Chirurgia
-
Upload
pricob-victor -
Category
Documents
-
view
6 -
download
0
description
Transcript of Chirurgia
-
Instrumente chirurgicale: Electrochirurgia, ablaiunea i laserul
Unitatea pentru electrochirurgie
Dispozitivele electrice utilizate n procedurile chirurgicale sunt larg rspndite n slile de operaii, fiind folosite pentru tiere i hemostaz (oprirea sngerrii). Aceste dispozitive , uneori numite i aparate pentru diatermie chirurgical, se folosesc pentru
incizarea esuturilor (tietre) distrugerea esuturilor prin deshidratare (desicare) i oprirea sngerrilor prin provocarea coagulrii sngelui (fulgurit)
Procedeul presupune aplicarea unei scntei RF ntre instrument i esut pentru a provoca nclzirea local i distrugerea esutului.
60 Hz 100 kHz 550-1550 kHz 54-880 MHz
Household
appliancesAM radio
TV
500 kHz-33 MHz
Electrosurgery
Frequency (Hz)
Cutting Desiccation
Nerve and musclestimulation
Fulguration / spraycoagulation
Fig.1 Domeniul de frecvene ale curenilor utilizai n medicin Unitatea de electrochirurgie de baz este prezentat n fig, 2.a. Puterea de nalt frecven necesar producerii unei scntei este produs de la un generator de putere, de nalt frecven. Puterea de operare a generatorului e dat de o surs de putere, a crei ieire poate fi uneori modulat pentru a produce forme de und mai adecvate unei anumite aplicaii. n acest caz, un circuit de modulare controleaz
Aplicaii de uz general
Stimulare nervoas i muscular
Electrochirurgie
Tiere (incizare)
Coagulare prin fulgurit
Desicare(uscare prin deshidratare)
frecvena
-
ieirea de la generator. Chirurgul controleaz aplicarea puterii de nalt frecven prin intermediul unui circuit de control, care determin cnd se aplic puterea la electrozi pentru a efectua o anumit aciune. Adesea, energia de la generator trebuie s fie la diverse nivele pentru diverse aplicaii specifice. Formele de und ale curenilor generai difer pentru diversele aplicaii. Pentru desicare i coagulare este nevoie de unde sinusoidale, ca n fig 2b. (250-2000kHz, rata 120/sec, tensiunea 300-2000 V, puterea 80-200 W). Pentru tiere, este necesar putere mai mare i tensiune mai mare, (500kHz-2,5MHz, u9kV, p100-750 W). Prin tiere se produce sngerarea la locul incizrii, iar chirurgul are nevoie de tiere fr sngerare, de aceea se combin cele dou forme de und.
(a) Schema bloc a unei uniti pentru electrochirurgie. (b) Trei forme de und de current electric sunt
disponibile la ieirea unit-ului de electrochirurgie, pentru diverse aplicaii
Sursa de putere
Generator de putere ridicat i nalt frecven
Circuit de cuplare
Electrozi
Modulator
Circuit de control
coagulare
tiere
Combinat, mixat
-
n funcionare, se aplic un electrod neutru pe pacient fie ca un electrod de arie mare aplicat pe coaps fie ca o plac mare de oel inox sub pacient. Bisturiul-electrod este de forma unui creion cu vrful fie punctiform, pentru tiere, fie aplatizat, pentru coagulare. Dac electrodul neutru nu face contact bun pe ntreaga suprafa, exist riscul provocrii de arsuri pacientului. La utilizarea n blocul operator se d atenie i riscului inflamrii anestezicului, dac acesta este inflamabil. De aceea trebuie luate msuri de etanare. Unele uniti de electrochirugie sunt dotate cu un dispozitiv de ventilare, astfel nct aer proaspt este trimis n jet n zona scnteii, astfel nct anestezicul este ndeprtat din zona de lucru.
Fig 3 Schema bloc a unei uniti tipice pentru electrochirurgie
(a) (b)
Fig.4. a) generator pentru electrochirurgie (cu sistemele de control necesare) b) switch de picior
RF oscilator Modulator Amplificator de putere
Circuit de ieire Electrozi
Sursa de putere Generator de funcii
Selector de mod
Circuit de control
ntreruptor de mn sau de picior
-
Electrosurgical
unit
Active
Patient
Return
(b)
Active
Electrosurgicalunit
ReturnPatient
(a) Fig. 5 Electrochirurgie a) bipolar b) monopolar Avantajele metodelor de electrochirurgie monopolar i bipolar Monopolar
Bipolar
Se pot realize mai multe tehnici, n special coagularea mult mai rapid fa de metodele bipolare
Elimin posibilitatea arsurilor prin electrodul neutru datorit siguranei i preciziei metodei.
Permite uor repoziionarea electrozilor
pentru a acoperi regiunile necesare lucrului.
Siguran de operare sporit datorit utilizrii unor puteri mai mici.
Poate fi utilizat pentru o variateta larg de proceduri electrochirurgicale care implic tierea i coagularea
Unit ElectroChirurgie Unit ElectroChirurgie
Pacient Pacient
-
Fig 6 Electrozi de tiere cu acoperire din elastomer siliconic
dia
10-20cm
3-5 mm
4-8 mm
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)
Fig 7 Cteva forme de baz i dimensiuni standard ale elactrozilor utilizai n electrochirurgie (a) Lam (b) Sfer (c) Bucl (d) Ptrat (e) Cu conicitate (f) Electrozi cu fir fin.
-
Fig 8 Forceps bipolar utilizat pentru coagulare. Att electrodul activ ct i cel de rspuns sunt mpreun, spre deosebire de metoda cu electrod monopolar care presupune ca numai electrodul activ s fie n zona de operare iar cel neutru s fie la distan.
Cutting loop
electrode
Tissue
Fig 9 Tehnica ndeprtrii inflamaiilor plantare
esut
Electrod bucl
-
Laparoscopie-Tehnica vizualizrii i efecturii de proceduri chirurgicale n interiorul organismului; printr-o incizie minim se introduce tubul ce conine att intrumentul de inspectare (fibre optice, cameraTV) ct i cel de incizare. a) structura electrozilor de uz curent din laparoscopie (b), (c) &(d) cele mai utilizate vrfuri de electrozi din procedurile laparoscopice
Fig. 10
Cutting
loop(~small
diameter)
Sheath
(plastic coated)
Telescope
Fig 11 Schema simplificat a unui rezectoscop tipic (TURP procedura).
(a)
(b)
(c)
(d)
insulation layer
Outer insulation
Protective
shield
Primary
Active electrode
element
Electrod activ Izolaie exterioar
Scut de protecie Strat primar izolator
Bucl tiere pentru diametre mici telescop
Teac cu acoperire din plastic
-
1 mm0.25 mm
thick
25 mmlong
Insulator coating
(a) (b)
(c)
Fig. 12 (a), (b) i (c) vederi ale unui electrod de tiere rectangular utilizat n chirurgia dentar
Fig.13 Electrod neutru de unic folosin, din folie de aluminiu
Acoperire izolatoare
lungime
grosime
-
Frequency (Hz)
50
10
100 10K 1M
Metal foil
Conductive
adhesive
Tissue
Edge effect
Impedance )(
Fig. 14 (a) Electrod de dispersie de tip adeziv conductor i distribuia de curent de sub el, conducnd la aa numitul efect de capt, care produce nclzirea i arderea la margini. (b) Impedana n funcie de frecven pentru un electrod de tip adeziv conductor.
Adhesive foam
Tissue
Dielectric
Metallic
conductor8020 m
Fig 15. Electrod de contact capacitiv , cu principalele elemente componente i distribuia de current sub electrod. Efectul de capt este mai mic.
Adeziv conductor
esut
Folie metalic
Efect de capt
impedan
frecven
esut
Conductor metalic
Folie poroas adeziv
-
Disposable
handpiece
Ionized argon
beam
Tungsten
electrode
(a) (b)
Active electrode
Argon gas
inlet
Finger switch
activation socket
4 mm active
socket
Tissue
Fig. 16 (a) Coagulator tip raz de Argon cu gaz-argon dirijat n flux spre electrodul activ (b) raza de argon ionizat produce ntre electrod i esut un mediu mai bun conductor
Ablaiunea: Metod de tratament fizic, chimic sau energetic aplicat esutului n scopul ndeprtrii, modificrii, cicatrizrii esutului sau provocrii morii celulare (aposis). Tipuri de metode:
Ablaiunea prin radiofrecven Crio-ablatiunea Ablaiunea cu microunde Ablaiunea cu ultrasunete Ablaiunea cu laser Ablaiunea chimic
Se calculeaz temperatur esutului folosind ecuaia bio-cldurii:
02 TtJ
c
1T +=
T = temperature final (K) = conductivitate electrica (S/m) = densitatea esutului(kg/m3) c = cldura specific a esutului(J/kgK) J = magnitudinea densitii de curent (A/m2) t = durata de activare (s)
T0 = temperatura iniial (K)
Electrod activ
ntreruptor de deget admisiegaz Argon
Socket activ4 mm
Pies de mn de unicfolosin
Electrod de tungsten
Raza Argon ionizat
esut
-
J = E, E = vectorul cmpului electric (V/m) Exemple de proceduri prin ablaiune effectuate n clinici notaii C = cryo-ablatiune, US = ultrasunete , RF = radio-frecven, MW = microunde.
Specialitatea-Aplicaia
Tehnica
Cardiologie (aritmii cardiace )
RF
Urologie (benigna prostata)
C, US, laser, RF, MW, chimic
Neurologie ( cancer cerebral)
US, RF
Oncologie (tumori)
MW, RF, C, laser
Stomatologie
Laser, chimic
Oftalmologie (lentile cataractice, sculptura corneala, astigmatism)
Laser, US
-
Fig. Aplicaie n Cardiologie. Cldura generat prin efect Joule la vrful cateterului ridic temperatura esutului nconjurtor. Energia termic este transferat n profunzimea miocardului prin conducie termic i o parte din cldur este pierdut prin perfuzia sanguin i conducia electrodului metallic. Fluxul de snge n camera cardiac rcete suprafaa electrodului i a miocardului.
Catheter body
Myocardium
Blood
Convective cooling from
blood
Electrode
Joule heat
Conduction to myocardium
Conduction to electrode
50 C after 1 s
50 C after 60 s
Blood perfusion
Corpul cateterului
snge
Rcire prin convecie datorit sngelui
miocard
Conducie spre electrod
Conducie spre miocard Perfuzie de snge
Cldur efect Joule
-
Pt-Ir
Polyurethane
Bead thermistor
Wire
Potting compound
Air
Thermal insulation
Sistem tipic de electrod pentru ablaiune cu termistor incorporate la vrf. O cma cu rol de izolator termic care nconjoar elementul senzitiv blocheaz transferul de cldur de la electrod la elementul termosensibil. Astfel, termistorul msoar temperatura fr a fi afectat de masa nconjurtoare a electrodului.
a b
(a) 7F 4 mm cateter cardiac pentru ablatiune. (b) Electrod cu patru puncte, hepatic, RF.
Izolaie termic
poliuretan
aer
conductor
termistor
Compus suport(container)
-
RF generator
Handle
Reference patch electrode
on the dorsal side
Catheter body
Ablation electrode
Un cateter de ablaiunme este introdus n camera cardiac. Generatorul RF furnizeaz curent pn la vrful cateterului.
Corpul cateterului Electrod de ablaiune
Piesa de mn
Generator RF
Electrod de referin pe partea dorsal
-
Ablaiunea cu Laseri
I 0
10 m x
1/e
2.5 mm
1 2 3
100%
1 = CO2; 2 = Argon; 3 = Nd:YAG
30 m
1
= 103 cm1
2 = 330 cm1
3 = 4 cm1
Intensitatea razei laser scade cu adncimea esutului; 1, 2 and 3 sunt coeficienii de absorbie pentru CO2, argon i Nd:YAG n snge. Fig . Fig. Schema optic simplificat a sistemului laser pentru oftalmologie (ndepartarea tesutului afectat de cataract)
Lentile naturale afectate de cataracta
Corp vitros
Oglinda reflectanta
Camera sau microscop vizualizare
shutter
Camera anterioara
Proiectia Spotului Laser
Membrane vitroasa
Ac de aspiratie
Raza laser C
B AD
Modulare axa z Axa de rotatie a axei de scanare y
Axa de rotatie a axei de scanare x
-
Crio ablaiunea
(a) Crio-probe Endocare (b) Sistem Cryocare pe baz de argon. Medicul poate folosi pna la opt
probe (instrumente) simultan Medicul poate seta viteza de curgere, viteza de dezgheare, durata de ablaiune,
Fig. Structura intern a unui crio-instrument tipic. n cazul azotului lichid, izolaia cu vid este necesar pentru prevenirea ngherii arborelui instrumentului i n consecin, distrugerea colateral a esutului normal. Azotul lichid i schimb starea de agregare cnd atinge suprafaa cald metalic a vrfului instrumentului. Astfel, un film subire de bule de gaz ia natere pe suprafaa metalului.
Izolaie vid
Izolaie vid
GazAzot lichid
Bule de gaz
r 1r
2
Termocoupl
Diametrul leziunii
-
Ablaiunea cu microunde
Fig. Schema bloc a sursei de putere a unui sistem pentru cateter utilizat n ablaiune cu microunde
Fig. Schema electrodului tip anten elicoidal pentru ablaiunea cardiac. Firul de rigidizare permite un control mai bun al ncovoierii cateterului. Scutul electromagnetic protejeaz cmpul intens din centrul bobinei fa de fir i electrozi. Materialul de izolaie (Teflon) ajut la evitarea arderii coagulrii
Ghid de und/
Adaptor coaxial
Cuplaj direcionare putere incident
Tuner
Sistem interblocare
Senzor Senzor
Control
Displays Controller
Cuplaj direcionare putere reflectat
Anten elicoidal
Scut electromagnetic
Termometru
Suport dielectric
Materializolant
Fir rigidizare