Avsnitt 4: Genom värme

 

Intro

Välkommen tillbaka, Som du säkert förstår av avsnittets namn så tänkte vi kortfattat gå igenom diatermi-apparaten. jag tänkte nämna saker som: vad är en diatermi, lite principen bakom den, applikation och sen låter jag Leo informera om risker och underhåll. Som vanligt är allt väldigt förenklat.

Se till att gå till leverantörernas eller tillverkarnas apparatspecifika utbildningar också. De innehåller alltid någon dag med teori där du troligen får höra liknande information men, förhoppningsvis mer detaljer än vad vi hinner ta upp här på 20 minuter.

Gå gärna in på våra samarbetspartners hemsidor för fler otroligt bra utbildningar inom medicinsk teknik.

mtf.nu och carlssonconsulting.se. Carlsson med C och två S.

Historia:

Vi börjar med att köra en väldigt snabb historielektion.

Ordet diatermi har sitt ursprung hos två grekiska ord och betyder då ”genom värme”.

För länge sen så hade man i en, enligt dagens standard, väldigt undermålig operationsmiljö, skär-instrument gjorda av järn som värmdes över eld. Genom kaustik så kunde man alltså skära i patienten och samtidigt fick man den koagulerande effekten.

År 1907 utvecklades en ny princip för den moderna diatermin som vi ser idag.  Principen utvecklades av Karl Franz Nagelschmidt. Han gav även denna teoretiska uppfinning just namnet diatermi.

19 år senare, alltså år 1926 byggde två personer uppfinningen i fråga, en neurokirurg vid namn Harvey Cushing och en ingenjör vid namn William Bovie.

Denna någorlunda moderna diatermi som duon byggde, använde en metallplatta som neutralelektrod, den plattan lades mot rumpan på patienten. Detta gjorde då att det uppstod brännskador om man flyttade patienten litegrann, eftersom strömtätheten självklart ökar i takt med att ytan på neutralelektroden förminskas.
För att undvika problemet när man flyttar patienten har dagens neutralelektroder, väldigt förenklat förklarat, två stycken plattor i ledande material, täckta i gelé. Gelens syfte är att hjälpa överföringen av energin och att motverka överhettning på huden samt utrustningen. Mellan dessa två plattor skickas det en mätström för att upptäcka om resistansen ökar och om det på så sätt finns risk för att brännskador uppstår.

Vad är, och gör då en diatermi …

En diatermi är såklart en medicinteknisk produkt. Den används till kirurgi och är en så kallad ESU, alltså Electical Surgery Unit. Enligt en snabbsökning på valfri sökmotor så används dessa på ungefär 85% av alla operationer. Säkrare källa än så har jag inte men det låter typ rimligt.

Diatermin genererar växelström med en så pass hög frekvens att nerver inte påverkas, denna högfrekventa ström blir då till termisk energi, alltså värme, som används för att både skära och koagulera. Det som då sker är att cellens inre temperatur ökar när man skakar om molekylerna. Denna ökade temperatur kan ge olika effekter på cellerna beroende på hur hög den är, man kan säga att typ vid 60 grader Celsius så dör celler, mellan 60 och 99 grader Celsius sker uttorkning av vävnad och protein koagulerar. Efter 99 grader Celsius sker förångning av cellvätska, denna funktion kallas för ”desiccate”.

Som ni säkert redan vet, så söker sig alltid ström till jord, strömmen följer alltid minsta motståndets lag, och den måste ha ett slutet system för att kunna flöda.

En diatermi arbetar med högfrekvent ström, enligt standaren från 500KHz och uppåt, detta för att undvika neuromuskulär stimulans. Nerver reagerar inte när frekvensen är över 100 Khz.

Eftersom strömmen som sagt, följer minsta motståndets lag så söker sig alltid strömmen till neutralelektroden. Det kan nämnas att den farligaste frekvensen för oss människor är det som finns i vägguttaget, nämligen 50/60 Hz, detta för att hjärtats egenfrekvens är just runt 60Hz.

Som kuriosa kan nämnas att en mikrovågsugn ligger på cirka 2.5MHz. Den senaste standarden för wifi-nätverk är 5Ghz.

Med de i åtanke så kan vi förklara två typer av skärning som används, sen finns det även lite underfunktioner till dessa två typer, i alla fall.

Monopolärt och bipolärt. Men för att vara lite extra jobbig tänker jag påpeka att all diatermi egentligen är bipolär, bara de att man kanske inte ser den andra elektroden om man kör de vi kallar för monopolärt, den andra elektroden är då självklart neutralplattan, och det är just därför även den kan ge brännskador vid missförhållanden.

Monopolärt är när kirurgen skär med en penna, pennans spets är belagd med ett lager av teflon, detta för att vävnad ej ska brännas fast vid utrustningen. Denna legering gör det då olämpligt att använda pennspetsen flera gånger. Pennan har två knappar, en blå och en gul. Den blåa är alltid COAG och den gula är alltid CUT. COAG når cirka 9000V, har en lägre frekvens och genererar en lägre temperatur, för koagulation av blodådror, namnet skvallrar ju lite om koagulationen…

CUT når cirka 4000V och genererar då såklart en högre frekvens och högre temperatur, den skär finare snitt och ger en snabbare förångning.

Som jag sa tidigare så har vi här en större neutralelektrod och den ska placeras på en hårfri yta, gärna mot en större muskel för att genom blodcirkulationen få bättre kylningseffekt och därmed undvika brännskador. Strömmen går då mellan den penna du skär med och neutralplattan, så de finns bättre och sämre ställen att placera denna på. Eftersom strömmen går igenom patienten så kan denna typ av skärning störa apparater, så som till exempel pacemakers.

Vid Bipolär skärning så når spänningen ”bara” upp till cirka 1200V. Elektroderna är då nära varandra, tänk typ en tång där ström endast går mellan ändarna på den tången. Det leder då till mindre skada i omgivande vävnad, eftersom strömmen inte behöver färdas genom halva kroppen för att nå neutralelektroden. Därför är risken för att störa den tidigare nämnda pacemakern lägre här.

För att nämna några av de undergrupper av funktioner för mono och bipolärt:

Det finns även några inställningsmöjligheter:
Vid skärning så finns möjligheten till Pure eller Blend. Pure innebär att cellerna exploderar på grund av snabb uppvärmning, de avger ånga och får liten koagulerad yta.
Blend ger också exploderade celler på grund av snabb uppvärmning men ger även en mer koagulerad yta. Koaguleringen beror självklart på hur lång kontakttid man har.

Fulgurate – även kallat RF ablation. Dvs ett sätt att genom att använda RF för att ta bort eller förstöra dysfunktionell vävnad. Eftersom frekvensen som används ej skadar nerver och muskler passar denna typ väldigt bra vid hjärtkirurgi för att ta bort felaktiga strömbanor som skapar arrytmier. Fulguration har hög spänning låg ström. Det förekommer ingen kontakt mellan elektrod och vävnad och målet är ytlig och snabb koagulation.

Desiccate är en form av koagulation med längre styrka. Cellerna torkas ur genom direktkontakt med elektroden. Den lägre strömtätheten leder till mindre värme. Väldigt bra för att stoppa blödning.

Spray är en typ av fulguration fast med större yta.

Så vad innebär allt detta då. Jo, genom att använda en diatermi så levereras en sinusvåg med hög genomsnittlig styrka och hög spänningsdensitet. Använder man cutting så är denna våg kontinuerlig men om man i stället befinner sig utanför cutting så kommer den i stället sändas periodvis med mer eller mindre pauser.

Lite kort repetition av det vi nämnde tidigare; Vid operation placeras en neutralelektrod på lämpligt ställe på patienten, detta för att kunna leda bort strömmen. Denna neutrala elektrod har större yta, dvs lägre strömtäthet, vilket ger låg värmeutveckling. När kirurgen sedan skär används en annan elektrod med väldigt liten yta, på grund av den lilla ytan sker en värmeutveckling.

Cellvätskan börjar som jag tidigare nämnt att koka när man skär, den förångas och det leder till att membranet brister och vävnaden förstörs. På grund av förångningen så används diatermi tillsammans med en rökutsug under operationer. Det finns en risk för både patient och personal och därför ska man även kontrollera rökutsug, vi går inte in närmare på det idag men det ska ej glömmas bort!

Olika vävnader har olika ledningsförmågor, såklart beroende på organets resistans. Nerver och muskler har hög ledningsförmåga, senor och fett har låg ledningsförmåga. Till exempel har muskler och skinn runt 1000 Ohm, ärrvävnader runt 3500 till 4000 Ohm, lever och gallblåsa ligger någonstans mitt emellan på 2000 Ohm. Inga exakta siffor, enbart en uppskattning. Detta innebär en svårighet som diatermi-konstruktören har… Hur kan man tillverka en lättanvänd produkt där samma maskin ska  användas del vävnader med så stora skillnader i resistans. Det finns flertalet inställningsmöjligheter och det är inte helt enkelt att veta vad som ska användas var. När vi dessutom har med ström att göra så finns det så klart även risker. Så där låter jag Leo ta över.

Risker

Tack Johan.

Det uppenbara exemplet när vi pratar diatermi är då risken för RF-läckströmmar till patienten.

Men vi har även risker för brännskador, antändning av närliggande material, farliga gaser och störning av andra medicintekniska produkter som befinner sig i närheten.

Och ni kan säkert komma på betydligt fler om ni får fundera en stund.

För att måla upp en bild av hur verkliga RF-läckströmmar är så kan man till exempel linda den sladden som går mellan diatermiuttaget och pennan runt ett lysrör, när du sedan aktiverar pennan så kommer röret då att lysa upp.

Vi rekommenderar självklart inte att ni laborerar själva med lysrör eller glödlampor, men om ni går en av leverantörernas technical training så får ni säkert en rolig uppvisning av dehär fenomenet. Jag vill minnas att det finns på youtube också, om ni vill söka där.

Om du nu undrar varför diatermin kan störa andra medicintekniska produkter så är detta direkt kopplat till samma sak som gör att lysröret lyser.
Nämligen att elektriska fält uppstår från spänningen och magnetiska fält uppstår från strömmen. Båda dessa fält kan störa annan elektronik.

Historiskt sett så har bland annat infusionspumpar kunnat öka, minska, alternativt stänga av sitt flöde helt vid den typen av störning från utrustningar i sin närhet.

För att undvika de problemet så har man bland annat skärmat av både kablage och chassin. Detta för att minska risken till att störa andra apparater, och för att själva störas mindre.

Värt att notera är att moderna infusionspumpar iprincip inte kan störas på samma sätt, men om du blickar tillbaka cirka 20 år så var risken för denna typ av störning hög. Dock vet både du och jag att många gamla apparater fortfarande lever kvar i den här branschen.

På grund av dessa risker för både patient och operatör, så finns också sådana dära medicintekniker, och dom utför planerade underhåll på verksamheternas diatermier varje år. Anledningen att detta görs på 1-års-basis är för att tillverkaren kräver detta genom sin servicemanual, som självklart är grundat i tillverkarens riskanalys.

Utöver vår vanliga elsäkerhetstestare krävs även det vi kallar för en diatermitestare, alltså ett instrument för att mäta RF-vågor med hög spänning. Vid denna typ av mätning rekommenderas korta sladdar när du kopplar upp den till testaren, detta eftersom att längre sladdar kan orsaka mätfel.

En diatermitestare har inbyggda, justerbara motstånd.

Detta är good enough för att kontrollera utrustningen, men om du behöver justera dina uppmätta värden vid ett eventuellt fel rekommenderas fasta motstånd som självklart är av hög kvalité.

 

Vidare så bör även andra tester utföras, vart du hittar exakt vad som ska testas vet du vid dehär laget, servicemaualen. Men för att nämna några exempel:

Patient-neutralens skyddsfunktion, alltså den funktion Johan nämnde som inte låter dig aktivera pennan om neutralelektroden inte sitter tillräckligt bra.

Cross coupling, alltså risken för ett RF-läckage ifrån ett icke-aktiverat uttag på din diatermi.

Samt, självklart ett elsäkerhetstest.

Man skulle kunna hävda att de mätningar du gör med din diatermitestare även är elsäkerhetstester, eftersom de rent krasst faktiskt är tester för säkerhet och el, men när jag säger elsäkerhetstest nu så menar jag enbart de tester du gör med din elsäkerhetstestare som är godkänd enligt 60601-1 alternativt 62353, inte din diatermitestare som är godkänd enligt 60601-2-2.

Eftersom jag nu nämner massa siffror så gör vi ett kort uthopp:

Ni vet ju redan vilken standard 60601-1 är, alltså den jag pratar om när jag slänger mig med ordet ”601an”.

Standarden som heter 60601-2-2 är då från samma standardfamilj. Den heter, förutom siffrorna, ”Particular requirements for the basic safety and essential performance of high frequency surgical equipment”. En diatermitestare klarar alltså att mäta de högre frekvenserna.

Vi hoppar tillbaka till elsäkerhetstestet enligt vår kära 601a, alternativt 62353, vilken av dessa som är okej att använda hittar du fortfarande i servicemanualen.

Jag har plockat fram en servicemanual inför de här avsnittet, och för att utföra elsäkerhetstestet enligt den manualen så står det exakt såhär ”in accordance with 60601–1”. Alltså så kör vi inte 62353 i de här fallet.

Som vanligt ska du göra din visuella kontroll på sladdar, chassin och annat allt annat relevant och synligt.

Använd sedan din kalibrerade elsäkerhetstestare, koppla upp diatermin samt alla nödvändiga anslutningar till testaren.

En diatermi, är elsäkerhetsmässigt en Klass I-utrustning och de patientanslutna delarna är isolerade till CF-nivå, vilket ger oss gränsvärden på 10 mikroampere vid normal funktion och 50 mikroampere vid första fel.

De sista där hade ni självklart redan koll på, eftersom ni lyssnat på vårt tidigare avsnitt om 601ans elsäkerhet.

Outro

Lite kuriosa innan vi avslutar.

En rolig variant av diatermi som sticker ut lite är en så kallad hyfrecator. Den fungerar både med och utan neutralelektrod. Om du vill veta hur de kan fungera utan neutralelektrod, uttryck din nyfikenhet till nyfiken@mtpodden.se.