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Bisturies eléctricos
Franco SiminiDaniel GeidoJorge Lobo
Eduardo Santosnúcleo de ingeniería biomédica
facultades de medicina e ingenieríauniversidad de la república
2010
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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)p
unta
ectro
bisturí(mono
placa
*
paciente* placa o electrodo “neutro” (que
no lo es …)
llave
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electrobisturí(bipolar)
puntas
ectro
bisturí(mono
placa
paciente
llave
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Diferentes efectosMax 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
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Diferentes efectosPotencia 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 efectosPotencia 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 efectosSin 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)p
unta
ectro
bisturí(mono
placa
paciente
< 500 KHz
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electrobisturí” radio emisión”p
unta
ectro
bisturí(mono
placa aislada“ant
paciente
> 3.5 MHz
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Peligros1. 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 ECGconectado a tierra: ver quemadura con la forma
del electrodo
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=> La unidad del electrobisturídebe 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
ectro
bisturí(mono
placa
paciente
= quemadur
Se despeg
a la placa y
el conduc
tor toca el pacient
e
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Dispositivo 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
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electrobisturí
oscilador RF modulador
unidad de control
circuito de salida
pedal, controles
“lápices”, asas,
electrodos
fuente aislada *
monitor de Z* muy aislada: 10 KV
realimenta t
Historia Cl. red
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Parámetros de proyectoAislación de fuente > 10 KVVout 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 - PWMVida media prevista 10 añosMantenimiento 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 eb
Watt
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En UruguayAprox 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. Applicationand design", 3ra ed, JW&S, 1998, Capítulo 13
Javier Macció “ELECTROBISTURI” en http://www.lumacnet.com/attach/bist.pdf
Fabricantes:http://www.valleylab.comhttp://www.erbe-med.com
http://www.minicomp.com.ar