Abdopre Sistema de aplicación y control de presión negativa sobre el abdomen para la reducción de la presión intrabdominal.

Transcripción

1 Sistema de aplicación y control de presión negativa sobre el abdomen para la reducción de la presión intrabdominal. Proyecto de investigación y desarrollo Núcleo de Ingeniería Biomédica y Cátedra de Terapia Intensiva (HC) Responsables: Marcelo David, Daniel Geido, Francisco Pracca, Franco Simini Colaboradores: Jorge Lobo, Guillermo Sánchez, Cedric Zoppolo

2 Motivación: Necesidad del Hospital de Clínicas de un dispositivo mínimamente invasivo para disminuir la presión intrabdominal (PIA) en pacientes de Medicina intensiva. Objetivos: Construir un dispositivo que permita disminuir, de forma controlada, la hipertensión intrabdominal aguda de pacientes de Medicina intensiva, utilizando un procedimiento mínimamente invasivo. Perfeccionamientos a futuro, que lleven a una posible producción industrial.

3 Hipertensión abdominal: La PIA es la presión estable concentrada en la cavidad abdominal. La PIA debe ser expresada en mmhg. La referencia de medida de la PIA es mediante la presión intravesical. La PIA normal en pacientes adultos críticos se encuentra entre 5 y 7 mmhg. Hipertensión abdominal es la mantención de la PIA en valores superiores a 12 mmhg.

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5 Especificaciones de funcionamiento: La presión final debe ser alcanzada lentamente en un lapso determinado por el médico tratante (aproximadamente 15 a 20 minutos) El médico tratante elige la presión final y el tiempo para que se alcance dicha presión. Se aplica con PIA menor a 20 mmhg. Si el sistema de control detecta que existen filtraciones críticas (no se reduce la presión en la campana), dispara una alarma.

6 Modelo matemático del sistema Variación de la PIA en función de la presión externa: Se considera el abdomen como un cuerpo que cumple las ecuaciones de compresibilidad isotérmica: Por lo tanto:

7 Control por seguimiento de patrón: Es la estrategia de control que se eligió. Basado en un control on/off Solución más sencilla, insensible a las pérdidas, que evita la disminución abrupta de la PIA. El sistema genera un patrón de reducción rectilíneo, r(pia,t), cuya ecuación es:

8 Campana de vacío Especificaciones: Rigidez: Debe soportar un vacío de 50 mmhg. Peso y tamaño: Peso lo suficientemente bajo, para que su colocación no moleste al paciente y no haga aumentar la PIA. No debe superar 1 kg. Transparencia: Para poder observar la evolución del abdomen, su piel, etc. Contacto con el paciente: Debe no provocar daño alguno. Dos opciones: contacto curvo tipo pestaña, o contacto de goma con curvatura. Se elige contacto de goma con curvatura. Mangueras y conectores: Deben soportar el vacío que genere la bomba, deben ser de fácil manipulación y deben poder ajustarse fácilmente a los puertos de la bomba y de los transductores. Manipulación: Debe ser sencilla, tanto para su transporte como para su colocación sobre el paciente y su posterior retiro del mismo. Puntos de apoyo: Esternón, arcos costales, espinas ilíacas anterosuperiores, pubis.

9 ABDOPRE consta de un circuito electrónico, un par de transductores y un módulo de alimentación para el circuito electrónico. El circuito electrónico, los transductores, la bomba de vacío y el módulo de alimentación se encuentran dentro de una misma caja. Para alimentar ciertas partes del circuito es necesario utilizar una fuente de grado médico.

10 Amplificadores de aislación Se utilizan para aislar eléctricamente los transductores del resto del circuito y cumplir con los requisitos de seguridad eléctrica. Se alimentan con la fuente externa de grado médico. Se utilizó el modelo ISO122 de Burr-Brown.

11 Medidas de seguridad eléctrica: La aislación de ABDOPRE se logra con la utilización de los ISO122 y la fuente de grado médico, de marca Condor. Clasificación según IEC-60601: ABDOPRE puede ser clasificado como un equipo Clase I, tipo BF. Pruebas de corrientes de fuga Realizadas con el dispositivo DALE600. Corriente de fuga máxima entre el catéter y tierra de 1 μa. Corriente de fuga a tierra de 3 μa.

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14 Se desarrolló un dispositivo para reducir la PIA en forma controlada y mínimamente invasivo. Se mostró una aplicación clínica exitosa en primera instancia, teniendo el potencial de convertirse en un producto novedoso de origen uruguayo. Implicó un gran desafío para el equipo: fue necesario investigar en campos de mecánica, diseño industrial y medicina. ABDOPRE cumple satisfactoriamente los requisitos de seguridad eléctrica para equipos médicos. El diseño de la campana de vacío es crítico para el correcto desempeño de ABDOPRE. Es importante optimizar el uso de espacio por parte de ABDOPRE en la sala de CTI.

15 Publicaciones de Pracca F, Biestro A, David M, Geido D, Simini F, Cancela M, Sánchez G, Zoppolo C "ABDOPRE: Dispositivo para reducción de la presión intraabdominal mediante aplicación de presión externa negativa", Congreso Panamericano e Ibérico de Medicina Crítica y Terapia Intensiva, 8. Punta del Este, Uruguay dic 2007 David M, Geido D, Pracca F, Sánchez G, Simini F, Zoppolo C - "Negative pressure device for intra-abdominal pressure reduction", Journal of Physics: Conference Series, Volumen 90 - dic 2007 David M, Geido D, Pracca F, Sánchez G, Simini F, Zoppolo C - "Dispositivo de presión negativa para la reducción de la presión intrabdominal", Congreso Argentino de Bioingeniería, 16. SABI 07. San Juan, Argentina sep 2007 Presentaciones aceptadas en futuros congresos: Calvo SM, Pracca F, Biestro A, David M, Geido D, Simini F, Cancela M, Sánchez G, Zoppolo C - "Dispositivo Para Redução da Pressão Intra-Abdominal Mediante a Aplicação de Pressão Externa Negativa", Congreso de medicina intensiva brasileño, may 2007