Bisturi Eletrico[1]

PÓS-GRADUAÇÃO EGEHARIA BIOMÉDICA

UIDADES ELETROCIRÚRGICAS

Engenharia Clínica I

Integrantes:

Marise Cardoso Juarez Monteiro Paulo Borges Ribeiro Giuliana Bittencourt

Julho de 2010. Engenharia Clínica I

Turma 76

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Sumário 1. INTRODUÇÃO .............................................................................................................................. 3 2. HISTÓRICO ................................................................................................................................... 3 3. PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO........................................................................................... 3 3.1. PRINCIPAIS EFEITOS DO CORTE ELÉTRICO............................................................. 4 3.1.1. Dessecação Eletrocirúrgica (secagem térmica): .....................................................4 3.1.2. Corte Eletrocirúrgico:.............................................................................................4 3.1.3. Fulguração Eletrocirúrgica (coagulação): ..............................................................5 3.1.4. Blend (corte misto): ................................................................................................5 3.2. Formas de onda .................................................................................................................. 5 4. EFEITOS DA CORRENTE NO CORPO HUMANO .................................................................... 6 5. TIPOS DE OPERAÇÃO.................................................................................................................7 5.1. Eletrocirurgia Monopolar................................................................................................... 7 5.2. Eletrocirurgia Bipolar......................................................................................................... 8 5.3. Coagulação com Feixe de Argônio (Argon Beam Coagulator - ABC) .............................. 9 6. RISCOS NA UTILIZAÇÃO DE ELETROBISTURIS ................................................................ 10 7. NORMAS TÉCNICAS APLICÁVEIS......................................................................................... 11 8. BIBLIOGRAFIA .......................................................................................................................... 11

Índice de ilustrações Figura 1: Formas de onda para cada tipo de corte. ..............................................................................5 Figura 2: Caminho da corrente elétrica. ............................................................................................... 6 Figura 3: Equipamentos eletro-cirúrgicos............................................................................................7 Figura 4: Equipamento de cauterização. .............................................................................................. 8 Figura 5: Equipamento com feixe de argônio. .....................................................................................9 Figura 6: Pedal de seleção dos modos de corte..................................................................................10 Figura 7: Eletrodo de ponta dupla......................................................................................................10 Figura 8: Eletrodo com cabeça arredondada......................................................................................10 Figura 9: Mesa eletro-cirúrgica..........................................................................................................10

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1. ITRODUÇÃO Os equipamentos eletrocirúrgicos (Electrical Surgical Units - ESU) são utilizados como complemento (ou mesmo alternativa) aos bisturis convencionais durante procedimentos cirúrgicos, com o objetivo de realizar corte e, ou coagulação dos tecidos de maneira rápida e segura. As vantagens da eletrocirurgia sobre o bisturi convencional são: •

Corte e coagulação do sangue (hemostasia) simultâneos, se desejado;

•

Acesso mais fácil a determinados locais cirúrgicos (em endocirurgia ou laparoscopia);

Destruição pelo calor das células no local da cirurgia, contribuindo para minimizar o risco de disseminação de células doentes. O efeito hemostático (estancar hemorragia) é essencial em intervenções em órgãos muito vascularizados ou com rede capilar muito densa (fígado, baço, tireóide, pulmões), ou para cirurgia cardíaca, quando são usados medicamentos anticoagulantes. Controlar o sangramento durante a cirurgia contribui para melhorar a visualização do campo cirúrgico pelo cirurgião e reduz a perda de sangue do paciente. •

2. HISTÓRICO O uso do calor para estancar sangramentos é uma prática muito antiga. Em 3000a.c. já se utilizavam ferramentas aquecidas no fogo para tratar hemorragias decorrentes de lesões acidentais; •

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1891: D'Arsonval documentou a passagem de corrente elétrica de alta frequência (gerada por centelhamento) pelo corpo humano sem a manifestação de dor ou estimulação neuromuscular; 1908: Construção do primeiro oscilador eletrônico usando válvulas termo-iônicas; 1929: Bovie construiu o primeiro equipamento comercial de corte e hemostasia utilizando correntes elétricas de alta frequência; Década de 70: O advento dos transistores permitiu a construção de equipamentos de eletrocirurgia menores, compactos e melhor adaptados aos centros cirúrgicos e ambulatórios; Década de 90: Os circuitos usando microprocessadores permitem monitorar e controlar  continuamente a potência que circula pelo paciente, aumentando a segurança e a eficiência dos equipamentos.

3. PRICÍPIO DE FUCIOAMETO As unidades de eletrocirurgia são equipamentos eletrônicos portáteis destinados a gerar e aplicar correntes elétricas de alta frequência e alta potência, com o objetivo de produzir  aquecimento local instantâneo e controlado e com isso realizar corte e, ou hemostasia. Para tanto, é necessário que as correntes elétricas atravessem o corpo (ou ao menos uma parte dele). Engenharia Clínica I

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PÓS-GRADUAÇÃO EGEHARIA BIOMÉDICA Os efeitos da passagem de corrente elétrica pelos tecidos vivos são determinados por fatores relacionados tanto com o tecido (impedância, umidade, condutividade térmica), como com a corrente elétrica utilizada (intensidade, frequência, forma de onda). Impedância é a relação entre a queda de tensão através de um elemento de circuito (por  exemplo, um tecido vivo) e a corrente que o atravessa. A unidade de impedância elétrica é o ohm (). A impedância total de um circuito pode consistir de qualquer combinação de resistência, capacitância ou indutância; todas são características elétricas intrínsecas dos materiais. Nos tecidos vivos as impedâncias variam tipicamente de 500 B (em tecidos muito vascularizados), a muitos milhares de ohms - kB (em gorduras, cartilagens ou ossos). Em eletrocirurgia, o calor que destrói os tecidos não é produzido pelo contato com um metal aquecido, mas pela conversão de energia elétrica em calor no tecido. Esta conversão resulta nas seguintes modificações: entre 43°C e 45°C ocorre retração dos tecidos; as atividades enzimáticas se reduzem após os 50°C, a coagulação das proteínas ocorre entre 50 °C e 60°C. De 90°C a 100ºC é o tecido é completamente desidratado (dessecado) e a água contida nos tecidos evapora sob temperaturas superiores a 100°C. A carbonização ocorre com temperaturas acima de 150 °C, enquanto a vaporização dos tecidos ocorre em temperaturas superiores a 300°C.

3.1. PRICIPAIS EFEITOS DO CORTE ELÉTRICO Os principais efeitos cirúrgicos são descritos abaixo:

3.1.1.Dessecação Eletrocirúrgica (secagem térmica): •

Efeito térmico gerado pela passagem da corrente de alta frequência;

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Aquecimento vai eliminando a água, com formação de bolhas;

•

Pode ser utilizada de qualquer forma de onda e baixos níveis de energia elétrica;

•

Importante manter o eletrodo limpo, pois a eficiência depende do bom contato elétrico com o tecido (não há centelhamento). Usam-se eletrodos com grande superfície.

3.1.2.Corte Eletrocirúrgico: •

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•

As células são aquecidas tão rapidamente que explodem devido ao calor, deixando uma cavidade; O calor-é dissipado pelo vapor, não se propagando às vizinhanças; O corte do tecido obtido pelo centelhamento (eletrodo não toca o tecido). Usam-se eletrodos de pequena área, para aumentar a densidade de corrente e concentrar o calor em um ponto.

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3.1.3.Fulguração Eletrocirúrgica (coagulação): •

•

Aplicação de pacotes de energia (alta freqüência) provocando centelhamento; O aquecimento é intermitente, as faíscas (linhas claras na figura abaixo) são longas dispersando mais o calor. Neste caso, o eletrodo também não toca o tecido;

•

A temperatura não chega desidratam mais lentamente sem produzir corte.

•

A coagulação é superficial, formando uma capa marrom clara que impede hemorragia.

3.1.4.Blend (corte misto): Situação intermediária entre 2 e 3, com pacotes de energia mais intensos, produzindo corte e fulguração das regiões vizinhas, com efeito hemostático moderado; Pode-se ver na figura abaixo cortes com diferentes níveis de coagulação (aumentando para a direita), com um mesmo eletrodo e mesma potência.

3.2. Formas de onda As formas de onda da corrente elétrica que resultam nos efeitos acima podem ser melhor  visualizadas na figura a seguir. Uma forma senoidal contínua resulta em corte, pela elevação rápida da temperatura e vaporização celular. Para corte, a tensão elétrica tem que ser suficientemente alta para produzir centelhamento entre o eletrodo de aplicação e o tecido vivo (aproximadamente, 1.000 V). As células explodem deixando uma cavidade que forma a incisão.

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Figura 1: Formas de onda para cada tipo de corte.

No modo coagulação, a corrente elétrica consiste de curtos "pacotes" de ondas senoidais, intercalados de períodos de pausa elétrica. Isso produz um aumento gradual da temperatura (uma vez que o gerador não entrega energia na maior parte do tempo), permitindo a evaporação dos fluidos intra e extracelulares, resultando em uma retração dos tecidos. No modo misto (blend), durante os períodos em que o gerador está atuando, a tensão elétrica pode alcançar valores mais elevados do que no modo corte, mas com intervalos de pausa menores do que no modo coagulação. É importante lembrar, entretanto, que as características dos tecidos também podem modificar estas formas de onda.

4. EFEITOS DA CORRETE O CORPO HUMAO Os equipamentos de eletrocirurgia são baseados na passagem da corrente elétrica pelo corpo humano, conforme pode ser visualizado na figura abaixo. A corrente segue o caminho representado pelas flechas pretas:

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Figura 2: Caminho da corrente elétrica.

5. TIPOS DE OPERAÇÃO 5.1. Eletrocirurgia Monopolar •

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O tecido é cortado e, ou coagulado por fazer parte de um circuito elétrico que inclui um gerador de RF, amplificador, cabos e eletrodos, como visto acima; A corrente de RF é conduzida ao local da cirurgia por um cabo e um eletrodo (ativo-caneta de cirurgia). Daí o nome monopolar; A corrente retorna através de um eletrodo de dispersão (placa de retorno – geralmente colocada em local afastado do sítio cirúrgico) e pelo cabo de retorno; O efeito térmico é produzido pela resistência elétrica do tecido à passagem da corrente e pela densidade de corrente (e não pelo aquecimento do eletrodo de aplicação); Para evitar aquecimento e queimaduras no paciente na região de retorno da corrente, o eletrodo de dispersão deve ter uma superfície de contato grande para oferecer um caminho de baixa resistência e baixa densidade de corrente; Seguem alguns exemplos de equipamentos:

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Figura 3: Equipamentos eletro-cirúrgicos.

5.2. Eletrocirurgia Bipolar •

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Neste caso são utilizados dois eletrodos (geralmente iguais, como as pontas de uma pinça ou tesoura), que funcionam como os eletrodos ativos e de retorno do modo monopolar (ou seja, aqui não há necessidade da placa de retorno); Este modo é restrito a pequenos volumes de tecido, na região vizinha dos eletrodos; Por eliminar a corrente de dispersão, o risco de queimaduras no paciente em outras partes do corpo é menor; É utilizado principalmente para coagular tecidos finos, como em neurocirurgia, ginecologia e oftalmologia;

A potência elétrica envolvida no modo bipolar é muito menor que no monopolar. Normalmente a função bipolar está disponível na maioria dos equipamentos monopolares. A figura abaixo mostra detalhe de uma cauterização de vaso sanguíneo com pinça bipolar  (como os modelos ao lado). •

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Figura 4: Equipamento de cauterização.

5.3. Coagulação com Feixe de Argônio (Argon Beam Coagulator - ABC) •

•

A coagulação normal depende de centelhamento (ionização do ar, que passa a conduzir a corrente, como em minúsculas descargas atmosféricas). O problema é que este centelhamento pode iniciar labaredas nos tecidos gordurosos, é irregular (não pode ser  dirigido) e resulta em tecido coagulado de espessura variável, que pode voltar a sangrar; Sistemas de coagulação monopolares podem ser melhorados com a adição de um feixe de argônio no local do centelhamento, pois este gás nobre se ioniza sob tensões mais baixas que o ar, sem aumento de temperatura, formando um verdadeiro "pincel" de corrente elétrica;

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O resultado é uma coagulação rápida e homogênea, ideal para grandes áreas de sangramento

•

em tecidos muito vascularizados e em grandes cirurgias;

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O sistema de argônio pode ser independente do equipamento de eletrocirurgia, ou fazer parte do mesmo equipamento. O fluxo de gás pode ser automático (controlado pelo disparo do gerador, com fluxo ajustável de acordo com a potência elétrica empregada) ou manual, onde o operador ajusta um fluxo independente do gerador; São necessárias canetas especiais para acoplar a saída do gás e os seus controles; O fluxo de argônio promove a formação de um canal de corrente cilíndrico estável e fácil de controlar. Ajuda a manter limpa a área da cirurgia (livre de fumaça, melhorando a visibilidade do cirurgião) e melhorando a formação da escara.

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Figura 5: Equipamento com feixe de argônio.

A figura acima mostra a coagulação por feixe de argônio; detalhe construtivo da caneta com seus contatos elétricos, conector de gás e controles; equipamento acessório que permite adicionar a função "coagulação por argônio" em um equipamento de eletrocirurgia comum.

6. RISCOS A UTILIZAÇÃO DE ELETROBISTURIS Os equipamentos como bisturis, desfibriladores, eletro-estimuladores bem como os demais equipamentos médicos conectados à linha de alimentação podem gerar acidentes elétricos quando ligados ao paciente. No entanto há um grupo de equipamentos que mesmo quando funcionam a bateria são capazes de gerar algum tipo de acidente. Isto ocorre não pela possibilidade de correntes de fuga devido à rede de alimentação ligada ao equipamento, mas sim pela energia gerada pelos mesmos. Nestes casos devem ser considerados os riscos na utilização destes equipamentos e avaliar se os benefícios gerados são maiores. Há também formas de minimizar estes riscos utilizando-se de maneira adequada os equipamentos e tomando algumas providências na sua construção, utilização e montagem quando aplicados ao paciente. No caso de pacientes com implantes metálicos como próteses e marca-passos, a utilização de diatermia terapêutica e de bisturis deve ser avaliada com muito critério para que o benefício da utilização destes equipamentos possam causar malefícios maiores ao paciente. Especialmente devem ser evitadas as aplicações destes equipamentos próximas às áreas de colocação dos implantes. Assim consegue-se evitar que correntes elétricas geradas pelos mesmos provoquem lesões ou, no caso de marca-passos, o mau funcionamento do equipamento implantado. Quando os bisturis são utilizados devemos ter uma precaução extra em garantir que os eletrodos de monitores conectados ao paciente não sejam afetados por fluxo eletromagnéticos ou elétricos gerado por estes equipamentos.

7. ACESSÓRIOS Engenharia Clínica I

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Figura 6: Eletrodo de ponta dupla.

Figura 7: Eletrodo com cabeça arredondada.

Figura 9: Mesa eletro-cirúrgica.

8. ORMAS TÉCICAS APLICÁVEIS •

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Como os demais equipamentos eletromédicos, os equipamentos de eletrocirurgia estão cobertos pelas normas da International Electrotechnical Commission (IEC), algumas já com versão brasileira pela ABNT(NBR). Existem também normas nacionais estrangeiras, como é o caso da American Association for Medical Instrumentation (AAMI). São elas: NBR-IEC 60601-1: "Equipamento eletromédico. Parte 1: Prescrições gerais para segurança", 1997; Engenharia Clínica I

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NBR-IEC 60601-2-2: "Equipamento eletromédico. Parte 2: Prescrições particulares de segurança para equipamento cirúrgico de alta freqüência", 1998;

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IEC/TR3 61289-2: "High frequency surgical equipment - Part 2: Maintenance", 1994;

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ANSI/AAMI HF18: "Electro surgical devices", 2001.

9. BIBLIOGRAFIA •

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MUHLEN, Sérgio Santos – Unidades Eletrocirúrgicas – Capítulo 17 - Ministério da Saúde –  Equipamentos Médico-Hospitalares e O Gerenciamento de Manutenção – Brasília 2002. CALIL, S.J – Equipamentos Médicos – Hospitalares e o Gerenciamento da Manutenção –  Capacitação à Distância – Série F. Comunicação e Educação em Saúde – Brasília- DF –  2002. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, NBR IEC 60601-1: Equipamento eletromédico - Parte I - Prescrições gerais para segurança. Rio de Janeiro: ABNT, 1994

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