الکترو سرجری

0

ماشین های جراحی الکتریکی (Electrosurgery Machines)

ماشین جراحی الکتریکی یک منبع acاست که در فرکانس RFکار می کند. معمولا این ماشین ها در فرکانس های 300-3000 kHzکار می کنند. این ماشین دو کار برای جراح انجام می دهد

1)     برش دادن بافت

2)     هموستاز ( قطع خونریزی رگ به وسیله ی سوزاندن )

شکل 1اصول عملکرد ماشین جراحی الکتریکی را نشان می دهد. دو الکترود به یک ژنراتورacبا فرکانسRFمتصل هستند. یکی از الکترود ها الکترود اکتیو و الکترود دیگر پسیو نام دارند. الکترود اکتیو نسبت به الکترود پسیو بسیار کوچک تر است. معمولا این الکترود به شکل پروبی است که جراح با آن بافت ها را می برد.

الکترود پسیو، الکترود بزرگ تر است. در گذشته این الکترود یک صفحه ی آهنی بود که صفحه ی بیمار نام داشت. این صفحه ی آهنی زیر ران یا نشیمن گاه قرار می گرفت. ولی اخیراً بیشتر بیمارستان ها از الکترود های یک بار مصرف استفاده می کنند به با چسب به ران بیمار چسبیده می شود.

صرف نظر از نوع الکترود پسیو، اصول عملکرد هر دو مدل یکسان است. جریانی که وارد الکترود الکتیو می شود با جریان وارد شونده به الکترود پسیو می شود برابر است. ولی تا زمانی که مساحتسطح مقطع الکترود اکتیو کوچک تر از الکترود پسیو باشد، چگالی جریان ( بر حسب A/m2) آن بزرگ تر است. در این حالت بافت های بالای الکترود پسیو به آرامی شروع به گرم شدن می کنند. در حالی که بافت های زیر الکترود اکتیو بسیار گرم شده، در حدی که نابود می شوند!

گرم شدن بافت به دلیل تلفات توان در بافت است و مقدار آن از رابطه ی زیر به دست می آید:

P: توان بر حسب وات (W)

: مقاومت ویژه ی بافت بر حسب ()

V: حجم بر حسب (m3)

Id: چگالی جریان بر حسب ( A/m2)

سیستم شرح داده شده معروف به سیستم یک قطبی است. سیستمی دیگری نیز به نام دو قطبی وجود دارد! اگر چه این نام گذاری اشتباه است! زیرا که هیچ مولد جریانی با یک قطب کار نمی کند. در واقع در سیستم دو قطبی هر دو ترمینال ژنراتور acدر پروب مورد استفاده ی جراح تعبیه شده است. در این حالت چگالی جریان در هر دو الکترود زیاد می شود!

بلوک دیاگرام ماشین جراحی الکتریکی

شکل 2(a)بلوک دیاگرام کلی ماشین جراحی الکتریکی را نشان می دهد. نکته ای که در این دیاگرام وجود دارد این است که در بعضی مواقع، خروجی ژنراتور جریان با سیگنال خاصی مدلاسیون می شود تا خروجی حاصل بهتر و مناسب تری برای انجام عملی خاص به وجود آید. در حقیقت مدار مدولاتور خروجی ژنراتور را کنترل می کند. این پروسه ی کنترل به از طریق مدار کنترل کننده و توسط جراح صورت می گیرد. در بیشتر اوقات، سطح انرژی خاصی برای یک عمل خاص نیاز است. برای مثال سطح انرژی سوزاندن بافت با انرژی لازم برای بریدن بافت متفاوت است. به همین دلیل مدار کوپلاژی بین ژنراتور و الکترود ها قرار می گیرد تا سطح انرژی تولیدی در الکترود ها را کنترل کند.

شکل موج تولیدی ژنراتور بستگی به کاربرد و نیاز جراح دارد. زمانی که جراح می خواهد رگ ها را منعقد کندو خونریزی را بند بیاورد خروجی دستگاه باید یک پالس سینوسی میرا باشد (شکل 2(a)). این پالس باید چهار ویژگی داشته باشد!

1)  فرکانس سینوسی 250-2000 kHz

2)  فرکانس موج 120(پالس در ثانیه 120 Hz)

3)  ولتاژ خروجی مدار باز در حدود 300-2000 V

4)توان 80-200 Wوقتی بار  داشته باشیم

برای بریدن بافت به شکل موجی پیوسته نیاز داریم. اگر منبع نتواند شکل موجی پیوسته برای ما تولید کند، از مدولاسیون دامنه استفاده می کنیم. برای بریدن بافت به فرکانس، ولتاژ و توان بیشتری نیاز داریم. این پالس دارای سه ویژگی است!

1)  فرکانس موج 500 kHz-2.5 MHz

2)  ولتاژ خروجی مدار باز 9 kV

3)  توانی در حدود 100-750 W

برش بافت با ماشین جراحی الکتریکی اصولاً باعث خونریزی در محل برش می شود. مشخص است که جراح ها معمولاً به دنبال روشی بدون خونریزی برای برش بافت هستند! این کار قابل انجام است، زمانی که دو شکل موج در خروجی با هم ترکیب شوند. سیگنال حاصل که سیگنال ترکیبینام دارد، فرکانسی برابر فرکانس در حالت برش دارد. برای نتیجه ی مطلوب تر باید از ولتاژ و توان بالاتری در این روش استفاده کرد.

ساختار متفاوتی برای ماشین جراحی الکتریکی وجود دارد. ماشین های جراحی جدید از مدار های نیمه هادی برای ژنراتور های خود استفاده می کنند. ماشین های قدیمی تر بر پایه ی لامپ خلاء و تولید جرقه برای تولید سیگنال خروجی استفاده می کردند.

اسیلاتور RFیک سیگنال فرکانس بالای پایه تولید می کند. این سیگنال پس از مدلاسیون و تقویت دامنه به سیگنال منعقد کننده، برشگر و ترکیبی تبدیل می شود. ژنراتور تابع بر اساس مُد انتخابی توسط کاربر، یک سیگنال مدوله شده تولید می کند. جراح توسط کلیدی که روی پروب قرار دارد یا کلیدی که با پا کنترل می شود خروجی دستگاه را کنترل می کند. این کنترل توسط مدار کنترل که رابط بین کلید و خروجی دستگاه است انجام می شود. مدار خروجی هم الکترود ها را به دستگاه کوپل می کند. کل سیستم هم برق خود را از منبع

ولتاژی که توسط خطوط برق کار می کند، می گیرد.

مدارات ژنراتور جراحی الکتریکیبا تکنولوژی نیمه هادی

تکنولوژی نیمه هادی ها در سال های اخیر بیشرفت قابل ملاحظه ای کرده و باعث شده است که ماشین های جراحیالکتریکی ترانزیستوری با قیمت معقولی وارد بازار شوند. اکنون تمامی مدل های جدید بر اساس این تکنولوژی هستند.

پاسخ دهید