Research on Biomedical Engineering
https://rbejournal.org/article/5889fb6d5d01231a018b4617
Research on Biomedical Engineering
Original Article

Desenvolvimento de um Equipamento Eletrocirúrgico com Saída não Chaveada

Development of an Electrosurgical Unit designed to study the electrosurgery parameters

Schneider-Junior, Bertoldo; Abatti, Paulo José

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Resumo

Neste trabalho são discutidos os resultados do desenvolvi mento de um protótipo de um equipamento eletrocirúrgico completo, tendo como meta um equipamento adequado para certificação de acordo com as normas brasileiras. O equipa mento foi implementado com eletrônica analógica e circuitos digitais de processamento discreto. O protótipo obedece ao mais rígido critério de regulação de potência aplicada ao paciente (10% ou 5 W de erro máximo, o que for menor) da norma brasileira. Uma etapa de potência com saída senoidal, utilizando transistores bipolares em região ativa, foi utilizada em oposição às saídas chaveadas tradicionais (moduladas, geralmente, por largura de pulso – PWM). Estes tipos de saídas são discutidos comparativamente, tanto os aspectos de projeto quanto aspectos referentes às características espectrais e de transferência de potência útil para o paciente. Os problemas encontrados na tecnologia adotada para o estágio de saída são apresentados e suas vantagens e desvantagens discutidas na seção final. Um método inédito de regulação de potência ativa em altas freqüências, que responde às modificações da impedância do tecido sob intervenção eletrocirúrgica em menos de 1 ms também é discutido em detalhes. Outro aspecto de peculiar dificuldade é o transformador de saída dos equipamentos eletrocirúrgicos, que opera em freqüências acima de 300 kHz, o que faz com que o comportamento de sua impedância intrínseca exija cuidados especiais, sendo apresentadas algumas técnicas e soluções de projeto para o mesmo.

Palavras-chave

Eletrocirurgia, Equipamento eletrocirúrgico, Potência, Regulação, Transformador.

Abstract

This work presents the results of the development of an Electro surgical Unit (ESU), which follows the Brazilian standards. The equipment was implemented using analogical electronic circuits mixed with digital discrete processing circuits. A sinusoidal power output stage was used instead of the usual switched circuits (based on Pulse Width Modulation – PWM), in order to reduce output spectral spread. Criteria for transistor selection and transformers design are presented. A new method to regulate active power in high frequency, which takes into account the dynamic modification of the tissue under surgery, able to respond to these modifications in less than 1 ms is also presented and discussed in detail.

Keywords

Electrosurgery, Electrosurgical device, Electrosurgical unit, ESU, Power regulation, Transformer
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Res. Biomed. Eng.

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