Dispositivos terapêuticos e prostéticos
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Dispositivos terapêuticos e prostéticos Introdução A principal aplicação da instrumentação médica electrónica é diagnóstico. Neste capítulo falaremos de dispositivos com uma aplicação diferente: os dispositivos terapêuticos e prostéticos. Exemplos: Estimuladores eléctricos Ventiladores Máquinas pulmão-coração Máquinas de diálise Órgãos artificiais Dispositivos implantáveis Bombas de administração Pacemakers Desfibrilhadores 442 Dispositivos terapêuticos e prostéticos Pacemakers Cardíacos Trata-se de um estimulador eléctrico que tem por objectivo induzir a contracção do coração. Este efeito pode ser empregue para fins prostéticos em doenças em que o coração não é estimulado a uma taxa adequada (arritmias; bloqueios cardíacos) Produzem impulsos eléctricos periódicos que são conduzidos para eléctrodos localizados na superfície do coração (epicárdio), no musculo cardíaco (miocárdio) ou nas cavidades cardíacas (endocárdio) 443 Dispositivos terapêuticos e prostéticos Pacemakers Cardíacos Dispositivo assíncrono - free-running Produz um estímulo uniforme independentemente da actividade cardíaca – frequência cardíaca fixa Fonte de alimentação – fornece energia Oscilador – controla a taxa de impulsos Circuito de saída de impulsos – produz o estímulo cardíaco Fios condutores – conduzem o estímulo Eléctrodos – transmitem o estimulo ao coração Trata-se da forma mais simples de pacemaker. No entanto já não são utilizados. Úteis para fins didácticos. 444 Dispositivos terapêuticos e prostéticos Pacemakers Cardíacos – Fonte de alimentação Bateria de células de iodeto de lítio Tensão em circuito aberto de 2.8V Tempo de vida de bateria longo Fonte com impedância de saída elevada (única limitação) Reacção do Ânodo: Reacção combinada: Li Li e Reacção do Cátodo: I 2 2e 2I 2Li I 2 2LiI Todos os pacemakers actualmente aplicados usam um qualquer tipo de bateria de lítio 445 Dispositivos terapêuticos e prostéticos Pacemakers Cardíacos – Circuito de temporização O pacemaker assíncrono é o pacemaker mais simples. O seu circuito de temporização pode ser realizado à custa de um simples oscilador livre: um circuito astável sem relógio externo Os pacemakers actualmente utilizados continuam a ter circuitos de temporização para determinar quando deve ser aplicado um estímulo ao coração. Mas possuem circuitos lógicos complexos, são controlados por cristais de quartzo (sinal de relógio) ou mesmo por microprocessadores. 446 Dispositivos terapêuticos e prostéticos Circuitos osciladores Circuito Astável: não possui nenhum estado estável 447 Dispositivos terapêuticos e prostéticos Circuitos osciladores Circuito Monoestável: possui um estado estável Quando recebe um estímulo externo comuta para um estado instável. Contudo regressa ao estado estável ao fim de um certo tempo sem necessidade de qualquer estímulo. 448 Dispositivos terapêuticos e prostéticos Circuitos osciladores Circuito Bi-estável (flip-flop): possui dois estados estáveis Comuta de estado apenas quando recebe um estímulo externo 449 Dispositivos terapêuticos e prostéticos Pacemakers Cardíacos – Circuito de saída O circuito de saída produz o estímulo eléctrico que é aplicado ao coração produção do estímulo é disparada pelo circuito de temporização Impulsos de tensão constante: 5.0 a 5.5V com duração entre 500 e 600μs Impulsos de corrente constante 8 a 10mA com duração de 1.0 a 1.2ms Taxas de impulsos: 70 a 90 batimentos por minuto para pacemakers de taxa fixa; Pacemakers com taxa variável: gamas de 60 a 150bpm Consumo médio 30μW Para este consumo a duração expectável de uma bateria de 2 A/h é superior a 20 anos 450 Dispositivos terapêuticos e prostéticos Pacemakers Cardíacos – Circuito de saída 451 Dispositivos terapêuticos e prostéticos Pacemakers Cardíacos – Circuito de saída 452 Dispositivos terapêuticos e prostéticos Pacemakers Cardíacos – Fios condutores Características importantes dos fios condutores Bons condutores Fortes e estáveis em termos mecânicos têm que ser capazes de suportar os efeitos dos movimentos devido ao batimento do coração e aos movimentos corporais Bom isolamento eléctrico Actualmente: Bobine helicoidal entrelaçada de fio de mola encapsulada num cilindro de borracha/silicone ou de poliuretano O enrolamento em bobine minimiza o esforço mecânico A utilização de fios múltiplos entrelaçados previne a falha de estimulo em situações de ruptura de um fio A utilização de revestimentos flexíveis confere compatibilidade biológica, isolamento eléctrico e flexibilidade face a movimentos 453 Dispositivos terapêuticos e prostéticos Pacemakers Cardíacos – Fios condutores 454 Dispositivos terapêuticos e prostéticos Pacemakers Cardíacos – Eléctrodos Pacemakers Unipolares vs. Bipolares Unipolares: Eléctrodo único em contacto com o coração Impulsos negativos Coloca-se um eléctrodo indistinto algures no corpo para fechar o circuito Bipolares: Dois eléctrodos em contacto com o coração Estimulo aplicado entre os dois eléctrodos As características dos estímulos (tensão/corrente, duração) são iguais para os dois tipos de eléctrodos 455 Dispositivos terapêuticos e prostéticos Pacemakers Cardíacos – Eléctrodos Características importantes dos eléctrodos: Mecanicamente duráveis O material não pode: Dissolver-se no tecido Irritar o tecido Sofrer reacções electrolíticas devido à estimulação Deve minimizar as interacções biológicas com os tecidos (evitar a formação de cápsulas fibrosas densas em torno do eléctrodo) Feitos do mesmo material dos fios condutores para assegurar bom interface Eléctrodos actualmente usados: Platina, ligas de platina, outras ligas especializadas 456 Dispositivos terapêuticos e prostéticos Pacemakers Cardíacos – Eléctrodos Encapsulamento de silicone ou de poliuretano 457 Dispositivos terapêuticos e prostéticos Pacemakers Cardíacos – Eléctrodos 458 Dispositivos terapêuticos e prostéticos Pacemakers Cardíacos – Eléctrodos 459 Dispositivos terapêuticos e prostéticos Pacemakers Cardíacos – Eléctrodos sensores Quer os eléctrodos unipolares quer os bipolares podem também ser usados como eléctrodos sensores (de medição) São actualmente utilizados em projectos de pacemakers de tecnologia avançada 460 Dispositivos terapêuticos e prostéticos Pacemakers Cardíacos – Encapsulamento O encapsulamento dos componentes do pacemaker deve ser biocompatível Amaioria dos pacemakers possui encapsulamentos hermeticamente fechados de titânio ou de aço inoxidável 461 Dispositivos terapêuticos e prostéticos Pacemakers Cardíacos Avançados Pacemakers Síncronos Usados para estimulação intermitente (em oposição ao que sucede com os pacemakers assíncronos que são utilizados para estimulação contínua). Pacemakers com resposta em frequência Usados para estimulação com taxas variáveis definidas pelas variações na demanda fisiológica 462 Dispositivos terapêuticos e prostéticos Pacemakers Cardíacos Síncronos Há muitos doentes que conseguem estabelecer um ritmo cardíaco normal entre os períodos de bloqueio. Para estes doentes não é necessário estimular continuamente os ventrículos. Mais ainda, a estimulação contínua pode resultar em complicações sérias como, por exemplo, taquicardia ou fibrilhação quando um estimulo artificial coincide com o período de repolarização após uma contracção ventricular espontânea (não estimulada) Importa diminuir a competição com o ritmo natural Dois tipos de pacemakers síncronos Pacemakers de demanda Pacemakers auriculares síncronos 463 Dispositivos terapêuticos e prostéticos Pacemakers de demanda Consistem em componentes assíncronos e numa malha de realimentação O circuito de temporização funciona a uma taxa constante (60 to 80 bpm) Após cada estímulo, o circuito de temporização é reiniciado (reset) e espera o intervalo de tempo apropriado antes de gerar um próximo impulso O circuito de temporização também é reiniciado se ocorrerem batimentos naturais entre estímulos Se ocorrer um batimento natural entre estímulos, o circuito de realimentação detecta o complexo QRS (o que implica eléctrodos sensores) e amplifica-o. Este sinal é então usado para reiniciar o circuito de temporização. Se o coração bater normalmente com um ritmo superior ao definido para o pacemaker, este permanece em modo de espera (stand by) 464 Dispositivos terapêuticos e prostéticos Pacemakers auriculares síncronos Este pacemaker substitui o sistema de condução bloqueado do coração O nodo sinoatrial (SA) dispara o pacemaker. Um eléctrodo detecta a onda P Monoestáveis são utilizados para simular o atraso natural entre os nodos SA e atrioventricular (AV) (120ms) e para criar um período refractário (500ms) O circuito de saída controla a contracção ventricular Estes pacemakers estão preparados para operar a taxa fixa se deixar de haver estimulação auricular. Tal consegue-se combinando o sistema de demanda com o sistema auricular de modo que o estímulo auricular iniba o circuito de temporização de taxa fixa. 465 Dispositivos terapêuticos e prostéticos Pacemakers Cardíacos com Resposta em Frequência Replicam a função cardíaca de um indivíduo fisiologicamente normal Utilizam um sensor para converter uma variável fisiológica num sinal eléctrico que serve de entrada Um circuito controlador altera a frequência cardíaca com base no sinal do sensor É possível implementar aqui um mecanismo de demanda para verificar se há necessidade de estimular artificialmente o coração Sensor Algoritmo de Controlo Circuito Controlador Gerador de Impulsos Fios / Eléctrodos 466 Dispositivos terapêuticos e prostéticos Pacemakers Cardíacos com Resposta em Frequência Variável fisiológica Sensor Temperatura do sangue no ventrículo direito Termístor Intervalo entre estímulo ECG e onda T Eléctrodos ECG Área da onda R do ECG Eléctrodos ECG *pH sanguíneo Eléctrodos electroquímicos de pH *Taxa de variação da pressão na aurícula direita Sensor de pressão semicondutor do tipo straingage (extensómetro) Saturação do sangue venoso Oxímetro óptico Variações de volumes intra-cardíacos Pletismografia de impedância eléctrica Frequência e /ou volumes respiratórios Pletismografia de impedância eléctrica torácica Vibração do corpo Acelerómetro * Não está comercialmente disponível 467 Dispositivos terapêuticos e prostéticos Pacemakers Cardíacos com Resposta em Frequência Medições de impedância Sistema de 3 eléctrodos (a caixa do pacemaker é usada como terra) Unipolar com fio extra e fio bipolar Sistema de 2 eléctrodos Fio único unipolar ou bipolar 468 Dispositivos terapêuticos e prostéticos Pacemakers Cardíacos com Resposta em Frequência - Sensores Medições de impedância Aplica-se uma tensão entre os 2 eléctrodos e mede-se a corrente Utiliza-se um sinal de baixa amplitude e alta frequência ou um trem de impulsos de baixa amplitude 469 Dispositivos terapêuticos e prostéticos Pacemakers Cardíacos com Resposta em Frequência - Sensores Sensores Auriculares (Pacemakers auriculares síncronos) O sinal normalmente é medido através da inserção de um fio condutor extra em contacto com a parede auricular Em alternativa, pode-se utilizar um condutor especial utilizado para estimular o ventrículo Sensores metabólicos directos Servem para medir a actividade metabólica de forma a correlacioná-la com o débito cardíaco Exemplos pH venoso central Eléctrodo de referência Ag-AgCl colocado na caixa do pacemaker e eléctrodo de Ir-IrO2 sensível ao pH colocado na aurícula direita Pode detectar variações no pH do sangue devidas a exercício ou doença 470 Dispositivos terapêuticos e prostéticos Pacemakers Cardíacos com Resposta em Frequência - Sensores Sensores metabólicos directos Exemplos (continuação) Saturação venosa mista Utilizam-se 2 LEDs e um fotodíodo para detectar a reflectividade do sangue Os LEDs produzem dois comprimentos de onda distintos, detectáveis pelo fotodíodo Vermelho (660nm) usado para detectar a saturação de oxigénio IR (805nm – ponto isosbéstico) usado como referência As medições são feitas no lado venoso do sistema cardiovascular Baixa saturação de O2 resulta em baixa reflectividade e sinal de saída do sensor com baixa amplitude. Tal vai disparar o pacemaker para aumentar a frequência cardíaca e, consequentemente, o débito cardíaco 471 Dispositivos terapêuticos e prostéticos Pacemakers Cardíacos com Resposta em Frequência - Sensores 472 Dispositivos terapêuticos e prostéticos Pacemakers Cardíacos com Resposta em Frequência - Sensores Sensores metabólicos indirectos Permitem estimar a actividade metabólica para controlar o débito cardíaco Exemplos Taxa de ventilação (estimativa do consumo de oxigénio) Obtida através da medição da impedância entre o eléctrodo e a caixa do pacemaker Tipicamente emprega-se um sistema de 3 eléctrodos A respiração provoca variações na impedância eléctrica do tórax O sinal precisa de ser filtrado para obter a taxa de ventilação 473 Dispositivos terapêuticos e prostéticos Pacemakers Cardíacos com Resposta em Frequência - Sensores Sensores metabólicos indirectos Exemplos (continuação) Temperatura venosa mista Coloca-se no ventrículo direito um condutor com um pequeno termístor cerâmico A temperatura do sangue é um bom indicador da necessidades metabólicas e o sensor é durável. 474 Dispositivos terapêuticos e prostéticos Pacemakers Cardíacos com Resposta em Frequência - Sensores 475 Dispositivos terapêuticos e prostéticos Pacemakers Cardíacos com Resposta em Frequência - Sensores Sensores fisiológicos não-metabólicos Utilizados para detectar variações que causariam naturalmente o aumento da frequência cardíaca Exemplos Intervalo Q-T Mede o tempo entre o complexo QRS e a onda T Durante o exercício ou em stress, o intervalo Q-T diminui devido à produção natural de catecolamina Os condutores de estimulação são utilizados para detectar o electrograma ventricular intra-cardíaco Este é o sensor fisiológico com maior sucesso Utiliza condutores padrão Necessita de pouca ou nenhuma potência adicional Tempo de resposta rápido 476 Dispositivos terapêuticos e prostéticos Pacemakers Cardíacos com Resposta em Frequência - Sensores Sensores fisiológicos não-metabólicos Exemplos (continuação) Gradiente de despolarização ventricular (VDG) ou potencial evocado ventricular Similares aos sensores de intervalo Q-T, mas medem a área debaixo do complexo QRS Esta área é afectada pela frequência cardíaca VDG é directamente proporcional à frequência cardíaca Utiliza eléctrodos padrão de estimulação Não precisa de potência adicional Tempo de resposta rápido Pode também detectar emoção e stress 477 Dispositivos terapêuticos e prostéticos Pacemakers Cardíacos com Resposta em Frequência - Sensores Sensores fisiológicos não-metabólicos Exemplos (continuação) Índices sistólicos Volume de ejecção Determinado através de medidas de impedância Aumenta com o exercício Fase de Pré-ejecção Corresponde ao tempo entre o início da despolarização ventricular e a abertura da válvula aórtica Determinada através de medidas de impedância Diminui com o exercício 478 Dispositivos terapêuticos e prostéticos Pacemakers Cardíacos com Resposta em Frequência - Sensores Sensores fisiológicos não-metabólicos Exemplos (continuação) Pressão A pressão arterial média é tende naturalmente a ser mantida constante A grandeza e a taxa de variação da pressão aumenta com o exercício Coloca-se um sensor piezoeléctrico no ventrículo direito Mede a taxa de variação da pressão a partir da qual se pode inferir a pressão média Pode-se usar um sensor de pressão do tipo strain gage (elastómetro) para medir directamente a pressão média 479 Dispositivos terapêuticos e prostéticos Pacemakers Cardíacos com Resposta em Frequência - Sensores 480 Dispositivos terapêuticos e prostéticos Pacemakers Cardíacos com Resposta em Frequência - Sensores Sensores de actividade directos O mais comum é o Pacemaker Detector de Movimento Utiliza um acelerómetro ou um sensor de vibração, colocado na caixa, para estimar a actividade Tem fiabilidade de longo termo, requisito de potência mínimos e resposta rápida A principal limitação é a especificidade do sensor exemplo: subir escadas é um esforço maior do que descer; contudo, descer provoca passadas mais pesadas e, logo, ondas de pressão maiores no tórax. Tal pode resultar numa frequência cardíaca que é superior quando o paciente desce escadas do que quando sobe. Muitas vezes usa-se uma combinação de vários sensores 481 Dispositivos terapêuticos e prostéticos Pacemakers: exemplos comerciais Principais empresas Guidant (J & J) Medtronic St. Jude retirado de www.guidant.com 482 Dispositivos terapêuticos e prostéticos Pacemakers: exemplos comerciais Tamanho e forma típica de um pacemaker implantável A parte superior é utilizada para a interface com os fios condutores retirado de www.medtronic.com 483 Dispositivos terapêuticos e prostéticos Desfibrilhadores São utilizados para inverter a fibrilhação do coração – condição em que as células individuais do miocárdio contraem de forma assíncrona existindo apenas padrões muito localizados que relacionam a contracção de uma célula com as das células vizinhas. A fibrilhação reduz o débito cardíaco quase a zero e provoca danos cerebrais irreversíveis se não for invertida no prazo de 5 minutos O choque eléctrico pode ser utilizado para restabelecer a actividade normal do coração Quatro tipos básicos de desfibrilhadores: Desfibrilhador AC Desfibrilhador de descarga capacitiva Desfibrilhador de descarga capacitiva com linha de atraso Desfibrilhador de onda rectangular 484 Dispositivos terapêuticos e prostéticos Desfibrilhadores A desfibrilhação por choque eléctrico é realizada passando corrente através de eléctrodos: colocados directamente no coração – exige corrente pequena e exposição cirúrgica do coração em colocação transtorácica, utilizando eléctrodos de área grande colocados no tórax anterior – necessita de níveis superiores de corrente 485 Dispositivos terapêuticos e prostéticos Desfibrilhadores: descarga capacitiva Este circuito serve para criar impulso desfibrilhador de curta duração e amplitude elevada. Com os eléctrodos firmemente colocados, o clínico descarrega o condensador accionando um comutador Terminada a descarga o comutador regressa automaticamente à posição original 486 Dispositivos terapêuticos e prostéticos Desfibrilhadores: descarga capacitiva O circuito inclui um rectificador de meiaonda que carrega o condensador C à tensão determinada pelo autotransformador variável do circuito primário. A resistência R limita a corrente de carga, protegendo os componentes do circuito. O voltímetro v no circuito primário está calibrado em energia e indica a energia armazenada no condensador. A resistência também define o tempo necessário para carregar completamente o condensador. 90% da carga total implicam um tempo de carga igual a 5RC. Uma boa regra é manter este tempo abaixo de 10s © From J. G. Webster (ed.), Medical instrumentation: application and design. 3rd ed. New York: John Wiley & Sons, 1998. 487 Dispositivos terapêuticos e prostéticos Desfibrilhadores: descarga capacitiva Com esta arquitectura, o processo de desfibrilhação utiliza: 50 a 100 Joules quando os eléctrodos são aplicados directamente no coração Até 400 Joules quando os eléctrodos são aplicados externamente A energia armazenada no condensador é dada por: E 1 2 CV 2 Utilizam-se condensadores entre 10 e 50μF Com estes condensadores e considerando a energia máxima (400J), as tensões aplicadas variam entre 2 e 9 kV 488 Dispositivos terapêuticos e prostéticos Desfibrilhadores: descarga capacitiva Utilizam uma bateria de lítio com cátodo de óxido de prata - pentóxido de vanádio (Li-SVO). Estas baterias são também empregues em neuroestimuladores e sistemas de infusão de medicamentos pois permitem o funcionamento contínuo a temperaturas de 37º C) Densidade de energia elevada Possui resistência interna baixa o que facilita a detecção do fim da bateria (o que nalgumas baterias não é fácil) Para alimentar os circuitos de baixa tensão utilizam-se baterias de iodeto de lítio 489 Dispositivos terapêuticos e prostéticos Desfibrilhadores: onda rectangular O condensador é descarregado através do paciente ao activar um rectificador controlado de silício (SCR – Silicon-Controlled Rectifier), colocado em série Após a entrega de uma quantidade suficiente de energia, um SCR em paralelo curto-circuita o condensador e termina o impulso, eliminando a fase de descarga lenta (cauda do impulso) O controlo da saída pode ser conseguido variando: a tensão no condensador a duração da descarga 490 Dispositivos terapêuticos e prostéticos Um parêntesis: SCRs Um SCR é basicamente um díodo de 4 camadas com um terceiro eléctrodo [gate (G)] que permite controlar o disparo do díodo por injecção de corrente 491 Dispositivos terapêuticos e prostéticos Um parêntesis: SCRs O SCR tem 3 modos de funcionamento: Polarização Inversa: O ânodo é negativo em relação ao cátodo. O SCR comporta-se como um díodo comum. Se a tensão inversa aumentar para além da tensão de ruptura, o SCR será destruído pelo efeito avalanche. Polarização Directa: O ânodo é positivo em relação ao cátodo, mas a tensão não é suficiente para disparar o SCR. Disparar o SCR com a gate aberta (IG = 0 ) implica que a tensão de ânodo atinja um valor denominado tensão de breakover (VBO ). Se VA for menor do que VBO, o SCR continuará sem conduzir. 492 Dispositivos terapêuticos e prostéticos Um parêntesis: SCRs Condução (Disparo): Quando a tensão de ânodo atinge o valor VBO, o SCR dispara: a corrente de ânodo passa bruscamente de zero para um valor determinado pela resistência em série com o SCR. A tensão no SCR cai para um valor baixo (0,5V a 2V). Após disparar, o SCR passa da condição de alta resistência para baixa resistência. A tensão de ânodo cai para um valor baixo (0,5V a 1,5V ). O SCR só volta a cortar quando a tensão (corrente) cair abaixo de um valor chamado de tensão (corrente) de manutenção, VH (IH) cujo valor depende do tipo de SCR. 493 Dispositivos terapêuticos e prostéticos Um parêntesis: SCRs Se for injectada uma corrente na gate, é possível disparar o SCR com tensões de ânodo muito menores do que VBO. Quanto maior for a corrente de porta injectada, menor será a tensão de ânodo necessária para disparar o SCR. Vem daqui a designação de díodo controlado. Depois do disparo, a gate perde o controlo sobre o SCR: a gate pode ser aberta ou curto circuitada ao cátodo mas o SCR continua conduzindo. O SCR só volta ao corte quando a corrente de ânodo descer abaixo da corrente de manutenção. 494 Dispositivos terapêuticos e prostéticos Desfibrilhadores: onda rectangular Vantagens: Menor corrente de pico Não precisa de bobines Utiliza condensadores electrolíticos de menores dimensões Não precisa de relés 495 Dispositivos terapêuticos e prostéticos Desfibrilhadores: impulsos de saída Exponencial unipolar truncado Exponencial bipolar truncado Impulsos unipolares com largura programável entre 3.0 a 12.0 msec Impulsos bipolares com larguras programáveis: impulso positivo: de 3.0 a 10.0 ms; impulso negativo: de 1.0 a 10.0 ms Vários estudos sugerem que os impulsos bipolares têm maior eficiência de desfibrilhação 496 Dispositivos terapêuticos e prostéticos Desfibrilhadores: eléctrodos É essencial proporcionarem um contacto excelente com o corpo Podem ocorrer queimaduras graves se o contacto adequado não for mantido durante a descarga É necessário um isolamento adequado Prevenir descarga para o clínico Três tipos: Interno – utilizado para estimulação cardíaca directa Externo – utilizado para estimulação cardíaca transtorácica Descartáeis – só para utilização externa 497 Dispositivos terapêuticos e prostéticos Desfibrilhadores: eléctrodos (a) eléctrodo em forma de colher que é aplicado directamente sobre o coração (b) eléctrodo para estimulação transtorácica © From J. G. Webster (ed.), Medical instrumentation: application and design. 3rd ed. New York: John Wiley & Sons, 1998. 498 Dispositivos terapêuticos e prostéticos Cardioverters Trata-se de um desfibrilhador especial que possui electrónica de sincronização para garantir que a descarga eléctrica ocorre imediatamente após a onda R. Se o operador aplicar o choque eléctrico do desfibrilhador durante a onda T o risco de causar fibrilhação ventricular no paciente é muito elevado. Na utilização mais frequente dos desfibrilhadores. i.e. para terminar a fibrilhação ventricular, este risco não está presente já que não existe onda T. Em situações em que o paciente sofre de arritmia auricular (que força os ventrículos a contrair a uma frequência elevada) a desfibrilhação dc pode ajudar o doente a regressar a um rimo normal. Nesta situação é possível aplicar a descarga durante a onda T (repolarização ventricular) e causar desfibrilhação ventricular 499 Dispositivos terapêuticos e prostéticos Cardioverters O aparelho é uma combinação de um monitor cardíaco com um desfibrilhador Os eléctrodos são colocados na localização que resulta no maior valor da razão entre as amplitudes das ondas R e T Cardioscope ECG Electrodes Analog Switch Trigger Circuit Defibrillation Electrodes Defibrillator ECG AMP AND Gate 30ms Delay Threshold Detector Operator-controlled Switch Filter 500 Dispositivos terapêuticos e prostéticos Desfibrilhadores implantáveis automáticos Na aparência, são similares aos pacemakers implantáveis. Possuem os seguintes blocos funcionais: detecção de fibrilhação cardíaca ou taquicardia uma fonte de alimentação e um componente de armazenamento de energia eléctrodos para entregar o estímulo Os eléctrodos de desfibrilhação são empregues para detectar os sinais electrofisiológicos O controlo da estimulação é realizado a partir do processamento dos sinais Também se utilizam sinais mecânicos relacionados com a taquicardia ventricular e a fibrilhação do miocárdio O armazenamento de energia é necessário para fornecer estímulos de 5 a 30 J 1988 – Primeiros dispositivos comerciais 501 Dispositivos terapêuticos e prostéticos Desfibrilhadores implantáveis automáticos 502 Dispositivos terapêuticos e prostéticos Desfibrilhadores implantáveis automáticos: exemplos comerciais www.guidant.com www.medtronic.com 503 Dispositivos terapêuticos e prostéticos Outros dispositivos implantáveis: dispositivos neurais Estimulador cerebral Medtronic para doença de Parkinson www.medtronic.com www.cyberonic.com 504 Dispositivos terapêuticos e prostéticos Outros dispositivos implantáveis: estimulação cerebral Componentes implantáveis Neuroestimulador: um dispositivo tipo pacemaker que contém uma bateria e um circuito microelectrónico para produção controlada de impulsos eléctricos. Implantado perto da clavícula. Eléctrodos DBSTM : quatro fios enrolados em bobine agrupados dentro de um isolamento de poliuretano. Cada fio termina num eléctrodo de 1.5 mm, o que resulta em 4 eléctrodos na xtremidade do cabo. Os cabos DBS são implantados bilateralmente no cérebro. Extensão: ligação subcutânea entre estes componentes 505 Dispositivos terapêuticos e prostéticos Outros dispositivos implantáveis: estimulação cerebral Componentes Para utilização pelo paciente Controlador de terapia: O paciente coloca o controlador de terapia compacto e portátil sobre o neuro-estimulador e utiliza os botões para ligar e desligar o neuro-estimulador. Para utilização pelo clínico Programador clínico: O clínico utiliza o programador para ajustar, de forma não-invasiva, por telemetria, os parâmetros de estimulação 506 Dispositivos terapêuticos e prostéticos Outros dispositivos implantáveis: implante coclear 1. O som é captado por um microfone direccional. 2. O som é enviado do microfone para um processador de discurso. 3. O processador analisa e digitaliza o som para sinais codificados. 4. Os sinais codificados são enviados ao transmissor via radiofrequência. 5. O transmissor envia o código através da pele para o implante interno. 6. O implante interno converte o código para sinais eléctricos. 7. Os sinais são enviados para os eléctrodos para estimular as fibras nervosas. 8. Os sinais são reconhecidos como sons pelo cérebro e produzem a sensação de audição. NUCLEUS® 3 COCHLEAR IMPLANT SYSTEM Detalhes em http://www.cochlear.com/ 507
