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Bisturies eléctricos

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

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Presentation Transcript

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

  2. 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

  3. electrobisturí • Dispositivo que transmite energía en forma controlada al tejido vivo con fines quirúrgicos. • Cortar, coagular, modificar piel, etc. • Diferente tejido, tamaño y profundidad

  4. 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

  5. ¿ se puede usar I a 50 Hz ? • Quedaría limitado al corte ? • No afectaría nada ? • Se percibiría ? recordar elementos de seguridad del paciente

  6. 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 cm3 Sea corte elemental 1 cm . 2 mm . 2 mm = 0.04 cm3 Se volatiliza en 1 segundo si recibe 100 W

  7. ¿Cómo se logra concentrar energía ? 1 mm2 de contacto 1000 W / cm2 1 W / cm2 30 mm x 30 mm = 10 cm2 de contacto

  8. se plantea un proyecto en base al principio de: • Un mismo circuito con impedancia concentrada, allí adonde se quiere concentrar la energía

  9. electrobisturí(monopolar) punta Electrobisturí(monopolar) llave paciente placa * * placa o electrodo “neutro” (que no lo es …)

  10. electrobisturí(bipolar) puntas Electrobisturí(monopolar) llave paciente placa

  11. 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

  12. 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”)

  13. 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)

  14. 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

  15. 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)

  16. electrobisturí(monopolar) < 500 KHz punta Electrobisturí(monopolar) paciente placa

  17. electrobisturí” radio emisión” > 3.5 MHz punta Electrobisturí(monopolar) paciente placa aislada“antena”

  18. Peligros • 1. Corriente de fuga por otro camino (por ejemplo equipo de ECG) • 2. Reducción de la superficie de la placa

  19. Foto tomada de Valley Lab 1. Descarga a tierra hacia un equipo de ECG conectado a tierra: ver quemadura con la forma del electrodo

  20. => La unidad del electrobisturí debe estar completamente aislada de tierra.

  21. 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

  22. electrobisturí (monopolar) Se despega la placa y el conductor toca el paciente punta Electrobisturí(monopolar) paciente placa = quemadura

  23. => 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)

  24. Electrodos de retorno(chapas) rem: 2 contactosno rem: 1 contacto tomado de Valley Lab

  25. electrobisturí “lápices”, electrodos oscilador RF modulador circuito de salida unidad de control fuente aislada * * muy aislada: 10 KV monitor de Z pedal, controles realimenta t Historia Cl. red

  26. 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)

  27. gráfica tomada de Valley Lab Carácterística de la fuente de corriente del eb Watt

  28. 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$)

  29. 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

  30. www.nib.fmed.edu.uy

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