Seguridad Eléctrica

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1 AbstractSe realizaron 8 pruebas de seguridad eléctrica a un Monitor Multiparámetros mediante el analizador ESA601 (Fluke Biomedical), cuyos valores arrojados por el software Ansur, fueron comparados con los límites entregados por la norma IEC 60601 (homologación en Chile: NCh 2893). Además, se entrega la información recopilada con respecto a la norma, anteriormente mencionada, su estructura, definiciones de las pruebas a realizar a través del analizador y las diferentes clasificaciones que dispone para los diferentes equipos electromédicos existentes. I. INTRODUCCIÓN Los equipos médicos, actualmente, forman parte importante del sistema de salud en sus distintos niveles, facilitando las labores diagnósticas, de tratamiento y de monitoreo. Luego, al ser críticos, deben mantenerse a punta para brindar un óptimo servicio a los pacientes, además de resguardar su seguridad y la del personal clínico; esto se logra mediante mantenciones periódicas (preventivas, predictivas y correctivas) rigiéndose tanto por parámetros técnicos de cada equipo como por las normas de seguridad eléctrica. El cuerpo humano, no opone mayor resistencia al paso de corriente eléctrica, causando importantes lesiones o incluso la muerte a quien la recibe, lo anterior dependendiendo también las características del shock recibido. De ahí la importancia de establecer límites que eviten situaciones potencialmente riesgosas. Nuestro país se rige por la NCh 2893 (homóloga de IEC 60601) que contiene los requisitos de seguridad aplicables a equipos electromédicos. En el presente informe, se describirán 8 pruebas realizadas a un monitor multiparámetros, establecidas por la norma, guiándose por los siguientes objetivos: - Realizar 8 pruebas a un monitor multiparámetros utilizando el software Ansur que controla al ESA601. - Generar una ficha donde se indiquen los datos obtenidos junto con los valores aceptables especificados en la NCh2893 (y su homóloga la IEC 60601). Verificar si se encuentran dentro de los rangos aceptables para cada equipo. II. MARCO TEÓRICO A. Norma IEC 60601 La IEC 60601 es una norma que es un punto de referencia para la fabricación de equipos médicos eléctricos, que tengan una parte aplicada o no sobre un paciente, para certificar la seguridad del paciente y del personal médico que los utilice. La IEC 60601 está dividida en tres partes: - Norma general (IEC 60601): muestra los aspectos generales de seguridad y funcionamiento esencial del equipo electromédico. Es utilizada como un punto de referencia o de partida para el diseño, fabricación y venta de equipos médicos y ha sido adaptada a distintos países[1]. - Normas colaterales (IEC 60601-1-X): donde X corresponde a una de las ocho normas que acompañan a la norma general, que pueden ser aplicadas de manera individual, combinada o simplemente pueden no ser aplicadas al equipo, y cada una de estas cubre un amplio rango de equipos médicos [2], por ejemplo la norma IEC 60601-1-2 trata sobre la compatibilidad magnética de los equipos médicos, tanto como para la seguridad del mismo equipo, del paciente, de las telecomunicaciones en el ambiente y para evitar la influencia sobre otros equipos de uso médico [3]. - Normas particulares (IEC 60601-2-X): Donde X corresponde a una de las cincuenta y ocho normas, para equipos de uso médico en particular y se aplican en conjunto a la norma general [3]. Por ejemplo la norma 60601-2-43 del año 2010 establece las normas básicas de diseño y manufactura de equipos para intervenciones guiadas por rayos X [4]. La norma general (en algunos casos las colaterales y particulares) ha sido adaptada en distintos países para establecer una seguridad sobre los pacientes que son tratados o diagnosticados con equipamiento electromédico, según la realidad de cada país, tanto en el sentido económico como según las características de la red eléctrica de cada país. En Estados Unidos se reconoció la norma en 1998 en un programa de la FDA (Administración de Alimentos y Drogas), que era opcional para los equipos, pero facilitaría futuras certificaciones de los productos fabricados bajo la norma [5]. Esta norma fue adaptada a dicho país con la sigla UL 60601- 1. Para Europa se tomó la norma idénticamente con el nombre de EN 60601-1, cuyo cumplimiento es esencial para que el producto reciba la marca CE (Conformité Européenne o Conformidad Europea)[5][6], que permite la libre circulación del producto dentro de los estados miembros de la Unión Europea [7]. También fue adaptada por Japón, Canadá, Nueva Zelanda y otros países, junto con las modificaciones de las ediciones posteriores de la IEC 60601 y la nueva norma colateral relacionada con el diseño amigable con el medio ambiente [5]. También existe mucha similitud con la norma ISO 14971, sólo que esta además incluye el manejo de riesgos biológicos y todo el ciclo de vida del producto médico [8]. En el caso de Chile, la homologación corresponde a la NCh 2893, cuya adaptación Laboratorio de Equipamiento Médico Seguridad Eléctrica Profesor Encargado, Esteban Pino. Ayudante, Constanza Larsen. Leonardo Montecinos, Constanza Vásquez y Johannes Zumsande, Estudiantes Ingeniería Civil Biomédica.

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informe de laboratorio

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  • 1

    AbstractSe realizaron 8 pruebas de seguridad elctrica a un Monitor Multiparmetros mediante el analizador ESA601 (Fluke

    Biomedical), cuyos valores arrojados por el software Ansur,

    fueron comparados con los lmites entregados por la norma IEC

    60601 (homologacin en Chile: NCh 2893). Adems, se entrega la

    informacin recopilada con respecto a la norma, anteriormente

    mencionada, su estructura, definiciones de las pruebas a realizar

    a travs del analizador y las diferentes clasificaciones que dispone

    para los diferentes equipos electromdicos existentes.

    I. INTRODUCCIN

    Los equipos mdicos, actualmente, forman parte importante

    del sistema de salud en sus distintos niveles, facilitando las

    labores diagnsticas, de tratamiento y de monitoreo. Luego, al

    ser crticos, deben mantenerse a punta para brindar un ptimo

    servicio a los pacientes, adems de resguardar su seguridad y la

    del personal clnico; esto se logra mediante mantenciones

    peridicas (preventivas, predictivas y correctivas) rigindose

    tanto por parmetros tcnicos de cada equipo como por las

    normas de seguridad elctrica.

    El cuerpo humano, no opone mayor resistencia al paso de

    corriente elctrica, causando importantes lesiones o incluso la

    muerte a quien la recibe, lo anterior dependendiendo tambin

    las caractersticas del shock recibido. De ah la importancia de

    establecer lmites que eviten situaciones potencialmente

    riesgosas.

    Nuestro pas se rige por la NCh 2893 (homloga de IEC

    60601) que contiene los requisitos de seguridad aplicables a

    equipos electromdicos.

    En el presente informe, se describirn 8 pruebas realizadas a

    un monitor multiparmetros, establecidas por la norma,

    guindose por los siguientes objetivos:

    - Realizar 8 pruebas a un monitor multiparmetros utilizando el software Ansur que controla al ESA601.

    - Generar una ficha donde se indiquen los datos obtenidos junto con los valores aceptables especificados en la

    NCh2893 (y su homloga la IEC 60601). Verificar si se

    encuentran dentro de los rangos aceptables para cada

    equipo.

    II. MARCO TERICO

    A. Norma IEC 60601

    La IEC 60601 es una norma que es un punto de referencia

    para la fabricacin de equipos mdicos elctricos, que tengan

    una parte aplicada o no sobre un paciente, para certificar la

    seguridad del paciente y del personal mdico que los utilice. La

    IEC 60601 est dividida en tres partes:

    - Norma general (IEC 60601): muestra los aspectos generales de seguridad y funcionamiento esencial del

    equipo electromdico. Es utilizada como un punto de

    referencia o de partida para el diseo, fabricacin y venta

    de equipos mdicos y ha sido adaptada a distintos pases[1].

    - Normas colaterales (IEC 60601-1-X): donde X corresponde a una de las ocho normas que acompaan a la

    norma general, que pueden ser aplicadas de manera

    individual, combinada o simplemente pueden no ser

    aplicadas al equipo, y cada una de estas cubre un amplio

    rango de equipos mdicos [2], por ejemplo la norma IEC

    60601-1-2 trata sobre la compatibilidad magntica de los

    equipos mdicos, tanto como para la seguridad del mismo

    equipo, del paciente, de las telecomunicaciones en el

    ambiente y para evitar la influencia sobre otros equipos de

    uso mdico [3].

    - Normas particulares (IEC 60601-2-X): Donde X corresponde a una de las cincuenta y ocho normas, para

    equipos de uso mdico en particular y se aplican en

    conjunto a la norma general [3]. Por ejemplo la norma

    60601-2-43 del ao 2010 establece las normas bsicas de

    diseo y manufactura de equipos para intervenciones

    guiadas por rayos X [4].

    La norma general (en algunos casos las colaterales y

    particulares) ha sido adaptada en distintos pases para

    establecer una seguridad sobre los pacientes que son tratados o

    diagnosticados con equipamiento electromdico, segn la

    realidad de cada pas, tanto en el sentido econmico como

    segn las caractersticas de la red elctrica de cada pas.

    En Estados Unidos se reconoci la norma en 1998 en un

    programa de la FDA (Administracin de Alimentos y Drogas),

    que era opcional para los equipos, pero facilitara futuras

    certificaciones de los productos fabricados bajo la norma [5].

    Esta norma fue adaptada a dicho pas con la sigla UL 60601-

    1. Para Europa se tom la norma idnticamente con el nombre

    de EN 60601-1, cuyo cumplimiento es esencial para que el

    producto reciba la marca CE (Conformit Europenne o

    Conformidad Europea)[5][6], que permite la libre circulacin del

    producto dentro de los estados miembros de la Unin Europea

    [7]. Tambin fue adaptada por Japn, Canad, Nueva Zelanda

    y otros pases, junto con las modificaciones de las ediciones

    posteriores de la IEC 60601 y la nueva norma colateral

    relacionada con el diseo amigable con el medio ambiente [5].

    Tambin existe mucha similitud con la norma ISO 14971, slo

    que esta adems incluye el manejo de riesgos biolgicos y todo

    el ciclo de vida del producto mdico [8]. En el caso de Chile, la

    homologacin corresponde a la NCh 2893, cuya adaptacin

    Laboratorio de Equipamiento Mdico

    Seguridad Elctrica

    Profesor Encargado, Esteban Pino. Ayudante, Constanza Larsen.

    Leonardo Montecinos, Constanza Vsquez y Johannes Zumsande, Estudiantes

    Ingeniera Civil Biomdica.

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    realiz el Instituto Nacional de Normalizacin y es legal desde

    marzo del ao 2007 [9].

    La norma IEC 60601, define a un equipo electromdico

    como: equipo elctrico, provisto de una sola conexin con la red de alimentacin y destinado a diagnosticar, tratar o vigilar

    al paciente bajo supervisin mdica y que tiene contacto fsico

    o elctrico con el paciente y transfiere o recibe energa al o del

    mismo, o detecta dicha energa transferida o recibida al o del

    paciente [10]. Adems, define los tipos de dispositivos mdicos y los clasifica segn la alimentacin o energizacin que tengan

    y segn el grado de proteccin que posean.

    Clasificacin segn energizacin [11]:

    1. Energizados externamente: - Clase I: son equipos que cuentan con una aislacin bsica,

    pero que adems tienen las partes metlicas o expuestas

    conectadas directa a tierra, para que no sean un punto

    energizado en caso de una falla de la aislacin bsica del

    equipo.

    - Clase II: equipos en los que no se confa slo en la aislacin bsica, sino que incluyen un reforzamiento en la

    aislacin del equipo, sin una proteccin a tierra.

    2. Energizados internamente En el caso de la norma chilena NCh 2893 incluye entre las

    clases energizadas internamente una tercera clase (Clase III),

    que indica que los equipos de esta clase son energizados a bajo

    voltaje, evitando una superacin de ste [10].

    Clasificacin segn el grado de proteccin:

    - Clase CF: es la clasificacin ms estricta, que es requerida para cuando existen partes del equipo que tienen directo

    contacto con el corazn, o para otras aplicaciones en las

    que se considere necesaria una alta aislacin [12]. La parte

    aplicada est separada de la tierra (flotante).

    - Clase BF: es una clasificacin menos estricta que la CF, que considera a equipos que tienen partes conductoras

    conectadas al paciente o productos que tengan un contacto

    a mediano y largo plazo con el paciente [12]. La parte

    aplicada est separada de la tierra (flotante).

    - Clase B: es la clasificacin menos estricta y considera equipos que estn en contacto con el paciente, pero no

    tienen una parte conductora conectada al paciente [12]. Las

    partes aplicadas pueden estar conectadas a tierra.

    Tambin existe la clase H, que es un tipo de aislacin similar

    a los electrodomsticos [13].

    Las pruebas que se realizaron para demostrar la seguridad de

    los pacientes y personal mdico y que demuestran el

    cumplimiento de la IEC 60601/NCh2893 son ocho, pero antes

    se deben tener claro dos conceptos claves, que se denominan

    como condiciones normales (NC) y condiciones de falla

    singular (SFC). Las condiciones normales se refieren a

    mediciones en las cuales el equipo mdico est funcionando de

    forma normal, sin un factor externo de falla, mientras que las

    condiciones de falla singular indican una falla presente desde

    la red elctrica hasta el equipo mdico. Principalmente se

    consideran dos SFC para la norma IEC 60601, la primera es

    que el equipo tenga desconectada la salida a tierra directa y la

    segunda es que el equipo tenga desconectada la conexin

    neutral de la red, ambas condiciones son utilizadas

    principalmente en la medicin de las corrientes de fuga. [14]

    Las ocho pruebas se describen brevemente a continuacin:

    1. Test de tensin de red (Mains Voltaje): Se mide el voltaje RMS de alimentacin de la red elctrica [13].

    2. Resistencia a la Tierra protectora (Protective Earth): Se mide la resistencia de la tierra protectora, conectando

    sta salida del DUT con una parte expuesta de ste, en el

    que el valor de la resistencia debe ser menor a 0.2. En ste test se aplica una corriente a 50 Hz y de 10A hasta 25A

    durante cinco segundos [15].

    3. Resistencia de aislacin a la red elctrica (Insulation Resistance): Se aplica una corriente continua de 500 V en

    las dos conexiones de corriente alterna (neutro y vivo) del

    enchufe para los equipos de Clase I y se mide la resistencia

    en la salida del enchufe que va a tierra. Para los equipos

    de Clase II se aplica la corriente continua a las partes

    aplicadas y se mide la resistencia en partes expuestas. El

    valor de esta resistencia para ambas clases de equipo no

    debe ser inferior a 50 M [15].

    4. Corriente de Fuga a Tierra (Earth Leakage Current): Es la corriente que sale por la conexin a tierra por los

    equipos de Clase I. Se mide en condiciones normales (NC)

    y/o en condiciones de falla simple (SFC) y en polaridad

    normal e inversa. En CN el valor no debe superar los 0.5

    mA y en SFC los 1 mA. En la edicin de la norma del ao

    2005 (IEC 60601:2005) se aument diez veces los valores

    permitidos, ya que este aumento no genera mayor dao ni

    al paciente ni al equipamiento [15].

    5. Corriente de Fuga a Chasis (Enclosure Leakage Current): Se conoce tambin como Touch Current. Esta

    corriente se mide entre una parte expuesta del chasis que

    no est destinada a ser aislada y la salida de tierra del

    enchufe. Se puede realizar en polaridad normal o inversa y

    en NC y SFC. Los valores lmites son en NC de 0.1 mA y

    en SFC 0.5 mA [15].

    6. Corriente de Fuga a Paciente (Patient Leakage Current): Se aplica a equipos Clase I y II, y tipos B y BF.

    Es la corriente de fuga hacia el paciente. Se mide entre la

    tierra real (tierra de la red elctrica) y todas las partes

    aplicadas del equipo. Los valores lmites son en NC 0.1

    mA y en SFC de 0.5 mA [15].

    7. Corriente de fuga de red a las Partes Aplicadas (Mains on Applied Parts): Se aplica a equipos de Clase I y II,

    tipos CF y BF. Se aplica el voltaje principal en las partes

    aplicadas, midiendo la corriente que est recibiendo el

    equipo. Existe un alto riesgo de un golpe elctrico, por lo

    que se debe tener cuidado con el equipo. Se realiza para

    asegurar que no habr una descarga elctrica hacia el

    paciente si existiera una elevacin del potencial elctrico

    por una parte aplicada del DUT. Para los equipos

    clasificados como BF el valor no debe superar los 5 mA y

    para los equipos CF no debiera superar los 0.05 mA por

    electrodo [15].

    8. Corriente de Fuga Auxiliar a Paciente (Patient Auxiliary Current): Es aplicada a todas las clases y tipos

    de equipos. Se mide la corriente entre las partes aplicadas,

  • 3

    Fig. 1: Desfibrilador Zoll R Series.

    [Fuente: Especificaciones del desfibrilador R Series. 2010, de ZOLL

    Medical Corporation.]

    en todas las combinaciones posibles que cumplan la misma

    funcin o estn asociadas. Los valores lmites para los

    equipos B y BF son 0.1 mA en NC y 0.5 en SFC, mientras

    que para los equipos CF los lmites son de 0.01 mA y 0.05

    mA para NC y SFC, respectivamente [15].

    B. Desfibrilador Zoll R Series

    El desfibrilador (Figura 1), presenta forma de onda Bifsica

    Rectilnea y niveles de energa seleccionables (1-200 J), la que

    es posible observar en el monitor, este ltimo tiene una pantalla

    de cristal lquido VGA color con velocidad de barrido de 25

    mm/s. Posee un modo sincronizado, en el que se puede

    sincronizar el impulso del desfibrilador con la onda R del

    paciente (cardioversin). En relacin a la monitorizacin de

    ECG (de 3 o 5 derivaciones, palas o electrodos), se tiene que la

    entrada presenta total proteccin con respecto al desfibrilador,

    con circuitos diseados para evitar la distorsin de la seal del

    ECG. Tiene un modo llamado Real CPR Help que se activa al conectar los electrodos de reanimacin y monitorea la accin

    realizada por el personal clnico en la Reanimacin

    Cardiopulmonar.[16]

    La fuente de alimentacin de este equipo, puede ser mediante

    red de corriente alterna (220 a 240 V a 50 Hz de frecuencia y

    por batera, la que es de iones de litio recargable de 10.8 V y su

    capacidad es de 5.8 amperio-horas, teniendo un tiempo de

    funcionamiento mayor a 4 horas de monitorizacin ECG

    continua.[16]

    Dadas las caractersticas del desfibrilador, es posible

    clasificarlo segn la norma como un equipo electromdico de

    Clase I en relacin a su proteccin contra shock elctrico, pues

    presenta tierra protectora adicional [11]; luego en relacin a su

    grado de proteccin, se tiene que se clasifica como Clase CF,

    ya que las palas del desfibrilador tienen contacto directo al

    corazn durante el procedimiento de cardioversin o

    desfibrilacin [12].

    Adems, el desfibrilador ha sido diseado para cumplir con las

    especificaciones de las siguientes homologaciones y colaterales

    estndar[16]:

    - UL 60601: Estndar tcnico para seguridad bsica y efectividad equipos electromdicos (Underwriters

    Laboratories, especfico EE.UU) [11]

    TABLA I: UMBRALES EFECTOS INTENSIDAD DE CORRIENTE ELCTRICA.

    Umbral Intensidad Descripcin

    Umbral de

    Percepcin 0.5 mA (CA) 2.0 mA (CC)

    Valor mnimo que provoca sensacin.

    En CA, la percepcin es durante todo

    el tiempo y CC se percibe slo cuando

    vara la intensidad.

    Umbral de

    Reaccin 2.0 mA A partir de esta intensidad, se produce

    contraccin muscular involuntaria.

    Umbral de

    no soltar 10 mA (CA) 25 mA (CC)

    Valor mximo que permite soltar unos

    electrodos, depende del tiempo de

    exposicin.

    Umbral de

    Fibrilacin

    Ventricular 50 mA (CC)

    Menor valor que puede causar

    fibrilacin ventricular. Si la corriente

    es descendente (polo negativo situado

    en los pies de la persona), el umbral de

    fibrilacin es aproximadamente el

    doble del correspondiente a corriente

    ascendente (polo positivo en los pies).

    El umbral de fibrilacin para corriente

    continua es mayor que para corriente

    alterna.

    - AAMI DF80: Parte 2-4 indica requerimientos particulares de seguridad para desfibriladores cardacos, incluyendo

    desfibriladores externos automticos. (Association for the

    Advancement of Medical Instrumentation, EEUU) [11]

    - IEC 60601-2-4: Requerimientos particulares para la seguridad bsica y rendimiento ptimo de desfibriladores

    cardacos. [11]

    - EN 60601-2-25: Requerimientos particulares para la seguridad bsica y rendimiento ptimo de

    electrocardigrafos (Homologacin Europea). [11]

    - EN 60601-2-27: Requerimientos particulares para la seguridad bsica y rendimiento ptimo de equipos de

    monitoreo electrocardigrafo (Homologacin Europea).[11]

    C. Efectos de la corriente en el cuerpo.

    Cuando la corriente elctrica pasa a travs del cuerpo puede

    dejar a su paso distintos efectos los que van desde lesiones hasta

    situaciones que peligran la vida de quien la recibe, lo que

    depender de las siguientes caractersticas propias de la

    corriente:

    - Naturaleza de la corriente: la corriente continua (CC) necesita mayor magnitud de intensidad de corriente que

    una alterna (CA) para producir el mismo efecto. La

    corriente continua tiende a producir fuertes contracciones

    musculares, las que dan lugar a que se produzca una

    separacin inmediata del cuerpo y el punto de contacto con

    tensin, por lo que hay mayor probabilidad de interrumpir

    la exposicin a la corriente. A diferencia de la corriente

    alterna, donde se produce una paralizacin muscular que

    dificulta la separacin del cuerpo de la fuente de corriente

    por lo que la exposicin se hace ms prolongada. [17]

    - Intensidad de la corriente elctrica: sus efectos estn directamente relacionados con su tiempo de contacto con

  • 4

    el cuerpo, diferencindose adems en corriente alterna y

    continua, siendo los efectos de esta ltima menores que los

    de la corriente alterna. Se han establecido umbrales para

    relacionar la influencia de la intensidad con los efectos que

    produce, los que se indican en la Tabla I.[17]

    - Tiempo de contacto: este factor condiciona la gravedad de las consecuencias del paso de corriente elctrica a travs

    del cuerpo junto con el valor de la intensidad y el recorrido

    de la misma a travs del individuo. No se puede hablar del

    factor intensidad sin referenciar el tiempo de contacto.[17]

    - Tensin: por si sola no es peligrosa, sin embargo, si la resistencia es baja, ocasiona el paso de alta intensidad (por

    Ley de Ohm[18]), lo que causa gran dao. El lmite de la

    tensin de seguridad es un valor que al ser aplicado al

    cuerpo, no entregue una intensidad que genere riesgo. [19]

    - Resistencia del cuerpo entre los puntos de contacto: la resistencia que ofrece el cuerpo humano al paso de la

    corriente no tiene un valor constante, depende de la tensin

    a la que se est sometido. Cabe destacar, que cuando se

    tienen resistencias elevadas de la piel, se pueden puede

    producir importantes quemaduras en los puntos de entrada

    y salida de la corriente. Luego, las diferentes partes del

    cuerpo presentan para la corriente elctrica una resistencia

    diferente [20]:

    o Resistencia al interior del cuerpo: no todos los tejidos presentan la misma resistencia a la corriente

    elctrica: nervios, vasos sanguneos y msculos

    conducen la electricidad con ms facilidad que

    tejidos ms densos como. grasa, tendones y huesos.

    Por lo tanto, en corriente alta, los tejidos de mayor

    resistencia sern los que se daarn antes.

    o Resistencia de contacto entre el punto con tensin y el cuerpo: la mayor parte de la resistencia que el

    cuerpo opone al paso de la corriente elctrica se

    debe a la piel, cuya resistencia depender de:

    Humedad relativa ambiental: la resistencia ser menor en el caso de que la piel se

    encuentre hmeda por consecuencia de la

    humedad ambiental.

    Sudor: su presencia disminuir la resistencia de contacto.

    Tipo de tejido externo que toma contacto (piel o mucosa): el contacto con mucosa (Ej:

    lengua) ser ms peligroso que sobre la piel.

    Estado de la piel.

    Espesor de la piel.

    Heridas, araazos o raspaduras en la piel. - Presin de contacto: mientras mayor sea la presin sobre

    el punto de contacto, menor ser la resistencia.[20]

    - Trayectoria de la corriente: los efectos de la electricidad son menos graves cuando la corriente no pasa a travs de

    los centros nerviosos y rganos vitales ni cerca de ellos

    (bulbo, cerebelo, caja torcica y corazn). Generalmente,

    en los accidentes elctricos la corriente circula desde las

    manos a los pies, como en esta trayectoria se encuentran

    los pulmones y el corazn, sus resultados son graves. Si el

    trayecto de la corriente se sita entre dos puntos de un

    mismo miembro, las consecuencias del accidente elctrico

    sern menores. Una trayectoria de mayor longitud tendr,

    en principio, mayor resistencia y por tanto menor

    intensidad; sin embargo, puede atravesar rganos vitales

    (corazn, pulmones, hgado, etc.) provocando lesiones

    mucho ms graves. [21]

    - Frecuencia de corriente alterna: las altas frecuencias son menos peligrosas que las bajas, llegando a ser

    prcticamente inofensivas para valores superiores a

    100.000 Hz, mientras que para 10.000 Hz la peligrosidad

    es similar a la corriente continua.[21]

    Los efectos que la corriente elctrica puede producir en el

    cuerpo humano, se pueden clasificar en:

    a. Efecto directo: dao, lesin o perturbacin que es consecuencia directa de la accin de la corriente elctrica sobre

    el cuerpo [20]. Dentro de los efectos directos se tienen [17]:

    - Quemaduras: internas o externas por el paso de la intensidad de corriente a travs del cuerpo o por

    proximidad al arco elctrico.

    - Paro respiratorio: si se ve afectado el centro nervioso que regula la respiracin.

    - Electrizacin: cuando la persona forma parte del circuito elctrico.

    - Electrocucin: fallecimiento por la accin de excesiva cantidad de corriente por el cuerpo.

    - Fibrilacin ventricular: alteracin del ritmo cardaco normal del corazn por efecto de la corriente,

    producindose movimiento arrtmico, el que si no es

    tratado con rapidez conduce a la muerte.

    - Tetanizacin: movimiento incontrolado de los msculos debido a la accin de la corriente elctrica.

    - Accidentes cerebrovasculares: en algunos casos de electrocucin a bajo voltaje (220-240 V) se puede generar

    un accidente cerebrovascular isqumico, debido a la

    contraccin de los vasos sanguneos a causa de la

    electrizacin [22].

    - Lesiones permanentes: producidas por destruccin de la parte afectada por el sistema nervioso (parlisis,

    contracturas permanentes, etc)

    b. Efecto indirecto: dao o perturbacin se debe al movimiento reflejo (involuntario) que tiene lugar cuando

    se percibe la corriente elctrica, como por ejemplo [20]:

    - Cadas. - Golpes contra objetos. - Cortes. - Quemaduras al golpear o tocar elementos no protegidos.

    III. MATERIALES Y MTODOS

    A. Materiales

    - ESA601 Fluke Biomedical. - Conectores para la realizacin de los test. - Monitor Multiparmetros, Criticare. - Software Ansur de Fluke Biomedical. - Computador.

  • 5

    Fig.2: Terminales cables parte aplicada (ECG)

    [Fuente:http://meddentsafety.com/sites/default/files/imagecache/prod

    uct_full/CSI_3LECG_1073_S_500x500-W.jpg]

    Fig.3: Conexiones Panel Posterior Analizador ESA601 (AAMI)

    [Fuente: Operators Manual, ESA601, FLUKE Medical]

    Fig. 4: Fotografa lateral del analizador, con puertos de conexin para

    corriente de fuga de chasis y tierra externa.

    [Fuente: http://cdn.dotmed.com/images/listingpics/1709759.jpg]

    B. Mtodos

    Para la realizacin de este laboratorio, se debe enchufar el

    analizador a la red elctrica y mediante un cable serial, el

    analizador al computador. Luego, antes de encenderlo, se

    implementaron las conexiones necesarias para las diferentes

    pruebas. En primer lugar, se conect el enchufe del DUT a la

    toma de prueba del analizador, posteriormente, se realiz la

    conexin de la parte aplicada, a partir de la entrada para

    medicin de electrocardiograma (ECG) del monitor

    multiparmetro, en la Figura 2 se muestran los tres terminales

    TABLA II: VALORES RESULTANTES DE TEST DE SEGURIDAD ELCTRICA

    Elemento de Test Valor

    Tensin de red 223.7 V

    Resistencia a la tierra protectora 0.141 Ohm

    Aislacin a la red elctrica

    Mains-Case 999999 Mohm

    Applied Parts-Case 999999 Mohm

    Corriente de fuga a tierra

    Condicin Normal 175 A

    Neutro Abierto 333 A

    Condicin Normal, Polaridad Invertida 177 A

    Neutro Abierto, Polaridad Invertida 333 A

    Corriente de fuga a chasis

    Condicin Normal 1 A

    Neutro Abierto 1 A

    Tierra Abierta 176 A

    Condicin Normal, Polaridad Invertida 1 A

    Neutro Abierto, Polaridad Invertida 1 A

    Tierra Abierta, Polaridad Invertida 177 A

    Corriente de fuga a paciente

    Condicin Normal 1 A

    Neutro Abierto 1 A

    Tierra Abierta 4 A

    Condicin Normal, Polaridad Invertida 1 A

    Neutro Abierto, Polaridad Invertida 1 A

    Tierra Abierta, Polaridad Invertida 4 A

    Corriente de fuga de red a las partes aplicadas

    Condicin de falla singular 27 A

    Condicin de falla singular, Polaridad Invertida 25 A

    Corriente de fuga auxilar a pacientes

    Condicin Normal 0 A

    Neutro Abierto 0 A

    Tierra Abierta 1 A

    Condicin Normal, Polaridad Invertida 0 A

    Neutro Abierto, Polaridad Invertida 0 A

    Tierra Abierta, Polaridad Invertida 1 A

    del cable para la medicin antes mencionada, en ella es posible

    observar que cada color indica el posicionamiento de los

    electrodos en el paciente; para el caso de las pruebas de

    seguridad elctrica, cada uno de estos terminales se conectan al

    analizador, a travs de tres cables, de la forma indicada en la

    Figura 3 (LL en AP4, LA en AP3 y RA en AP1). Finalmente,

    se procedi a conectar la tierra protectora a un tornillo expuesto

    en la parte trasera del monitor al terminal PE de analizador.

    Luego se procedi a configurar el software en el computador,

    en la que se agregaron las ocho pruebas que se le realizaran al

    DUT. Antes de proceder con las pruebas, se calibr el

    analizador, conectando el puerto de entrada de la seal de

    corriente de fuga de chasis con el puerto de conexin a tierra

    directa [23], como se muestra en la Figura 4.

  • 6

    TABLA III: COMPARACIN VALORES TEST CON LMITES DADOS POR

    NORMA IEC60601.

    Test Valor Lmite [13]

    Tensin de red 223.7 V 100-240 V

    Resistencia a la tierra protectora 0.141 < 0,2

    Aislacin a la red elctrica 99999 M > 50 M

    Corriente de fuga a tierra, condicin

    normal (NC) 175 A < 500 A

    Corriente de fuga a tierra,

    neutro abierto (SFC) 333 A < 1000 A

    Corriente de fuga a chasis,

    tierra abierta (SFC) 176 A < 500 A

    Corriente de fuga a paciente,

    tierra abierta (SFC) 4 A < 500 A

    Corriente de fuga de red a las partes

    aplicadas 27 A < 50 A

    Corriente de fuga auxilar a pacientes,

    condicin normal (NC) 0 A < 10 A

    Corriente de fuga auxilar a pacientes,

    tierra abierta (SFC) 1 A < 50 A

    IV. DESARROLLO Y RESULTADOS

    El test aplicado al monitor multiparmetro mediante el

    analizador ESA601, arroj los datos que se muestran en la

    Tabla II, en ella es posible observar que para cada prueba se

    detallan distintos componentes para evaluar su estado, como es

    en el caso de la prueba de Resistencia de aislacin a la red

    elctrica donde se mide la resistencia de aislacin tanto entre

    L1 y L2 (toma de prueba del analizador) y la tierra del monitor

    ubicada en la parte trasera; adems en el caso de las pruebas de

    corriente de fuga a tierra, a chasis, a paciente y auxiliar a

    pacientes, se mide la corriente en polaridad normal y reversa,

    simulando las dos SFC, a excepcin de fuga a tierra donde slo

    se simula la falta de la conexin neutral. Finalmente, en el caso

    de la prueba de corriente de fuga de red a las partes aplicadas,

    se tienen los datos entregados por la medicin ambas

    polaridades.

    Luego en la Tabla III, se muestran los valores obtenidos

    durante la prueba y los lmites establecidos por la norma, de

    donde es posible observar que los valores de cada uno de los

    test se encuentra dentro de los lmites lo que confirma lo

    arrojado por el software, sobre la aprobacin de la prueba del

    analizador.

    V. CONCLUSIONES

    El dispositivo utilizado para realizar las pruebas (monitor

    multiparmetro), es posible designar como Clase I de

    seguridad elctrica, por su tierra protectiva y adems, segn su

    grado de proteccin, gracias a las partes aplicadas (ECG) como

    Clase CF. En relacin a los valores obtenidos en las pruebas

    realizadas, mediante el analizador de seguridad elctrica, se

    tiene que al encontrarse todos dentro de los lmites entregados

    por la norma no presenta una amenaza para el paciente ni para

    el personal clnico que lo manipule.

    En caso de no pasar los test para evaluar seguridad elctrica,

    el equipo debe ser retirado de la unidad donde se encuentre para

    evitar que sea utilizado en algn paciente, luego, el servicio

    tcnico debe realizar una mantencin preventiva con el fin de

    identificar la falla para finalmente repararla y comprobar que

    se encuentre nuevamente dentro de las normas de seguridad

    elctrica. Es importante tener en cuenta que en el caso de que

    el equipo falle durante su uso normal y genere uno de los

    efectos descritos en los puntos 6.1.1 y 6.1.2 descritos en la

    Gua de tecnovilgilacia de dispositivos mdicos en Chile del ISP [24], deben ser notificados tanto el fabricante como el mismo

    ISP, para realizar la investigacin correspondiente y, si es

    necesario, alertar a todos los dems usuarios del equipo

    involucrado.

    VI. REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS

    [1] Docsetools. IEC 60601, Norma general, Revisiones, Normas colaterales y particulares, Crticos. 15-04-2015, de Docsetools.

    Sitio web: http://docsetools.com/articulos-

    educativos/article_18959.html

    [2] Powerful Connections. (2015). Other 601 standars. 16-04-15, de 601 Help. Sitio web:

    http://www.601help.com/Other_601_Standards/other_601_stand

    ards.html

    [3] Thomson Reuteurs. (2015). IEC 60601-1-2 Ed. 3.0 b: 2007. 16-04-15, de Techstreet. Sitio web:

    http://www.techstreet.com/products/1373870?

    [4] Thomson Reuteurs. (2015). IEC 60601-2-43 Ed. 2.0 b: 2010. 16-04-15, de Techstreet Sitio web:

    http://www.techstreet.com/products/1682759?#full

    [5] Dr. Aidan Turnbull . (2007). The use of IEC 60601-1 in supporting approvals of medical electrical devices and the role of

    the new collateral standard IEC 60601-1-9 . 16-04-15, de Medical

    Ecodesign. Sitio web: http://goo.gl/kPtlbx

    [6] Wikipedia. (2014). Marca CE. 16-04-15, de Wikipedia Sitio. web: http://es.wikipedia.org/wiki/Marca_CE

    [7] Comisin Europea. (2014). Marcado CE. 16-04-15, de Comisin Europea. Sitio web: http://ec.europa.eu/enterprise/policies/single-

    market-goods/cemarking/about-ce-marking/index_es.htm

    [8] International Organization of Standardization. (2007). ISO 14971:2007. 16-04-15, de International Organization for

    Standardization. Sitio. web:

    http://www.iso.org/iso/catalogue_detail?csnumber=38193

    [9] Ministerio de Salud de Chile, Subsecretara de Salud Pblica. (16 de Marzo de 2007). Decreto 393, Exento. 16-04-15, De

    Biblioteca del Congreso Nacional, Chile. Sitio web:

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    [10] Autor desconocido. (2015). Ingeniera Hospitalaria, apuntes complementarios. 16-04-15, de Ingeniera Civil Biomdica,

    Universidad de Valparaso. Sitio web: http://goo.gl/NYoAzd

    [11] Powerful Connections. (2015). Glossary. 16-04-15, de 601 Help. Sitio web: http://www.601help.com/Disclaimer/glossary.html

  • 7

    [12] Powerful Connections. (2015). Basic Concepts. 16-04-15, de 601 Help. Sitio web:

    http://601help.com/Basic_Concepts/b__bf_or_cf.html

    [13] Constanza Larsen. (2015). Gua de laboratorio: Seguridad elctrica. 13-04-15, de Ingeniera Civil Biomdica, Universidad

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    [14] John Backes. (2007). A practical guide to IEC 60601-1 [PDF]. 16-04-15, de Rigel Medical Sitio web:

    http://www.rigelmedical.com/downloads/Rigel-Medical-A-

    Practical-guide-to-IEC-60601-1.pdf

    [15] Eastwood Park leading training centre. (2013). Electrical safety tests. 16-04-15, de Electro-Biomedical Engineering Department

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    http://www.dfi.uchile.cl/labfi35a/Experim_all/ley-Ohm.pdf

    [19] Luis Prez Gabarda. Corriente elctrica: efectos al atravesar el organismo humano. 199', de Instituto de seguridad e higiene en el

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    sTecnicas/NTP/Ficheros/301a400/ntp_400.pdf

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    http://www.relec.es/relec/images/stories/ELECTRONICA/Efect

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    Sitio web: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25672040

    [23] Figure 1-2. Top and Side Panel Features (cont.), Operator

    Manual, ESA 601. [24] Instituto de Salud Pblica de Chile. (2009). Gua de

    tecnovigilancia de dispositivos mdicos en Chile. Sitio web:

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