Akustische Messungen zur Beurteilung des Schädigungspotentials von Ultraschalldissektoren infolge unerwünschter Wirkungen auf den menschlichen Körper

Ultraschalldissektoren werden in der offenen und endoskopischen Chirurgie zum Schneiden von Gewebe mit möglichst geringem Blutverlust und zur Koagulation eingesetzt. Dabei wird das Operationsinstrument, meist verschieden geformte Klingen, mit Hilfe eines Hochleistungs-Ultraschallwandlers zu Schwingungen mit Amplituden von etwa 50 pm und Frequenzen im Bereich des Ultraschalls (55,5 kHz) angeregt. Über die in Luft und Wasser abgestrahlten Schalldruckpegel dieser Instrumente und deren eventuelles Schädigungspotential ist bislang sehr wenig bekannt. Im Rahmen einer Vereinbarung zwischen der Ethicon Endo-Surgery GmbH, der Chirurgischen Klinik I im Zentrum für Chirurgie des Universitätsklinilcums Leipzig und der PTB über eine wissenschaftliche Zusammenarbeit auf dem Gebiet der „Schädigung des menschlichen Körpers infolge unerwünschter Wirkungen bei der Anwendung eines Ultraschalldissektors“ (PTB-Vorhaben Nr. 1402) sollten erste in-vitro-Messungen der Temperatur in Gewebe und des in Wasser und Luft abgegebenen Ultraschalldruckpegels durchgeführt werden. Ferner sollte geprüft werden, inwieweit diese Messdaten für eine Beurteilung des eventuellen Schädigungspotentials eines Ultraschalldissektors herangezogen werden können. Für die Durchführung der geplanten Messungen wurden von der Ethicon EndoSurgery GmbH unterschiedliche Instrumente zur Verfügung gestellt. Diese lassen sich in Koagulationsscheren, gebogene Klingen, Dissektionshaken und Ballkoagulatoren einteilen (Abb. 1.1). Die Ultraschalldissektoren werden auf ein entsprechendes Handstück geschraubt. In diesem Handstück befindet sich ein Wandler, der den von einem elektrischen Generator gelieferten Wechselstrom in eine harmonische mechanische Schwingung von 55,5 kHz wandelt. Diese wird auf den ausgewählten Aufsatz in Form eines Ultraschalldissektors (Klinge, Schere etc.) übertragen. Alle Instrumente werden jeweils durch einen Generator (Typ GEN 22) angeregt. Über einen Fußschalter können fünf Leistungsstufen gewählt werden. Für die durchgeführten Messungen zur Bestimmung des in Luft abgegebenen Schalldruckes (Abschn. 3) wurde stets mit der höchsten Leistungsstufe gearbeitet. In allen anderen Fällen werden die verwendeten Leistungsstufen in Verbindung mit den Messergebnissen benannt.