"DISEÑO Y CONSTRUCCION DE INSTRUMENTOS DE ANALISIS Y EVALUACION DE EQUIPOS MEDICOS DE USO CRITICO".

Transcripción

1 "DISEÑO Y CONSTRUCCION DE INSTRUMENTOS DE ANALISIS Y EVALUACION DE EQUIPOS MEDICOS DE USO CRITICO". ING B.M. GUILLERMO AVENDAÑO C. RESULTADOS DE PROYECTO FONDEF DO1I1149

2 PARTICIPANTES UNIVERSIDAD DE VALPARAISO UNIVERSIDAD DE PLAYA ANCHA UNIVERSIDAD TECNICA FEDERICO SANTA MARIA

3 OBJETIVOS HOMOLOGACION DE LA NORMA DE SEGURIDAD INTERNACIONAL IEC60601 A NORMA CHILENA DESARROLLO DE CUATRO EQUIPOS DESTINADOS A EVALUAR FUNCION Y DESEMPEÑO DE EQUIPO MEDICO DE SOPORTE VITAL

4 EQUIPOS A DESARROLLAR 1) Analizador de Seguridad Electromedica ( U. VALPARAISO) 2) Analizador de Desfibriladores y Cardioversores ( UPLA) 3) Analizador de Equipos de Electrocirugia (UTFSM) 4) Simulador de Funciones de Pacientes (electrocardiografía, temperatura, respiración (UTFSM)

5 Analizador de Desfibriladores y Cardioversores Criterios de diseño y consideraciones iniciales

6 EQUIPO ANALIZADOR COMERCIAL EJEMPLO DE ANALIZADOR DE MARCA RECONOCIDA

7 Retardo en Cardioversión

8 Requisitos técnicos mínimos 1) Medición de Energía liberada por el equipo en Watts. Seg (Joules), en un rango de 20 a ) Posibilidad de graficar la forma de onda de la descarga, ya sea en graficador incorporado o en un PC conectable 3) Medición de tiempo de carga del desfibrilador 4) Medición de tiempo de retardo en cardioversores 5) Debe contar con un simulador de electrocardiograma. 6) Debe contar con opción para medir desfibrilación interna y externa

9 Características especiales 1) Medidor de impedancia de acoplo de las paletas para la descarga 2) Sistema de sujeción mecánica para logro de la mejor adaptación de impedancia 3) Superficie de descarga acomodable a todo tipo de paletas (circulares y rectangulares), adultos e infantiles 4) Adecuado para medir descargas de tipo Pelescka y ondas trapezoidales 5) Con memoria adecuada para registrar varias mediciones traspasables a computadora

10 Esquema en bloques del equipo

11 Fundamento teórico de la medición Se trata de medir la energía, o sea el producto de V x I x tiempo.

12

13 Detalle de los electrodos internos y externos

14 PRESENTACION DE PROTOTIPO DE EQUIPO REALIZADO

15 ANALIZADOR DE ELECTROCIRUGIA PRINCIPIOS DE FUNCIONAMIENTO

16 PRESENTACION DE EQUIPO COMERCIAL

17 Principios de electrocirugía Hay que diferenciar conceptos que generalmente se confunden; ELECTROCAUTERIO, es la aplicación de corriente continua sobre una parte del cuerpo que no implica circulación de corriente por el cuerpo, tal como lo hace la ELECTROCIRUGIA que está basada en el uso de corriente alterna de radiofrecuencia

18 Electrocirugía El sistema de electocirugía implica un generador, un aplicador en punta, un retorno de gran superficie y la corriente puede circular por varios elementos

19 Teoría del corte El corte se da por máxima densidad de corriente que provoca alta temperatura El chisporroteo que se provoca al acercar el electrodo de corte, produce gran concentración de corriente en corto tiempo El resultado es la vaporización del tejido

20 Fulguración La fulguración es un chispeo realizado con la misma forma de onda que la usada en corte El resultado es la coagulación y cierta forma de carbonización del tejido en una área extensa Se logra por el hecho de tener un duty cycle del 6% o menor, el calor producido es mucho menor El efecto es una coagulación mas que una vaporización del tejido Para superar la alta impedancia del aire, la onda de coagulación implica la aplicación de voltajes más elevados que los usados en corte

21 Disecación La disecación ocurre cuando el electrodo está en contacto directo con el tejido Es obtenida más eficientemente con la onda de corte, al hacer toques con el electrodo, la concentración (densidad) se reduce, se genera menos calor y no se produce corte la células se secan y forman un coagulo en lugar de vaporizarse y explotar para hacer esta coagulación con onda de corte se deben usar electrodos especiales y menor potencia de salida.

22 Factores que determinan la Forma de onda Potencia seleccionada electrocirugía Tamaño del electrodo: Cuanto más pequeño es el electrodo, la densidad de corriente es mayor, esto significa que se logra el mismo efecto de corte con menor potencia si se reduce el tamaño del electrodo. Tiempo: A mayor tiempo aplicado el calor generado es mayor diseminando el efecto a mas cantidad de tejido vecino. Manipulación del electrodo: esto determina si es coagulación o corte. Tipo de tejido: El tejido es muy variable en densidad y resistencia eléctrica.

23 Efecto del cambio en la forma de onda Los equipos de E.C. son capaces de producir una gran variedad de formas de onda, a medida que la forma cambia, así también cambian los efectos sobre los tejidos. Usando una forma de onda constante se hace el corte por vaporización, esta onda produce calor muy rápidamente, al usar una forma de onda intermitente (coagulación), se produce una reducción del Duty Cycle (tiempo de encendido). esta onda produce menos calor por lo que coagula pero no corta. Diversas formas de onda mezcladas que tienen varios tipos de duty cycle logra un balance entre hemostasia y corte Si reducimos progresivamente el D. Cycle. (de Blend 1 a Blend 3) Se tiene desde corte a mínima hemostasia, hasta mínimo corte con máxima hemostasia.

24 Gráfico de la forma de onda y su efecto

25 Tipos de electrocirugía Bipolar y monopolar Bipolar implica que tanto electrodo de aplicación y de retorno están en el sitio de la cirugía, el único tejido involucrado en la circulación de corriente es el que se corta Monopolar implica que el de aplicación es el único electrodo que está en el sitio de cirugía, pero circula corriente por otras partes de tejido no involucrado en el corte, Es la forma mas común de electrocirugía

26 Equipo de electrocirugia

27 Esquema de cirugía bipolar

28 Esquema de cirugía monopolar

29 Retorno ideal en un equipo monopolar

30 Problemas por retorno inadecuado

31 Camino de retorno alternativo de la RF.

32 Efectos del mal retorno Quemaduras por búsqueda de retorno de la Radio frecuencia La RF retorna por los electrodos de EKG, provocando graves quemaduras

33 REM (MONITOREO DEL ELECTRODO DE RETORNO) La tecnología mas moderna para evitar que se produzcan quemaduras por falta de retorno implican la interrupción de la energía cuando falta retorno adecuado. Esto es sensado por un circuito especial

34 QUEMADURAS POR ELECTROCIRUGIA DEFECTUOSA

35 CUANTIFICACION DE RIESGOS "En España se pueden llegar a practicar cirugías diarias y todos los días hay casos de pacientes quemados". En cuanto a la anestesia, "muchos equipos que se emplean en hospitales y ambulatorios producen una agresión al paciente al tiempo que generan un beneficio. Es preciso evitar que esa lesión se produzca a niveles superiores a los normales y que cause lesiones permanentes, como está ocurriendo". Joaquín Lejeune, jefe del Servicio de Electromedicina del Hospital Universitario Virgen de la Macarena, de Sevilla 2004

36 Requisitos técnicos mínimos Medición de potencia de emisión de radiofrecuencia (hasta 600 Watts) Obtención automática de curva de distribución de potencia de radio frecuencia Medición de condiciones de corte, coagulación y fulguración Medición del factor de cresta Medición de fuga de radiofrecuencia

37 Otras especificaciones Selección por el usuario de carga de prueba entre 10 y 5200 ohms Ancho de banda de 10 Mhz. Exactitud de lectura de +/- 2% Medición de REM Pedal de pie para controlar la electrocirugía Protocolo de test automático incorporado Salida a osciloscopio Provisto de display gráfico (LCD) Interface RS-232C. y Centronics para impresora

38 PROTOTIPO DE ANALIZADOR DE ELECTROCIRUGIA

39 ANALIZADOR UNIVERSAL DE CORRIENTES DE FUGA

40 SEGURIDAD ELECTROMEDICA EN LOS ESTADOS UNIDOS En 1971, antes de aplicarse las medidas de seguridad universalmente conocidas en la actualidad se tenía el siguiente panorama. at least three patients in the United States are accidentally electrocuted each day. The total number of electrocutions annually is about 1200 DR Carl Walter. Peter Bent Brigham Hospital Boston. 1971

41 AFECTOS GENERALES DE LA ELECTRICIDAD EN EL ORGANISMO VIVO Alteraciones funcionales transitorias del sistema neuromuscular La contracción muscular Pérdida del Control Motor Fibrilacion Ventricular Quemaduras Destrucción irreversible de tejidos biológicos Muerte por electrocución

42 CONCEPTO DE MACRO Y MICROSHOCK

43 CONCEPTO DE FIBRILACIÓN

44 ACCIDENTES ELECTRICOS EVENTUALES POR FALLA DE TIERRA Ver Ejemplo

45 Hipervínculo Ejemplo del DTSE

46 EFECTO EN EL TRANSFORMADOR DEL BLINDAJE CAPACITIVO El blindaje con láminas de cobre, produce una importante reducción de la capacidad entre espiras del transformador, la cual es responsable de la fuga por deslizamiento entre primario y secundario

47 CALCULO DE LA CORRIENTE DE FUGA EN TRANSFORMADOR MEDICO

48 EXIGENCIA NORMA IEC PARA SEGURIDAD ELECTROMEDICA

49 CLASE DE LOS EQUIPOS EN FUNCION DE LAS FUGAS

50 TIPOS DE CORRIENTES DE FUGA DE LOS EQUIPOS

51 MEDICION DE CORRIENTES DE FUGA EL MANTENIMIENTO DE LAS CONIDICIONES DE SEGURIDAD DE LOS DISPOSITIVOS, ESPECIALMENTE LOS NIVELES SEGUROS DE CORRIENTES DE FUGA SE EVALUAN CON INSTRUMENTOS ESPECIALES COMO EL ANALIZADOR DE SEGURIDAD ELECTROMEDICA

52 COMPATIBILIDAD ELECTROMAGNETICA Uno de los problemas más graves en la actualidad en la combinación de gran cantidad de equipos con una contaminación creciente del espectro, el resultado es el incremento del riesgo

53 GRADO DE RIESGO ANTE SEÑAL DE CELULARES DE LOS EQUIPOS MEDICOS Hay 3 categorías de equipos de acuerdo a su grado de riesgo Categoría 0- No ocurren alteraciones perceptibles Categoría 1- Ocurrirán alteraciones perceptibles, aunque no perjudican el desempeño funcional del equipo Categoría II- Ocurrirán alteraciones perceptibles con perjuicio en el desempeño de su función.

54 SIMULADOR DE FUNCIONES BIOLOGICAS 1) EMULADOR DIGITAL DE EKG, TEMPERATURA Y PRESIÓN 2) SIMULADOR ANALOGICO DE EKG

55 SIMULADORES COMERCIALES

56 PROTOTIPO DESARROLLADO

57 ONDAS DEL SIMULADOR

58 ETAPA ACTUAL DEL PROYECTO CULMINACIÓN DE PROTOTIPOS PRUEBAS DE UTILIZACION EN CADENA DE HOSPITALES ASOCIADOS AL PROYECTO ASOCIATIVIDAD CON LOS EVENTUALES PRODUCTORES ANALISIS DE COMERCIALIZACION