INTRUMENTACION BIOMEDICA
Sistema Cardiovascular
INSTRUMENTACION:
Desfibrilador y
Cardioversor
Universidad Nacional de Córdoba
F.C.E.F.yN.
Desfibriladores
Nota: Un desfibrilador puede detener los latidos cardíacos
descoordinados como la fibrilación ventricular y la taquicardia
ventricular, pero no puede hacer funcionar un corazón que ya no late.
Desfibriladores Monofásicos
Considerando que la impedancia del cuerpo donde se
aplicará una descarga es la misma, una cantidad de
energía variable se corresponde con distintos niveles de
voltaje.
* Descarga típica de 360J,
en una impedancia de
50ohms. El pico se
alcanza a 1,4ms. La duración es de
8ms.
Desfibriladores Monofásicos
Desfibriladores Monofásicos
Energía depende: de la tensión y de la
capacitancia del capacitor.
Ej.: aplicar una descarga de 360J con un
capacitor de 35uF implica cargar el mismo a
4540v.
E= ½ C (V)².
V= I x R ( resistencia mayor, menor corriente)
Desfibriladores Bifásicos
Estos desfibriladores No usan la forma de onda de
descarga de los monofásicos, usan una forma de
onda truncada. La curva se corta en la subida y en la
bajada de la curva por medio del uso de tiristores de
alto voltaje.
A su vez, luego del pulso de descarga, se adiciona
otra descarga en sentido contrario (negativa).
Desfibriladores Bifásicos
La energía no se determina como en el caso de los
monofásicos con la simple variación del voltaje.
Estos equipos constan de un Circuito de Control.
Ahora se mide el voltaje real del condensador
durante la descarga, así como la corriente real a
través del paciente. Luego, un microprocesador
calcula la energía efectiva y controla los tiristores
que conmutan la señal de salida.
Desfibriladores Bifásicos
La eficiencia fisiológica de un desfibrilador bifásico
es mejor al monofásico, se necesita menos energía
de salida. Como consecuencia, el ajuste máximo de
un desfibrilador bifásico suele ser de solo 200 J en
comparación con los 360 J de uno monofásico. Esto
reduce el riesgo para el paciente de quemaduras y
daño miocárdico. La fuente de alimentación se hace
más pequeña y la batería interna más ligera. A
medida que el voltaje máximo se reduce, los voltajes
de prueba de los componentes pueden ser más
bajos y los componentes se vuelven más baratos.
Desfibriladores Bifásicos
En los desfibriladores bifásicos ya no hay relés
(contactores). Toda la conmutación se realiza con
tiristores. Son más rápidos y precisos que el relé de
carga-descarga de un desfibrilador monofásico.
Desfibriladores Monofásicos
Diagrama en bloques:
|
• HVPS: High Voltage
Power Supply
• Capacitor 15uf /
40uF. Carga al
presionar S1.
• La carga depende
de S2.
• Se puede setear
entre 2J - 360J (eq.
300v – 5000v).
Desfibriladores Monofásicos
Circuito Mejorado:
|
•Se mide la energía real que se le da
al paciente. El voltaje de descarga (en
el condensador) es monitoreado por
el divisor de voltaje R1, R2 y la
corriente del paciente durante la
descarga se mide con la bobina L
modificada. La bobina de salida ahora
tiene un devanado secundario que
entrega un voltaje que corresponde a
la corriente a través de el paciente.
Las medidas van a un
microcontrolador en la unidad de
control. Junto con el tiempo de
descarga, el microcontrolador calcula
la energía y apaga el relé R cuando se
entrega la energía preestablecida.
Desfibriladores Monofásicos
Desfibriladores Bifásicos
Desfibriladores Bifásicos
•Los desfibriladores
bifásicos modernos
necesitan un segundo
condensador para crear
la parte negativa de la
señal de salida.
Además, la curva de
descarga típica de los
condensadores se
configura para mejorar
la eficacia.
Desfibriladores Bifásicos
El condensador C1 se carga cuando se conmuta Thy1. C2 se
carga cuando se cambia a Thy2. Cuando los condensadores están
completamente cargados (aquí no se muestra el divisor de voltaje
R1 / R2), ya pueden descargarse. Primero C1 entrega las partes
positivas de la señal. Esto sucede cuando se habilita Thy3 y el
electrodo de esternón está conectado al terminal positivo de C1, y
Thy6 se conecta al terminal negativo de C1 a través del electrodo
en el apex. Cuando se entrega la cantidad de energía correcta, los
dos tiristores se apagan y al mismo tiempo se encienden thy4 y
thy5. Luego, el potencial negativo de C2 llega al esternón a través
de thy4 y el potencial positivo a la paleta del ápice a través de
thy5. Cuando se alcanza la energía preestablecida, los tiristores se
apagan. El resultado es una señal bifásica con bordes de señal
pronunciados.
Desfibriladores Bifásicos
Las dos curvas de descarga se logran mediante
tiristores de potencia de conmutación rápida o SCR.
Junto con un circuito de monitoreo de voltaje y
corriente y la posibilidad de hacer dos curvas
invertidas de descarga, la energía suministrada
ahora se puede entregar con precisión al paciente.
Desfibriladores
Fuentes de Alimentación
• En un desfibrilador hay tres fuentes de alimentación diferentes.
Todas funcionan como fuentes de alimentación conmutadas
(SMPS). Una entrega todos los voltajes bajos necesarios para la
electrónica de control, uno entrega la CC de alto voltaje para
cargar el capacitor y uno carga la batería interna.
Si bien dos de las fuentes de alimentación funcionan como fuentes
de alimentación de modo conmutador Step Down, la que se utiliza
para cargar el condensador es una fuente de alimentación Step
Up. Dependiendo de la energía configurada, el voltaje puede
alcanzar aproximadamente 5 000V. Un voltaje tan alto necesita
medidas de seguridad extraordinarias y un buen diseño.
Desfibriladores
Desfibriladores
• Los cables deben ser bien dimensionados en sus secciones y aislación para
evitar pérdidas.
• Paletas: Ambas paletas tienen botones de descarga (naranja) que deben
presionarse al mismo tiempo. Una paleta también proporciona un botón de
carga (amarillo) y un LED de control que se enciende cuando el condensador
está completamente cargado.
Debe utilizarse gel conductor. Este debe estar siempre disponible.
Presión a utilizar: 10 – 15kg.
• Electrodos internos No tienen comandos y son esterilizables en autoclaves.
• Electrodos adhesivos: son desechables, no se pueden reutilizar. Tienen
fecha de caducidad. No se deben utilizar electrodos caducados porque el
adhesivo también actúa como un gel conductor y pierde sus propiedades con
el tiempo. Como resultado, pueden producirse quemaduras graves.