basic electrosurgery unit

OLEH

I GDE BAGUS YATNA WIBAWA

Batasan Masalah

“Pengendalian dan pengaturansinyal input sehingga dapatmenghasilkan output yang sesuaidengan kebutuhan danpengaturan dari user”

PENGERTIAN ESU

Kekurangan

Electrode Netral Monopolar

Electrode Bipolar

Aksesoris Pensaklaran Output

HandswitchFootswitch

EFEK THERMAL/ PANAS

Q = Kuantitas panas yang dihasilkan (J), 1 Joule = 0,239 kal

1 kalori merupakan satuan kuantitas panas yang dapat menaikkan suhu air 1cm3

sebesar 1oC

I = Intensitas arus listrik yang mengalir melalui jaringan biologis (A)

R = Nilai impedansi jaringan biologis yang dialiri arus listrik (Ω)

t = Lama waktu arus listrik dialirkan pada jaringan biologis (s)

Prinsip dasar Electrosurgery Unit (ESU) yang pertama : “electrode untuk tindakan menyayat harus memilikiluas penampang kecil untuk memusatkan panas”

Efek Faradik

Sel syaraf dan sel otot dapat dengan mudahterangsang oleh arus listrik sehinggamenimbulkan kontraksi otot, rasa nyeri danrasa sakit pada frekuensi 1-100 KHz. frekuensidiatas 100 KHz, efek faradic akan mulaimenurun. Sampai pada frekuensi diatas300KHz efek faradic dapat diabaikan.

Prinsip dasar Electrosurgery Unit (ESU)yang Kedua : “Harus menggunakan arusfrekuensi tinggi /RF, minimal 300KHz”

Prinsip dasar Electrosurgery Unit (ESU) yang Ketiga : “Harus menggunakan arus listrik AC”

Pemasangan Electrode Netral

Frekuensi yang digunakan

Monopolar Cutting (540KHz) Continous

Monopolar Coagulating (390KHz) Intermitten

Bipolar (>100KHz) Continous

Block Diagram Umum

Pengamanan Pada Alat

• Frekuensi digunakan min 300KHz atau lebih untukmeniadakan efek faradik

• Pengaturan batas aman suhu alat

• Pengaturan batas tegangan, arus dan power output (pendeteksian sensor)

• Pengamanan pensaklaran output

Pengamanan Pensaklaran Output

Berbahaya

Lebih aman

Standar Operasional Prosedur (SOP)Persiapan

Posisikan alat dekat dengan tindakan akan dilakukan

Siapkan dan cek konektor aksesoris yang dibutuhkan

Pasang kabel grounding dengan terminal pembumian

Pasang aksesoris (electrode netral, aktif, bipolar, footswitch) sesuai kebutuhan untuk penangan/ tindakan

Pasang kabel power cord dengan sumber PLN

Cont. SOP

Penggunaan

Hidupkan alat dengan menekan tombol on

Atur selector untuk pemilihan mode (monopolar cut, monopolar coag, bipolar)

Cek alarm dan pengaktifan pensaklaran untukhandswitch dan footswitch

Pasang electrode netral pada pasien

Atur energi/ power sesuai kebutuhan untuk tindakanyang akan dilakukan

Lakukan tindakan

Penyimpanan

Setelah alat selesai digunakan, kembalikan pengaturanenergi/ power ke intensitas terendah

Matikan alat dengan menekan tombol OFF

Lepaskan electrode netral, electrode aktif (monopolar) atau electrode bipolar, footswitch dari alat, bersihkandan simpan sesuai tempatnya

Lepaskan kabel grounding dari terminal pentanah

Lepaskan kabel power cord dari sumber PLN

Kembalikan pada posisi penyimpanan alat

Cont. SOP

Pemeliharaan Alat

Pemeliharaan 3 bulan

• Cek dan Bersihkan seluruh bagian alat

• Cek fungsi Netral plate (bila perlu ganti)

• Cek fungsi Elektroda Aktif (bila perlu ganti)

• Cek fungsi tombol pada panel unit

• Cek fungsi sistem alarm

• Cek kabel power cord dan grounding

• Cek fungsi foot switch

• Cek fungsi sistem alat

• Uji kinerja alat

Cont. Pemeliharaan

Pemeliharaan Tahunan

• Kalibrasi

• Uji Safety

Electrosurgery Unit Force FX-8C

Kelebihan

• Memiliki tiga pemilihan untuk mode bipolar, antara lain precise (Low), standart (Medium), dan macro (Macrobipolar).

• Memiliki tiga pemilihan untuk mode monopolar cutting, antara lain Low, Pure danBlend

• Memiliki tiga pemilihan mode monopolarcoagulating, antara lain desiccate (Low), fulgurate (Medium), dan spray (High)

• Menunjang fungsi simultan coagulating

Cont. Kelebihan

• Dapat memanggil kembali data mode

dan setting energi/ power yang

terakhir digunakan

• Memiliki serial port sehingga dapat

dihubungkan dengan perangkat

computer atau laptop

Front Panel

Bipolar Control

Monopolar Cut Control

Monopolar Coag Control

Rear Panel

Blok diagram Electrosurgery Unit Force FX-8C

Intensitas Energi Output

• Precise Bipolar

Cont. Intensitas Energi Output

• Standard Bipolar

• Macro Bipolar

Cont. Intensitas Energi Output

• Low Monopolar Cut

Cont. Intensitas Energi Output

• Pure Monopolar Cut

Cont. Intensitas Energi Output

• Blend Monopolar Cut

Cont. Intensitas Energi Output

• Desiccate 1 monopolar coag

Cont. Intensitas Energi Output

• Fulgurate Monopolar Coag

Cont. Intensitas Energi Output

• Spray Monopolar Coag

Cont. Intensitas Energi Output

I = Arus output

P = Power setting dari user

R = Impedansi terdeteksi untuk mendapatpower konstan dan penyesuaian aruskonstan

V = Tegangan output

P = Power setting dari user

R = Impedansi terdeteksi untuk mendapatpower konstan dan penyesuaian tegangankonstan

Kesimpulan• ESU merupakan alat bedah yang memanfaatkan arus AC

dengan frekuensi tinggi untuk menghasilkan panas dengan

intensitas energi/power dapat disesuaikan

• Terdapat tiga pemilihan pada ESU yakni bipolar, monopolar cutdan monopolar coag. Untuk ESU Force FX-8C dari tiga pemilihan

tersebut, masing-masing terbagi lagi atas tiga mode penggunaan

yang disesuaikan terhadap situasi yang dihadapi pada saat

dilakukan operasi. Pemilihan Bipolar terbagi menjadi precisemode, standart mode dan macro mode. Pemilihan Monopolar Cutterbagi menjadi low mode, pure mode dan blend mode. Pemilihan

Monopolar Coag terbagi menjadi Dessicate mode, Fulguratemode dan Spray mode. Intensitas output power masing-masing

mode tersebut dibatasi sesuai rentang impedansi jaringan untuk

memaksimalkan fungsi mode baik pada pemilihan bipolar,monopolar cut atau monopolar coag.

• Intensitas energi/power terkadang berubah ketika telah

keluar dari alat dan digunakan pada pasien akibat

impedansi jaringan, sehingga dalam perancangan ESU,

kemampuan untuk mempertahankan dan menyesuaikan

output intensitas energi/power harus benar-benar

diperhatikan.

• Komunikasi pensinyalan untuk menghasilkan output dari

hubungan antar bagian dalam alat electrosurgery unitharus terintegrasi dengan baik, sehingga ketika dilakukan

tindakan alat dapat bekerja dengan baik tanpa

menimbulkan permasalahan.

Cont. Kesimpulan

Any Questions?

TERIMA KASIH

Footswitch Command

• Merupakan perintah yang dikirim dari Footswitch decode ke main microcontroller, dimana footswitch decode mendapat pensinyalan berupa user yang menginjak footswitch sehingga micro switch aktif, tujuannya agar output aliran listrik berfrekuensitinggi/RF dengan tingkat energi/power yang telahdiatur segera dialirkan ke ujung electrode aktif/ bipolar dengan menggunakan pensaklaranfootswitch.

Serial Data

• Merupakan akses informasi kondisi dan kinerjadari main microcontroller melalui serial portdengan menghubungkan komputer atau laptop.

Display Data

• Merupakan data yang dikirim dari main microcontroller untuk ditampilkan pada display,berupa nilai intensitas dan mode yang digunakanuser atau pesan error dan indikator.

Control Input

• Merupakan input setting yang diinginkan usersebelum electrosurgery unit digunakan. Usermelakukan input dengan menggunakan keyboarduntuk memilih mode dan nilai intensitas outputyang diinginkan

Audio Control

• Merupakan pensinyalan dari main microcontroller ke output audio sebagai tanda alat sedangberfungsi saat dilakukan output atau ketika terjadipesan error dan alarm.

Calibration Values

• Merupakan nilai kalibrasi yang tersimpan daribattery backed RAM untuk digunakan dan diprosespada main microcontroller. Selain itu main microcontroller juga menyimpan setting terakhiralat ketika digunakan pada battery backed RAMuntuk digunakan kembali ketika user menekantombol recall pada front panel.

LVDC Monitor

• LVDC (Low Voltage Direct Current) Monitor, merupakan sistem pemantauan fungsi danproteksi alat dari block watchdog (pengawas) kemain microcontroller yang memberi nilai-nilaibatas sebagai pembanding nilai-nilai input yang terdeteksi dan dikirim ke main microcontrollerdari sensor-sensor tegangan dan arus.

Pencil Button Switch Wires

• Merupakan pensinyalan dari penekananhandswitch ke isolation circuit

Digital Pencil Button Command

• Merupakan kelanjutan pensinyalan dari isolation circuit sebagai perintah agar output aliran listrikberfrekuensi tinggi/RF dengan tingkatenergi/power yang telah diatur segera dialirkan keujung electrode aktif/ bipolar denganmenggunakan pensaklaran handswitch.

Dosage Error

• Merupakan pensinyalan dari main microcontrolleruntuk pengaturan intensitas output dimana main microcontroller memberi pensinyalan batasmaksimal intensitas output yang diperbolehkan.

I2_ Sen

• Merupakan pensinyalan hasil konversi daripendeteksian arus AC yang diubah dengan RMS to DC converter menjadi pensinyalan DC sehinggadapat dikirim ke main microcontroller sebagaiinput informasi arus output sebelum ke electrodeuntuk diolah lebih lanjut.

V2 _Sen

• Merupakan pensinyalan hasil konversi daripendeteksian tegangan AC yang diubah denganRMS to DC converter menjadi pensinyalan DCsehingga dapat dikirim ke main microcontrollersebagai input informasi tegangan output sebelumke electrode untuk kemudian diolah lebih lanjut.

R_SEN

• Merupakan pensinyalan dari REM Circuit berupanilai impedansi yang terdeteksi pada return electrode/ electrode netral, untuk dikirim ke main microcontroller dan feedback microcontrollersehingga dapat disesuaikan apakah diperbolehkanmenghasilkan output yang akan dikirim keelectrode aktif sebagai sistem pengaman terhadappasien.

VPK+

• Merupakan pensinyalan nilai rata-rata yang harusdiubah sebagai penyesuaian untuk menghasilkanoutput amplifier yang sesuai, hal ini terjadi karenakondisi perubahan impedansi beban pada lokasipasien dilakukan operasi. Pensinyalan dikirim kemain microcontroller dan feedback microcontrolleruntuk dilakukan pengolahan perintahpenyesuaian.

HV_SEN

• Merupakan pensinyalan dari voltage scaling kemain microcontroller dan feedback microcontroller. Sebagai nilai tegangan terdeteksi dari keluaranhigh voltage DC power supply yang akan dikirim keoutput amplifier, tegangan tinggi DC terdeteksitersebut diubah menjadi bentuk penskalaantegangan sehingga dapat dikirim sebagai sinyalinput ke main microcontroller dan feedback microcontroller untuk dilakukan pembandinganpenyesuaian kebutuhan tegangan agar mencapainilai yang diinginkan

T_ON AVG

• T_ON AVG (AVERAGE) merupakan pensinyalannilai analog yang dari output waveform microcontroller ke main microcontroller danfeedback microcontroller. Main microcontrollerterus-menerus melakukan pengecekan nilaipensinyalan T_ON AVG (AVERAGE) yang menentukan pembangkitan frekuensi tinggi /RFuntuk disesuaikan agar memenuhi nilai kalibrasisebagai bukti pembangkitan gelombang telahsesuai.

L_SEN

• Merupakan pensinyalan dari leakage sense(pendeteksi kebocoran) pada output sebelum keelectrode aktif yang telah diubah menjadi sinyalyang dapat diterima microcontroller denganmenggunakan RMS to DC converter dan kirim kemain microcontroller serta feedback microcontroller untuk menjadi pembanding real-time terhadap batas leakage yang diperbolehkan. Hal ini merupakan salah satu dari sistempengamanan alat.

HVDC Control

• HVDC (High Voltage Direct Current) Control merupakan pensinyalan nilai tegangan tinggi DC yang dibutuhkan dari feedback microcontroller kevariable output high voltage power DC supply yang sebelumnya diubah dari bentuk pensinyalan DCmenjadi pensinyalan khusus (SYS_ECON) denganDC to AC converter

SYS_ECON

• Merupakan pensinyalan inisialisasi ECON fitur darifeedback microcontroller. ECON mewakili 125% power setting pada front panel hasil kalkulasi main microcontroller dan memverifikasi SYS_ECON. PensinyalanSYS_ECON selain terkirim ke variable output high voltage power DC supply menjadi perintah pembangkitan tegangan, kembali juga ke feedback microcontroller sebagai umpanbalik dan terkirim ke main microcontroller untuk dilakukanperhitungan penyesuaian terhadap power setting dari userdan dari main microcontroller dikirim sinyal dosage errorke variable output high voltage power DC supply untukmenyesuaikan perintah pembangkitan tegangan tinggiyang diperlukan.

Waveform Control

• Merupakan pensinyalan untuk membangkitkan gelombangyang dikirim dari feedback microcontroller ke output waveform microcontroller. Feedback microcontrollerdengan T_ON Application-Spesific Integrated Circuit (ASIC)menunggu perintah untuk pembangkitan gelombang, sampai setelah terdapat perintah untuk membangkitkangelombang, feedback microcontroller menyesuaikan bentukpembangkitan gelombang menjadi kode yang mewakilibentuk gelombang sesuai permintaan ke output waveform microcontroller yang menterjemahkan kode dari feedback microcontroller dan membangkitkan gelombang sesuaipermintaan.

Relay Control

• Merupakan perintah pengaktifan kombinasi relay pada output dan scaling relay yang mengatursistem relay output aliran energi/ powerberfrekuensi tinggi/RF yang sesuai dengan setting user ke electrode aktif baik itu melalui pensaklaranhandswitch ataupun footswitch. Selain itu jugamelakukan buka tutup relay untuk mengalirkantegangan dan arus yang sesuai selama kegiatanpembangkitan pada alat sebelum menjadi outputyang sesuai

RF Drive

• Merupakan bentuk frekuensi tinggi/RF yang dibangkitkan dari output waveform microcontroller yang dikirim ke output amplifieruntuk dikombinasikan pada tegangan tinggi DCmenjadi tegangan tinggi DC dengan frekuensitinggi/RF untuk kemudian dikuatkan dan diprosesselanjutnya.

Output Transformer

• Merupakan trafo step up yang meningkatkan danmengubah tegangan DC output dari amplifiermenjadi tegangan tinggi AC

Output Resonator

• Merupakan rangkaian yang meloloskan frekuensitertentu dimana berfungsi menyeleksi apakahfrekuensi tinggi/RF yang dibangkitkan telah sesuaidengan yang dibutuhkan menurut input setting user. Jika sudah maka arus AC frekuensi tinggi/RFdengan tingkat energi/power output dari alatdapat dialirkan ke electrode aktif.

Leakage Sense

• Merupakan sensor kebocoran yang mendeteksikebocoran output secara real-time sebelumdialirkan ke electrode aktif yang kemudianmengirimkan pensinyalan ke RMS to DC converteruntuk dilakukan pelaporan ke main microcontroller dan feedback microcontroller.

Current Sense

• Merupakan sensor arus yang mendeteksi arus darioutput sebelum ke electrode aktif secara real time. Terdapat dua current sense salah satu mendeteksiarus untuk dikirim ke feedback microcontrollerdan satu yang lainnya mendeteksi arus untukdikirim ke main microcontroller.

Voltage Sense

• Merupakan sensor tegangan yang mendeteksitegangan dari output sebelum ke electrode aktifsecara real time untuk dikirim ke RMS to DC converter dan selanjutnya menjadi input ke main microcontroller

RMS Converter

• Root mean square (akar kuadrat rata-rata), merupakan nilai dari besaran yang nilainya selaluberubah-ubah untuk mendapat nilai yang cukupmendekati kebenaran.