に適切に貼付するとなっておりますが、これはなぜなのでしょうか・・・?
こんなたくさんお聞きしてすみません。。
いろいろ検索してみたいのですが、わからなくて困っています。
つってぃーさん
はじめまして。さっそくなんですが、
1.に関しては、電気メスが切れなかったり不調があった場合、まず確認するのは対極板が正しく張れているか、剥がれたり、液体が流れ込んで接触が悪くなっていないか、などをチェックするために見やすいところに貼るという理解でいいと思います。
2.電気メスの先端から体に流れ込んだ電気が、対極板に戻っていくわけですから、対極板の位置は人体の中でも電気が流れやすい場所に貼るのが理想です。そのために「血行のよい筋肉」という場所が重要になってきます。反対に対極板を貼るのに適していない場所は関節部とか細い上腕部など。皮下にすぐ骨がある場合、骨は電気を通しにくいので、わずかな皮下組織を通して電気が戻ることになり、抵抗が大きくなります。
3.これはいくつか理由がある気がしますが、瘢痕組織は電気を通しにくいという点と、あと皮膚表面に凸凹があると対極板がきちんと貼れないという点で、避けた方が無難ということなんだと思います。
もうご覧になったかもしれませんが、本記事中に紹介した小林メディカル社のウェブサイトにある『電気メスQ&A「より安全にお使いいただくために」』内の 「Q14対極板はどの様なところに装着するのがよいですか?」が参考になりますよ。
ありがとうございます。オペ室に勤務になり勉強会というものがありまして私に任されたのが対極板についてなのです。
資料作りと毎日の仕事に追われダウンすんぜんです。。
筋肉を選択するのは筋肉の性質に電気を通すというのがあるからですか?筋肉の生理学から学び直しているのですがいまいち結びつきません。先輩にもっと詳しくといわれ悩んでいます。
いや~、部署内勉強会といえどハイレベルですねぇ。
筋組織と脂肪組織の電気伝導率についても調べなくちゃいけないというのは、正直驚きました。
たぶん調べれば医家向けの参考書などに組織ごとの電気伝導率の一覧などが載っているんでしょうけど、面倒なので私ならこういって逃げると思います。
「血行のよい筋肉がたくさんある場所」
これは筋肉というより「血行の良い」というのが重要。電解質である血液に富んでいる部位の方が電気を流しやすい。脂肪組織よりは明らかに筋組織の方が血行がいいのは術野を見ていてもわかるでしょ?
こんな感じでお茶を濁してしまってもいいかも知れませんよ。
もし本格的に調べるのなら、筋の電気生理学はあまり関係ない気がします。要は組織として電気を通しやすいかそうでないかであって、塩水と真水、どっちが電気を通しやすいかというようなニュアンスの問題だと思います。運動とは直接関係ない部分なのでなので、電気生理学から答えを導き出すのは困難かと。。。私の勝手な解釈ですけど参考になりましたら。
先日、手術室の機器・器材による皮膚障害と褥瘡対策という研修に参加させていただきました。参加する前にこの項目を読んでいたので、講義内容がよくわかりました。今度、研修報告会をするのでこのブログも参考にさせていただきながら資料作成しようと思います。
metzenbaumさん こんにちは
飛び飛びに読ませて頂いていてすいません。
前々回の医龍を見て
切開モードと凝固モードという設定が
あるということ知ったんですが
確かに先が熱くなるような
イメージを持っていました
今回こちらの記事を読ませて頂
この電子レンジのような感じに
という説明で なるほど!
何故 ペースメーカー埋め込み者が
電メスを使用できないかが理解できました
ありがとうございます
初めて拝見しました。なかなか興味深い内容で勉強になりました。
06/09/08の書き込み記事「メガダイン」ですが、このページの一番最初の写真をクリックして拡大すれば、MEGADYNEの文字が見えると思います。米国の電気メス関連商品のメーカーです。「ニードルチップ」は、先端が尖っている(爪楊枝の様な)形状の電気メスのチップだと思います。ご参考までに。
くじらっこさん、メッセージありがとうございました。
私の書いたものでよければどうぞご活用下さい。
Lady-eさん、電気メスの仕組みについてはオペ室ナースでも
意外と知らないことが多いようです。まあ知らなくても仕事には
なんの支障もないのですが、知っているとトリビア的におもしろいかな
と思ってあの記事を書かせてもらいました。
電子レンジのような仕組みという表現は、いちおう私オリジナルの
つもり(^^) 電子レンジの仕組みをしらないといまいちピンとこないのが欠点なんですけど。
sirokumaさん、情報ありがとうございました。
メガダインはメーカー名だったんですね。ニードルチップも言われてみれば、針の先のような先端ってことで、納得です。うちでも口腔外科などで使っていました。
教えてくれてどうもありがとうございます。
はじめまして☆
大学3年の、みのです。
メスの話でこんなにも楽しめるなんて思ってもいなかったので、感激しました。
で、本題なのですが…
初対面(?)で申し訳ないんですが、質問させてください。
対極板皮膚反応っていうのは、皮膚のどういう状態ですか?今実習中で、わからなくて…(/_;)
対極板皮膚反応とは、察するに対極板のゲルに皮膚がかぶれて、赤発を生ずる事だと思われます。
sirokumaさん、ありがとうございます!
対極板がきちんと貼られていないことによる熱傷かなって思ってたんですけど、「それって皮膚反応…?」みたいな感じで。。
発赤かぁ!勉強になります。ありがとうございます♪
みのさんはじめまして。
対極板皮膚反応という専門用語があるのかはわかりませんが、対極板貼付部を術後チェックするというのは手術室看護のひとつとしてあります。
なぜ確認するのか?
ひとつはsirokumaさんがおっしゃるようにいわゆる「テープかぶれ」による皮膚の発赤の有無を見るという意味もありますが、対極板に関して言えば、やっぱり電気に関係したヤケドを意識していると私は理解しています。
最近の電気メスは接地が良くなってきたのであまりない聞きませんが、抵抗の多い貼り方をしていると、対極板が熱を持ってヤケドになってしまうということが昔はよくあったみたいです。そのことではないのかなぁという気がします。
最近の器械を使うかぎりは、現実問題としては「テープかぶれ」が原因と思われる発赤の方が多いと私も思います。
あっ詳しいご説明、ありがとうございます!
「対極板皮膚反応」は、実習先の病院のカルテに書かれていて…(>_<)なんじゃそら、的な(笑) 調べども調べども答えが見つからず悩んでいたので、ほんと助かりました! ありがとうございます♪
実習中だったんですね。
オペ室看護のことは教科書にもあまり書かれていないのでわかりにくい部分だと思います。指導担当の教員もオペ室経験がないかぎり知らないことが多いかも。またなにかありましたらお気軽にかき込み下さいね。
こんばんは。
私は工学系の大学で医用工学を勉強してるものですが医用機器の基礎知識が分かりやすくまとめられており大変参考になりました。
最後で疑問を持っている「モノポーラ」と「バイポーラ」ですが主に通信工学の分野でこの用語が使われ始め、モノポーラは正とゼロの信号が入っており、バイポーラは正とゼロ、負が入ってる信号のことを差しますよ。(細かい内容は無視)
おそらく電気メスの呼び方もここから派生していったのではないでしょうか?
ずいぶん前のお話なので,今更ごちゃごちゃと書いてもズレてるかも知れませんが・・・
電気メスは電子レンジとは原理が違います.
電気メスにより発生する熱は,
・生体組織とメス先との間の接触抵抗
・生体組織自体の抵抗
によるジュール熱です.抵抗に電流を流すと発生する熱,アレです.
一方,電子レンジで発生する熱は,物体の中に存在する極性物質(電気的な+と-を持つ物質.例えば水分子.)が,外部から加えられたマイクロ波(300MHz~300GHzの範囲の周波数を持つ電磁波)によって向きを高速で変え続けることによります.
温度というものは,もともと「物質がどれだけ激しく運動しているか」を表わす量です.つまり,マイクロ波によって物質は高速で運動させられており,これが温度を上げられた状態になります.このように発生した熱は誘電熱と呼ばれます.
マイクロ波治療というものがありますが,これこそ電子レンジと同じ原理です.体内に刺入した針状電極からマイクロ波(通常2450MHz)を発し,それが届く範囲のみが誘電熱により凝固されます.
マイクロ波治療で用いる針状電極は,いわば体内に刺入したアンテナで,単体で用います.電気メスのように対極板や対となる電極などが必要ありません.この点も,注目すべき点かと思います.
電子レンジやマイクロ波治療の周波数がなぜ2450MHzかと言えば,
・電波法により,使用してよい周波数帯が限定されている(ISMバンド)
・高周波になるほど発生させるコストが大
が理由のようです.
電気メスの周波数が数100kHz~数MHzである理由は,きっと
・感電しない程度に高周波に
・ただし高周波過ぎるとコストが上がるからそこそこに
といったところなのかな,と思います.電波法で定められたISMバンドである必要があるのかどうかは不明です.
以上,長々と失礼しました・・・
はじめまして。
歯科大学の大学院生の者です。
いつも大変勉強になります。
電気メスで筋を焼いた時のできる瘢痕(肥厚、硬さ)は、術後どのくらいの期間で平坦化しますでしょうか。
宜しくお願いいたします。
大学で教えています。瘢痕についてですが、筋肉は皮膚や腸管と異なり再生はしないので線維化した傷は一生残る筈です。
電気メスと電子レンジは大きな視点から見ると水分子の運動による発熱ですから原理は同じです。電気メスでも3MHzを越すものはアンテナを対極板として使えます。今の周波数の電メスを使う理由は一つしかありません。切りやすいから。
>>さらに細かい話をすれば、対極板を貼るのは脂肪組織が多い場所(臀部、腹部、大腿、ふくらはぎ)にするとか
対極板の接着部位は、比較的血行の良い筋肉組織ではないのですか?
一度ご確認ください。
Ope室管理を命じられ、60歳前に勉強中です。
とても分かりやすくスムーズに頭に入ってきます。ありがとうございました。
今後も宜しくお願いします。