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Curso Taller Ingeniería Clínica 2008 Zona Sur

Respuesta fisiológica a la corriente eléctrica y

equipo básico de prueba

Jalapa, Ver. 24 Abril 2008

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Conceptos Básicos• Para que ocurra algún fenómeno, el cuerpo debe

formar parte de un circuito.• La cantidad de corriente que pasa entre la entrada

y la salida es igual al voltaje aplicado, dividido entre la impedancia conjunta del cuerpo y la interfase del área de contacto con la fuente.

• El efecto que produce la corriente, depende de diversos factores como: intensidad de la corriente, frecuencia, duración, peso corporal, características de los puntos de entrada y salida, etc

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Efectos de la electricidad

• Fisiológicos. – Estimulación eléctrica de tejido exitable

(nervio y músculo)– Contracciones involuntarias– Dolor y cansancio– Inconsciencia– Fibrilación Cardiaca.

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Efectos de la electricidad

• Físicos– Daño en tejidos (Calentamiento resistivo,

quemaduras electroquímicas DC)– Accidentes causados por contracción

muscular y/o inconsciencia (caídas, golpes, accidentes)

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Efectos dependientes de la intensidad de la corriente• Umbral de percepción. 2mA - 10mA• Corriente de “retiro” (let go). Desde 9.5 mA.

• Parálisis respiratoria, dolor, fatiga. En el rango de 18mA - 22mA.

Nota: Datos de sujeto promedio, hombre, peso 70 Kg, corriente 60 Hz aplicada por 1-3 seg. En contacto con un alambre de cobre con las manos húmedas.

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Efectos dependientes de la intensidad de la corriente• Fibrilación Ventricular. 75mA - 400mA• Contracción sostenida del músculo cardiaco.

1A - 6A. Esta es una condición reversible• Quemaduras y daño físico. > 10A

Nota: Datos de sujeto promedio, hombre, peso 70 Kg, corriente 60 Hz aplicada por 1-3 seg. En contacto con un alambre de cobre con las manos húmedas.

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• EL CORAZÓN ESTA FORMADO POR CELULAS ESPECIALIZADAS QUE SE CONTRAEN EN RESPUESTA A UN ESTÍMULO EXTERNO.

• LA CONTRACCIÓN SINCRONIZADA DE LAS DIFERENTES PARTES DEL CORAZÓN, RESULTA EN UNA CIRCULACIÓN DE SANGRE EFECTIVA.

Fibrilación Ventricular

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Fibrilación Ventricular

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• EL PASO DE UNA CORRIENTE ELÉCTRICA EN EL RANGO DE 75 A 400 Ma. PROVOCA UNA CONTRACCIÓN DESORDENADA. UN CAOS.

• LA CIRCULACIÓN EFECTIVA DISMINUYE Y SE INCREMENTA EL RIESGO DE DAÑO DE LAS CELULAS CARDIACAS Y NEURONAS POR HIPOXIA

• ESTO PUEDE PROVOCAR LA MUERTE

Fibrilación Ventricular

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Fibrilación Ventricular

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Desfibrilador DISPOSITIVO PARA RESTAURAR EL ORDEN EN LA ACTIVIDAD ELÉCTRICA DEL CORAZÓN DURANTE UNA FIBRILACIÓN

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Resumen de efectos en función de la corriente

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Rheobase y Cronaxia

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• Frecuencia Desafortunadamente,

los valores de la corriente de retiro, son los más bajos a las frecuencias de suministro de energía eléctrica comercial (50 - 60 Hz)

Otras consideraciones

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Otras consideraciones

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Unidad Electroquirurgica

• DISPOSITIVO GENERADOR DE RADIOFRECUENCIA QUE PRODUCE EFECTOS DE CORTE Y COAGULACIÓN.

• 500 KHz 1000-2000 Vpp

• OCUPA UNA PLACA DE DISPERSIÓN Y UN LÁPIZ Ó PIEZA DE MANO.

• SISTEMAS AISLADOS

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Unidad Electroquirurgica

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Electrocirugía

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Electrocirugía

EFECTO DE LA PLACA DE DISPERSIÓN

Corriente X Tiempo

QUEMADURA =-----------------------

Área

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• Duración del Estímulo• Peso Corporal• Puntos de entrada y salida.

Determina Macroshock y Microshock• Variabilidad de los niveles de sensibilidad

en función del sexo:

Otras consideraciones

HOMBRES MUJERES

UMBRALPERCEPCION 1.1 mA 0.7 mA

CORRIENTEDE RETIRO 16 mA 10.5 mA

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Conceptos de Macroshock y Microshock

• MACROSHOCK Se define como el paso

de corriente de una parte del cuerpo a otra, especialmente de un brazo a otro y, por tanto, a través del corazón. La corriente es el factor más importante

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Conceptos de Macroshock y Microshock

• MICROSHOCK Corriente eléctrica

circulando directamente a través del miocardio, el límite de seguridad es de 10 uA. Una corriente de 20 uA puede ser fatal, causando una fibrilación ventrícular.

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Seguridad eléctrica en el Hospital

• La piel Humana posee una resistividad de entre 15 Kohm y 1 Mohm

• Bajo la piel la resistividad baja drásticamente a

niveles entre 100 ohm y 200 ohm

• Cualquier procedimiento medico que reduzca ó

elimine la resistencia de la piel, convierte al paciente

en un sujeto electricamente suceptible. SE LE

CONOCE COMO PROCEDIMIENTO INVASIVO

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• Diagrama simplificado del sistema de distribución de energía eléctrica en un Hospital

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Seguridad eléctrica en el Hospital

• Macroshock causado por falta de linea de tierra física

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Seguridad eléctrica en el Hospital

• Ejemplos de Microshock

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DOS CONSIDERACIONES IMPORTANTES:

•EL PACIENTE ESTA CONECTADO A TIERRA SIEMPRE

•EL EQUIPO CONECTADO O NO A UN PACIENTE, SIEMPRE ESTÁ CONECTADO A TIERRA

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Seguridad eléctrica en el Hospital

Pruebas de Seguridad Eléctrica

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Seguridad eléctrica en el Hospital

Esquema de prueba de fuga de chasis

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Seguridad eléctrica en el Hospital

Esquema de prueba de fuga de chasis y puntas al

paciente

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Seguridad eléctrica en el Hospital

Equipo para Pruebas de Seguridad Eléctrica

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Seguridad eléctrica en el Hospital

Reporte de Seguridad Eléctrica

EQUIPO:____________________UNIDAD: _______________

MARCA:____________________________________________

MODELO:___________________________________________

SERIE:_____________________________________________

AUTOPRUEBA ANALIZADOR DNI 235A:

ALTO SI SE DESPLIEGA ALGUNO DE LOS SIGUIENTES MENSAJES DE ERROR,NO REALIZAR LA PRUEBA HASTA CORREGIR LAS CONDICIONES QUE LO

PROVOCAN:E2 LINEA BAJA (MENOR A 103 VAC)E3 LINEA ALTA (MAYOR A 127 VAC)E4 NO HAY TIER RA FISICA CONECTADAE5 CONTACTO CON NEUTRO Y LINEA INVERTIDOS

NOTA: E1 significa que existe un problema interno con el equipo, en éste caso norealizar la prueba y notificar inmediatamente

➀VOLTAJE DE ALIMENTACION

( SYSTEM VOLTAGE)

L1-L2: ___________ V AC

L1-GND:___________ V AC(debe ser mayor del 5% de L1-L2)

L2-GND:___________ V AC(debe ser igual ó mayor a L1-L2)

NOTA: en sistemas aislados p.e. unquirófano, L1-GND aprox = L2-GND .

➁ RESISTENCIA DEL CABLE DE TIERRA(POWER CORD RESISTANCE)

RESISTENCIA : _________________ m ohms ( ohms/1000)

Debe ser menor a 500 mohms. En caso contrario se despliega <E7>. En éste caso reparar ó cambiar el cable dealimentación.

➂ FUGAS DE CORRIENTE DE CHASIS(CASE LEAKAGE)

POL NORMAL POL INVERSAGND in GND out GND in GND out

(external)

(internal)

➃ CONSUMO DE CORRIENTE(EQUIPMENT CURRENT)

CONSUMO: _______________________ A.

NOTA: medido con el equipo encendidoúnicamente

➄FUGA DE CORRIENTE PARA EQUIPOS CON ECG

PUNTAS A TIERRA ( LEADS TO GND)

POL NORMAL POL INVERSAGND in GND out GND in GND out

ALL

RA

LA

LL

V1-V6

ENTRE PUNTAS (INTERLEAD)

RA-LA

RA-RL

LA-RL

*NOTA: µA = micro Amperes

➅ PRUEBA DE AISLAMIENTO (ISOLATION)

FUGA DE CORRIENTE: _______________ µA

ALTO: Aplica voltaje de línea (L1-L2) a lasterminales de ECG limitada a 1 mA .

➆ FUNCIONAMIENTO DE ECG(ECG PERFORMANCE)

✔

SEÑAL CUADRADA (AMORTIGUAMIENTO) ❑FILTRO 60 Hz ❑LINEALIDAD ❑CARDIOTACOMETRO ❑

Utilizar las señales que se simulan en éste apartadopara verificar los parametros anteriores.

REALIZÓ: ________________________

FECHA: ______________________2002

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¿Quien es responsable de la seguridad eléctrica dentro del

Hospital? R. TODOS: Directivos, Administradores,

Personal de Mantenimiento, Usuarios y Pacientes.

(UVIE´S también)

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Equipos Basicos De Prueba

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Equipos Basicos De Prueba

PROBADOR DE DESFIBRILADORES

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Equipos Basicos De Prueba

PROBADOR DE DESFIBRILADORES

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Equipos Basicos De Prueba

PROBADOR DE UNIDAD ELECTROQUIRURGICA

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Equipos Basicos De Prueba PROBADOR DE UNIDAD ELECTROQUIRURGICA

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Equipos Basicos De Prueba PROBADOR DE UNIDAD ELECTROQUIRURGICA

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Equipos Basicos De Prueba

PROBADOR DE SEGURIDAD ELÉCTRICA

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Equipos Basicos De Prueba PROBADOR DE SEGURIDAD ELÉCTRICA

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Equipos Basicos De Prueba PROBADOR DE SEGURIDAD ELÉCTRICA

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PROBADOR DE SEGURIDAD ELÉCTRICA

EQUIPO: ____________________UNIDAD: _______________

MARCA:____________________________________________

MODELO:___________________________________________

SERIE:_____________________________________________

AUTOPRUEBA ANALIZADOR DNI 235A :

ALTO SI SE DESPLIEGA ALGUNO DE LOS SIGUIENTES MENSAJES DE ERROR,NO REALIZAR LA PRUEBA HASTA CORREGIR LAS CONDICIONES QUE LOPROVOCAN:

E2 LINEA BAJA (MENOR A 103 VAC)E3 LINEA ALTA (MAYOR A 127 VAC)E4 NO HAY TIER RA FISICA CONECTADAE5 CONTACTO CON NEUTRO Y LINEA INVERTIDOS

NOTA: E1 significa que existe un problema interno con el equipo, en éste caso norealizar la prueba y notificar inmediatamente

➀VOLTAJE DE ALIMENTACION

( SYSTEM VOLTAGE)

L1-L2: ___________ V AC

L1-GND:___________ V AC(debe ser mayor del 5% de L1-L2)

L2-GND:___________ V AC(debe ser igual ó mayor a L1-L2)

NOTA: en sistemas aislados p.e. unquirófano, L1-GND aprox = L2-GND .

➁ RESISTENCIA DEL CABLE DE TIERRA(POWER CORD RESISTANCE)

RESISTENCIA : _________________ m ohms ( ohms/1000)

Debe ser menor a 500 mohms. En caso contrario se despliega <E7>. En éste caso reparar ó cambiar el cable dealimentación.

➂ FUGAS DE CORRIENTE DE CHASIS(CASE LEAKAGE)

POL NORMAL POL INVERSAGND in GND out GND in GND out

(external)

(internal)

➃ CONSUMO DE CORRIENTE(EQUIPMENT CURRENT)

CONSUMO: _______________________ A.

NOTA: medido con el equipo encendidoúnicamente

➄FUGA DE CORRIENTE PARA EQUIPOS CON ECG

PUNTAS A TIERRA ( LEADS TO GND)

POL NORMAL POL INVERSAGND in GND out GND in GND out

ALL

RA

LA

LL

V1-V6

ENTRE PUNTAS (INTERLEAD)

RA-LA

RA-RL

LA-RL

*NOTA: µA = micro Amperes

➅ PRUEBA DE AISLAMIENTO (ISOLATION)

FUGA DE CORRIENTE: _______________ µA

ALTO: Aplica voltaje de línea (L1-L2) a lasterminales de ECG limitada a 1 mA.

➆ FUNCIONAMIENTO DE ECG(ECG PERFORMANCE)

✔SEÑAL CUADRADA (AMORTIGUAMIENTO) ❑FILTRO 60 Hz ❑LINEALIDAD ❑CARDIOTACOMETRO ❑

Utilizar las señales que se simulan en éste apartadopara verificar los parametros anteriores.

REALIZÓ: ________________________

FECHA: ______________________ 2002

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Bibliografía• Medical Instrumentation, application and design.

John G. Webster. Houghton Mifflin Co. Boston. 1980• Introduction to Biomedical Equipment Technology.

Joseph J. Carr. John Wiley & Sons. New York. 1981• Clinical Engineering: Principles and Practices. John

G. Webster & Albert M. Cook. Prentice Hall. New Jersey. 1979.

• Defibrillation: What you should know. P. J. Crockett, B. M. Droppert & S. E. Higgins. Physio Control Corp. 1991

• 234A / 235A Electrical Safety Analizers, Operating Manual. DNI Nevada. 2001

• http://www.valleylab.com/education/poes/index.html

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GRACIAS

Ing. Ignacio Macías Mosqueira

imaciasm@gmail.com