دانلود تحقیق جریان های الکتریکی الکتروکوتر چه اثراتی بر بافت زنده می گذارد؟

اساس وبررسی جراحی با جریان الکتریکی:

واحد جراحی الکتریکی
وسایل الکتریکی در اتاق عمل برای برش و قطع خونریزی ‏‎(Hemostasis)‎‏ ‏‎ ‎به وفور استفاده می شود.

این وسایل  به طور عام با عنوان الکتروکوتر ‏‎ (Electrocauter)‎شناخته می شوند که می توانند برای  بریدن بافت یا از خشک نمودن‏‎ ‎آن به وسیله گرما ‏‎(Desiccation)‎‏ و  قطع خونریزی به وسیله انعقاد ‏‎(Coagulation)‎‏ استفاده شوند.‏‎ ‎این کار بوسیله جرقه جریان فرکانس رادیویی‏RF‏ بین الکترود و بافت ایجاد می شود که در نهایت منجر به گرم شدن موضعی بافت و برداشتن آن می گردد.‏

اساس واحد جراحی الکتریکی بر پایه فراهم آوردن جرقه لازم توسط منبع توان با فرکانس بالا است.

برای این منظور، منبع توان لازم بوسیله منبع تغذیه فراهم می شود.

خروجی برای ایجاد شکل موج مناسب مدوله می گردد تا عملکرد خاص خود را انجام دهد.

عملکرد توان فرکانس بالا بوسیله مدار کنترل تنطیم می شود تا میزان توان مناسب برای کار مشخص به خروجی منتقل شود.
معمولا برای کاربرد های مختلف توان های متفاوتی مورد نیاز است.

برای این منظور یک مدار کوپلینگ بین مبدل خروجی و الکترود هایی برای کنترل توان خروجی به کار می رود.
شکل موج های ایجاد شده بوسیله این دستگاه برای کاربردهای مختلف فرق می کند.

برای خشک کردن بافت و انعقاد، دستگاه از پالس های سینوسی میراشونده استفاده می کند.
موج سینوسی فرکانس نامی بین 250 کیلوهرتز تا 2 مگاهرتز دارد و 120 پالس در ثانیه استفاده می شود.

در انعقاد ولتاژ مدار باز خروجی بین 300 ولت تا 2000 ولت و توان خروجی روی بار 500 اهمی در محدوده 80 وات تا 200 وات می باشد.

شدت ولتاژ و توان وابسته به کاربرد است.
در برش معمولا دستگاه موج سینوسی خالص ایجاد نمی کند و انواع مدولاسیون دامنه بر روی آن انجام می شود.

برش در فرکانس و ولتاژ و توان بالاتری نسبت به حالت های کاری دیگر انجام می شود، زیرا شدت گرمای جرقه بیشتر از خشک کردن بافت در انعقاد، آن را نابود می کند.

فرکانس های محدوده 500 کیلوهرتز تا 5/2 مگاهرتز با ولتاژ مدار باز 9 کیلو ولت و محدوده توان 100 وات تا 750 وات برای برش به کار می رود.

معمولا جریان برش باعث خونریزی در قسمت برش می شود، ولی برش بدون خونریزی مورد نیاز است.
دستگاه برش الکتریکی با  استفاده از  ترکیب دو شکل موج  مانند نمودار ‏Blended‏  این کار را انجام می دهد.

فرکانس شکل موجی ‏Blended‏ (ترکیبی) به طور عموم برابر با فرکانس برش است.

برای تاثیر بهتر، جراح ترجیح می دهد با توان و ولتاژ بالا کار کند و خونریزی نداشته باشد تا اینکه برش خالص انجام دهد.

طرح های مختلفی برای این دستگاه وجود دارد.

مدارهای پیشرفته شکل موج فرکانسی رادیویی را بوسیله مدارهای الکترونیک حالت جامد ایجاد می کنند.

دستگاههای قدیمی تر بر اساس مدارهایی با لامپ های خلاء و حتی شکاف جرقه برای ایجاد شکل موج های مورد نیاز استوار بودند.‏

انواع جراحی الکتریکی
دو نوع جراحی الکتریکی یک قطبی ‏Monopolar‏ و دو قطبی ‏Bipolar‏ وجود دارد که در هر دو، از ولتاز و فرکانس بالا استفاده می شود.

اختلاف این دو روش در نحوه اتصال به زمین آنهاست.‏

جراحی الکتریکی تک قطبی (‏Monopolar Electrosurgery‏)
در یک وسیله جراحی الکتریکی تک قطبی، برش به وسیله یک الکترود شبیه خودکار انجام می شود و الکترود دیگر صفحه ای است که مسیر عبور جریان و بازگشت آن به دستگاه را فراهم می کند که ممکن است زمین وصل شده و یا از آن جدا باشد.
‏
جراحی الکتریکی دو قطبی (‏Bipolar Electrosurgery‏)‏
در یک وسیله جراحی الکتریکی دوقطبی، دو الکترود با نوک فلزی وجود دارد که یکی از آنها الکترود بیمار و دیگری الکترود مولد نام دارد.

جریان از الکترود مولد وارد بدن بیمار شده و از فاصله کم درون بدن بین دوالکترود عبور می کند و به الکترود بیمار باز می گردد.

بنابراین به جز ناحیه ی کوچکی  از محل برش جریان، از قسمت دیگری از بدن عبور نخواهد کرد.
‏
نحوه اتصال الکترود مرجع (‏Plate‏)
1- حالت زمین شده  ‏‎(Grounded)‎
‏2- حالت مرجع زمین شده   ‏‎(Earth Grounded)‎
‏3- ایزوله شده / شناور   ‏‎ (Isolated / Flaoting)‎

حالت الکترود صفحه ای مرجع
الکترود صفحه ای با نام های مختلف الکترود خنثی، غیر فعال یا پخش کننده شناخته شده و به یکی از صورت های که در بالا  به آن اشاره شد، استفاده می گردد:
1- حالت زمین شده     ‏
الکترود صفحه ای زمین شده ، بیمار را در برابر پتانسیل های فرکانس رادیویی که به زمین مربوط می شود، محافظت می کند، ولی در برابر جریان نشتی فرکانس پایین تولید شده بوسیله تجهیزات دیگر متصل شده به بیمار محافظت نمی کند.
2- حالت مرجع زمین شده یا خازنی 
صفحه مرجع زمین شده یا خازنی، بیمار را در برابر افزایش پتانسیل فرکانس رادیویی محافظت می کند.

همچنین جریان نشتی از دیگر دستگاه‎ ‎های متصل شده به بیمار را محدود می کند.‏‎ ‎در این حالت اگر اتصال زمین دیگر وسایل وصل شده به بیمار اشکال پیدا کند یا‎ ‎‏ به صورت صحیح وصل نشده باشد، ممکن است جریان نشتی فرکانس پایین افزایش یابد و برای بیمار خطرناک باشد.
3- ایزوله شده / شناور  ‏
الکترود صفحه ای در حالت شناور از بیمار در برابر نشت جریان فرکانس پایین محافظت می کند ولی در عوض ممکن است پتانسیل فرکانس رادیویی در بدن بیمار تا حد خطرناکی افزایش یابد.‏

واحد جراحی الکتریکی در دندانپزشکی
همانگونه که در مباحث مقدماتی عنوان شد، از واحد جراحی الکتریکی ‏‎(Electrosurgical Unit)‎‏ در بخش های مختلف جراحی استفاده می گردد.

جراحی های مرتبط با دندان نیز از این قاعده مستثنی نبوده و می توان از تکنینک های فوق در دندانپزشکی نیز بهره برد.

نکته مهم در به کارگیری این تجهیزات در جراحی های دندانی، محدوده فرکانسی و توان مورد استفاده است که همانطور که عنوان شد، برای کاربردهای مختلف، متفاوت خواهد بود.

‏
بر طبق استانداردهای موجود در انجمن دندانپزشکی آمریکا ‏‎(ANSI/ADA)‎، تجهیزات الکتروسرجری پر کاربرد در دندانپزشکی در محدوده فرکانسی 1.5 تا 4 مگاهرتز عملکرد مناسبی داشته و دارای ماکزیمم توان خروجی 100 وات و کمتر است، به علاوه اینکه حداقل مقدار توان، 50 وات است که اعداد فوق با قابلیت ماکزیمم کارائی در نظر گرفته می شود.

همچنین بواسطه سروکار داشتن جراح با یک ناحیه موضعی کوچک و البته با حساسیت بالاتر نسبت به بافت بخش های دیگر بدن، توصیه می گردد که از تجهیزات الکتروسرجری دوقطبی ‏‎(Bipolar)‎‏ و یا دستگاه هائی که قابلیت سوئیچینگ بین حالت تک قطبی و دوقطبی دارند، استفاده گزدد تا در صورت نیاز و بسته به کاربرد‏‎ ‎بتوان حالت کاری دستگاه را تغییر داد.

‏

 

تست های حفاظت الکتریکی
بحث حفاظت الکتریکی در تجهیزات پزشکی از جایگاه ویژه ای برخوردار است و این مسئله، در تجهیزاتی چون یونیت های الکتروسرجری با حساسیت بیشتری دنبال می شود.

تجهیزات جراحی الکتریکی از هر نوع و با هر کاربردی، از استانداردهای جهانی پیروی نموده و عملا بدون این استانداردها فابل استفاده نخواهند بود.

لیست برخی عناوین تست های مربوط به اینگونه تجهیزات در زیر آورده شده است : ‏

IEC 60601-1-1 ; Electrical Safety for Medical Devices
IEC 60601-1-2 ; European Standard for Electro Magnetic Compatibility
IEC 60601-1-2 ; High Frequency Surgical Particular Standards
UL 2601-1 (UL 60601-1) ; North American Safety for Medical Devices
IEC 60601-1-4 ; European Standard for Programmable Medical Devices
AAMI HF18 ; Electrosurgical Units 

IEC 60601-1-1 ; Electrical Safety for Medical Devices IEC 60601-1-2 ; European Standard for Electro Magnetic Compatibility IEC 60601-1-2 ; High Frequency Surgical Particular Standards UL 2601-1 (UL 60601-1) ; North American Safety for Medical Devices IEC 60601-1-4 ; European Standard for Programmable Medical Devices AAMI HF18 ; Electrosurgical Units ‎ دستگاه الکتروکوتر((ECU ابزار جراحی الکتریکی جهت ایجاد برش وجلوگیری از خونریزی در اتاق عمل کاربرد وسیعی دارد به نحویکه در خونریزیها برای ایجاد لخته ،بریدن و شکافتن بافتها و نابود نمودن بافتبه روش سوزاندن کار می رود.این کار توسط اعمال جرقه های الکتریکی میان پروب و بافت که موجب تمرکز گرما وحرارت در محل مورد نظر ونابودی بافت می شود،انجام می گیرد.

مزایای استفاده از چاقوی برش الکتریکی نسبت به یک چاقوی برش مکانیکی ،یکی امکان انعقاد هم زمان با برش و دیگری جلوگیری از پراکنده شدن سلولهای بیمار به بافتهای اطراف است که مزیت بزرگی به شمار می اید.

این وسیله در ابتدا فقط برای عمل انعقاد بافت جهت جلوگیری از خونریزی مورد استفاده قرار می گرفت،ولی در حال حاضر جهت برش بافت یا برش و انعقاد هم زمان مورد استفاده قرار می گیرد.

در برش الکتریکی ، جریانی از بدن بیمار عبور نمی کند، بلکه نوک پروب از طریق عبور یک جریان الکتریکی از سیم با مقاومت بالا گرم می شود سپس گرمای انتقال یافته از نوک پروب به بافت ،باعث برش یا انعقاد ان می شود که به شکل پروب مورد استفاده بستگی دارد.

الکتروکوتر یا یا برش دهنده الکتریکی از یک پروب یا تیغه الکتریکی جهت برش بافت و انعقاد ان برای کنترل خونریزی بطور همزمان استفاده می کند.

بیشترین کاربرد ان در کنترل و جلوگیری از خونریزی حین اعمال جراحی چشم،صورت،جراحی پلاستیکو ترمیمی است.

جلوگیری از خونریزی حین عمل جراحی علاوه بر انکه برای بیمار امری ضروری وحیاتی است،به جراح امکان می دهدتا ساختارهای بافت تحت عمل را براحتی مشاهده نماید.

الکتروکوترهای خاص در جراحی های پوست و زنان مورد استفاده قرار می گیرند.

در این واحدها ،از گرما برای برش بافت استفاده می شود.

هنگامیکه گرما از طریق پروب گرمایی جهت برش یا انعقاد به بافت اعمال می شود،چندین تغییر ممکن است اتفاق بیافتد که شامل: 1:از هم پاشیدن سلولهاو ازاد شدن محتوای داخل انها 2:بخار شدن اب داخل بافت که منجر به جمع شدن بافت می شود 3:پروتیین سلولهای خون و بافت تغییر شکل داده و به شکل لخته در می اید نوک پروب مورد استفاده از طریق عبور جریان از سیم با مقاومت بالا گرم می شود و این گرما مستقیما به بافت اعمال می گردد.

4 نوع پروب الکتروکوتر با پوشش فلزی برای انعقاد و انواع دیگر برای برش و انعقاد همزمان مورد استفاده قرار می گیرد.

در حین برش الکتریکی ، میزان جریان عبوری از المنت ، گرمای تولید شده در پروب را تغییر می دهد.

منبع تغذیه الکتریکی که از ولتاژ معمولی تغذیه می کند، میزان جریان عبوری از المنت را تنظیم می کند که از طریق کنترل های قرار گرفته بر روی دستگاه صورت می گیرد.

در برخی دستگاهها،المنت حساس به دما مثل ترموکوپل ،با پروب ادغام شده و درجه حرارت را مانیتور می کند.

همچنین برخی پروبهای برش الکتریکی دارای یک منبع نور با شدت متغیر برای روشن کردن ناحیه مورد جراحی است.

استفاده از گاز ارگون جهت افزایش کارایی انعقادی این واحدها ،جلوگیری از خونریزی سریع و موثر بافت در ارگان هایی با عروق خونی فراوان را امکان پذیر می سازد که به کوترهای ارگونی موسومند.

برای انعقاد خون و خشکاندن بافت از پالس های سینوسی میرا شونده استفاده می شود.امواج سینوسی RF دارای فرکانس طبیعی 250 تا200 KHZ است و معمولا 120 پالس در ثانیه اعمال می شود.

ولتاژ مدار باز در حدود 200تا 300 ولت و توان بر روی بار 500 اهمی در حدود 80 تا 200 وات است.

مقدار ولتاژ و توان بستگی به کاربردهای ویژه ویژه دستگاه جراحی الکتریکی دارد.

عمل برش با منبع RF موج پیوسته انجام می گیرد.

اغلب دستگاهها در حین کار به دلیل اثر بارگذاری و کشیده شدن جریان قادر به تولید منبع پیوسته نبوده نیاز به مدولاسیون دامنه است.

الکترودهای بکار رفته در سایز ها و شکلهای مختلف موجود است .

الکترود فعال شبیه چاقوی جراحی است،با یک دسته ایزوله که توسط جراح گرفته می شود.

سوئیچ دستی که بر روی دسته الکترود قرار دارد اعمال جریان به پروب را امکانپذیر می سازد.

در حالیکه هدف پروب فعال ، اعمال انرژی به بافت از طریق نوک پروب است که به اعمال برش ، انعقاد یا هر دوی انها منجر می شود.

الکترود خنثی dispersive electrode))دارای عملکرد متفاوتی است.

نقش این الکترود در حقیقت تکمیل مدار اعمال F R به بیمار است،بدون انکه چگالی جریان بالایی برای اسیب رساندن به بافت را داشته باشد که در ساده ترین حالت از یک پلیت بزرگ که زیر بدن بیمار قرار می گیرد،تشکیل می شود.

در بیشتر اعمال جراحی از یک الکترود خنثی 27 سانتیمتر مربع که بر روی ران قرار می گیرد استفاده می شود.

اساس کار دستگاه اینگونه است که جریان الکتریکی از طریق کابلهای مربوط و الکترود فعال به بدن بیمار اعمال می شود سپس جریان الکتریکی از طریق الکترود برگشتی Dispersive Electrode یا Return Electrode که در زیر بیمار قرار داردو کابل مربوطه ، به دستگاه بر می گردد.

اثر گرمایی دستگاه که به تخریب بافت منجر می شود ، به وسیله