BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Aplikasi dari teknologi di bidang elektro telah merambah hingga ke dunia

kedokteran. Penggunaan aplikasi teknologi elektro telah membuat dunia kedokteran

berkembang pesat. Berbagai permasalahan di dunia kedokteran yang semula sulit

untuk diselesaikan akhirnya mampu untuk diatasi. Salah satu diantaranya adalah

permasalahan dalam bidang pembedahan.

Dalam pembedahan konvensional, setelah kulit pasien dibedah, maka pada

kulit pasien tersebut terjadi pendarahan dengan proses pembekuan darah yang

lambat. Akibatnya akan fatal, jika proses pembekuan darah terlalu lambat maka

proses pendarahan akan berlanjut dan bisa mengakibatkan pasien kehilangan darah

dengan jumlah besar. Proses pembekuan darah yang lambat pada metode

konvensional diakibatkan karena pisau pembedah hanya berfungsi sebagai pemotong

lapisan kulit tapi tidak bisa mempercepat proses pembekuan darah.

Saat ini, ditemukan teknologi Electrosurgical Unit(ESU). Pada aplikasi

teknologi ini, tepi yang tajam pada pisau dialiri oleh arus listrik frekuensi tinggi.

Pemberian arus listrik frekuensi tinggi pada tepi pisau pembedah membuat proses

pembekuan darah pada jaringan yang terpotong menjadi lebih cepat dibanding

metode konvensional. Akibatnya, resiko pasien kehilangan banyak darah semakin

kecil. Pada makalah ini, akan dibahas lebih jauh mengenai aplikasi dari

Electrosurgical Unit(ESU).

1.2 Tujuan

1. Mempelajari prinsip kerja Electrosurgical Unit (ESU).

2. Memberikan informasi tentang penggunaan Electrosurgical Unit (ESU) pada

dunia bedah.

1

BAB II

DASAR TEORI

2.1 Definisi

Electrosurgery engan menggunakan energy RF(Radio

Frekuensi) 300kHz sampai dengan 3 MHz untuk memotong dan

membekukan tissue/ jaringan, yang mana tergantung pada efek

panas yang disebabkan oleh arus listrik frekuensi tinggi melalui tepi

yang tajam.

Pada cut current mode, jaringan dipotong menggunakan

elektroda yang mengenai jaringan dan kapiler yang mana goresan

tersebut tersegel kembali (kering) karena jaringan menyusut. Oleh

karena itu cara ini sering disebut “Bloodless Surgery”/ Bedah tanpa

darah.

Pada Coag Current Mode, Jaringan dibekukan dengan

menggunakan discharging RF dari elektroda ke jaringan, sehingga

terjadi loncatan energy yang dapat menghentikan pendarahan.

Dengan prosedur yang tepat, proses kesembuhan pasca operasi

akan menjadi lebih cepat.

Gambar 1. Prinsip kerja Electrosurgical Unit (ESU)

2

Blok diagram dari salah satu jenis ESU sendiri dapat dilihat dalam gambar 2 berikut.

Gambar 2. Blok Diagram ESU

2.2 Klasifikasi Daya ESU

Electrosurgery generator diklasifikasikan menjadi:

Microsurgery (10-50 watt)

Low power ( 50 – 100 watt)

Middle power (100-200 watt)

High Power (300-400 watt)

Gambar sirkuit generator secara simple dapat dilihat dalam gambar

3 berikut.

Gambar 3. Simple Generator sircuit

2.3 Mode Operasi

Terdapat dua macam tipe mode operasi, yaitu monopolar dan bipolar.

Monopolar: Seperti terlihat pada gambar dibawah, arus RF dipancarkan melalui

elektroda yang memiliki densitas tinggi yang dikenal dengan istilah elektroda aktif

3

dan kembali ke densitas yang rendah atau area yang menyebar sebagai tempat

kembali. Bentuk Curva Load respon datar dari impedansi rendah ke tinngi.

Gambar 4.(a) kurva respon beban, (b) mode monopolar

Jalannya arus yang terjadi:

Generator →Active Electrode→Patient→Patient Return Electrode→Generator

Bipolar: Seperti yang terlihat pada gambar dibawah, pada mode operasi ini,

dispersive elektroda sebagai tempat kembali tidak ada. Bipolar instrument terdiri dari

dua kutup, satu kutup berfungsi sebagai elektroda aktif dan yang lainnya elektroda

tidak aktif/ pasif. Arus RF mengalir diantara dua kutub melalui jaringan dan kembali

ke generator. Kurva Load Respon mode bipolar tajam menuju puncak pada 150 ohm

dan jatuh dengan cepat berbanding terbalik dengan impedansi.

Gambar 5.(a) kurva respon beban, (b) mode bipolar

Jalannya arus yang terjadi:

Generator →Active Electrode→Electrodes tips→Generator

2.4 Teknik Electrosurgery

Ada beberapa teknik dalam electrosurgery dengan menggunakan macam-

macam bentuk elektroda dan beberapa mode arus.

4

2.4.1 Incising Tissue/ Menggores jaringan

Recommended Current Mode: Pure CUT or BLEND 1

Typical Electrode: Blade Type

Efek pada jaringan : penggoresan bersih dengan PURE CUT. Goresan yang

dihasilkan tergantung pada mode arus dan kecepatan gerakan penggoresan.

Gambar 6. Mode incising tissue

2.4.2 Exising Tissue

Recommended Current Mode: Pure CUT or BLEND 1

Typical Electrode: Loop Type

Efek pada jaringan: jika penghilangan (excision) untuk biopsy, digunakan Seting

Pure Cut atau Blend 1 dan gerakan yang cepat pada jaringan akan menghasilkan

sample jaringan untuk pathology, jika penghilangan untuk mengangkat jaringan

berpenyakit seting Blend 2 atau 3 dengan gerakan yang lambat pada jaringan akan

meninggalkan dinding yang membeku.

Gambar 7. Mode Exising Tissue

2.4.3 Desiccation/ Pengeringan

Recommended Current Mode: BLEND 2 or BLEND 3

Typical Electrode: Blade, Blunt Needle, or Ball Type

5

Efek pada jaringan: Ini merupakan teknik paling destruktif, mirip dengan

pengeringan menggunakan laser. Kedalalaman necrosis ditentukan oleh mode arus,

level daya, panjang penetrasi ke dalam jaringan.

Gambar 8. Mode Desiccation

2.4.4 Fulguration

Recommended Current Mode: COAG (Cone Spray Mode Displayed)

Typical Electrode: Blunt Needle (Pinpoint) or Ball Type (Cone Spray)

Gambar 9. Mode Fulguration

2.5 Kondisi yang mempengaruhi Impedansi dan Performance

Ketika operasi berlangsung, baik mode monopolar ataupun mode bipolar

dengan tipe CUT atau Coag current, daya yang diperlukan akan terus berubah,

tergantung dari impedansi yang dikembalikan kembali generator dari beban.

Perubahan ini terjadi akibat beberapa factor, antara lain basah atau kering bagian

yang dioperasi, kerapatan permukaan dari elektroda yang digunakan kontak dengan

jaringan tubuh. Sebagai contoh, orang yang gemuk bukanlah konduktor yang baik.

Beberapa contoh berikut menggambarkan beberapa kondisi yang mempengaruhi

reflected impedance.

6

2.5.1 Impedansi dan Kebutuhan daya tergantung pada cairan

Impedansi terendah atau arus tertinggi terjadi ketika ESU memotong jaringan

pada kondisi basah atau berair. Hal ini dapat dimisalkan dengan mengisi wadah

plastik dengan air. Impedansi sumber dari power oscillator dan output sircuit harus

sangat rendah untuk melanjutkan memotong

Gambar 10. Ilustrasi ketika kondisi basah

2.5.2 Active Elektrode Resistance

Jumlah daya yang dikirimkan tergantung pada active electrode-to skin

resistance (RE).

Gambar 11. ESU equivalent circuit

1. RE tergantung pada seberapa kontak elektroda dengan jaringan

(Diubah/dikendalikan oleh pembedah)

2. RI, RE: Internal resistance

3. RB: Body resistance

4. RR:Return electrode resistance

7

Daya maksimum yang dihantarkan ke pasien adalah: RE=RI+RB+RR

2.6 Mode operasi monopolar

Pure Cute Mode

Mode operasi ini adalah yang paling sering digunakan untuk menggores atau

menghilangkan jaringan. Mode ini menggunakan arus murni tanpa modulasi, dan

telah difilter.

Variable Blend Mode

Mode operasi ini digunakan ketika jaringan berserat atau ketika pengeringan luka

ingin ditingkatkan. Mode ini menggunakan arus yang dimodulasi dengan duty cycle

yang dapat diatur. Tipe Blend 1, 2 atau 3 memiliki duty cycle yang khas.

Coag Mode

Mode ini digunakan untuk pembekuan jaringan. Memiliki duty cycle yang khas yaitu

6%on dan 94%off.

Gambar 12. Tipe-tipe yang digunakan

2.7 Mode operasi bipolar

Salah satu keuntungan dengan menggunakan mode ini adalah tidak

diperlukannya elektroda kembali. Salah satu aplikasi mode ini adalah untuk menjepit

pembuluh darah dan menghentikan pendarahan. Fungsi mode ini ditampilkan dalam

gambar 12 berikut.

8

Gambar 13. Aplikasi mode operasi bipolar

2.8 Elektroda

Elektroda dihububungkan dengan RF Power Generator. Terdapat dua jenis

elektroda yang digunakan yaitu aktif dan pasif.

1. Elektroda Aktif: Elektroda dengan ukuran kecil ( tebal sampai 1mm dan lebar

sampai dengan 10 mm). Macam-macam elektroda dapat dilihat dalam gambar

13 dan 14.

2. Elektroda Pasif (Neutral, Return): memiliki fungsi sebagai elektroda

pengembalian dari pasien untuk memindahkan arus dari pasien secara aman.

Bentuk elektroda pasif dapat dilihat dalam gambar 15.

Gambar 14. Elektroda aktif tipe pemotong

9

Gambar 15. Elektroda aktif tipe pembeku

Gambar 16. Elektroda Pasif/ Kembali

2.9 Oscillator

Oscillator Colpitts adalah salah satu cara untuk menghasilkan osilasi

frekuensi tinggi dengan menggunakan LC, penggunaan rangkaian LC pada oscillator

memiliki keuntungan dapat menghasilkan frekuensi tinggi daripada yang

menggunakan op-amp hanya sampai 1 MHz karena keterbatasan bandwidth.

Oscilator LC ini mempunyai frekuensi kerja 1 sampai dengan 500 MHz. Karena

frekuensi yang digunakan diatas funity op-amp, maka digunaknlah BJT atau FET

sebagai penguat.Gambar 17 (a), (b) dan (c) menunjukkan rangkaian oscillator

Colpitts dan rangkaian ekuivalennya.

Gambar 17(a). Rangkaian oscillator Colpitts

10

Gambar 17(b). Rangkaian Ekuivalen

Gambar 18(c). Rangkaian Oscillator Colpitts FET

11

DAFTAR PUSTAKA

Anonim.2007. Electrosurgical Unit Diathermy Machine.

Ronald L. Bussiere, B.S.E.E.1997. Principles of Electrosurgery. Tektran

Incorporated: Washington

Malvino, Albert Paul .2004. Prinsip-prinsip Elektronika jilid II.Jakarta : Salemba

Teknika

12

ELECTROSURGICAL UNIT (ESU)

Disusun untuk memenuhi tugas mata kuliah Elektronika Kedokteran

Oleh

Ananta Kunara 0610630012

Angger Baskoro 0710630008

Fajar Mit Cahyana 0610630037

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

MALANG

2010

13