Bisturies elctricos Franco Simini Daniel Geido Jorge Lobo

Bisturies eléctricos Franco Simini Daniel Geido Jorge Lobo Marcelo David núcleo de ingeniería biomédica facultades de medicina e ingeniería universidad de la república 2009

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 hay: • Efecto Joule • Absorción EM • > 3. 5 MHz sólo EM Se usan distintas f para diferentes efectos sobre las células

¿ se puede usar I 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 = 0. 04 cm 3 Se volatiliza en 1 segundo si recibe 100 W

¿Cómo se logra concentrar energía ? 1 2 mm de contacto 1000 W / cm 2 1 W / cm 2 30 mm x 30 mm = 10 2 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 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 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 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 punta Electro bisturí (monopolar) 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”, 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 cm 2 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$ - 20 K$)

referencias Webster, J - "Medical Instrumentation. Application and design", 3 ra 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