BMM 311 BİYOMEDİKAL ENSTRüMANTASYON I Öğ. Gör.: ALİ IŞIN FACULTY OF ENGINEERING DEPARTMENT OF BIOMEDICAL ENGINEERING BMM 311 BİYOMEDİKAL ENSTRüMANTASYON I Öğ. Gör.: ALİ IŞIN DERS NOTU 5 Elektro Cerrahi Cihazları BMM 311 - BME I - ALİ IŞIN 2014 BMM 311- Ders Notu 5 - ALİ IŞIN 2014

BMM 311- Ders Notu 5 - ALİ IŞIN 2014 Giriş Elektro Cerrahi Üniteleri(ESU) kesme ve koagülasyon gibi cerrahi etkileri elde etmek için biyolojik dokulardan yüksek frekanslı elektrik akımları geçiren cihazlardır. BMM 311- Ders Notu 5 - ALİ IŞIN 2014

BMM 311- Ders Notu 5 - ALİ IŞIN 2014

BMM 311- Ders Notu 5 - ALİ IŞIN 2014 Kesme genellikle devamlı bir sinüs dalga kullanılarak, Koagülasyon ise seri halinde sinüs dalga paketleri kullanılarak elde edilmektedir. Cerrahlar ya bu iki dalga şeklinden birini seçmekte veya cerrahi gereksinimleri doğrultusunda her ikisini birlikte kullanmaktadırlar. BMM 311- Ders Notu 5 - ALİ IŞIN 2014

BMM 311- Ders Notu 5 - ALİ IŞIN 2014 Bir ESU iki farklı modda kullanılabilmektedir; Monopolar mod ve bipolar mod İkisi arasındaki en belirgin fark elektrik akımının dokuya giriş ve çıkış yöntemi arasındaki farktır. BMM 311- Ders Notu 5 - ALİ IŞIN 2014

BMM 311- Ders Notu 5 - ALİ IŞIN 2014 Monopolar modda, akım küçük bir aktif elektrottan cerrahi bölgeye aktarılır ve buradan vücut içerisinde yayılarak deri üzerinde bulunan geniş dönüş/hasta elektroduna döner. Aktif elektrodun altında bulunan cerrahi bölgede oluşan akım yoğunluğu dokuda kesme veya koagülasyon etkisini yaratırken, hasta elektrodu altındaki düşük akım yoğunlu sayesinde o bölgedeki dokularda bir zarar meydana gelmez. BMM 311- Ders Notu 5 - ALİ IŞIN 2014

BMM 311- Ders Notu 5 - ALİ IŞIN 2014 Bipolar modda ise, akım sadece aktif elektrodun iki ucu arasındaki doku içerisinde akar. Monopolar mod genelde hem kesme hem koagülasyon için kullanılmakta iken Bipolar mod genellikle koagülasyon amaçlı kullanılmaktadır. BMM 311- Ders Notu 5 - ALİ IŞIN 2014

BMM 311- Ders Notu 5 - ALİ IŞIN 2014 Çalışm Prensibi Prensip olarak elektro cerrahi dokunun aniden ısıtılmasını temel alan bir uygulamadır. Elektro cerrahi sırasındaki termodinamik olayları daha iyi anlayabilmek için biyolojik dokularda ısının genel etkilerini bilmek gereklidir. BMM 311- Ders Notu 5 - ALİ IŞIN 2014

BMM 311- Ders Notu 5 - ALİ IŞIN 2014 Bir dokunun birkaç saniye içerisinde normal vücüt sıcaklığından 45°C sıcaklığa çıkarıldığını varsayalım. Bu doku içerisindeki hücreler mikroskopik veya makroskopik değişiklik göstermeselerde bazı hücre içi kimyasal değişiklikler meydana gelmektedir. Fakat bu değişimler geri dönüşebilirdir ve sıcaklık normale döndüğü zaman hücreler normal fonksiyonlarına dönmektedirler. BMM 311- Ders Notu 5 - ALİ IŞIN 2014

BMM 311- Ders Notu 5 - ALİ IŞIN 2014 45°C’nin üzerinde ise normal hücre fonksiyonlarını engelleyip hücre ölümüne sebebiyet veren geri dönüşü olmayan değişiklikler meydana gelir. İlk olarak, 45°C ve 60°C arasında, hücre içerisindeki proteinlerin yapıları bozularak kaynamış yumurta beyazına benzer bir glütinüs maddeye dönüşürler. BMM 311- Ders Notu 5 - ALİ IŞIN 2014

BMM 311- Ders Notu 5 - ALİ IŞIN 2014 Bu süreç, koagülasyon olarak tanımlanır. Isı 100°C civarına artırılırsa doku ölümü meydana gelir; hücrenin sıvı içeriği buharlaşmaktadır. Bu sürece kuruma denir. Eğer sıcaklık 100°C’nin üzerine artırılmaya devam edilirse, dokunun katı içerikleri karbonlaşır. Doku hasarı sadece sıcaklığa deil sıcaklık ile birlikte ısıya maruz kalma süresiyle de alakalıdır. BMM 311- Ders Notu 5 - ALİ IŞIN 2014

BMM 311- Ders Notu 5 - ALİ IŞIN 2014 Cerrah kesme ve koagülasyon etkisini üç şekilde kontrol eder : - Aktif elektrotla doku arasındaki temas alanı - Elektrik akım yoğunluğu, - ve uygulama süresi. BMM 311- Ders Notu 5 - ALİ IŞIN 2014

BMM 311- Ders Notu 5 - ALİ IŞIN 2014 Çoğu cihazlarda cerrahlar cihazın çıkış gücünü ayarlayabilmektedirler.. Cerrah akım yoğunluğunu genellikle aktif elektrot tipini ve şeklini seçerek kontrol edebilmektedir. BMM 311- Ders Notu 5 - ALİ IŞIN 2014

BMM 311- Ders Notu 5 - ALİ IŞIN 2014 Bazı Cerrahi Uygulamalar için ESU Güç ayarları Power-Level Range Procedures Low power <30 W cut <30 W coag Neurosurgery Dermatology Plastic surgery Oral surgery Laparoscopic sterilization Vasectomy Medium power 30 W–150 W cut 30 W–70 W coag General surgery Laparotomies Head and neck surgery (ENT) Major orthopedic surgery Major vascular surgery Routine thoracic surgery Polypectomy High power >150 W cut >70 W coag Transurethral resection procedures (TURPs) Thoracotomies Ablative cancer surgery Mastectomies BMM 311- Ders Notu 5 - ALİ IŞIN 2014

BMM 311- Ders Notu 5 - ALİ IŞIN 2014 Monopolar Mod Devamlı bir sinüs dalgası dokuyu çok az hemostas sağlayarak kesmektedir. Bu dalga formuna kesme veya saf kesme dalga formu denir. Sinüs dalganın her pozitif ve negatif dalgalanmasında aynı doku noktasında yeni bir deşarj arkı oluşup kaybolmaktadır. Elektrik akımı doku bölgesine konsantre olarak ani bir sıcaklık artışına neden olmaktadır. BMM 311- Ders Notu 5 - ALİ IŞIN 2014

BMM 311- Ders Notu 5 - ALİ IŞIN 2014 Ani sıcaklık artışı hücre içi sıvıları buharlaştırır, hücre basıncını artırır ve hücre duvarını patlatır. Dolayısı ile dokuyu ayırır/keser. Bu olaylar arkın meydana geldiği doku bölgesi ile sınırlıdır. Bu bölgeden elektrik akımı daha geniş dokulara dağılarak ısıtma etkisini yitirir. BMM 311- Ders Notu 5 - ALİ IŞIN 2014

BMM 311- Ders Notu 5 - ALİ IŞIN 2014 Yapılan çalışmalar kesikli sinüs dalgasıyla veua genlik modülasyonlu sürekli dalga ile yapılan kesmelerin daha iyi hemostas sağladığını göstermektedir. Bu dalga formlarına harmanlanmış veya harmanlanmış kesme adı verilir. Bazı ESU cihazları cerraha harmanlanmış seçeneklerini sunarak istenen hemostas seviyesini seçebilmeye imkan vermektedir. BMM 311- Ders Notu 5 - ALİ IŞIN 2014

BMM 311- Ders Notu 5 - ALİ IŞIN 2014 Sürekli veya kesilmiş dalga formu doku ile temas halinde kullanıldığında ve çıkış akım yoğunluğu ark oluşturmak için çok düşük olduğu zaman, dokunun kurumasu meydana gelir. Bazı cihazlar bu amaç için özel kuruma veya kontakt koagülasyon modlarına sahiptirler. BMM 311- Ders Notu 5 - ALİ IŞIN 2014

BMM 311- Ders Notu 5 - ALİ IŞIN 2014 Sürekli dalgaformu arkı ve dolayısı ile ısıyı dokunun aynı noktasına konsantre ederken, kesilmiş dalgaformu arkın dokunun farklı noktalarına yönelmesini sağlar. Ark bir noktadan diğerine dans edermiş gibi görünerek yüzey dokuyu koagülasyon seviyesi sıcaklığına ulaştırır.Bu dalgaformlarına fulguration veya sprey adı verilir. BMM 311- Ders Notu 5 - ALİ IŞIN 2014

BMM 311- Ders Notu 5 - ALİ IŞIN 2014 Monopolar mod Farklı Dalgaformları Kesme Harmanlanmış Koagülasyon BMM 311- Ders Notu 5 - ALİ IŞIN 2014

BMM 311- Ders Notu 5 - ALİ IŞIN 2014 Monopolar Electrotlar: Actif ve Hasta Dönüş Elektrodu BMM 311- Ders Notu 5 - ALİ IŞIN 2014

BMM 311- Ders Notu 5 - ALİ IŞIN 2014 Bipolar Mod Bipolar mode akımı forceps şeklindeki aynı el aleti üzerindeki iki elektrot arasında konsantre eder. Bu sebeple koagülasyon etkisini monopolar moda göre daha az güç gerektirerek elde edebilir. Bu nedenle Bipolar mod koagülasyon uygulamalarında tercih edilmektedir. BMM 311- Ders Notu 5 - ALİ IŞIN 2014

Bipolar Forceps Electrotları Bipolar mod Bipolar Forceps Electrotları BMM 311- Ders Notu 5 - ALİ IŞIN 2014

BMM 311- Ders Notu 5 - ALİ IŞIN 2014 ESU Tasarımı Modern ESU’lar diğer tıbbi cihazlarda da bulunan mikroprosesör, güç kaynağı, monitör gibi parçaların yanında ESU’lara özel giriş kontrol anahtarları, yüksek frekans güç yükseltgeçleri ve güvenlik monitörlerine sahiptirler. BMM 311- Ders Notu 5 - ALİ IŞIN 2014

BMM 311- Ders Notu 5 - ALİ IŞIN 2014 Aktif Electrotlar monopolar aktif elektrodu genellikle tutma yeri izole edilmiş küçük düz bir bıçak şeklindedir. BMM 311- Ders Notu 5 - ALİ IŞIN 2014

BMM 311- Ders Notu 5 - ALİ IŞIN 2014 Genelde Cerrah elektrodu kalem şeklinde tuttuğundan kalem elektrodu olarak ta adlandırılır. Tutma yerinde koagülasyon ve kesme dalgaformları arasında geçişi sağlayan kontroller yer alır. İğne elektrodu, halka elektrodu gibi çeşitleri de vardır. Bir endoskop veya laparoskop ile yapılan cerrahilerde ise daha gelişmiş elektrotlar kullanılmaktadır BMM 311- Ders Notu 5 - ALİ IŞIN 2014

Endoskopik/Laparoskopik ESU Elektrotları BMM 311- Ders Notu 5 - ALİ IŞIN 2014

BMM 311- Ders Notu 5 - ALİ IŞIN 2014 Hasta Dönüş Elektrodu Bu elektrodun ana amacı yüksek frekanslı akımı hastaya zarar vermeden cihaza geri iletmektir. Bu da genellikle geniş bir elektrodu cerrahi bölgeden uzak bir noktada hastanın derisine yapıştırarak gerçekleştirilir. BMM 311 - BME I - ALİ IŞIN 2014 BMM 311- Ders Notu 5 - ALİ IŞIN 2014

BMM 311- Ders Notu 5 - ALİ IŞIN 2014 Küçük temas empedansı ile geniş elektrot alanı akım yoğunluğunu doku ısınmasını minimize edecek seviyelere düşürür. BMM 311- Ders Notu 5 - ALİ IŞIN 2014

BMM 311- Ders Notu 5 - ALİ IŞIN 2014 Bipolar Elektrotlar Bipolar elektrotlar hem aktif hem dönüş elektrodunu aynı el aleti üzerinde bulundurur. Akım, jeneratörden forceps şeklindeki el aletine iletilir; el aleti üzerindeki bir elektrot ucundan(aktif) uçlar arasındaki dokuya iletilerek buradan diğer elektrot ucuna (dönüş) akarak devreyi tamamlamak üzere cihaza geri döner. Ayrı bir geniş hasta dönüş elektroduna gerek yoktur. BMM 311- Ders Notu 5 - ALİ IŞIN 2014

BMM 311- Ders Notu 5 - ALİ IŞIN 2014 ESU Tehlikeleri Cihazın uygunsuz kullanımı hem hastayı hemde kullanıcıları tehlikeye sokabilecek durumlar yaratabilir. En yaygın tehlike elektrik şokları ve genelde iyi temas etmeyen hasta elektrodundan kaynaklanan yanıklardır. Bununla birlikte istenmeyen neuromuscular stimülasyon, pacemakerlerle etkileşim, implant ısınması ve gaz patlamaları gibi tehlikeler yaratabilir. BMM 311- Ders Notu 5 - ALİ IŞIN 2014