Download Diapositivas de clase Electrobisturies

Bisturies eléctricos
Franco Simini
Daniel Geido
Jorge Lobo
Eduardo Santos
Cristian da Silva
José Pereira
núcleo de ingeniería biomédica
facultades de medicina e ingeniería
universidad de la república
2011
Electrobisturies
•
Objetivos de la clase:
– Entender el principio de funcionamiento de
los electrobisturies
– Conocer valores típicos de sus parámetros
– Plantear proyecto de eb en base a bloques
– Mantenimiento y cifras de uso en Uruguay
electrobisturí
Dispositivo que transmite energía en
forma controlada al tejido vivo con
fines quirúrgicos.
Cortar, coagular, modificar piel, etc.
Diferente tejido, tamaño y profundidad
Corriente y cuerpo humano
•
•
•
50 Hz, lo peor
< 200 KHz interfiere con fisiología
> 500 KHz se sabe poco pero hay:
• efecto Joule
• absorción EM
•
> 3.5 MHz sólo EM
Se usan distintas f para
diferentes efectos sobre
las células
¿se puede usar corriente a 50 Hz?
- Quedaría limitado al corte ?
- No afectaría nada ?
- Se percibiría ?
recordar elementos de
seguridad del paciente
Efecto térmico sobre tejido
1 Joule = 1 Watt . segundo
1 gramo de tejido tiene calor latente de 2.5 KJ
Si fuera agua tendría dimensiones de 1 cm 3
Sea corte elemental 1 cm . 2 mm . 2 mm = 0.04 cm 3
Se volatiliza en 1 segundo si recibe 100 W
¿Cómo se logra concentrar energía ?
1 mm2 de contacto
2
1000 W / cm
1 W / cm2
30 mm x 30 mm =
2
10 cm de contacto
se plantea un proyecto en base al
principio de:
Un mismo circuito con impedancia
concentrada, allí adonde se quiere
concentrar la energía
electrobisturí
(monopolar)
punta
Electro
bisturí
llave
(monopolar)
paciente
placa *
* placa o electrodo “neutro” (que no lo es …)
electrobisturí
(bipolar)
puntas
Electro
bisturí
llave
(monopolar)
paciente
placa
Diferentes efectos I
Max potencia: “evapora” o corta. Es una “onda
totalmente filtrada”
y = sin t
Típico:
350 KHz, 1000 Vpp (100 W sobre 10 Kohm)
rara vez más de 300 W
Diferentes efectos II
Potencia intermedia: “coagula” o “onda
parcialmente filtrada”
y = sin t con “duty cycle” de PWM bajo
Típico:
350 KHz, 1000 Vpp (8 W sobre 10 Kohm)
(coagular implica que “hierva”)
Diferentes efectos III
Potencia baja: “corte combinado” o “onda
completamente rectificada”
y = sin t con “duty cycle” intermedio
Típico:
350 KHz, 1000 Vpp (10 W sobre 10 Kohm)
Diferentes efectos
Sin contacto: “desecación”
y = sin t
con “duty cycle” variable
Típico:
350 KHz, 2500 Vpp (20 W sobre 100 Kohm)
Es un arco entre punta y piel, sin contacto
Mismo circuito
• Efecto de la corriente hasta 500 KHz
(lo más común)
• Efecto de “radioemisión” > 3.5 MHz
(tipo electrofisiología cardíaca para ablación
en cardiología)
electrobisturí
(monopolar)
punta
< 500 KHz
Electro
bisturí
(monopolar)
paciente
placa
electrobisturí
” radio emisión”
punta
> 3.5 MHz
Electro
bisturí
(monopolar)
paciente
placa aislada
“antena”
Peligros
1. Corriente de fuga por otro camino (por
ejemplo equipo de ECG)
2. Reducción de la superficie de la placa
1. Descarga a tierra hacia un equipo de ECG conectado a
tierra: ver quemadura con la forma del electrodo
Foto tomada de Valley Lab
=> La unidad del electrobisturí
debe estar completamente
aislada de tierra.
2. La placa se transforma en un
“punto” de contacto en lugar de
una serperficie
Por esto es importante tener
placas adhesivas y cuidar
que no se despeguen
electrobisturí (monopolar)
punta
Electro
bisturí
Se despega la
placa y el
conductor toca el
paciente
(monopolar)
paciente
placa
= quemadura
=> Para evitar que la Z de
contacto con la placa
aumente
Dispositivo de monitoreo de placa
Debe haber dos placas
Corta la potencia ni bien inicia a despegarse
Evita quemaduras
(se llama REM “return electrode monitor)
Electrodos de retorno
(chapas)
rem: 2 contactos
no rem: 1 contacto
electrobisturí
“lápices”,
asas,
electrodos
oscilador RF
modulador
fuente aislada *
unidad de
control
* muy aislada: 10 KV
monitor de Z
pedal,
controles
Historia Cl. red
circuito de
salida
realimenta t
Parámetros de proyecto
Aislación de fuente > 10 KV
Vout entre 300 V y 3 KV (9 KV en corte)
F entre 250 KHz y 2.5 MHz (tb 3.5 MHz)
W entre 80 y 200 W (difícilmente más de 150 W)
Tipos de modulación - PWM
Vida media prevista 10 años
Mantenimiento nulo (excepto accesorios errores uso)
“Chapas” 70 cm2 en muslo (adhesivas descartables)
Carácterística de la fuente de corriente del eb
Watt
gráfica tomada de Valley Lab
En Uruguay
Aprox 600 bisturies en uso
80% son “mono chapa” (sin rem)
accidentes son raros (chapa mal colocada,
exceso de potencia si no hay rem)
pocos de tipo bipolar (para dermatólogos)
tres marcas fundamentalmente (5 K$ - 20K$)
referencias
Webster, J - "Medical Instrumentation. Application
and design", 3ra ed, JW&S, 1998, Capítulo 13
Javier Macció “ELECTROBISTURI” en
http://www.lumacnet.com/attach/bist.pdf
Fabricantes:
http://www.valleylab.com
http://www.erbe-med.com
http://www.minicomp.com.ar
www.nib.fmed.edu.uy