Bisturies eléctricos
Franco SiminiDaniel GeidoJorge Lobo
Marcelo David
núcleo de ingeniería biomédicafacultades de medicina e ingeniería
universidad de la república
2009
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
electrobisturí
Dispositivo que transmite energía en forma controlada al tejido vivo con fines quirúrgicos.
Cortar, coagular, modificar piel, etc.
Diferente tejido, tamaño y profundidad
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
¿ se puede usar I a 50 Hz ?
- Quedaría limitado al corte ?- No afectaría nada ?- Se percibiría ?
recordar elementos de seguridad del paciente
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
¿Cómo se logra concentrar energía ?
1 mm2 de contacto
30 mm x 30 mm = 10 cm2 de
contacto
1000 W / cm2
1 W / cm2
se plantea un proyecto en base al principio de:
Un mismo circuito con impedancia concentrada, allí adonde se quiere concentrar la energía
electrobisturí(monopolar)
punta
Electrobisturí(monopolar)
placa *
paciente
* placa o electrodo “neutro” (que no lo es …)
llave
electrobisturí(bipolar)
puntas
Electrobisturí(monopolar)
placa
paciente
llave
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
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”)
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)
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
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)
electrobisturí(monopolar)
punta
Electrobisturí(monopolar)
placa
paciente
< 500 KHz
electrobisturí” radio emisión”
punta
Electrobisturí(monopolar)
placa aislada
“antena”
paciente
> 3.5 MHz
Peligros
1. Corriente de fuga por otro camino (por ejemplo equipo de ECG)
2. Reducción de la superficie de la placa
Foto tomada de Valley Lab
1. Descarga a tierra hacia un equipo de ECG conectado a tierra: ver quemadura con la forma del electrodo
=> La unidad del electrobisturí debe estar completamente aislada de tierra.
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
electrobisturí (monopolar)
punta
Electrobisturí(monopolar)
placa
paciente
= quemadura
Se despega la placa y el
conductor toca el paciente
=> 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)
Electrodos de retorno(chapas)
rem: 2 contactosno rem: 1 contacto
tomado de Valley Lab
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
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)
gráfica tomada de Valley Lab
Carácterística de la fuente de corriente del ebWatt
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$)
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
www.nib.fmed.edu.uy
