Bisturies eléctricos Franco Simini Daniel Geido Jorge Lobo Marcelo David núcleo de ingeniería...
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Bisturies eléctricos
Franco SiminiDaniel GeidoJorge Lobo
Marcelo David
núcleo de ingeniería biomédicafacultades de medicina e ingeniería
universidad de la república
2009
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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
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electrobisturí
Dispositivo que transmite energía en forma controlada al tejido vivo con fines quirúrgicos.
Cortar, coagular, modificar piel, etc.
Diferente tejido, tamaño y profundidad
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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
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¿ se puede usar I a 50 Hz ?
- Quedaría limitado al corte ?- No afectaría nada ?- Se percibiría ?
recordar elementos de seguridad del paciente
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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
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¿Cómo se logra concentrar energía ?
1 mm2 de contacto
30 mm x 30 mm = 10 cm2 de
contacto
1000 W / cm2
1 W / cm2
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se plantea un proyecto en base al principio de:
Un mismo circuito con impedancia concentrada, allí adonde se quiere concentrar la energía
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electrobisturí(monopolar)
punta
Electrobisturí(monopolar)
placa *
paciente
* placa o electrodo “neutro” (que no lo es …)
llave
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electrobisturí(bipolar)
puntas
Electrobisturí(monopolar)
placa
paciente
llave
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Diferentes efectos
Max potencia: “evapora” o corta. Es una “onda totalmente filtrada”
y = sin tTípico:
350 KHz, 1000 Vpp (100 W sobre 10 Kohm)rara vez más de 300 W
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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”)
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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)
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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
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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)
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electrobisturí(monopolar)
punta
Electrobisturí(monopolar)
placa
paciente
< 500 KHz
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electrobisturí” radio emisión”
punta
Electrobisturí(monopolar)
placa aislada
“antena”
paciente
> 3.5 MHz
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Peligros
1. Corriente de fuga por otro camino (por ejemplo equipo de ECG)
2. Reducción de la superficie de la placa
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Foto tomada de Valley Lab
1. Descarga a tierra hacia un equipo de ECG conectado a tierra: ver quemadura con la forma del electrodo
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=> La unidad del electrobisturí debe estar completamente aislada de tierra.
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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
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electrobisturí (monopolar)
punta
Electrobisturí(monopolar)
placa
paciente
= quemadura
Se despega la placa y el
conductor toca el paciente
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=> Para evitar que la Z de contacto con la
placa aumenteDispositivo de monitoreo de placaDebe haber dos placasCorta la potencia ni bien inicia a
despegarseEvita quemaduras(se llama REM “return electrode monitor)
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Electrodos de retorno(chapas)
rem: 2 contactosno rem: 1 contacto
tomado de Valley Lab
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electrobisturí
oscilador RF
modulador
unidad de control
circuito de salida
pedal, controles
“lápices”,
electrodos
fuente aislada *
monitor de Z
* muy aislada: 10 KV
realimenta t
Historia Cl. red
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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)
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gráfica tomada de Valley Lab
Carácterística de la fuente de corriente del ebWatt
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En Uruguay
Aprox 600 bisturies en uso80% 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$)
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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
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