birtchert 771

Universidad Autónoma Metropolitana Unidad Iztapalapa División de Ciencias Básicas e Ingeniería Departamento de Ingeniería Eléctrica

Unidad de Electrocirugía

Tesis que que presenta presenta el alumno FÉLIX ANDRÉS ESCALANTE LÓPEZ Matricula

96319061

LICENCIATURA EN INGENIERÍA BIOMÉDICA  Área de concentración: concentración: INSTRUMENTACIÓN INSTRUMENTACIÓN MÉDICA ELECTRÓNICA  Asesor: Ing. DONACIANO DONACIANO JIMÉNEZ Noviembre 2003

CONTENIDO

CONTENIDO ........................................................................... ................................ ...... 3 Capitulo 1. INTRODUCCIÓN ................................................. .............................................................................. ............................ .. 4 Capitulo 2. ANTECEDENTES .................................................... Información general.............................................. general....................................................................... ........................... .. 4 Limitaciones de equipo y precauciones ..................................... ..................................... 4 ............................................................................ ...................................... ............. 5 Capitulo 3. OBJETIVOS ................................................... ............................................................................. ............................ 6 Capitulo 4. MARCO TEÓRICO ................................................... Sistema básico y Principio ....................................................... .............................................................. ....... 6  A. Cuerpo principal......................... principal ................................................... ......................................... ............... 6 B. Soporte de electrodo y el cable..................................... cable......................................... .... 10 C. Electrodos......................... Electrodos .................................................. ................................................ ....................... 11 D. Interruptor de pie .................................................. .............................................................. ............ 12 E. Otros ................................................ ......................................................................... ................................. ........ 12 ......................................................................... ......................................... ................ 13 Capitulo 5. MATERIAL ................................................ CONTROLES E INDICADORES INDICADORES ........................... ........................... 16 Capitulo 6. OPERACIÓN DE CONTROLES Selección del modo de corte ................................................. ......................................................... ........ 17 Establezca el nivel de corte........................................... corte........................................................... ................ 17 Establezca el nivel de coagulación ............................................... ............................................... 17 ELECTROCIRUGÍA ......................... ......................... 18 Capitulo 7. PRINCIPIOS GENERALES DE ELECTROCIRUGÍA Electrocirugía de Corte......................................... Corte.................................................................. ......................... 18 Electrocirugía De Coagulación –desecación ................................. ................................. 19 Electrocirugía De Coagulación –fulguración ................................. ................................. 21 Cortando Con Coagulación Mezclada........................................... Mezclada........................................... 21 FUNCIONAL DEL EQUIPO...................................... 22 Capitulo 8. DESCRIPCIÓN FUNCIONAL DESCRIPCIÓN DIAGRAMA DE BLOQUE ................................... ................................... 22 Control de corte.............................................. corte........................................................................ ............................... ..... 22 Salida y aislamiento .................................................. ...................................................................... .................... 22 ESQUEMÁTICA Y CARACTERÍSTICA TÉCNICAS. TÉCNICAS. 24 Capitulo 9. DESCRIPCIÓN ESQUEMÁTICA DESCRIPCIÓN ESQUEMÁTICA .............................................. .................................................. .... 24 Generación de potencia de coagulación ................................. ................................. 24 Generación de potencia de corte ............................................. ............................................. 24 Circuitería de control lógica .................................................. ..................................................... ... 26 Corte simple................................................. simple.......................................................................... ............................ ... 26 Coagulación ...................................................... ............................................................................. ....................... 26 Mezcla .................................................. ........................................................................... ................................... .......... 26 Control Control de tirado manual – interruptor interruptor de aislamiento aislamiento .......... ............. ... 26  Alarma del cable de la plancha de dispersión.......................... 27 ESQUEMÁTICO......................................................... .......................... .. 28 Capitulo 10. DIAGRAMA ESQUEMÁTICO................................. RESULTADOS...................................................................... .................................... ........... 32 Capitulo 11. RESULTADOS............................................. Conexión de equipo .................................................. ...................................................................... .................... 32 Formas de onda ................................................. .......................................................................... ........................... .. 33 ......................................................................... ..................................... ............ 37 Capitulo 12. DISCUSIÓN ................................................ PERSPECTIVAS.............................................. 38 Capitulo 13. CONCLUSIONES Y PERSPECTIVAS............................................ ........................................................................... ................................ ..... 39 Capitulo 14. BIBLIOGRAFÍA ................................................

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CONTENIDO

CONTENIDO ........................................................................... ................................ ...... 3 Capitulo 1. INTRODUCCIÓN ................................................. .............................................................................. ............................ .. 4 Capitulo 2. ANTECEDENTES .................................................... Información general.............................................. general....................................................................... ........................... .. 4 Limitaciones de equipo y precauciones ..................................... ..................................... 4 ............................................................................ ...................................... ............. 5 Capitulo 3. OBJETIVOS ................................................... ............................................................................. ............................ 6 Capitulo 4. MARCO TEÓRICO ................................................... Sistema básico y Principio ....................................................... .............................................................. ....... 6  A. Cuerpo principal......................... principal ................................................... ......................................... ............... 6 B. Soporte de electrodo y el cable..................................... cable......................................... .... 10 C. Electrodos......................... Electrodos .................................................. ................................................ ....................... 11 D. Interruptor de pie .................................................. .............................................................. ............ 12 E. Otros ................................................ ......................................................................... ................................. ........ 12 ......................................................................... ......................................... ................ 13 Capitulo 5. MATERIAL ................................................ CONTROLES E INDICADORES INDICADORES ........................... ........................... 16 Capitulo 6. OPERACIÓN DE CONTROLES Selección del modo de corte ................................................. ......................................................... ........ 17 Establezca el nivel de corte........................................... corte........................................................... ................ 17 Establezca el nivel de coagulación ............................................... ............................................... 17 ELECTROCIRUGÍA ......................... ......................... 18 Capitulo 7. PRINCIPIOS GENERALES DE ELECTROCIRUGÍA Electrocirugía de Corte......................................... Corte.................................................................. ......................... 18 Electrocirugía De Coagulación –desecación ................................. ................................. 19 Electrocirugía De Coagulación –fulguración ................................. ................................. 21 Cortando Con Coagulación Mezclada........................................... Mezclada........................................... 21 FUNCIONAL DEL EQUIPO...................................... 22 Capitulo 8. DESCRIPCIÓN FUNCIONAL DESCRIPCIÓN DIAGRAMA DE BLOQUE ................................... ................................... 22 Control de corte.............................................. corte........................................................................ ............................... ..... 22 Salida y aislamiento .................................................. ...................................................................... .................... 22 ESQUEMÁTICA Y CARACTERÍSTICA TÉCNICAS. TÉCNICAS. 24 Capitulo 9. DESCRIPCIÓN ESQUEMÁTICA DESCRIPCIÓN ESQUEMÁTICA .............................................. .................................................. .... 24 Generación de potencia de coagulación ................................. ................................. 24 Generación de potencia de corte ............................................. ............................................. 24 Circuitería de control lógica .................................................. ..................................................... ... 26 Corte simple................................................. simple.......................................................................... ............................ ... 26 Coagulación ...................................................... ............................................................................. ....................... 26 Mezcla .................................................. ........................................................................... ................................... .......... 26 Control Control de tirado manual – interruptor interruptor de aislamiento aislamiento .......... ............. ... 26  Alarma del cable de la plancha de dispersión.......................... 27 ESQUEMÁTICO......................................................... .......................... .. 28 Capitulo 10. DIAGRAMA ESQUEMÁTICO................................. RESULTADOS...................................................................... .................................... ........... 32 Capitulo 11. RESULTADOS............................................. Conexión de equipo .................................................. ...................................................................... .................... 32 Formas de onda ................................................. .......................................................................... ........................... .. 33 ......................................................................... ..................................... ............ 37 Capitulo 12. DISCUSIÓN ................................................ PERSPECTIVAS.............................................. 38 Capitulo 13. CONCLUSIONES Y PERSPECTIVAS............................................ ........................................................................... ................................ ..... 39 Capitulo 14. BIBLIOGRAFÍA ................................................

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INTRODUCCIÓN

1. INTRODUCCIÓN Los bisturís eléctricos no son equipos muy recientes, aparecen alrededor de 1925, pero los avances tecnológicos de lo que va de siglo, han provocado unas mejoras sustanciales, que confieren a las nuevas generaciones de equipos, unas prestaciones y una seguridad impecables. Hemos pasado así a disponer de potencias más amplias, con tamaños más reducidos gracias a la inclusión de tecnología de semiconductores. Por otra parte los materiales y los aislamientos han alcanzado unos índices de seguridad y fiabilidad impresionantes. El perfeccionamiento de los accesorios, su variedad y versatilidad, han hecho posible que el electrobisturí sea uno de los equipos de cirugía más prácticos y útiles, en gran número de intervenciones quirúrgicas.  A pesar de no ser equipos tan recientes y de ser aparatos muy habituales tanto en la medicina ambulatoria como en la hospitalaria, en odontología, no se prodiga su uso tanto como cabría esperar. La causa de la infrautilización de estos equipos hay que buscarla en el "respeto" que este tipo de instrumentos sigue despertando en muchos especialistas. Esta acusada prudencia en su utilización, es fruto de la inseguridad que provoca el desconocimiento del bisturí eléctrico. Este desconocimiento es más técnico que médico, ya que el electrobisturí se emplea en los mismos casos que el bisturí manual y casi del mismo modo, salvo las diferencias, algunas muy obvias, que se detallarán. Es un hecho que el especialista que se interesa por la electrocirugía y su práctica, suele convertir esta herramienta en algo habitual, y muchas veces, imprescindible, en sus intervenciones quirúrgicas. Por ser el electrobisturí un equipo, de base y origen, puramente tecnológico, se manejan conceptos físicos, como parámetros diferenciadores, profusamente. Estos abusos del lenguaje técnico, pueden hacer  indigerible la comprensión de estos instrumentos en las primeras lecturas, desanimando a los futuros usuarios a realizar segundas lecturas más pausadas.  Así nos encontramos que se habla de "ondas filtradas", "ondas parcialmente rectificadas" o "totalmente rectificadas". Se habla de "ondas de baja o alta frecuencia" y, recientemente hasta de "radiocirugía". Con el fin de aclarar en lo posible estos términos y su traducción o relación con los fenómenos de "electrosección", "electrocoagulación" o "electrodesecación", que son los que interesan al especialista en última instancia, iremos exponiendo una serie de conceptos físicos que considero necesarios para la comprensión de los mismos.

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 ANTECEDENTES

2. ANTECEDENTES Información general La unidad de electrocirugía Birtcher modelo 771 es un instrumento generador de radio frecuencia (RF) a .5 megaciclos. Los controles para seleccionar los modos de salida y seleccionando el tipo de salida y niveles de potencia están disponibles al operador en el tablero delantero de la unidad. La salida de coagulación es una clásica señal de RF amortiguada a la salida que es acompañada por un tono del audio y un color de luz iluminada en el tablero. La salida de cortado es una señal de RF continua acompañado por un tono de audio que es más bajo que el tono de coagulación. La salida de corte tiene una luz del tablero colorida (amarillo). Tres modos adicionales de corte tienen la salida amortiguada de coagulación que mezcla consecutivamente dentro de la señal de cortado para cortar con hemostasis adicional. Los modos de mezclado son designados bajo, medio y alto. La salida se aísla y una falta de cable del plato paciente y la indicación el sistema desactiva el instrumento en caso de una desconexión del cable. La salida del modelo 771 puede ser activada por el interruptor de pie o interruptor  manual.

Limitaciones de equipo y precauciones Precaución del operador  El uso seguro y eficaz de la unidad de electrocirugía es dependiente, a una parte grande, en factores que están bajo el mando del operador y no completamente controlable por la unidad. Deben entenderse instrucciones y personalmente haber  experimentado antes del uso procesal para reforzar seguridad y efectividad. Ciclo de trabajo El funcionamiento normal y el ciclo de trabajo de poder lleno es 50% (10 sec encendido; 10 sec apagado). El funcionamiento anormal de ninguna carga y el poder lleno es 10% (10 sec encendido; 50 sec apagado) y no es una prueba recomendada.

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OBJETIVOS

3. OBJETIVOS Con ayuda del manual de la unidad de electrocirugía Birtcher modelo 771 desarrollar las siguientes etapas del diseño de este equipo: • • • • • • •

Control lógico Selección del corte Control de amplitud del corte Control del ángulo θ Control de amplitud de coagulación  Audio de corte  Audio de coagulación

Obtener las señales especificas en cada uno de los puntos de prueba de estas etapas como lo señala este manual.

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MARCO TEÓRICO

4. MARCO TEÓRICO Sistema básico y Principio Este equipo sirve para cortar organismos del cuerpo y coagular sangre en operación con energía de calor por corriente de alta frecuencia. Tiene un cuerpo principal que genera la salida de alta frecuencia, un Electrodo hembra que se aplica a un paciente para dichas operaciones, un Electrodo inactivo de plato, en que circula la corriente de alta frecuencia desde el paciente hasta el cuerpo principal, etc. Como se muestra en la Figura 4.1.

Figura 4.1. Sistema de electrocirugía

A. Cuerpo principal Se genera la salida hasta aprox. 500W en frecuencia 0.3—5MHz, tiene un circuito para generar alta frecuencia, un circuito de control, un circuito de salida, un circuito de fuente de energía, un circuito para seguridad, aparato de los indicadores, etc.

a. Circuito para generar alta frecuencia 1) Tipo de distancia disruptiva Se aplica alto voltaje en el espacio estrecho entre dos electrodos, y oscila a alta frecuencia por la distancia disruptiva, que se ha generado por los dos electrodos. Este sistema es muy sencillo y puede generar alta salida, es conveniente para coagulación, pero tiene ruido de frecuencia alta. Así se tiene dificultad en el control leve de la salida. 2) Tipo de tubo electrónico Es un sistema de circuito de oscilación con tríodo, y se genera onda sinusoidal que es adecuada para el modo de cortadura. 6

MARCO TEÓRICO

3) Tipo de semiconductor  Se genera la frecuencia alta por circuito de oscilación con unos transistores o IC (Circuito Integrado), la salida de energía es como 300W, es decir que no es muy alta la energía pero la salida está estabilizada y el equipo puede ser más pequeño.

b. Circuito de control Es para ajustar amplitud de la salida de alta frecuencia y cambiar el modo de la onda. En los modelos antiguos se utilizan control mecánico como interruptor  mecánico o resistencia variable, en los modelos recién se utiliza control de interruptor lógico con IC. 1) Modo de cortadura Se genera el voltaje instantáneo entre 2—5kV en sinusoidal continuo. La salida señalada con la palabra "corte" proporciona una onda continua de bajo voltaje y de alta frecuencia, generando un calor intenso cuando se aplica a través de un contacto de área pequeña como es el electrodo en forma de aguja. El resultado de esta alta densidad de energía aplicada al tejido es trasformar el agua de los tejidos en vapor y literalmente vaporiza las células. Figura 4.2. 2) Modo de coagulación En el tipo de la disruptiva el voltaje de la salida tiene forma disminuida discontinua, en el tipo de semiconductor tiene la forma de irrupción sinusoidal de 10µs en la frecuencia de 20—50kHz. La función denominada "coagulación" está diseñada exclusivamente para realizar fulguración. Produce una onda interrumpida, amortiguada de voltaje alto Figura 4.2. En condiciones habituales sé detecta corriente solo en un 10% del tiempo, lo que se denomina ciclo activo o de trabajo. Durante el período de no paso de corriente el calor generado por los picos de electricidad se disipa por conducción en el tejido produciendo coagulación o carbonización superficial que caracterizan la fulguración. 3) Modo bipolar  Este modo es mixto en relación con los dos modos anteriores, se aplica la coagulación cortando en la operación. La forma de la onda es que la parte sinusoidal continua sale discontinuamente. La corriente fluye únicamente en 50% a 80% del tiempo, es útil para cortar  grandes masas de tejido vascular como el músculo. Figura 4.2. Una corriente no modulada de corte utiliza voltajes picos de 1200 voltios, una corriente mixta puede tener voltajes picos de 2000 voltios. Las corrientes para coagulación

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MARCO TEÓRICO

son moduladas con voltajes pico de 5000 voltios. La coagulación más precisa se logra utilizando corriente de corte a voltajes de menos de 500 voltios.

Figura 4.2. Corrientes clínicas

c. Efectos de la Corriente Cuando se aplica a una célula la corriente alterna, tanto sus cationes como sus aniones oscilan rápidamente en el interior del citoplasma y elevan la temperatura de la célula. Si la temperatura alcanza unos 70-80 grados centígrados se produce la desnaturalización de las proteínas iniciándose el proceso de coagulación (Figura 4.3).

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MARCO TEÓRICO

Figura 4.3. coagulación, desecación, fulguración, cauterio Si la temperatura alcanza 90 grados centígrados, las células pierden su contenido de agua, pero conservan su arquitectura, el proceso se llama desecación . Cuando la temperatura alcanza o sobrepasa los 100 grados centígrados se produce la vaporización explosiva de la célula. Finalmente si la temperatura alcanza los 200 grados se produce el proceso de carbonización. Figura 4.3

d. Circuito de salida La clasificación por método de salida de alta frecuencia, se presenta en la Figura 4.4. 1) Tipo inflotado El circuito del electrodo inactivo del plato está conectado con la tierra física, es decir que la frecuencia baja está aislada, sino en la frecuencia alta el potencial eléctrico y la tierra física están casi iguales. Si el cuerpo del paciente está tocado con la parte metálica de la mesa de operaciones y los electrodos de registro, el potencial eléctrico de estas partes está igual que el del electrodo inactivo del plato, así es posible que tenga quemadura en la piel del paciente por corriente dividida de la frecuencia alta. 2) Tipo flotado El circuito de la salida no está conectado con la tierra física directamente, así se tiene seguridad contra quemadura por corriente dividida. Pero, no se puede evitar otra corriente dividida como fuga del transformador de salida al lado de fuente de energía, que la corriente dividida por inducción magnética.

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MARCO TEÓRICO

La corriente dividida del tipo flotado es menos que el tipo inflotado, pero por  tiempo se aumenta la corriente dividida en el tipo flotado, por lo que hay que tener especial atención. 3) Tipo semiflotado Este tipo tiene una impedancia de unos 100ohmios entre el circuito de salida y la tierra física. Por esta impedancia la corriente tiende a correr en otro sentido.

Figura 4.4. Clasificación de onda de frecuencia alta.

e. Circuito para seguridad Este circuito tiene unas alarmas o unas lámparas que funcionan cuando el equipo tiene anormalidad. 1) Frecuencia alta Un monitor del Electrodo inactivo, detecta rechazo de contacto o alambre roto del Electrodo inactivo de plato, y una Alarma de la corriente de fuga detecta corriente de fuga del circuito de salida. 2) Frecuencia comercial Un monitor de tierra física, detecta rechazo de la tierra física por ejemplo por  un alambre roto y un flipón es utilizado para que se corte la fuente de energía por sobrecorriente y corriente inversa.

f. Aparato indicador  Las lámparas y los interruptores con lámpara tienen color. Normalmente el verde significa “equipo encendido”, el amarillo “cortadura”, el azul “coagulación”, y el rojo con sonido “varias alarmas”. El indicador de salida, si es digital se puede leer más fácilmente que uno análogo, pero hay que tener  atención en el valor indicado en un indicador digital, ya que no marca exactamente la energía real de salida. B. Soporte de electrodo y el cable El cable tiene un contacto para conector al cuerpo principal, y un soporte de electrodo de cuchillo, hay dos tipos: monopolar y bipolar.

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MARCO TEÓRICO

Figura 4.5. Sistema del electrodo hembra.

a. Tipo monopolar  Hay varios modelos que sólo tienen un alambre, tienen interruptor de cambio de cortadura y coagulación, o también tienen volumen de energía de salida como se muestra en la Figura 4.5. Los modelos que tienen varias funciones, tienen un sistema más complicado, así el cable y el conector debe tener varias espigas. Por esta razón, para utilidad de esterilización y mantenimiento el tipo desechable es popular. Los interruptores del soporte, tienen color y están colocados por la norma IEC (E.E.U.U.). El amarillo está colocado en el lado de cuchillo es para cortadura, el azul está colocado en el lado del cable que es para coagulación. b. Tipo bipolar  Es del tipo de dos espigas. C. Electrodos a. Electrodo de cuchillo Se aplica al organismo del paciente y hace la función de electrocirugía. 1) Electrodo monopolar  Hay varios tipos por forma: Forma de cuchillo para cirugía general, forma de paleta, forma de pelota, forma de aguja, forma de bucle, etc. Depende de la operación, se utiliza una forma adecuada establecida por el médico. Generalmente, el tipo de forma fina y el material inoxidable que tiene baja conductibilidad térmica, son adecuados para cortadura por densidad de corriente, y el tipo de forma de pelota y el material de aluminio que tiene alta conductibilidad térmica, son adecuados para coagulación 2) Electrodo bipolar  Se aplica la corriente en las dos terminales del electrodo de pinza y se coagula en el organismo sólo la parte entre los dos terminales de la pinza. En este tipo el Electrodo inactivo no es necesario, es decir que se puede provenir  el afecto del nervio central por la corriente de alta frecuencia aunque se aplica

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MARCO TEÓRICO

cerca del cordón espinal o tallo del cerebro. Hay varias formas de la pinza: larga, de ángulo recto, de terminal fino, se seleccione por el médico. 3) Electrodo especial El electrodo de coagulación de spray, que se coagula indirectamente a la superficie del organismo, y el electrodo para ABC (Argon Beam Coaguration: coagulación de haz de luz de argón), que aplica gas de argón desde su terminal, de esa forma se quita sangre de la superficie del organismo y coagula por salto de arco que está en la haz de luz de gas, son adecuados para aplicar en corte de parénquima de algún órgano. 4) Electrodo inactivo de plato Este electrodo que se aplica en la superficie del cuerpo del paciente, recibe la corriente de alta frecuencia sin peligro, que se sale desde el electrodo monopolar. Para que disminuya la densidad de corriente, el electrodo inactivo tiene que ser grande, y tiene que estar bien pegado con el cuerpo. El electrodo para un infante es más pequeño, es decir que la energía de salida tiene que disminuir menos que 1.5W/1cm 2. Si el material del electrodo es de plomo o acero inoxidable, es necesario aplicar la pasta conductiva. En cambio, si el material es de aluminio se usa sin la pasta, o del tipo desechable que ya tiene la pasta conductiva, no es necesario. En cualquier tipo, es necesario tener cuidado para que el electrodo se pegue con homogeneidad en el cuerpo.

D. Interruptor de pie Hay unos equipos que se encienden y se apagan con el interruptor de pie, y el cambio de modo de cortadura o coagulación se hace en el panel del cuerpo principal. Pero recientemente el interruptor de pie tiene dos interruptores: el izquierdo es para cortadura y el derecho es para coagulación.

E. Otros a. Carrito para el equipo La mayoría de equipo tiene carrito para transportar el equipo. Hay del tipo que se puede colocar dos equipos, para el uso de este tipo, se debe tener especial atención.

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MATERIAL

5. MATERIAL Para el desarrollo de este proyecto se hizo uso de las instalaciones del Laboratorio de Ingeniería Biomédica. En la Tabla 5.1 se describe el material utilizado para el desarrollo de las etapas del la unidad de electrocirugía mostrando sus características así como la referencia designada para cada uno de los componentes. Ítem

Nombre

1

Protoboard

2

Diodo

3 4 5 6 7 8 9 10

Diodo Diodo Diodo Diodo Diodo Diodo Resistencia

Valor

IN4148

12 13 14 15

220 Ω 330 Ω 470 Ω 680 Ω

16

1 KΩ

17

1.5 KΩ

18

2.2 KΩ Resistencia

75 V

IN5236B 7.5 V ±5% Zener  IN5240B 10 V Zener IN5251B 22 V ±5% Zener  IN5231B 5.1 V ±5% Zener  MR752 200 V IN4937 600 V 1A 3.3 Ω ±5% ¼ W 47 Ω 100 Ω

19

Referencia Designada

Cantidad 4

11

Resistencia

Características

3.3 KΩ

±5%

±5%

¼W

¼W

CR1-24, 26-31, 3347, 49-51, 54, 59, 60, 62, 63, 65, 67 VR1 VR2 VR4 VR5 CR56, 57 CR25 R139, 141 R121, 175 R27, 37, 109, 120, 138 R3, 8, 31, 96, 174 R26 R58, 167 R34 R47, 60, 73, 106, 137, 169 R122, 168 R1, 6, 35, 44, 45, 59, 72, 105, 148, 149 R61, 156

20

4.7 KΩ

R2, 7, 20, 21, 24, 25, 28, 41, 42, 46, 52, 57, 68, 70, 75, 79, 118, 119, 136, 158, 159, 172

21

6.8 KΩ

R63

13

67 1 1 1 1 2 1 2 2 5 5 1 2 1 6 2 10 2

22

1

MATERIAL

Item

Nombre

Valor

22

10 KΩ

23

22 KΩ

24

Resistencia

47 KΩ

25

82 KΩ

26

100 KΩ

27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42

150 KΩ 220 KΩ 470 KΩ 100 Ω 220 Ω 470 Ω 1 KΩ 1 KΩ 10 KΩ 33 KΩ 47 KΩ 1 KΩ 2.2 KΩ 10 Ω 3 KΩ 47 pF

Resistencia

Resistencia

Resistencia

Capacitor

43

100 pF

44 45 46 47 48 49 50 51

220 pF 470 pF 1000 pF .01 µF .47 µF .1 µF .22 µF 1 µF

52

Capacitor

Capacitor 

Características

±5%

¼W

±5% ±5%

¼W ½W

±5% ±5%

½W 1W

±5% ±5%

1W 2W

±5% 8 W ±5% 20 W ±5% 500 V

±5% ±5%

500 V 100 V

±5% 100 V ±10% 35 V

10 µF

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Referencia Cantidad Designada R12, 13, 22, 29, 38, 40, 53-55, 64, 65, 69, 71, 74, 82, 84, 25 86, 113, 114, 123, 125, 126, 131, 147, 160 R11, 92, 97-99, 155 6 R36, 93, 101, 104, 5 166 R116 1 R5, 30, 48, 50, 67, 8 91, 95, 100 R181 1 R127 1 R4, 9, 14 3 R115 1 R15 1 R49, 157 2 R78, 81 2 R110 1 R43 1 R33 1 R76 1 R102 1 R107, 108, 11 3 R151 1 R94 1 C5, 17, 22 3 C11, 14, 15, 21, 52, 6 59 C4, 12, 16, 29 4 C7, 8, 18 3 C13, 27 2 C6 1 C28 1 C2, 3, 9, 20 4 C23, 25, 37 3 C1, 36 2 C10, 24, 26, 53, 54, 6 62

MATERIAL

Ítem

Nombre

Valor

53

Circuito integrado

LM306N

54

LM307N

55

LM311N

56 57 58 59 60 61 62

Características  Amplificador  comparador  Amplificador  Amplificador  comparador 

CD4001BF NOR quadruple X CD4060BF Osc/counter X Transistor 2N3906 PNP 2N3904 NPN Potenciómetro 1KΩ + SW + SW 10 KΩ 1 KΩ

63

1 KΩ

64 65 66 67 68 69

10 KΩ 1 MHz

Trimmer 

Referencia Designada

Cantidad

 A3, 4

2

A1

1

 A2, 5-8

5

Z1, 2

2

Z3

1

Q2, 17, 18 Q1, 3, 19 R32 /SW3 R62 R140 R16, 17, 18, 19, 39, 176 R66, 77, 173 Y1

3 3 1 1 1

Cristal 0.1 % LED Difuso Switch Doble Switch sencillo Alambre #22 Tabla 5.1. Descripción de material utilizado para etapas de la unidad de electrocirugía

6 3 1 7 9 1

Para el funcionamiento del circuito se utilizara un generador de funciones Tectronix CFG253 y dos fuentes de alimentación de DC Tectronix PS280. Además se utilizara un osciloscopio Tectronix para visualizar las señales entregadas en las diferentes etapas o puntos de prueba del circuito.

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OPERACIÓN DE CONTROLES E INDICADORES

6. OPERACIÓN DE CONTROLES E INDICADORES Descripción de operación de controles e indicadores. Índice Nombre 1 Potencia de corte 2

Potencia de coagulación

3

Corte simple -mezcla cuatro posiciones del interruptor 

4

Indicador (amarillo)

5

Indicador de coagulación (rojo)

6

Switch de encendido on/off

7

Indicador de falta de cable (rojo)

8

Paciente

9

Volumen

de

corte

Descripción Permite seleccionar el nivel de potencia de corte de 0-300 Watts o un indicador de 1-10 con posición de apagado Permite seleccionar el nivel de potencia de coagulación de 1-120 Watts o un indicador de 1-10 Con la selección de corte simple, bajo, medio o mezclado alto, el led correspondiente se ilumina (la coagulación se agrega a la forma de la onda de corte) Se ilumina cuando el modo de corte o el corte mezclado es activado, acompañado por un bajo tono de audio Se ilumina que cuando el modo de coagulación se activa, acompañado por un tono de audio alto Dos interruptores para el control de la potencia de entrada a la unidad Se ilumina cuando no esta conectado el cable de la plancha del paciente. La unidad simultáneamente se deshabilita. Active el interruptor de reset para habilitar el funcionamiento normal Para la conexión del cable de la plancha del paciente. Provee el camino del retorno de la corriente de salida activa Control del nivel de audio de los mandos de corte, coagulación y modos del mezclado de corte

Esta sección da al ingeniero biomédico la información completa para realizar  alguna prueba. Vea deber ciclo limitación sección 1 página 2.

OPERACIÓN INICIAL 1. Active el switch de encendido 2. Seleccione el modo de corte y establezca el nivel de corte 3. Establezca el nivel de coagulación

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OPERACIÓN DE CONTROLES E INDICADORES

Encendido Desplace el interruptor de encendido. El corte y coagulación enciende y la luz de falta de cable radia indicando que la unidad se ha encendido. Arranque cable del plato paciente para verificar para el funcionamiento apropiado de la luz de falta de cable. Reinserte cable del plato paciente y active el interruptor de reset para habilitar funcionamiento de la unidad. Selección del modo de corte El modo del corte se comprende de corte simple, mezclado bajo, mezclado medio y mezclado alto. El modo del corte es seleccionado recorriendo los interruptores del modo de corte deseado. Cuando el modo se selecciona se encenderá un led indicando el modo de corte. Establezca el nivel de corte Seleccione el nivel de corte al mínimo para la prueba inicial. Establezca el nivel de coagulación Establezca el nivel de coagulación al mínimo para la prueba inicial. CUIDADO GENERAL LA UNIDAD DE ELECTROCIRUGÍA Una inspección cuidadosa de alambres, potenciómetros y conexiones de los alambres asegurará un mejor funcionamiento del circuito.

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PRINCIPIOS GENERALES DE ELECTROCIRUGÍA

7. PRINCIPIOS GENERALES DE ELECTROCIRUGÍA En la electrocirugía se hace uso de energía de radio frecuencia (RF) para lograr  varios efectos de la cirugía. El tipo de energía; es decir, RF continua, onda amortiguada intermitente de RF o una combinación de la anterior logra resultados diferentes. El control y técnica son también importantes. Dos controles de la salida están incorporados en el diseño; el corte y coagulación. Tres efectos de electrocirugía son controlados de la aplicación de estas dos potencias de salida de RF. Electrocirugía de corte Electrocirugía de coagulación -tipo desecación Electrocirugía de coagulación -tipo fulguración

Electrocirugía de Corte Por la electrocirugía de corte, la RF continua induce calor en forma de onda y explotan las células del tejido inmediatamente delante de la hoja guiada. El calor  es el resultado de la corriente a través del tejido y la propia chispa qué puede contribuir la mayor parte del calor total.

Figura 7.1. Acercamiento correcto para usar la hoja de electrocirugía La electrocirugía se puede utilizar para vaporizar o coagular tejidos. Si la vaporización se extiende en forma lineal se produce el fenómeno de corte. Los efectos tisulares dependen de diversos factores como potencia, resistencia tisular, tipo de onda, forma y tamaño del electrodo su proximidad a los tejidos. Corte. La vaporización del tejido se logra mediante una corriente continua no

modulada, unipolar y de bajo voltaje, empleando un electrodo puntiforme que se mantiene en la proximidad de los tejidos sin entrar en contacto con ellos Figura 7.2. El generador se activa, permitiendo que la energía se condense en la punta. La corriente produce un arco sobre el tejido, elevando rápidamente la temperatura intracelular local, hasta producir la vaporización.

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PRINCIPIOS GENERALES DE ELECTROCIRUGÍA

La profundidad real de la lesión cuando se utiliza electrodos para cortar depende de la forma y tamaño de estos, forma de la onda, voltaje máximo, velocidad de desplazamiento del electrodo y habilidad del cirujano. Se describe que la profundidad de la lesión térmica en corte es igual o inferior a 100 micras 7 estudios sobre lesiones peritoneales sugieren que el límite se sitúa en menos de 200 micras8 para corte puro y 3008 micras para mixtas. El operador puede experimentar cortando grasa y otros tipos de tejido, usando más potencia para grasa. La grasa es el tejido más difícil para cortar debido al hecho que no conduce la corriente eléctrica rápidamente. Sin embargo, los cortes gruesos son mas sencillos de hacer en tejido vivo que en tejido muerto. El operador debe experimentar entonces con otra forma de bisturí. Aquí también el operador debe experimentar usando sólo una porción de la hoja al principio y debe aprender gradualmente entonces a enterrar la mayoría de ella en el tejido. Igualmente, el golpe vertical debe emplearse primero. Cortando en un campo húmedo requiere más potencia de electrocirugía que en un campo seco.

Figura 7.2. Efectos tisulares de la corriente eléctrica

Electrocirugía De Coagulación –desecación El término de coagulación describe varios procesos interrelacionados en los que la célula se deshidrata y las proteínas son desnaturalizadas sin ser destruidas por la energía térmica. Cuando el electrodo se pone en contacto con el tejido la energía se convierte en calor Figura 7.2.

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PRINCIPIOS GENERALES DE ELECTROCIRUGÍA

La definición de desecación viene del latín desiccare que significa secar. El proceso del desecación es causado por el incremento de calor del tejido al contacto de la superficie del electrodo activo debido a la concentración de corriente de RF actual y que fluye a través de resistencia del tejido. La desecación continua con incrementos en la intensidad que producirá destrucción del tejido y carbonización. Los electrodos para producir coagulación son relativamente grandes, lo que reduce la densidad de potencia, impidiendo que la elevación de la temperatura intracelular alcance los 100 oC, haciendo que el agua intracelular se evapore produciendo desecación, coagulación o ambas cosas. Se denomina desecación al proceso mediante el cual la temperatura alcanza 90 grados centígrados, lo que produce deshidratación celular sin desnaturalización proteica. Dado en que la práctica resulta difícil distinguir clínicamente entre estos dos procesos, nos referiremos a ambos empleando él término de coagulación. Para realizar la coagulación tisular se puede emplear cualquier tipo de onda, las corrientes de corte y mixtas son preferibles al denominado modo de "coagulación". Esto tiene varias explicaciones. En primer lugar, la naturaleza discontinua de la corriente de "coagulación" o fulguración puede originar la formación de una cantidad desigual de enlaces proteicos, impidiendo la oclusión de un vaso sanguíneo. Además, esta corriente puede coagular rápidamente las capas superficiales de los tejidos, aumentando la resistencia e impidiendo con ello la transmisión de la corriente a las capas más profundas. El efecto de fulguración que tiene lugar en la proximidad del electrodo provoca un calentamiento rápido y una adherencia del tejido, lo que facilita el desprendimiento de la escara al retirar el electrodo, lo que con frecuencia provoca recurrencia de la hemorragia. Debido a las consideraciones anteriores, la coagulación debe realizarse con un electrodo de superficie relativamente grande, empleando las ondas denominadas de "corte" o "mixta" 8 En cirugía el electrodo activo o el pequeño punto de la aguja realmente puede insertarse en el tejido.

Coagulación Alrededor Del Punto De Pelota Cuando una corriente eléctrica fluye a través de cualquier sustancia que ofrece resistencia a su paso, se genera calor. En electrocoagulación la corriente fluye entre el electrodo activo y el plato de paciente. No se genera calor en el plato de paciente debido al área grande de su superficie. Este mismo volumen de corriente se concentra alrededor del área de la superficie muy pequeña de la aguja activa o

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PRINCIPIOS GENERALES DE ELECTROCIRUGÍA

punto de pelota, la resistencia del tejido inmediatamente adyacente es suficiente para crear calor adecuado para cocer el tejido.

Figura 7.3. Coagulación alrededor del punto de pelota.

Electrocirugía De Coagulación –fulguración La definición de fulguración viene del latín fulgar que significa relámpago, se denomina también coagulación diseminada o en "spray", en este proceso el tejido es superficialmente carbonizado por arcos electro quirúrgicos repetidos y de alto voltaje, que elevan rápidamente la temperatura hasta alcanzar o superar los 200 º C. Para lograr esto, el electrodo debe encontrarse a unos milímetros por encima del tejido, para que la descarga atraviese dicha solución de continuidad Figura 7.2. El electrodo activo se ofrece ligeramente de contacto (lmm a 3mm) con la superficie a tratarse. La naturaleza rápida y superficial de este tipo de coagulación aumenta la resistencia tisular, impidiendo que la corriente siga calentando las capas tisulares más profundas. El arco formado a la superficie es utilizado para la coagulación de una hemorragia grande y carbonización del tejido.

Cortando Con Coagulación Mezclada La función de corte incluye cuatro modos. Corte puro y mezcla; bajo, medio y alto. Los modos de la mezcla son potencias de corte continuas de RF con la mezcla de la señal de coagulación amortiguada con una razón de repetición. La razón de repetición de la señal de coagulación varía con el modo seleccionado y a la mezcla alta la señal es similar a un modo de coagulación normal. La mezcla más alta de procedimientos de coagulación incrementan la hemostasis durante el corte.

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DESCRIPCIÓN FUNCIONAL DEL EQUIPO

8. DESCRIPCIÓN FUNCIONAL DEL EQUIPO DESCRIPCIÓN DIAGRAMA DE BLOQUE El diagrama de bloques trazado corresponde al mismo esquema como el diagrama esquemático. Las flechas en líneas muestran flujo del circuito ( Figura 8.1). Control lógico. El control lógico recibe una señal de encendido del interruptor de pie o él interruptor del bisturí (interruptor del circuito de aislamiento). La lógica habilitada de corte o coagulación necesita ser cambiada por el operador. La lógica proporciona la tasa de repetición apropiada y enciende cronometrando y mezclando. La alarma de dispersión (plancha paciente) detiene toda la lógica cuando el circuito de dispersión de la plancha del paciente no está completo. Control de corte El control de corte está compuesto de los dos circuitos principales, el control de amplitud de corte y el control del ángulo θ que controla el manejador. La amplitud de corte es fijada por el operador y la salida retroalimentada de RF del circuito es parte del control de la amplitud de corte. Esto funciona en conjunto con la circuitería de control de ángulo para la clase C manejador tipo salida.

Manejador   Ambas señales de corte y coagulación se envían al mismo manejador. El manejador entonces maneja la etapa de salida a una RF de potencia de salida continua para corte o coagulación amortiguadas de RF impulsan la potencia. En el modo de mezclado las señales son consecutivamente mixtas. La salida de corte es acompañada por un tono de audio y una luz indicadora amarilla. La salida de coagulación es acompañada por un tono de audio más alto que el de corte y una luz indicadora roja. Salida y aislamiento La salida de los transistores manejan un pulso de RF a la salida del transformador  de aislamiento. El contacto de interruptor de mano y la plancha de dispersión del paciente se conectan a esta salida aislada. Éstos circuitos aislados permiten el funcionamiento eléctrico ser referenciado a tierra sin afectar el aislamiento de la salida.

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DESCRIPCIÓN FUNCIONAL DEL EQUIPO

Electrónica de potencia

Figura 8.1. Diagrama de bloques de la unidad de electrocirugía.

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DESCRIPCIÓN ESQUEMÁTICA Y CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS

9. DESCRIPCIÓN ESQUEMÁTICA Y CARACTERÍSTICA TÉCNICAS DESCRIPCIÓN ESQUEMÁTICA La unidad de electrocirugía está compuesta de las secciones de circuitos siguientes. Cada una se explica en funcionamientos de detalle de circuito. 1. 2. 3. 4. 5.

Generación de la potencia de coagulación. Generación de la potencia de corte. Control lógico del corte, coagulación, mezcla. Interruptor de aislamiento. Alarma del cable de la plancha de dispersión

Generación de potencia de coagulación La potencia de coagulación es generada por el funcionamiento de tres secciones básicas del circuito. 1. A4 amplificador comparador de control 2. Q4 por Q11 manejador de la potencia de salida 3. Transistores de potencia de salida Q12 por Q16  A4 se activa por el pulso de repetición de coagulación. Esto está dado por el control lógico de TP2, esto es explicado en control lógico. La salida de A4 swicheada con tierra, Q4 se apagan y Q11 se enciende manejando la salida de los transistores Q12 por Q16 adelante. Se incrementa la corriente en la salida del transformador de inductancia T3. Al mismo tiempo Q1 se apaga cargando C18 por  R76. Este voltaje es retroalimentado al pin 3 en el comparador A4. Cuando este voltaje es igual al voltaje en la entrada del pin 4 de A4, dado por el control de potencia de coagulación por R62, que resetea A4. La salida de A4 es positiva. Q4 por Q10 encienden regresando la salida de los transistores a aproximadamente -5 voltios. La salida de los transistores se apaga. El transformador de salida tiene un rendimiento de forma de onda amortiguada debido a su misma-inductancia del transformador y el capacitor C40. Causando un circuito resonante paralelo. Esta energía oscila y es una salida de onda amortiguada en la carga de salida. Diferentes niveles de potencia son cumplidos por el voltaje seleccionado por el control de potencia de coagulación. Los niveles diferentes de energía guardada llevan a cabo control de la potencia de salida.

Generación de potencia de corte La potencia de corte es una continua onda de radio frecuencia RF a la salida. La generación de la potencia de salida puede generalmente describirse como generador de potencia RF clase C. Sin embargo, esto no es completamente 24

DESCRIPCIÓN ESQUEMÁTICA Y CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS

descriptivo. Aspectos de amplificación de clase D y clase E está presente en una configuración que puede tolerar circuito abierto y corto circuito y opera a eficacias cargadas altas. Durante una parte del ciclo, el transistor de salida conduce. El resto del ciclo está mismo-resonante en la frecuencia natural del transformador de salida y sus capacitores. La circuitería de corte es habilitada por el control lógico (vea circuitería de control) y, cuando es habilitada, la lógica de corte está en alto en TP3. La salida de corte funcionará como sigue: 1. La salida A2 va de negativa a positiva porque A2 esta cambiando por sí mismo durante este primer ciclo (como un mismo oscilador) CR31, R52, R50 y C11 son los componentes que controlan esta acción del multivibrador. 2. El balance negativo de A2 acoplado por CR34, C12, CR36 a A3 pin 3 causando que la salida del amplificador comparador A3 cambie a tierra. 3. Q4 por Q10 se apagan y Q11 es encendido manejando la salida del transistor  por la corriente por R151 hasta que la salida de A3 regresa a un estado alto. Este tiempo (ángulo de la fase tiempo de conducción de salida) es controlado por el voltaje de salida de A1. Este voltaje fija y amarra un voltaje en C13 en la retroalimentación de A3 CR38, R58 y C13 a la entrada inversora de A3 pin 4. Este nivel de voltaje regula θ, la salida enciende el tiempo de conducción. La salida de A1 es la señal de control para regular el nivel de amplitud corte. Este es fijado por el control de amplitud de corte y es el regulador de la retroalimentación de amplitud de corte. La retroalimentación de la salida de A1 es de T3 la salida del transformador por C7, R35, CR26 al pin 2 A1. La entrada no-inversora del control de nivel de corte y el amplificador de censado de la amplitud de la salida RF a la entrada del inversor diferencial hace una medición diferencial de los dos y ajusta la salida A1 para controlar la amplitud de salida RF. 4. A3 regresa al estado alto por su propia retroalimentación, R58 descarga a C13. (Esto en, fuera de tiempo, es el ángulo de la fase θ tiempo de conducción de salida.) 5. A3 regresa al estado alto, apaga los manejadores y transistores de salida. La salida tanque T3, C40 oscila positivo y regresa negativo (el primer ciclo de RF de la onda continua). 6. Esta forma de onda de la salida de T3, C40 RF salida está retroalimentada a la circuitería de control en dos puntos. La conducción ( θ) ángulo de control comparador A2 y el control de amplitud de corte del amplificador diferencial A1. 7. La señal de RF positiva que RF va por C59, R43, R44, CR30 carga a C11 positivo. Cuando la señal de salida oscila negativa el pin 2 de A2 swichea la salida negativa y A3 es pulsado negativo continuando el ciclo RF CW como es explicado en paso 2. 8. El amplificador A1 mide la diferencia entre el nivel fijado de la amplitud de corte y la actual cresta de RF de la cresta de salida. El nivel fijo está en el pin 3, y el nivel de RF medido esta en el pin 2. Pico a pico por  CR26 se guarda a C8. Voltaje bajo aquí con respecto al pin 3 nivel del voltaje fijo, causa que la salida de A1 se ponga en alto con un incremento voltaje almacenado en C13. Esto 25

DESCRIPCIÓN ESQUEMÁTICA Y CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS

aumenta el ángulo de la fase a tiempo de A3 y la conducción cronometrada de la fase de salida. El resultado es una salida más alta de RF voltaje pico. Si la RF de salida se descarga y se pone más alto, ocurre lo contrario. La regulación de la salida se lleva a cabo con la salida del transistor conducción tiempo de control.

Circuitería de control lógica El control lógico es el cronometrado y control. Tiene cuatro funciones básicas. 1. Permite producir la línea de corte para iniciar la salida de RF de corte 2. Permite producir la línea de coagulación que inicia la salida de potencia de coagulación. 3. Cronometrado para la razón de repetición de la salida de coagulación. 4. Cronometrado y control para mezclar las señales de corte y coagulación para los tres modos de mezclado de operación.

Corte simple Con el interruptor de corte simple habilitado, la compuerta R20, R8, CR10 en TP3 es alto siempre que la entrada a Z1 (5 - 6) es bajo. Eso es cuando footswitch de corte o la entrada del interruptor de aislamiento manual esta activo (bajo), la línea de corte habilitada en TP3 esta en alto y la circuitería de RF de corte se habilita. El esquema muestra que el corte es activado por el corte simple, y por la salida de la compuerta CR13 que es el tiempo de corte del modo mezclado. Coagulación  Activando el interruptor de pie o el circuito aislado manual causa que la entrada de la compuerta Z1 (9) se ponga en bajo y Z1 (10), la salida de esta compuerta se pone en alto y Z2 (11) produce una onda cuadrada y una salida negativa. Esta señal se acopla por C16, CR43 swicheando A4 a negativo, empezando la generación de la señal de coagulación (vea generación de potencia de coagulación). La salida de la compuerta Z1 (10) R62, el control de nivel es encendido en este momento. Mezcla Mezcla (fuerte) es una señal de coagulación a la proporción normal con señal de RF de corte entre la alta energía senosoidal amortiguada de coagulación. (La proporción baja de la repetición de coagulación se usa en regular y bajo modos mezclados.) En el modo mezclado, el nivel de corte del tablero controla el nivel de potencia y la compuerta de corte Z1 (11) controla el inicio. La salida de la compuerta Z2 (11) y CR12 por CR13 inicializa corte y coagulación para cada modo mezclado. Esta salida maneja Z2 (11) y la salida de la compuerta CR12, CR13 para una mezcla de corte habilitada o Z2 (4) para una mezcla de coagulación habilitada. Control de tirado manual – interruptor de aislamiento Esta circuitería proporciona aislamiento eléctrico y permite controlar corte o coagulación desde un electro bisturí manual. 26

DESCRIPCIÓN ESQUEMÁTICA Y CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS

 A5 es un multivibrador que maneja el aislamiento de frecuencia alta del transformador T2. Cuando el botón de corte o coagulación no son encendidos, los pulsos positivos de T2 (P6-1) y T2 (P6-3) produce señales de DC en C2 y C3, respectivamente y estas compuertas Z1 (4) y Z1 (10) de corte y coagulación no se activan. Cuando el botón de corte o el botón de coagulación se empuja o corta, CR68 o CR69 cortan que polaridad del pulso es manejado como es indicado por la polaridad del diodo y la ausencia de un pulso positivo a C1 o C2 activa la compuerta de corte o coagulación, Z1-4 o Z1-10 van positivos.

Alarma del cable de la plancha de dispersión  A6 es un multivibrador que maneja el aislamiento de frecuencia alta del transformador T2. Si cualquiera línea en el cable de dispersión es abierto, pulsos positivos al punto de prueba TP9 por CR54 cierran Z1 (4) Z1 (3) y enciende la luz roja, desactive el control lógico en Z1 (5) y Z1 (8). Cuando la conexión del cable del la plancha está completado este pulso positivo es cortado por acción del transformador por CR70.

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DIAGRAMA ESQUEMÁTICO

10. DIAGRAMA ESQUEMÁTICO

ELECTRÓNICA DE POTENCIA

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DIAGRAMA ESQUEMÁTICO

DIAGRAMA ESQUEMÁTICO

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DIAGRAMA ESQUEMÁTICO

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DIAGRAMA ESQUEMÁTICO

ELECTRÓNICA DE POTENCIA

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RESULTADOS

11. RESULTADOS Conexión de equipo Una vez obtenido el diagrama esquemático se armaron las diferentes etapas del equipo sobre los protoboards, verificando las conexiones de cada etapa (ver  Figura 11.1).

Figura 11.1. Vista superior del circuito terminado Una vez terminado el circuito para verificar su funcionamiento se utilizo un generador de funciones Tectronix CFG253 y dos fuentes de alimentación de DC Tectronix PS280 con las cuales se alimento al circuito con los diferentes voltajes requeridos. Además se utilizo un osciloscopio Tectronix para visualizar las señales entregadas en las diferentes etapas o puntos de prueba del circuito (ver  Figura 11.2). Las imágenes que se presentan en esta sección se tomaron con una cámara digital Sony DSC-P52 Ciber-Shot conectada al puerto USB de una PC, además se utilizo el editor de imágenes Corel  Photopaint.

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RESULTADOS

La señal entregada por el generador de funciones corresponde a una onda senoidal de 1 MHz, y los voltajes de alimentación son de 15 V, 24V y –7 V.

Figura 11.2. Equipo conectado correctamente

Formas de onda Ya que se conecto todo el equipo se revisaron los puntos de prueba del circuito. Como se menciono anteriormente en cada punto de prueba se verifica el funcionamiento correcto para cada una de las etapas del sistema y estos puntos están etiquetados con TP#.

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RESULTADOS

El primer punto de prueba es el TP1 donde se verifica el funcionamiento del oscilador (Figura 11.3).

Figura 11.3. Punto de prueba TP1. Pulso cuadrado a 128 µs. El punto de prueba TP2 corresponde a la frecuencia de repetición de coagulación del control lógico que maneja el control de amplitud de coagulación del amplificador A4 (Figura 11.4).

Figura 11.4. Punto de prueba TP2. Frecuencia de repetición de coagulación. Pulso cuadrado a 32 µs.

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RESULTADOS

El punto de prueba TP3 debe estar habilitado para el corte ( Figura 11.5).

Figura 11.5. Punto de prueba TP3. Habilitado para el corte. El punto de prueba TP4 corresponde al control de pulso para corte. Oscilando a 2µs (Figura 11.6).

Figura 11.6. Punto de prueba TP4. Control de pulso para el corte.

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RESULTADOS

En la etapa del audio de coagulación se obtiene la onda de la Figura 11.7 cuando se selecciona el modo de coagulación.

Figura 11.7. Onda generada en la etapa de audio de coagulación En la etapa del audio de corte se obtiene la onda de la Figura 11.8 cuando se selecciona el modo de corte.

Figura 11.8. Onda generada en la etapa de audio de corte.

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DISCUSIÓN

12. DISCUSIÓN  A lo largo del desarrollo de este trabajo se enfrentaron diversas situaciones relacionadas tanto con el diagrama del circuito como con el armado del diseño. Se observaron grandes dificultades al armar el circuito ya que por sus dimensiones era fácil errar en las conexiones. Además de que las tablillas de experimentación (protoboard) en ocasiones presentan cortocircuitadas algunas de sus pistas o hacen falso contacto con los componentes electrónicos. De acuerdo a los resultados obtenidos al probar el circuito en los diferentes puntos de prueba se puede decir que las etapas se desarrollaron exitosamente, ya que los resultados de la prueba fueron favorables y con relación a los resultados esperados. Además de que en el circuito armado se etiquetaron todos los puntos de conexión importantes para facilitar su localización y poder identificar cada parte del circuito. La importancia de ese trabajo esta basada en la potencialidad del diseño, ya que este puede ser extendido añadiendo la etapa de electrónica potencia y la etapa de aislamiento o mejorar este equipo al cambiar la etapa de potencia.

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CONCLUSIONES Y PERSPECTIVAS

13. CONCLUSIONES Y PERSPECTIVAS De los objetivos que se plantearon al inicio de este trabajo, podemos concluir que se cumplieron satisfactoriamente ya que por una parte se pudieron desarrollar las diferentes etapas de la unidad de electrocirugía, además de comprobar el funcionamiento correcto del circuito en los diferentes puntos de prueba. Otro punto importante es que se desarrollo el circuito de manera que fuera fácil identificar cada etapa del circuito y su accesibilidad para acoplar otras etapas al circuito.  A pesar de los resultados favorables obtenidos, se proponen como perspectivas algunos puntos mencionados a continuación: Trabajar con el circuito en general, con la finalidad de incorporarle las etapas de potencia y de aislamiento así como sustituir los protoboard por tarjetas impresas para evitar los falsos contactos.  Actualmente como continuación de este proyecto, alumnos de seminario de proyectos de Ingeniería Biomédica se encuentran desarrollando la etapa de electrónica de potencia la cual será acoplada con el circuito presentado en este proyecto con la finalidad de completar el diseño de la unidad de electrocirugia.

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