Разрез! История хирургии в 28 операциях

В каменном веке хирурги пользовались камнями. Родоначальник многих народов Авраам совершал обрезание при помощи каменного ножа (глава 3). Скальпель греков делался из бронзы, римлян – из железа, а мы сегодня используем сталь. Благодаря новым технологиям за последние сто лет появились новые ножи. Например, так называемый пьезоэлектрический эффект (который известен благодаря гидроакустической системе обнаружения подводных лодок) применяется в операциях при помощи инструмента, который осуществляет режущую вибрацию для остановки кровотечения и разрезания. Вскоре после того, как радиоактивное излучение (ядерная энергия) стало технически управляемым, гамма-лучи использовались для разрезания с помощью так называемого гамма-ножа. Вскоре после разработки микроволновой техники (например, микроволновых печей) в хирургии стали применять и ее, то же самое относится и к лазерной технологии. Однако самым успешным инструментом оставался простой электрический нож, который появился в хирургии вскоре после того, как электричество повсеместно вошло в повседневность (электрическая лампочка).

Уже в 1875 году проводились эксперименты с нитями накаливания для прижигания кровотечений. Это называлось электрокаутеризацией, от латинского слова cauterium, что означает «раскаленное железо». Однако проволока становилась слишком горячей и сжигала окружающие ткани в большем объеме, чем предполагалось. Этот метод был медленным, ненадежным, и к тому же опасным.

Французский физик Жак Арсен д’Арсонваль продолжал размышлять над этим вопросом. Он знал, что электроэнергия вырабатывает тепло, особенно в месте наибольшего сопротивления. Тело достаточно большое, чтобы проводить ток без высокого сопротивления, и электричество может беспрепятственно проходить через металлический нож. Поэтому наибольшее сопротивление возникает в точке, где соприкасаются тело и нож, точнее, на небольших участках кожи вокруг кончика электрического ножа, именно там, где при хирургическом вмешательстве требуется накал. Кроме того, оно присутствует только тогда, когда нож контактирует с тканью, не дольше.

Идея д’Арсонваля заключалась в том, чтобы свести к минимуму негативное воздействие электричества на тело, применяя для передачи энергии переменный ток вместо постоянного. Переменный ток – это тот, который поступает из розетки. Из-за его парализующего воздействия на нервы, сердце и мышцы он опасен для жизни. Однако француз обнаружил, что этот нежелательный эффект пропадает, когда частота переменного тока повышается до более чем 10 000 герц. Первые хирургические генераторы переменного тока использовались уже в конце XIX века.

Электрический нож присоединяется кабелем к электрогенерирующему устройству. Чтобы замкнуть электрическую цепь, устройство должно быть подведено к пациенту через второй кабель. Пациент, таким образом, становится частью схемы. В наше время этот второй кабель прикрепляется к пациенту с помощью токопроводящей пластины, которая приклеивается к бедру. Поэтому хирург никогда не начинает операцию, не спросив предварительно операционную бригаду, приклеена ли пластина.

Как, собственно, накал останавливает кровотечение? Белки в крови и тканях из-за высокой температуры переходят из жидкого состояния в твердое, так же как белок в яйце становится плотным, когда вы его варите. Это специфическое свойство белков называется коагуляцией. Поскольку изменение вызвано электричеством, оно называется электрокоагуляцией. По мере того как повышается температура и на очень маленькую область ткани оказывается еще большее тепловое воздействие, клетки тела начинают разрушаться еще до того, как у белка появляется шанс коагуляции, так как вода в клетках сразу испаряется. Эффект в этом случае не кровоостанавливающий, а режущий.

Американский инженер Уильям Бови разработал более детальный принцип электрокоагуляции в двадцатые годы. Он создал генератор, который позволил значительно лучше контролировать количество энергии в тканях. Для этого он использовал переменный ток с частотой 300 000 герц. Его аппарат мог передавать электричество импульсами. Это называется модулированным переменным током. Кроме того, аппарат регулировал напряжение. Более высокое напряжение компенсировалось уменьшением числа импульсов в секунду, так что общая энергия не возрастала слишком сильно. Таким образом, появилась возможность вариаций между прижигающим и режущим эффектом, притом что мощность подаваемой электроэнергии осталась в безопасных пределах. С тех пор этот функциональный механизм неизменно используется в хирургии, а во многих странах электрокоагулятор все еще называют по имени его изобретателя – «Бови».

Аппарат Бови был введен в хирургию 1 октября 1926 года Харви Кушингом в Бостоне, хирургом, специализирующимся на единственном органе в организме, в котором кровотечение нельзя просто прижать, зашить или перевязать: на мозге. Кушинг – пионер нейрохирургии.