پایگاه آموزشی و اطلاع رسانی مهندسی پزشکی

الکتروسرجری ؛ جراحی با ابزارهای برش الکتريکی

با گسترش رویکرد به تجهیزات مدرن پزشکی ، روش‌های سنتی درمانی رفته رفته منسوخ شده و تداوم استفاده از این روش‌ها می‌تواند به از دست رفتن زمان ، هزینه و کاهش کیفیت درمان منجر شود. لیکن همواره در برابر روش‌های جدید و در جهت همگانی کردن تجهیزات مدرن ، در همه حوزه‌ها نوعی اینرسی و عدم اطمینان مشاهده می‌شود که حوزه تجهیزات پزشکی هم از این قاعده مستثنی نیست. در این مقاله قبل از پرداختن به سیستم های جراحی الکتریکی ، چند جمله ای درباره روند جایگزینی تجهیزات مدرن و جدید با روش های سنتی ارائه می شود.
یک گام اساسی در روند توسعه محصول جدید ، تلاش در جهت خنثی کردن اینرسی ذکر شده البته با ارائه مستندات علمی و توجیهات درمانی ، اقتصادی و ... است. نخست می‌بایست با عوامل این اینرسی آشنا شویم و سپس به بررسی راهکارهای مربوطه می‌پردازیم.

عوامل اینرسی جامعه درمانی در برابر نوسازی تجهیزات و روش‌ها
عادت به کاربردن روش‌های قدیمی: طبیعی است پزشکی که سال‌ها یک روش سنتی را به کار برده و این روش در سیستم آموزشی پزشکی هم جا افتاده، به راحتی در جهت تغییر روش  مذکور  گام بر نمی‌دارد. پاسخ به این سوال که عملکرد روش جدید تا چه حد مورد اطمینان است ، می‌بایست تا جای ممکن در بروشورها گنجانده شود. همچنین مثال‌های کاربرد عملی در مراکز معتبر درمانی دنیا ، می‌تواند بسیار مؤثر باشد. همین‌طور معرفی پزشکان داخلی و تهیه لیستی که توصیه به استفاده از این دستگاه شده است.

عدم اطمینان به روش جدید: با رسم نمودار جبران هزینه بر اساس مزایای صرفه جویی هزینه که روش جدید به همراه می‌آورد ، می‌بایست این توجیه را ایجاد کنیم که درمدت مشخصی اصل مبلغ سرمایه گذاری شده بازگشت دارد.

تحمیل هزینه مضاعف: هر دستگاه پزشکی می‌تواند در مراحل کاربردی به مشکلاتی دچار شود که با تحقیق و پرس و جو از کاربران داخلی و خارجی و نیز مطالعه بولتن‌های سازمان‌های تأیید استانداردهای تجهیزات پزشکی ، مشکلات برندهای دیگر شناخته می‌شود که با اشاره سربسته و زیرکانه به این مشکلات می‌توان به بازار هدف در جهت تثبیت و انحصار موقعیت برند موردنظر ، اطلاع رسانی کرد. در عین حال نیازی نیست این اشکالات تا حال به وجود آمده باشد ، بلکه می‌توان با تهیه دستگاه‌های مشابه و مطالعه دقیق مستندات آن‌ها ، اشکالات احتمالی را یافت. همینطور حفظ ارتباط مداوم با بازار هدف و تماس با کاربران برندهای دیگر دراین ارتباط می‌تواند مفید واقع شود.

یکی از راهکارهای شناساندن یک برند معتبر به بازار هدف ، برگزاری یک سمینار و دعوت از پزشکان معتبر است که با نمایش فیلم و مستندات مربوطه ، توضیح کاملی از مشخصات و مزایای دستگاه داده می‌شود. یک گام مهم در جهت معرفی محصول و جذب حداکثری بازار برگزاری یک سمینار و دعوت از پزشکان معتبر به همراه توضیحاتی در باب بومی سازی محصول و کاربردی کردن آن در محیط‌های مقصد است که بسیار فراتر از ترجمه صرف بروشورها و ارائه توضیحات منحصر علمی بوده و می‌بایستی با الگوبرداری از روند توسعه کاربردی آن در کشورهای دیگر به جستارهایی از  ویژگی‌های کاربردی در محیط علمی جدید اشاره شود.


چاقوی برش الکتریکی ، سیستم‌های جراحی الکتریکی
دستگاهی است که با استفاده از گرمای تولیدشده از یک جریان متناوب فرکانس بالا و ولتاژ بالا که از یک الکترود عبور می‌کند ، جهت برش و بندآوردن خون در جراحی‌ها استفاده می‌شود. الکترود یاد شده حکم همان چاقوی جراحی سنتی را دارد. یک عملکرد مهم این دستگاه سوزاندن بافت یا Cauterization است.

انواع ساختارهای جراحی الکتریکی بر اساس بسته شدن یا باز بودن مدار
- جراحی الکتریکی تک‌قطبی Monopolar/Unipolar Electrocautery
دراین ساختار ، هر دو الکترود فعال و الکترود بازگشتی ، در یک ابزار به تنهایی جا داده شده است اما جریانی که بین سرقلم دو الکترود عبور می‌کند ، تنها می‌تواند در محدوده کوچکی از بافت اثر کند.

- جراحی الکتریکی دوقطبی Bipolar Electrocautery
ساختاربندی از جراحی الکتریکی که در آن جریان اعمال شده به یک الکترود فعال ، از طریق یک الکترود برگشتی غیرفعال متصل به بدن بیمار به ژنراتور بازگردانده می‌شود. الکترود غیرفعال از طریق صفحه ای که "صفحه زمین" نامیده می‌شود به بیمار وصل می‌شود. در این صورت بیمار به عنوان بخشی از مدار الکتریکی عمل می‌کند. صفحه زمین چون سطح تماس بیشتری با بدن بیمار دارد ، مقاومت کمی ایجاد می‌کند ؛ بنابراین اگر درست متصل شود ، در محل اتصال آن ایجاد گرما و سوختگی نمی کند.

بررسی کیفی و ویژگی‌های متمایز کننده قلم‌ها
- تعداد کانال‌ها /‌فیش‌ها
- یکبار مصرف یا چندبار مصرف بودن
- ساخت داخل یا خارج
- قابلیت کار با انواع دستگاه‌های الکتروکوتر جراحی دیگر
- قابلیت استریل (مخصوص قلم‌های چندبار مصرف) توسط اتوکلاو یا قرص فرمالین
- طول کابل
- پوشش دادن انواع عملکردها (برش ، انعقاد خون ، ...)
- راحتی کارکرد (قابلیت کارکردن با قلم توسط دکمه و پدال ، مشخص کردن کارکرد هر دکمه روی قلم با رنگ‌های مختلف ، سبک بودن طراحی ، عدم لغزش در طول عمل جراحی با استفاده از مواد مناسب)
- ایمنی کارکرد شامل روکش پلاستیکی بر روی بُرد الکتریکی داخل قلم جهت عدم اتصال برق در زمان ورود مایعات به داخل قلم

نکات متمایز کننده دستگاه‌های جراحی الکتریکی
الف) کنترل و تنظیم میزان شدت اثر (توان خروجی) و سرعت برش به صورت خودکار (ساختارهای بازخوردی) 
دستگاه بر اساس دریافت تغییرات امپدانس بافت مورد اثر از طریق مکانیزم فیدبک ‌(بازخورد) و پردازش کامپیوتری آن کارمی‌کند.
چنانچه سیستم دارای  WATCH DOG یا سگ نگهبان باشد ، عملکردهای استاندارد را همواره تحت کنترل گرفته و درصورت بروز خطا ، هشدار بروز نقص داخلی و بروز نقص خارجی می‌دهد. یک ساختار بازخوردی دیگر زمانی است که الکترود خنثی امپدانس بین 20 تا 140 اهم را تشخیص دهد ، علامت هشدار به صدا درآمده و یونیت خاموش می‌شود.

ب) توان حداکثر
یک دستگاه با حداکثر توان 300 وات ، معمولا نیازها را برآورده می‌سازد.

پ) حالت های کاری
مُدهای متداول دستگاه‌های مدرن به این صورت است:
1) تک قطبی (Monopolar):
- برش
- انعقاد: انعقاد متعادل ، شدید و افشانه‌ای
2) دوقطبی (Bipolar):
- برش
- انعقاد: متعادل و با شدت جریان بالا

ت) قابلیت تنظیم و ذخیره پارامترهای مختلف و تعداد برنامه‌ها
یک دستگاه متداول امروزی ، دارای قابلیت برنامه دهی یکصد برنامه است که تعدادی از این برنامه‌ها به‌صورت از  پیش تنظیم شده موجود است (Fixed Preset Programs). برای مثال:
1- برنامه اختصاصی
2- TUR اورولوژی
3- برنامه Forced Cut و Dry Cut مخصوص جراحی قلب و عروق و توراکس
4- برنامه Micro جهت جراحی‌های دست ، دهان و پلاستیک
5- برنامه Ligation ، انعقاد با جریان بالا در جراحی ، ژنیکولوژی ، لاپاراسکوپی و ...
6- امکان اضافه کردن یک یونیت الحاقی جهت کار در حالت کاری ارگون پلاسما که یک مزیت عمده جدید محسوب می‌شود.

ث) طول زمان جراحی
این‌که جهت عمل‌های طولانی مدت ساخته شده باشد. دستگاه‌های جراحی‌های سبک ، برای هر ده ثانیه استفاده ، سی ثانیه فاصله لازم است.

ج) نوع اعمال جراحی
برخی دستگاه ها تنها برای اعمال جراحی عمومی ، معده و روده کاربرد دارند.

چ) ویژگی‌های فرکانس و توان مُدها ، شکل موج ها
بررسی یک دستگاه متداول نمونه دارای پنج مُد برش در فرکانس نامی 350 کیلوهرتز بوده که گستره ولتاژ خروجی 820 تا 1320 ولت (پیک به پیک که البته ولتاژ مدار باز است و ولتاژ زمان استفاده پایین می‌آید.) به بیمار با بار 200 اهمی ، از 1 وات تا 320 وات توان خروجی را با شکل موج سینوسی پیوسته می‌رساند.
پنج مُد مخلوط دارد که مقادیر فوق را پوشش می‌دهد ؛ با این تفاوت که در این مُدها حداکثر توان خروجی 250 وات با موج سینوسی پالسی که 80% زمان دوره تناوب طول این پالس است ، می‌باشد.

ح) حجم و اندازه دستگاه ، قابلیت حمل و کار با باتری                                         
طبیعی است در مواردی مثل بیمارستان‌های صحرایی و مطب‌های کوچک جهت انجام جراحی‌های سرپایی ، یک دستگاه کوچک و سبک برتری پیدا می‌کند.

خ) سیستم‌های اعلام خطا
انـواع صدای هشداردهنده ؛ مثلا دستگاه با صدای آلارم مخصوص می‌تواند چهار حالت را بیان می‌کند:  Error Warning , Cutting & Coagulation, Bipolar

از دیگر موارد متمایز کننده می‌توان به ساختار منوها و آسان بودن کاربری ، قیمت محصول و ... اشاره کرد. به عنوان مثال یک دستگاه الکتروسرجری چینی قیمتی بسیار پایین تر از مشابه اروپایی دارد.

بررسی میزان ثابت بودن رفتار دستگاه نسبت به بیماران مختلف
همان طور که از نمودار زیر قابل مشاهده است ، یک دستگاه نمونه در یک مُد مشخص -2 Blend- برای بیمار با امپدانس 200 اهم ، 220 وات توان خروجی دارد ؛ در حالی‌که برای بیمار 500 اهمی یا 500 اهم مقاومت بین دو الکترود در همین مُد 135 وات توان می‌دهد. این ناپایداری می‌تواند برای پزشک دردسرساز باشد و زمان‌بر است.
همین‌طور شیب خط مزبور هم متغیر هست. رفتار غیرخطی کمتر در چنین نموداری و نزدیک شدن به خط ثابت موازی محور افقی ، بیانگر مرغوبیت بالاتر دستگاه است.

جمع بندی
سیستم‌های الکتروکوتر در حال حاضر به سرعت به سمت سیستم‌های هوشمند قابل برنامه ریزی به همراه برنامه‌های پیش‌فرض می‌رود که کار را برای پزشکان آسان‌تر می‌سازد. همین‌طور سیستم‌های دارای فیدبک (بازخوردی) ایمنی بیمار را به وضوح بالا می‌برد و همچنین درصد خطای پزشک را پایین آورده ؛ حتی قابلیت تصحیح خطای احتمالی کاربر و هشداردهی دارد. بنابراین نوسازی الکتروکوترهای قدیمی با توجه به مزایای رقابتی بالایی که دارد ، بازار خوبی را به همراه دارد.

برخی نکات کلی مقایسه ای در الکتروکوترها
1- بررسی نمودار توان خروجی بر حسب امپدانس (مهم است که دستگاه برای بیماران مختلف ، توان خروجی خاصی در یک مُد مشخص داشته باشد.)
2- حوزه توان دهی خروجی
3- حوزه ولتاژ خروجی
4- تعداد مدها
5- گستره کاربرد
6- قابلیت‌های برنامه دهی و برنامه‌های از پیش تعیین شده
7- هشدارها و وجود ساختارهای بازخوردی
8- مجهز بودن به تکنیک‌های جدید از قبیل آرگون
9- در مورد ژنراتور ، کارآیی دستگاه با انواع لوازم موجود می‌بایستی سنجیده شود.
10- اندازه هاو انواع پروب‌ها و الکترودها
11- ظرفیت حافظه
12- داشتن امکانات جانبی مانند پدال پایی
13- حجم و اندازه دستگاه

منبع: ماهنامه مهندسی پزشکی

تصاویر و متن بصورت اختصاصی توسط پایگاه آموزشی و اطلاع رسانی مهندسی پزشکی ویرایش شده اند.

کلمات کلیدی: biomedical engineering ، مهندسی پزشکی ، آشنایی با مهندسی پزشکی ، معرفی مهندسی پزشکی ، مهندسی پزشکی گرایش بالینی ، مهندسی پزشکی گرایش بیومکانیک ، مهندسی پزشکی گرایش بیوالکتریک ، مهندسی پزشکی گرایش بیومتریال (بیومواد) ، مهندسی پزشکی ایران ، مهندسی پزشکی دانشگاه پیام نور ، پایگاه آموزشی و اطلاع رسانی مهندسی پزشکی ، اخبار و تازه های مهندسی پزشکی ، مقالات مهندسی پزشکی ، آموزش مهندسی پزشکی ، دانلود کتاب های مهندسی پزشکی ، دانلود جزوه های مهندسی پزشکی ، دانلود نمونه سوالات امتحانی مهندسی پزشکی ، الکتروسرجری ، الکتروکوتر ، ESU ، جراحی الکتریکی ، Electrocauter