KIRURGISK DIATERMI BJ röd: sid Lindén & Öberg

En presentation över ämnet: "KIRURGISK DIATERMI BJ röd: sid Lindén & Öberg"— Presentationens avskrift:

1 KIRURGISK DIATERMI BJ röd: sid 526-530 Lindén & Öberg 409 - 411
BJ vit: sid Samt kompendium:Högfrekventa fält kring diatermiutrustning Karl

2 Rökutveckling vid diatermi

3 Agenda Vad är diatermi Historik Ellära (repetition) Teori för diatermi
Apparatur Säkerhetsaspekter Demonstration

4 Vad är diatermi? Diatermi
kirurgisk teknik där högfrekvent ström leds genom vävnad. grekiska: dia - genom, termo - värme surgical diathermy - eng. term electrosurgery - am. term (ESU=electro surgical unit) (electrocautery använder likström)

5 Historik Forna Grekland William Gilbert (1540-1609)
icke destruktivt: varma bad och sol destruktivt: heta instrument och brännglas William Gilbert ( ) ”elektroterapins fader”

6 Historik J.A. D’Arsonval 1892 Nikolas Tesla 1890 Riviére 1900
Högfrekvent ström (>10 kHz) genom vävnad utan smärta eller neuromuskulär stimulering. Nikolas Tesla 1890 biologiska effekter av RF-ström i vävnad Riviére 1900 första dokumenterade användningen: tog bort hudförändring på en Paris-musikers hand.

7 Historik Tidigt 1900-tal gnistgapgenerator för koagulation
elektronrörsgenerator för snitt 1970/80-talet halvledarteknik lite ny grundforskning sedan 30-talet

8 Diatermisk kirurgi http://www.youtube.com/watch?v=9kb0ibKl1jE

9 Ellära Växelström/spänning Frekvens Amplitud Elektromagnetiska fält
toppvärde effektivvärde (RMS) Elektromagnetiska fält

10 Elektro-magnetiska fält
Elektriskt fält Elektriska fält uppstår från spänning Mäts i V/m Existerar även då apparaten är avstängd Fältet avtar med avståndet från källan De flesta byggnadsmaterial skyddar mot fältet. Magnetiskt fält Uppstår p.g.a ström Mäts i A/m eller flödestäthet Tesla(T) Existerar endast då strömmen är påslagen. Fältet avtar med avståndet De flesta material skärmar inte av fältet

11 Ellära Induktans/spole Kapacitans/kondensator
motverkar strömförändringar Kapacitans/kondensator motverkar spänningsförändringar lagrar elektrisk laddning leder hf ström

12 Oscillerande fält Tidsvarierande elektromagnetiska fält indelas i
Extremt lågfrekventa fält (ELF): upp till 300Hz t.ex. Elledningar och el.apparater i hemmet Intermediära frekvenser (IF): 300Hz - 10MHz Dataskärmar, säkerhetssystem Radiofrekvens (RF): 10 MHz – 300 GHz Radio, TV, mobiltelefon, mikrovågsugn, …

13 Kapacitiv koppling Generator ~ +++ - - -

14 Strömtäthet och effekttäthet
Strömtätheten J = s E = = s U a/r2 i r E Effekttätheten Wn ~ 1/r4 J Effekttätheten (W/m3) minskar snabbt med avståndet från elektroden

15 Det högsta tillåtna värdet för strömtätheten anges som:
j = f /100 (mA/cm3); f är frekvensen d.v.s. 27 kHz ger en högsta tillåtna effekttäthet på 270 mA/cm3 För frekvenser upp till 10kHz är nervstimuleringen den begränsande faktorn.

16 Temperaturökning per sekund adiabatisk uppvärmining
DT/h = J2/(s*c * r) DT = temperatur förändring h = tid i sekunder J = strömtätheten (A/m2) c = värmekapaciteten (kJ/kg · K)(för vatten) r = densiteten (kg/m3) s = konduktiviteten (1/(Wm) 270mA/cm3 ger c:a 1,40C/s

17 Ledningsförmåga hos vävnader
• Nerver, muskler och blodådror har hög ledningsförmåga (Ca: 0,1 – 0,7 S/m) • Senor, fettvävnader, brosk och ben har låg ledningsförmåga (c:a 0,01 – 0,05 S/m) Torrhud 10-7 S/m fuktig hud 10-5 S/m

18 Vävnadsskador Till ca 40 ºC: Ingen cellskada
Från ca 40 ºC: Reversibla cellskador, beroende av exponeringstid. Från ca 50 ºC: Irreversibla cellskador, denaturering. Från ca 70 ºC: Blodstillning Från ca 100 ºC: Desickation, dvs ångbildning så att vattnet kokar bort. Från ca 200 ºC: Karbonisering (förkolning), brännskada av IV:e graden.

19 Energitäthet Upphettning till 440C motsvarar c:a 25J/cm3
Koagulering sker över 650C c:a 100J/cm3 Kokning av cellplasma 220J/cm3 Avdusnstning > 330J/cm3

20 Kirurgisk diatermi Aktiv elektrod Neutral elektrod Strömtäthet
0,3-5 MHz (>100 kHz) Kapacitivt överförd ström (radiovågor utan elektrisk ledning). Kapacitiv koppling Strömmen tar alltid den väg som har lägst impedans

21 Aktiv elektrod Tunn aktiv elektrod för skärning
Slynga för borttagning av exempelvis polyper.

22 Princip för kirurgisk diatermi

23 Elektroder Aktiva elektroder knivelektrod kulelektrod
bipolär (pincett) diatermislynga resektoskop

24 Neutralelektroder Minska strömtätheten i vävnaden Placering
Stor kontaktyta Elektrod gel Typer metallplatta (stel eller flexibel) plåsterelektroder med/utan gel armbandselektrod (patient eller läkare) etc.

25 Vävnadsdestruktion Effektbehov Skärning (5 – 400W)
Koagulation (30 – 60W) Fulguration Desickation Effektbehov några W - ögonkirurgi upp till 50 W - allmän kirurgi upp till 400 W - urologiska ingrepp (TUR)

26 Skärström Hög strömtäthet vid aktiv elektrod
Ström med konstant amplitud. (hög duty factor) Cellvätskan kokar och förångas, cellmembranet brister och vävnaden destrueras. Strömmen leds via ljusbågar/gnistor till vävnaden. joner i gasen från förångade celler argon

27 Koagulation Ström med periodiskt varierande amplitud Låg duty cycle
Desickation direktkontakt uttorkning vid låg effekt liten vävnadsdestruering Fulguration spraya med gnistor över såret, ej kontakt hög crestfaktor men låg effekt används för att avlägsna ytliga vävnadsstrukturer (ex. vårtor)

28 Koagulation Monopolär diatermi Bipolär diatermi

29 Duty cycle Duty cycle anger hur stor del av en 10 minuters period signalen är på En 30% duty cycle skall vila 7 minuter efter 3 minuters påslag.

30 Duty-factor hög låg Spänning

31 Crest faktor

32

33 Diatermigeneratorer Gnistgapsgenerator Rörgenerator hög crestfaktor
hög effekt slitage på gnistgap Rörgenerator kontinuerlig sinusspänning

34 Diatermigeneratorer Halvledargenerator mindre och billigare
mindre slitagekänsliga

35 Diatermigeneratorer Olika typer av utgångar jordad ”HF-jordad”
flytande (vanligast) HF-jordad

36 Modern apparatur Tissue Response Technology feedback-krets
datorstyrd reglering av spänningen under skärning. reagerar på variationer av vävnadsdensitet

37 Säkerhetsaspekter - faror
Brännskador dålig elektrodkontakt ej isolerad patient EKG elektroder kabelplacering apparatfel Neuromuskulär stimulering låga frekvenskomponenter pga varierande vävnadsimpedans

38 Säkerhetsaspekter - faror
Brandrisk gaser och vätskor RF-inteferens påverkan på annan apparatur (pacemaker, livsupphållande utrustning etc) Höga magnetiska/elektriska fält (för personal)

39 Jordad generator

40

41 Bra placering Dålig placering

42 Säkerhetsaspekter - förebyggande
Brännskador noggrannhet vid elektrod-applicering och patientplacering. EKG-elektroder med skyddsimpedans. EJ nålelektroder. lägsta effekt kontroll av skyddskretsar och kablage (placering)

43 Säkerhetsaspekter - förebyggande
RF-inteferens helst bipolärteknik lägst effekt skärmade kablar HF-filter i utgångssteget Neuromuskulär stimulering

44 PULSED E/M ENERGY DEVICES SUMMARY
Keywords: PAP-IMI-300 (USA,EU), DIAPULSE (USA), MAGNATHERM (USA), ZIMMER (EU), CURAPULS 403 (EU), crest factor DEVICE Num of pulses per sec Frequency Max average Energy/s or average Heat/s out Instant or Peak E/M Power out Active Pulse Time (APT) or Total Pulse Duration/s or Duty Cycle. Compression* =1/APT Parameters within range anticipating to initiate Electroporation PAP-IMI-300 (USA,EU) Canadian, EU Approval Manufacturer's Characterization: High Peak Pulsed E/M Energy 2 -30/s Continuous Fourier Harmonics 0.3 to 250 MHz, Plasma Born by Natural Air. Radar pulsed technology Joules/s or Watts 1,000,000  Watts   APT % Compression =  100,000  YES  DIAPULSE (USA) FDA approved Manufacture's Characterization: High Peak Pulsed E/M Energy /s    27 MHz fixed by FCC convention. Old radio tube technology 38 Joules/s or Watts  . 975 Watts    APT %  Compression =    NO MAGNATHERM (USA) FDA approved Manufacture's Characterization: Pulsed Diathermy /s 665 Joules/s  or Watts . 1,000 Watts APT = %  Compression = ZIMMER (EU) FDA approved Manufacture's Characterization: Pulsed Diathermy    27 MHz fixed by FCC convention. Solid state tech. 150 Joules/s  or Watts    Watts APT . 60%  Compression = 1.66 CURAPULS 403 (EU) Manufacture's Characterization:  Pulsed Short Wave Therapy /s 27 MHz fixed by FCC convention. Solid state tech. 32 Joules/s  or Watts . 200 Watts 1 - 16%  Compression = *Note: Compression also signifies the relaxation time with respect to active time. Exam.:Comp.=100,000 also means that the relaxation time is 100,000 bigger than the active time. The compression ratio also corresponds to the crest factor known for the Electrosurgical Diathermies in the coagulation mode with typical values 5 to 10.

45

46 Testa själv!