Post on 04-Jan-2016
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Bioingeniería
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U.N.C - FCEFyN - Ing. Walter Gómez -
Aparato Respiratorio
Bioingeniería 1
L.I.A.D.E.
Ing. Walter Gómez
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Aparato Respiratorio
Anatomía.Fisiología.Evaluación.Reemplazo temporal.
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Sistemas de diagnóstico y tratamiento para
enfermedades respiratorias
Parte 2: Sistemas de reemplazo temporal - 1.
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Ventilación y Respiración
• Evaluación de la función pulmonar:
Volúmenes totales y parciales.
Mecánica Respiratoria.
Difusión y distribución.
• Reemplazo de la función ventilatoria:
Ventiladores.
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“...Se debe practicar un orificio en el tronco de la tráquea, en el cual se coloca como tubo una caña: se soplará en su interior, de modo que el pulmón pueda insuflarse de nuevo...El pulmón se insuflará hasta ocupar toda la cavidad torácica y el corazón se fortalecerá...”
Andreas Vesalius
(1555)
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Historia1555: Vesalius
1776: John Hunter usa sistema de doble fuelle
1864: Alfred Jones introduce tanque ventilador
1876: Woillez, prototipo de pulmón de acero
1907: Dräger, inventa el “Pulmotor”
1928: Drinker y Shaw, primer pulmón de acero
1931: JH Emerson perfecciona pulmón de acero
1950: Epidemia de poliomielitis
1952: Engstrom introduce ventilación a presión positiva
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Ventilación Mecánica
• Objetivos de la Ventilación artificial.– Conservar la ventilación
alveolar para cubrir las necesidades metabólicas del enfermo.
– Evitar el deterioro mecánico de los pulmones al aportar el volumen necesario para mantener las características elásticas de los pulmones.
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Reemplazo de la función ventilatoria
Por qué reemplazar la ventilación ?Depresión del centro respiratorio. Por
patologías o medicamentos (anestesia).Alteraciones en los elementos mecánicos del
sistema (traumas).Problemas en los componentes del sistema
(patologías).
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Reemplazo de la función ventilatoria
El elemento que se utiliza para este fin es el
Ventilador Artificial
De acuerdo a su uso se dividen en:Equipos para terapia intensiva.Equipos para anestesia.Equipos personales – Home care -.
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Principio Básico de Funcionamiento
• Sistema insuflador de gas (aire – O2)
• Sistema de retención del gas insuflado.
• Sistema de salida del gas espirado (co2).
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Clasificación de los Ventiladores
Según el mecanismo de conmutación:
Por presión. Por tiempo. Por volúmen. Por flujo.
Según el tipo de generador:
De presión. De flujo.
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Ciclo Ventilatorio
El ciclo ventilatorio tiene tres etapas:
InspiraciónPausa inspiratoriaEspiración
Este ciclo debe repetirse a una frecuencia determinada
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Ciclo Ventilatorio
Según el mecanismo de conmutación el ciclo ventilatorio puede tener algunas variantes:
Por Presión, al llegar a x cmH2O corta la Insp.Por volúmen, a xx ml de TV corta la Insp.Por Flujo, a xx l/m corta la Insp.Por Tiempo, la Insp. dura xx seg.- Frecuencia
fija y constante. Este último método es el mas usado en la
actualidad, y es el mas representativo del modelo fisiológico normal.
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Formas de onda teóricas a lograr con los ventiladores
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Principio de funcionamiento
Se divide en cuatro fases:Fase inspiratoriaCambio de inspiración a espiraciónFase espiratoriaCambio de espiración a inspiración
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Fases según el tipo de generación
De presión Inspiración con
presión controlada No tiene pausa
inspiratoria La espiración es
pasiva El ciclado es por
tiempo
De Flujo Inspiración con flujo
controlado Tiene pausa
controlada en tiempo
La espiración es pasiva
El ciclado es por tiempo
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Elementos que componen un Ventilador
Parte neumática: Válvulas de entrada. Mezclador aire-O2. Válvula de seguridad
del paciente. Sensores de flujo, O2 y
presión. Circuito del paciente. Válvulas de salida. Filtros.
Parte de control: Circuito de alimentación. Sistema de
acondicionamiento de señales.
Control de potencia para válvulas.
Control de funciones.(uP) Sistema de monitoreo y
alarmas. GUI y panel de mando. Interface de datos MIB.
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Variables a controlar y/o monitorear en un ventilador artificial
Presiones: rango de trabajo – límites máximo y mínimo permitidos.
Volúmenes: rango de trabajo – límites máximo y mínimo permitidos.
Concentración de O2: rango de trabajo – límites máximo y mínimo permitidos.
Tiempos del ciclo ventilatorio y frecuencia.Parámetros externos: presión de suministro de
gases, voltage de alimentación, altura sobre el nivel del mar, tº de gases y sistema.