Medicina - Instrumentos de medicina

Instrumentos de medicina

bisturí eléctrico es un instrumento quirúrgico que corta el tejido, al mismo tiempo que lo cauteriza evitando la hemorragia. Es un instrumento de uso habitual en el quirófano, prácticamente en todas las especialidades.Está conectado a un generador de corriente alterna de alta frecuencia¹ y alta intensidad (con frecuencias de 0,5-1,75 MHz, y con potencias del orden de 100-300 W), que genera el calor necesario para la cauterización.

El terminal activo del bisturí eléctrico está compuesto por una hoja, una aguja o una pinza dependiendo de si se quiere realizar corte o disección. El otro electrodo es una placa húmeda aplicada en otra zona del cuerpo del paciente. Utilizando el bisturí la sangre se coagula y los pequeños vasos se obstruyen, pudiéndose efectuar incisiones que prácticamente no sangran. Se pueden emplear puntas especiales y agujas diatérmicas para destruir tejidos innecesarios (electrocauterio).

La unidad electro quirúrgica hace pasar una corriente eléctrica  desde el electrodo activo, que tiene el cirujano en su mano, a través del cuerpo del paciente y que regresa al generador por el electrodo en forma de placa que está pegado a la piel del paciente.

El electrodo activo que utiliza el cirujano para cortar el tejido es una aguja o una pequeña cuchilla colocada dentro de un mango aislado. La aguja tiene un pequeño diámetro y por lo tanto una superficie pequeña. Si se concentra suficiente corriente en la pequeña superficie esto hace que el calentamiento rápido local separe el tejido al quemarlo. 

Si se aumenta ligeramente la superficie activa del electrodo, utilizando quizás una bola o una pequeña placa, y se ajusta la corriente, será posible calentar sólo localmente el tejido haciendo que el agua celular hierva, se evapore y que el tejido se encoja sellando así los pequeños vasos sanguíneos. Se han desarrollado algunos métodos para combinar los dos efectos de forma que el corte y la coagulación puedan producirse simultáneamente. Esto se llama “mezcla”. 

La corriente pasa a través del paciente y vuelve al generador por medio de un electrodo en forma de placa de gran superficie, colocado en un lugar adecuado en el cuerpo del paciente. La gran superficie de aproximadamente 129 centímetros cuadrados distribuye la corriente hacia fuera y, en contraste con la activa, sólo causa un aumento de temperatura muy pequeño. Si el electrodo es defectuoso o está parcialmente separado del paciente, la corriente de retorno sólo podrá pasar a través de una parte de la placa y como resultado de esto se producirá aumento del calor en esa zona y podría  ocasionar una quemadura al paciente.

DESARROLLO  E INNOVACIONES

Los primeros aparatos de diatermia se construyeron utilizando la tecnología de los transmisores inalámbricos. Un transmisor de radio utiliza una antena y una conexión a tierra. La conexión de antena se utilizó como el activo con el instrumento quirúrgico fijado al mismo. El electrodo en forma de placa estaba conectado al terminal de tierra del transmisor. Este estado de cosas se mantuvo durante más de treinta años y los equipos de diatermia apenas cambiaron durante ese tiempo. 

Se descubrió que conectando al paciente directamente a tierra por medio del electrodo en forma de placa podía recibir el paciente una peligrosa descarga si cualquier otro componente del equipo fijado al paciente fallaba y hacía pasar una corriente defectuosa a través del paciente con dirección a tierra. Esto sucedió en varias ocasiones y es posible que algunos de los episodios de fibrilación ventricular aparentemente sin ningún motivo en especial durante una operación fueran debidos a los efectos  de los escapes de la corriente que pasaba a través del paciente hacia la conexión a tierra.

Para solucionar este problema, las conexiones del paciente (el electrodo en forma de placa y el activo) fueron aislados de la conexión a tierra para asegurar que las corrientes peligrosas no pudieran pasar a través del paciente  hacia la conexión a tierra. Se comprobó que si la radio-frecuencia no estaba conectada a tierra el paciente recibía una descarga que producía una quemadura si el paciente estaba tocando algún objeto conectado a tierra como por ejemplo la mesa metálica de operaciones.

La inserción de un componente electrónico llamado condensador resuelve este problema muy bien. Eligiendo un condensador de un tamaño adecuado es posible asignar frecuencias (frecuencias de diatermia) para que pasen a través de la tierra pero que actúen como una barrera para detener las frecuencias bajas protegiendo efectivamente al paciente. 
Todos los equipos de diatermia modernos tienen algún tipo de aislamiento incorporado para reducir el peligro de descargas eléctricas.

A principios de la década de 1970 se introdujeron los primeros equipos de diatermia con condensadores. Como los primeros aparatos funcionaban con frecuencias de 1-2  Mhz porque los primeros transistores no podían dar energía a estas frecuencias tan altas, se fabricaron equipos de baja frecuencia que funcionaban a 500 Khz. aproximadamente. La baja frecuencia combinada con los componentes de pequeño tamaño posibilitó la fabricación de los primeros equipos totalmente aislados.

En 1980 un científico francés llamado d´Arsonval, mientras experimentaba con los efectos del paso de corriente alterna a través de los músculos de la pata de una rana, descubrió que a medida que aumentaba la frecuencia se reducía el efecto de la corriente en el músculo hasta que al llegar la frecuencia a los 10.000 Hz el movimiento se paraba completamente. El científico realizó de nuevo el experimento sobre él mismo y experimentó un ligero efecto de calor pero no recibió ninguna descarga. 

En la práctica, para las aplicaciones quirúrgicas, se utiliza una frecuencia mucho más alta, generalmente desde 500.000 Hz o 500 Khz. hasta 2.000.000 Hz o 2mhz. Esto es para asegurar que aún los músculos más sensibles no sean estimulados. 
Básicamente, el generador de diatermia convierte la corriente de la red de suministro de 230 voltios y 50 Hz a una alta frecuencia.
A diferencia de los aparatos de diatermia primitivos con el sistema de bloqueo con condensador que todavía conectaba la placa del paciente a tierra, los nuevos equipos aíslan también la radio-frecuencia. 
En teoría, como la salida de la diatermia aislada no tiene ninguna conexión a tierra, es imposible que el paciente sufra quemaduras como resultado del contacto con objetos que puedan formar una vía de conducción eléctrica a tierra, como  por ejemplo la mesa metálica o conexiones ECG. 
Debido a fugas de cables y otros componentes dentro de la diatermia este  perfecto estado de cosas no puede lograrse pero, en la práctica, se consigue una considerable protección para el paciente utilizando una diatermia completamente aislada.

Como la diatermia se desarrolló a partir de la tecnología de transmisión inalámbrica, las primeras diatermias eran muy sencillas y utilizaban un oscilador de chispa  a distancia para generar la energía de alta frecuencia.
Es interesante destacar que la forma de onda generada por un transmisor de chispa proporciona un excelente resultado de coagulación. Hace sólo muy pocas años que el  generador electrónico que imita al generador de chispa ha ocupado el lugar de éste último. 
El generador “estandar” durante muchos años hasta 1980 ha consistido frecuentemente en un generador de chispa para coagulación. Y un oscilador de válvula para cortar. 

El sistema bi-polar fue creado a partir del concepto de diatermia de salida completamente aislada. Esto es probablemente lo más nuevo en diatermia de seguridad. La energía de la diatermia sólo aparece entre los dos brazos de unos fórceps. No hay electrodo de retorno en forma de placa por lo que los riesgos de quemadura con la placa y con el retorno a tierra o masa mediante objetos en contacto con el paciente quedan completamente eliminados. El sistema bi-polar se utiliza fundamentalmente en neurocirugía y oftalmología. 
Hasta muy recientemente el sistema bi-polar estaba restringido a la coagulación y sólo es ahora cuando hay disponibles cortadores bi-polares. 
Las nuevas diatermias tienden a poseer otras características que no habían sido utilizadas en los equipos antiguos, como por ejemplo la fulguración o coagulación por nebulización que permitía que se esterilizasen ligeramente y se coagulasen grandes zonas de tejido libre. Para este efecto se utiliza una corriente de alto voltaje a fin de que las chispas salten del electrodo activo al tejido y el procedimiento no tiene básicamente ningún contacto.

MEJORAS EN EL CIRCUITO DE LA PLACA

Sin duda alguna, la zona en la que se producen  más quemaduras es donde se encuentra la placa de paciente. 
Sistema de seguridad: Este sistema es sencillo y funciona utilizando un cable doble que va a la placa y termina en un enchufe en la unidad. Cuando el enchufe de la placa se conecta a la unidad electro-quirúrgica pasa una pequeña corriente por un hilo a través de una parte de la placa y luego regresa al generador. Si el enchufe no está conectado, el equipo no funcionará y si el enchufe y el cable están conectados pero no hay ninguna placa conectada al otro extremo del cable o si la placa está dañada, el equipo tampoco funcionará. En todos los casos sonará una alarma. 
Nota: ESTE SISTEMA NO MONITORIZA SI HAY UNA CONEXIÓN ENTRE LA PLACA Y EL PACIENTE.
 La última mejora sirve para subsanar la deficiencia que tenía el antiguo sistema en el sentido de que monitoriza el contacto entre el paciente y el electrodo. Estos sistemas son conocidos como "Monitor de contacto de placa” (PCM), “Monitor del electrodo de retorno” (REM) y “Monitor de fijación de placa” (PAM). 
Hay varios sistemas en uso. En el tipo principal se emplea un electrodo de placa partida que consta de dos mitades con una sección no conductora en el medio.

Bisturí Gamma (Gamma Knife en inglés) es un aparato usado para tratar tumores cerebrales mediante la administración de radiación gamma de alta intensidad de manera que concentra toda la radiación en una pequeña superficie. El aparato fue inventado en 1967 por Lars Leksell (neurocirujano) y Börje Larsson, (radiobiologo de la Universidad de Upsala) en el Instituto Karolinska de Estocolmo, Suecia.¹Es fabricado por de Elekta AB, una empresa pública sueca.

Los rayos gamma son emitidos desde la fuente de cobalto y son filtrados a través de unos orificios de diferentes diámetros (4, 8, 14, 18mm) que se encuentran en el casco del artefacto, dentro del cual se coloca al paciente con un marco estereotáctico. De esta manera se logra dirigir y enfocar toda la radiación directamente en el área de interés, con la importantísima ventaja de que el cerebro normal y las estructuras delicadas que rodean la lesión, reciben poca o ninguna radiación. Es importante mencionar que los rayos Gamma en si no producen ningún efecto dañino a su paso por el cerebro, sino que es la suma de todos ellos al converger en un mismo punto los que producen su efecto radiobiológico y terapéutico, ya que es allí donde se suma la contribución de cada uno de ellos.Esta técnica fue concebida y desarrollada en Suecia en los años cincuenta por el neurocirujano Lars Leksell y ha sido utilizada desde entonces en el tratamiento de miles de pacientes neuroquirúrgicos con diversas patologías. La radiocirugía con el "cuchillo gamma" es un tratamiento comprobado con décadas de seguimiento y cuyos exitosos resultados clínicos han sido ampliamente documentados en publicaciones científicas especializadas. Por la forma de realizar el tratamiento, la tecnología involucrada y la continua verificación de todos sus pasos a lo largo del proceso de planificación; es capaz de alcanzar una precisión submilimetrica. Otra importantísima ventaja del cuchillo gamma con respecto a otras tecnologías de Radiocirugía, es que las fuentes de cobalto y los haces de radiación del equipo están completamente fijos, aumentando así su exactitud.

Este procedimiento se realiza por un equipo multidisciplinario muy especializado que involucra a un neurocirujano, un radioterapeuta y un físico, los cuales muy cuidadosamente planifican el tratamiento definitivo y calculan los efectos de la radiación, con el objetivo de minimizar los riesgos. Este procedimiento, además tiene la ventaja de que se realiza de manera completamente ambulatoria, sin anestesia general y con el paciente despierto, de tal manera que la recuperación es inmediata y el paciente es dado de alta inmediatamente después del procedimiento.

Cómo funciona este equipo

El bisturí de rayos gamma utiliza una técnica llamada radiocirugía estereotáctica que emplea múltiples haces de radiación que convergen en tres dimensiones para enfocarse de forma precisa en un volumen pequeño, como un tumor; esto permite administrar dosis intensivas de radiación a ese volumen sin peligro. Los modelos actuales del bisturí de rayos gamma utilizan tecnología avanzada de robótica para mover al paciente en incrementos submilimétricos durante el tratamiento con el fin de focalizar la radiación en forma exitosa sobre todas las zonas a tratar. En la mayoría de los casos, los tratamientos con bisturí de rayos gamma se dan en una sola sesión.

Bajo anestesia local, se acopla a la cabeza del paciente, con cuatro tornillos, un rígido marco de cabeza especial que tiene incorporado un sistema de coordenadas tridimensionales. Luego se obtienen estudios por imágenes tales como examen de resonancia magnética nuclear (RMN), tomografía computada (TC), o angiografía, y los resultados se envían al sistema computarizado de planificación del bisturí de rayos gamma. Juntos, los médicos (radioncólogos y neurocirujanos) y físicos médicosdelinean las zonas a tratar y las estructuras anatómicas normales. Dichos médicos usan un programa de computación planificador para determinar la relación espacial exacta entre el blanco, las estructuras normales, y el marco de la cabeza, para así calcular los parámetros del tratamiento con bisturí de rayos gamma. Las zonas objetivo a menudo se tratan mejor durante la sesión de tratamiento con una combinación de varias tomas sucesivas, conocidas comúnmente como "disparos." Los médicos y físicos rutinariamente consideran varios ajustes finos de los parámetros de tratamiento hasta determinar el plan y la dosis óptimos.

Con las coordenadas tridimensionales determinadas en el proceso de planificación, el marco luego se acopla de forma muy precisa a la unidad del bisturí de rayos gamma para garantizar que cuando se active la unidad, la zona objetivo quede justo al centro de los aproximadamente 200 haces convergentes de radiación gama dirigidos con precisión (generados por cobalto 60). El tratamiento puede tomar entre varios minutos y algunas horas para finalizarse, según la forma y tamaño del objetivo, el número de "disparos" y la dosis requerida. El paciente no siente la radiación. El marco se quita de la cabeza después de terminar el tratamiento y es posible que el paciente pueda retomar sus actividades normales.