A faísca eletrocirúrgica é o fenômeno que rege os principais efeitos da eletrocirurgia, o corte e a fulguração. Trabalhos anteriores forneceram evidências de que o processo da faiscância gera assimetrias importantes em corrente e tensão, a despeito da presença de capacitores nos circuitos do paciente. Tais assimetrias podem causar queimaduras eletrolíticas ou eletroestimulações indesejadas. Este trabalho investiga as características da deflagração da faísca, a quebra de rigidez dielétrica neste tipo de descarga elétrica, em espaços submilimétricos e em relação às geometrias, materiais e meio envolvidos na eletrocirurgia. Foi possível associar qualitativamente os valores dc aos valores ac de trabalhos anteriores. Esta associação e as peculiaridades da faísca eletrocirúrgica são discutidas aqui. Também são apresentadas as alterações que podem surgir nos processos de faiscância devido a alterações do tecido orgânico quando dessecado. / Electrosurgical spark is the phenomenon that rules the main effects of electrosurgery, cut and fulguration. Previous studies have shown evidences that electrosurgical sparkling generates important voltages and currents asymmetries, despite the presence of the dc protection capacitance at the patient circuit. Those asymmetries can lead to undesirable electrostimulation and dc burns. The present study has investigated the characteristics of the beginning of the spark, or the very moment of its breakdown, according to electrodes geometries, submilimetric gap distances, atmosphere temperature, pressure and humidity conditions, and electrodes materials. It was possible to notice a qualitative resemblance between the dc breakdown and the ac characteristics from previous studies. This association and peculiarities of the electrosurgical sparks and organic electrodes material influence are analyzed. Furthermore, characteristics such as alterations that can take place during sparkling processes due to changes in organic tissue when it gets dried are also presented and analyzed.

A faísca eletrocirúrgica é o fenômeno que rege os principais efeitos da eletrocirurgia, o corte e a fulguração. Trabalhos anteriores forneceram evidências de que o processo da faiscância gera assimetrias importantes em corrente e tensão, a despeito da presença de capacitores nos circuitos do paciente. Tais assimetrias podem causar queimaduras eletrolíticas ou eletroestimulações indesejadas. Este trabalho investiga as características da deflagração da faísca, a quebra de rigidez dielétrica neste tipo de descarga elétrica, em espaços submilimétricos e em relação às geometrias, materiais e meio envolvidos na eletrocirurgia. Foi possível associar qualitativamente os valores dc aos valores ac de trabalhos anteriores. Esta associação e as peculiaridades da faísca eletrocirúrgica são discutidas aqui. Também são apresentadas as alterações que podem surgir nos processos de faiscância devido a alterações do tecido orgânico quando dessecado. / Electrosurgical spark is the phenomenon that rules the main effects of electrosurgery, cut and fulguration. Previous studies have shown evidences that electrosurgical sparkling generates important voltages and currents asymmetries, despite the presence of the dc protection capacitance at the patient circuit. Those asymmetries can lead to undesirable electrostimulation and dc burns. The present study has investigated the characteristics of the beginning of the spark, or the very moment of its breakdown, according to electrodes geometries, submilimetric gap distances, atmosphere temperature, pressure and humidity conditions, and electrodes materials. It was possible to notice a qualitative resemblance between the dc breakdown and the ac characteristics from previous studies. This association and peculiarities of the electrosurgical sparks and organic electrodes material influence are analyzed. Furthermore, characteristics such as alterations that can take place during sparkling processes due to changes in organic tissue when it gets dried are also presented and analyzed.

A eletrocirurgia é um procedimento utilizado em cirurgias e basicamente promove o corte e a coagulação do tecido orgânico. Este procedimento usa a descarga elétrica que ocorre entre um eletrodo metálico e o tecido orgânico. As características deste tipo de descarga elétrica permanecem ainda pouco estudadas, mesmo um século após seu primeiro uso. Neste trabalho, o desenvolvimento de um dispositivo detector da luminescência da faísca eletrocirúrgica é relatado e os resultados de sua aplicação em laboratório analisados. O dispositivo é capaz de detectar flashes luminosos em centenas de kHz, possibilitando a visualização da luz emitida pelas descargas eletrocirúrgicas. Método: O dispositivo fotodetector é composto por um diodo PIN em um amplificador de transimpedância. Devido ao forte ruído eletromagnético da faiscância, o emprego de fibras ópticas para distanciamento entre o circuito e a fonte de ruído foi necessário e uma forte blindagem foi implementada. Resultados: O dispositivo detector de luminescência, juntamente com um gerador de saída eletrocirúrgica e equipamentos de medição, foi utilizado para captar e armazenar o sinal de luminescência em relação aos sinais de tensão e corrente geradores da faísca eletrocirúrgica. Foi possível, então, relacionar a luz emitida pelas faíscas com os sinais elétricos da descarga eletrocirúrgica, possibilitando um novo entendimento do funcionamento do espaço eletrocirúrgico, evidenciando a forte assimetria do processo, anteriormente já reportada na literatura através de outros métodos. Conclusão: O dispositivo desenvolvido provou ser efetivo para o estudo da luminescência emitida por descargas eletrocirúrgicas, possibilitando um novo canal de estudo das mesmas, principalmente a velocidade de resposta. / The electrosurgical procedure, used in large surgeries, promotes cut and/or coagulation of the organic tissue. This procedure is possible because the electrical discharge between a metal electrode and the organic tissue. Characteristics of the spark are still almost unknown. This work intends to collaborate to the electrosurgical sparks study, reporting the development of a photodetector device, capable to detect flashes of light in hundreds of kHz, and introducing the waveform of luminescence from the electrosurgical discharge. Methods: The photodetector deviceis composed mainly of a photodiode PIN and an transimpedance amplifier. Spacial care has taken to isolate the device from electromagnetic noise, employing a shield and an optical fiber cable. To obtain, analyze and store data, a specific hardware, software and techniques, have been used and described in detail. Results: From the luminescence signal detected by photodetector device and voltage and current shapes stored in an oscilloscope, it is possible to see the relation between sparks luminescence, voltage and current on positive and negative cycles of the electrical discharge. The luminescence collaborates to show the asymmetry on voltage signals already reported by other researchers. Conclusion: Effective for the study of luminescence emitted by electrosurgical discharges, enabling a new study of the same channel, particularly the speed of response.

A eletrocirurgia é uma técnica cirúrgica que utiliza o bisturi elétrico para a realização do corte, dessecação e coagulação do tecido orgânico, diminuindo dessa forma os riscos de hemorragia. O bisturi elétrico usa o processo da faiscância para a realização do trabalho. Esse processo provoca, entre outras coisas, o aquecimento da água intracelular e, consequentemente, o rompimento da célula do tecido. Embora se saiba a quantidade de energia entregue pelo bisturi elétrico, pouco se sabe sobre as parcelas de energia envolvidas nos vários fenômenos do processo eletrocirúrgico, principalmente no corte, onde as células sofrem ablação por vaporização. Com base neste problema, foi desenvolvida esta pesquisa, que teve o objetivo de determinar a energia necessária para o corte eletrocirúrgico, através dos parâmetros elétricos envolvidos e da energia utilizada para a vaporização da água do tecido orgânico. O método desenvolvido foi testado em três experimentos, com várias séries de cortes específicos em cada. Demonstrou-se que da energia total que é entregue pelo bisturi, menos de 10% é utilizada para o corte, ou especificamente, para a vaporização da água do tecido. O restante da energia acaba sendo utilizada em outros processos que começarão a ser analisados em outros trabalhos. / Electrosurgery is a surgical technique that uses an electrosurgical device for cutting, drying (desiccation), and coagulation of organic tissue, thereby reducing the risk of bleeding. Electrosurgical device uses sparking phenomena for this purpose. This process causes heating of intracellular water and, consequently, the rupture of the cell in the organic tissue. Although the amount of energy delivered by the electrosurgical device is easy to know, little is known about the exactly amount of energy involved in the various phenomena of electrosurgical procedure, especially in cutting, where cells suffer ablation by vaporization Based on this was developed this research, which objective is to determine the energy required for the electrosurgical cutting through the electrical parameters involved and the energy used for the vaporization of water of organic tissue. The method developed was corted in three experiments, with a series of specific tests in each. It has been show that only about 10% of total energy is used for cutting, or specifically, for the vaporization of water of organic tissue. The rest of the energy is used in other processes that need more investigation to be understood.

A eletrocirurgia é uma técnica cirúrgica que utiliza o bisturi elétrico para a realização do corte, dessecação e coagulação do tecido orgânico, diminuindo dessa forma os riscos de hemorragia. O bisturi elétrico usa o processo da faiscância para a realização do trabalho. Esse processo provoca, entre outras coisas, o aquecimento da água intracelular e, consequentemente, o rompimento da célula do tecido. Embora se saiba a quantidade de energia entregue pelo bisturi elétrico, pouco se sabe sobre as parcelas de energia envolvidas nos vários fenômenos do processo eletrocirúrgico, principalmente no corte, onde as células sofrem ablação por vaporização. Com base neste problema, foi desenvolvida esta pesquisa, que teve o objetivo de determinar a energia necessária para o corte eletrocirúrgico, através dos parâmetros elétricos envolvidos e da energia utilizada para a vaporização da água do tecido orgânico. O método desenvolvido foi testado em três experimentos, com várias séries de cortes específicos em cada. Demonstrou-se que da energia total que é entregue pelo bisturi, menos de 10% é utilizada para o corte, ou especificamente, para a vaporização da água do tecido. O restante da energia acaba sendo utilizada em outros processos que começarão a ser analisados em outros trabalhos. / Electrosurgery is a surgical technique that uses an electrosurgical device for cutting, drying (desiccation), and coagulation of organic tissue, thereby reducing the risk of bleeding. Electrosurgical device uses sparking phenomena for this purpose. This process causes heating of intracellular water and, consequently, the rupture of the cell in the organic tissue. Although the amount of energy delivered by the electrosurgical device is easy to know, little is known about the exactly amount of energy involved in the various phenomena of electrosurgical procedure, especially in cutting, where cells suffer ablation by vaporization Based on this was developed this research, which objective is to determine the energy required for the electrosurgical cutting through the electrical parameters involved and the energy used for the vaporization of water of organic tissue. The method developed was corted in three experiments, with a series of specific tests in each. It has been show that only about 10% of total energy is used for cutting, or specifically, for the vaporization of water of organic tissue. The rest of the energy is used in other processes that need more investigation to be understood.