Juliane Maria Rosa - 10 Anos Engenharia Biomédica

Universidade Federal de Uberlândia
Faculdade de Engenharia Elétrica
Graduação em Engenharia Biomédica
Juliane Maria Rosa
SEGURANÇA ELÉTRICA EM ESTABELECIMENTOS DE SAÚDE
Uberlândia
2016
Juliane Maria Rosa
SEGURANÇA ELÉTRICA EM ESTABELECIMENTOS DE SAÚDE
Trabalho apresentado como requisito parcial de
avaliação na disciplina Trabalho de Conclusão de
Curso de Engenharia Biomédica da Universidade
Federal de Uberlândia.
Orientador: Prof Dr Eduardo Lázaro Martins Naves
______________________________________________
Assinatura do Orientador
Uberlândia
2016
Dedico este trabalho à minha família e
amigos, que me apoiaram durante essa
trajetória.
AGRADECIMENTOS
Primeiramente à Deus pela vida e presença em todos os momentos.
Ao Prof Dr Eduardo Naves pela disposição de compartilhar seus conhecimentos,
motivação e orientação deste trabalho.
Aos meus pais e irmão pela paciência e apoio sempre.
Aos amigos, pelo incentivo e companheirismo, em especial Camille Marques e Iohanna
Wielewski.
RESUMO
O desenvolvimento de novas tecnologias e sua inserção na saúde é bastante notável e
traz benefícios para os pacientes através de novos equipamentos e métodos mais confiáveis que
permitem diagnóstico e tratamento adequado, contudo, é preciso garantir que sejam seguros.
Segurança elétrica é essencial no ambiente hospitalar, pois o fluxo de pessoas é intenso e
constante, oferecendo maiores riscos de choque elétrico devido aos diversos equipamentos
eletromédicos, instalações e condição de vulnerabilidade dos pacientes. Para garantir o correto
funcionamento e redução desses riscos, foram criadas normas destinadas a apresentar requisitos
mínimos de segurança elétrica, aplicáveis à instalações e equipamentos, sejam elas específicas
ou não. O objetivo do trabalho é fazer um levantamento de alguns aspectos das normas de
segurança elétrica, com ênfase nas específicas à estabelecimentos de saúde e suas tecnologias,
e para isso inicialmente foi feita uma pesquisa bibliográfica sobre os efeitos fisiológicos da
corrente no corpo humano. Posteriormente foi realizado um estudo de caso em um hospital de
alta complexidade da cidade de Uberlândia, onde foram levantados requisitos que estavam em
concordância com a norma e os que ainda necessitam de adequação.
ABSTRACT
The development of new technologies and its insertion in health is quite remarkable and
brings benefits to patients through reliable methods that allow more efficient diagnosis and
treatment, however, need to ensure that they are safe. Electrical safety is essential at hospital
environment because the flow of people is intense and constant, offering largest electric shock
hazards due to various medical electrical equipment, facilities and patients at vulnerability
condition. To ensure proper operation and reduce those risks, were created standards that set
minimum requirements in Electrical Safety, applicable to electrical installations and equipment,
specifics or not. The objective of this work is to do a survey about some relevant aspects of
Electrical safety standards, with emphasis on specific to health environment installations and
technologies, and for this initially was made a bibliographical survey about physiological effects of
current in human body. Later was made a case study in a Hospital of high complexity of the
Uberlândia city, a survey about the requirements that were in agreement with the standard which
still need to adapt.
.
LISTA DE ILUSTRAÇÕES
FIGURA 1 – Efeitos fisiológicos da eletricidade.......................................................................... 14
FIGURA 2 – Limiar de percepção para corrente de 60 Hz.......................................................... 15
FIGURA 3 – Distribuição do limiar de percepção e corrente de let-go..........................................16
FIGURA 4 – Gráfico da corrente de let-go X frequência................................................................20
FIGURA 5 – Situação de macrochoque.........................................................................................23
FIGURA 6 – Situação em que o condutor terra está intacto.........................................................24
FIGURA 7 – Situação em que o conector terra está rompido........................................................25
FIGURA 8 – Ilustração do ambiente do paciente...........................................................................28
FIGURA 9 – Quadro de distribuição de uma das salas cirúrgicas.................................................38
FIGURA 10 – Analisador de segurança elétrica utilizado no hospital de Uberlândia.....................39
LISTA DE TABELAS
TABELA 1 – Valores médios encontrados para cada efeito fisiológico........................................ 14
TABELA 2 – Efeito da corrente de 60 Hz em homens em mA.......................................................16
TABELA 3 – Efeitos da densidade de corrente na região de aplicação da mesma no corpo
humano......................................................................................................................................... 22
TABELA 4 – Classificação dos ambientes hospitalares segundo a IEC 13534............................ 29
TABELA 5 – Classificação quanto à alimentação de segurança.................................................. 30
TABELA 6 – Classificação dos ambientes do hospital analisado conforme IEC 13534............... 37
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
EAS – Estabelecimento Assistencial de Saúde
IEC - International Engineering Consortium
NBR – Norma Brasileira
ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas
SisBie – Sistema de Bioengenharia
UTI – Unidade de Tratamento intensivo
ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas
SELV - Safety Extra-Low Voltage
CC – Corrente Contínua
CA – Corrente Alternada
TT – Terra a Terra
TN-S – Terra Neutro System
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................................... 11
2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA.............................................................................................................. 13
2.1 EFEITOS FISIOLÓGICOS DA ELETRICIDADE ........................................................................................... 13
2.1.1 Limiar de percepção .................................................................................................................. 15
2.1.2 Corrente de reação (let-go) ....................................................................................................... 16
2.1.2 Paralisia ventilatória, dor e fadiga ............................................................................................ 17
2.1.2 Fibrilação ventricular ................................................................................................................. 17
2.1.5 Contração sustentada do miocárdio ........................................................................................ 18
2.1.6 Queimaduras e lesões ............................................................................................................... 18
2.1.7 Fibrilação por meio de cateteres .............................................................................................. 18
2.2 PARÂMETROS DE SENSIBILIDADE ........................................................................................................ 19
2.2.1 Frequência .................................................................................................................................. 19
2.2.2 Duração ....................................................................................................................................... 20
2.2.3 Peso corporal ............................................................................................................................. 21
2.2.4 Pontos de aplicação e densidade da corrente ........................................................................ 21
2.3 RISCOS DE CHOQUE ELÉTRICO ........................................................................................................... 22
2.3.1 Macrochoque .............................................................................................................................. 22
2.3.2 Microchoque ............................................................................................................................... 24
2.4 MÉTODOS DE PROTEÇÃO PARA CHOQUES ELÉTRICOS.......................................................................... 26
2.4.1 Normatização na área de segurança elétrica .......................................................................... 27
2.4.2 Instalação elétrica em Unidades de Tratamento Intensivo (UTI) .......................................... 33
2.4.3 Instalação elétrica em centros-cirúrgicos ............................................................................... 33
2.4.4 Instrumentos e recursos para manutenção ............................................................................ 35
3 METODOLOGIA ................................................................................................................................ 36
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO ......................................................................................................... 37
5 CONCLUSÕES .................................................................................................................................. 41
6 SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS................................................................................ 43
7 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS.................................................................................................. 44
11
1 INTRODUÇÃO
O desenvolvimento de novas tecnologias possibilitou para a saúde uma redução da
morbidade e mortalidade de pacientes em estado grave. Por outro lado, o aumento da
complexidade dos dispositivos médicos e a maior utilização em procedimentos resultou em cerca
de 10.000 queixas de lesões a pacientes a cada ano nos Estados Unidos. O uso inadequado dos
equipamentos devido à falta de treinamento e de experiência dos profissionais são apontados
como os principais causadores dessas ocorrências. Além da capacitação dos usuários, os
engenheiros devem elaborar projetos que eliminem ou reduzam as falhas [1].
O número de equipamentos eletromédicos presentes nos hospitais e demais instituições
que prestam serviços na área de saúde bem como seu uso intenso, seja em auxílio a
diagnósticos ou em terapias e intervenções cirúrgicas, torna necessário um trabalho de
monitoramento e adequação no aspecto de segurança elétrica. Tanto nas manutenções
preventivas dos equipamentos quanto na observação das instalações conforme os padrões
estabelecidos em normas.
No decorrer dos anos ocorreu uma ampliação no uso de dispositivos invasivos, em que
parte do equipamento faz contato direto com partes internas do paciente, minimizando ou até
mesmo eliminando a impedância natural da pele e tecidos, fazendo com que correntes de
baixíssima amplitude, da ordem de microampéres, pudessem ser fatais [2]. A gama de
dispositivos tecnológicos utilizada na medicina é cada vez maior, além disso, procedimentos
médicos expõem os pacientes à maiores riscos em comparação com outros ambientes comuns,
portanto Estabelecimentos Assistenciais de Saúde (EAS), que tem por objetivo prestar serviços a
uma parcela da comunidade devem priorizar a eficiência, a qualidade e a segurança.
Com o intuito de aumentar a segurança elétrica em ambientes hospitalares, várias
organizações iniciaram estudos e surgiram normativas que regulamentavam projetos de
equipamentos e construções utilizadas para fins de saúde. No Brasil, a falta de recursos para a
saúde pública, bem como instalações antigas, que foram construídas há décadas em que ainda
não havia regulamentação eficiente torna a segurança elétrica precária [3].
Esta busca pela qualidade ocasionou, na última década, uma corrida das instituições de
saúde para implantar procedimentos que possibilitem a rastreabilidade das informações acerca
dos processos realizados e produtos associados às atividades desenvolvidas. Neste contexto,
12
tratando-se dos EAS’s brasileiros, a pergunta que busca-se responder nesse trabalho é: Como
tem sido tratada a questão segurança? [5]
13
2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
2.1 Efeitos fisiológicos da eletricidade
Ao passar pelo corpo a corrente elétrica pode danificar tecidos e lesioná-los, além de
provocar coágulos nos vasos sanguíneos e paralisar a respiração e músculos cardíacos. Além
disso, pode resultar em morte imediata ou levar o indivíduo a ficar inconsciente. Diversos efeitos
podem acontecer, e se faz necessário conhecer as condições que geram cada um, assim como
fatores que influenciam o agravamento ou variações nos limiares de corrente [2].
O aumento da utilização e aplicação da energia elétrica nas últimas décadas incentivou
pesquisadores de diversos países a estudar de maneira mais minuciosa os efeitos dos choques
elétricos no corpo. Com isso, surgiu na França o primeiro laboratório de ensaios sobre choques
elétricos, e em seguida, na Califórnia novos experimentos começaram a ser realizados. Um dos
estudos pioneiros foi realizado por Charles Dalziel [2].
Charles F Dalziel (1904-1986) foi professor de engenharia elétrica da Universidade da
Califórnia em Berkeley e realizou diversos estudos e artigos que auxiliaram a comunidade
científica em questões relacionadas aos efeitos da eletricidade no corpo humano. Conduziu
muitos experimentos, em humanos e em animais, onde conseguiu determinar limites de correntes
e tensões para diferentes tipos de manifestação de efeitos da eletricidade [4].
Para que ocorra efeito fisiológico, o corpo do indivíduo deve fazer parte de um circuito
elétrico. A corrente deverá percorrer um caminho, entrando por um ponto e saindo por outro. Os
efeitos causados pela passagem da corrente elétrica através do corpo humano dependem,
basicamente, de cinco fatores [5]:

Intensidade da corrente (medida em Amperes)

Duração do choque (em segundos)

Freqüência do sinal (em Hertz)

Densidade da corrente (em miliAmperes/mm2 )

Caminho percorrido pela corrente (por exemplo, entre braços, perna e braço, ...).
14
A intensidade da corrente é proporcional à tensão aplicada dividida pela soma das
impedâncias dos tecidos do corpo e as interfaces de entrada e saída, sendo que a maior
impedância oferecida é normalmente a da pele. Ao fluir corrente pelo corpo, três fenômenos
podem ocorrer: (a) estimulação elétrica dos tecidos (músculos e nervos), (b) aquecimento do
tecido ou (c) queimaduras e danos nos tecidos devido à alta tensão e correntes elevadas.
A fim de analisar detalhadamente os efeitos fisiológicos de acordo com o aumento da
magnitude da corrente elétrica foi realizado um estudo considerando-se a corrente aplicada entre
as mãos de um indivíduo de 70 kg, por um período de 1 a 3 segundos na frequência de 60 Hz. A
figura 1 mostra os resultados: [1]
Dentre as várias formas de manifestação da eletricidade em seres vivos, Dalziel buscou
trabalhar com até quatro faixas: percepção, reação, capacidade de soltar e fibrilação ventricular.
Figura 1: Efeitos fisiológicos da eletricidade
Fonte: [1]
A tabela a seguir representa a média de valores encontrados e os efeitos possíveis para
cada faixa de intensidade de corrente nas condições do experimento.
Tabela 1: Valores médios encontrados para cada efeito fisiológico
Corrente
Efeito fisiológico
Menor que 2 mA
Imperceptível
Entre 2 mA e 10 mA
Limiar de percepção
6 mA a 100 mA
Corrente de reação
15
A partir de 10 mA
Paralisia respiratória, fadiga e dor.
A partir de 75 mA
Pode desencadear fibrilação ventricular
A partir de 1 A
Pode causar contração sustentada do miocárdio, bem como
queimaduras e lesões.
2.1.1 Limiar de percepção
Nas condições estabelecidas no estudo, quando a densidade de corrente é suficiente
para estimular músculos e terminações nervosas, o indivíduo possui a sensação de
“formigamento”. Este seria o limiar de percepção, que varia entre 2 mA a 10 mA e de acordo com
as condições de cada pessoa, tal como umidade nas mãos que pode apresentar valores
inferiores. Correntes abaixo de 100 uA são perceptíveis se aplicadas diretamente na mucosa.
Em 1933 GordonThompson publicou um teste realizado com 40 homens e mulheres a fim
de analisar a variabilidade dos limiares de percepção [2]. Para os homens o valor médio obtido
foi de 1,1 mA, já para as mulheres a média foi cerca de dois terços desse valor,
aproximadamente 0,7 mA. O menor valor de corrente percebido no estudo foi de 500 uA. O
gráfico da figura 2 representa os valores obtidos.
Figura 2: Limiar de percepção para corrente de 60 Hz
16
Fonte: [2]
A tabela 2 mostra os dados organizados em tabela sobre os efeitos percebidos
para cada gênero, sendo possível observar que os efeitos são causados nas mulheres em
correntes com intensidades inferiores ao dos homens. Essa diferença tende a aumentar
proporcionalmente à intensidade do choque.
Tabela 2: Efeitos da corrente de 60 Hz em homens e mulheres (mA)
Fonte: [4]
2.1.2 Corrente de reação (let-go)
A corrente de let-go é definida como o menor valor necessário para provocar movimentos
involuntários no indivíduo. Ao se aumentar esse valor, a pessoa passa a não conseguir soltar do
ponto em que a corrente é aplicada, ou seja, ela não consegue soltar os eletrodos de aplicação O
limiar mínimo observado no estudo foi de 6 mA [1].
A variação dos valores da corrente de reação também foi observada em uma pesquisa
mais recente e através da figura 3 observa-se que a faixa de variabilidade da corrente de reação
é maior que a do limiar de percepção, percebida através da maior inclinação das retas.
17
Figura 3: Distribuição do limiar de percepção e corrente de let-go
Fonte: [1]
2.1.2 Paralisia ventilatória, dor e fadiga
Maiores níveis de corrente causam contração involuntária dos músculos do peito
causando dor e fadiga, podendo resultar em asfixia em caso de exposição prolongada ao choque.
Ao se aplicar corrente de magnitude entre 18 mA e 22 mA ocorre a parada respiratória podendo
culminar em morte [2].
2.1.2 Fibrilação ventricular
O coração é um músculo que dispõe de um conjunto de cavidades em seu interior, de
maneira a atuar como uma bomba hidráulica, tendo como fluido o sangue. As propriedades de
contração das fibras que constituem o miocárdio garantem seu acionamento, baseadas em
processos de despolarização e polarização. A fibrilação ventricular é um tipo de arritmia cardíaca
que ocorre quando um impulso estimula parte do ventrículo causando despolarização de forma
que a propagação da atividade elétrica é alterada [2].
Determinada quantidade de corrente que flui no peito do indivíduo pode atingir o coração,
e caso ela seja suficiente para excitar apenas parte do músculo cardíaco, a propagação natural
18
de impulso elétrico é interrompida. Caso essa interrupção dure, ocorre fibrilação seguida da
interrupção do bombeamento e morte [1].
Fibrilação ventricular é uma das principais causas de morte devido a choque elétrico,
sendo que o limiar de corrente para desencadeá-la varia de 75 mA a 400 mA para um indivíduo
de tamanho médio. Há também uma relação entre a duração do choque e a probabilidade de
fibrilação ventricular.
2.1.5 Contração sustentada do miocárdio
Quando a corrente é suficiente para provocar a contração total do músculo cardíaco ele
para de funcionar, enquanto a aplicação não é interrompida. Alguns estudos realizados com
animais revelam que correntes entre 1 A e 6 A já provocam esse fenômeno, sendo que não foram
constatados danos irreversíveis utilizando aplicações breves com essas intensidades [1].
2.1.6 Queimaduras e lesões
Pouco se sabe ainda sobre os danos causados por correntes superiores a 10 A,
principalmente as de curta duração. Sabe-se que a impedância da pele é elevada e o
aquecimento resistido dela causa queimaduras, principalmente nos pontos de aplicação da
corrente. Tensões superiores a 240 V podem causar perfurações na pele. Já o cérebro e tecidos
neurais perdem a excitabilidade quando atingidos por altas correntes. Além disso, correntes
excessivas podem provocar contrações fortes o bastante para romper ligamentos musculares dos
ossos [4].
2.1.7 Fibrilação por meio de cateteres
Tecnologias invasivas são cada vez mais utilizadas em procedimentos médicos.
Monitoramento de pressão sanguínea, marca-passo e cateterismo são alguns exemplos comuns
no ambiente hospitalar. Apesar das facilidades promovidas por tais tecnologias, o risco de
19
choques com intensidades de correntes baixas é grande caso não sejam tomadas as medidas de
segurança.
A impedância elevada da pele é eliminada ou reduzida consideravelmente ao se utilizar
equipamentos invasivos. A introdução de cateteres no sistema circulatório ou até mesmo
diretamente no coração a fim de realizar medidas de hemodinâmica acrescenta um fator de risco
de fibrilação no paciente, devido à circulação de corrente pelo cateter [2]. Foi realizado um estudo
em 37 pacientes, pelo pesquisador Snider, onde se detectou um limiar de fibrilação na faixa de
108 uA e 250 uA através da utilização de um cateter intracardíaco. Com base nesse e outros
estudos que foram realizados na área de segurança elétrica, ficou estabelecido na norma o valor
de 10 uA como limite seguro para o homem [3].
2.2 Parâmetros de sensibilidade
Alguns parâmetros além da intensidade da corrente são importantes para análise dos
efeitos fisiológicos da eletricidade. A impedância do corpo, frequência e duração da corrente são
alguns deles, estudados a fim de se estabelecer limites aceitáveis aos indivíduos [1].
Em ambientes hospitalares é ainda mais necessário o conhecimento de outros
parâmetros que influenciem a sensibilidade e efeitos de choques elétricos, pois trata-se de um
local onde há maior circulação de pessoas em condições variadas e um grande número de
equipamentos variados que garantem muitas vezes a sobrevivência de pacientes.
2.2.1 Frequência
O efeito da frequência sobre a corrente de reação é apresentado na figura 4. As curvas 1,
25, 50, 75 e 99.5 indicam a probabilidade (%) da ocorrência de perda de controle motor entre
todos os indivíduos envolvidos nos estudos [5]:
20
Figura 4: Gráfico da corrente de let-go X frequência
Fonte: [1]
O gráfico da figura mostra a corrente de reação variando com o aumento da frequência.
Os menores valores dessa corrente estão presentes entre 50 e 60 Hz, que são os valores
comerciais das linhas de energia, logo as frequências utilizadas na rede de alimentação de
hospitais. Em frequências até 10 Hz a corrente de perda de controle motor tende a aumentar o
valor, provavelmente porque os músculos conseguem relaxar parcialmente durante parte de cada
ciclo [1]. Para correntes a partir de 100 Hz a corrente apresenta aumento novamente [2].
Portanto, frequências elevadas causam menos efeitos no organismo aumentando assim a
intensidade de corrente suportada sem causar danos. Em 5000 Hz a corrente de reação é mais
de três vezes superior ao valor presente em 60 Hz. Considera-se que correntes com frequência
superior a 300 Hz dificilmente afetam o miocárdio [2].
2.2.2 Duração
Estudos realizados mostraram a relação entre a duração do choque elétrico e o risco de
ocorrer fibrilação ventricular [5]. Dalziel e Lee realizaram experimentos com animais, e concluíram
21
ser necessária uma menor intensidade de corrente à medida que se aumenta a duração do
choque. Para os testes foram utilizados cães e carneiros e aplicada uma corrente com frequência
de 60 Hz [2].
2.2.3 Peso corporal
Diversos estudos utilizando animais concluíram que o limiar de fibrilação aumenta com o
peso corporal. A corrente de fibrilação pode aumentar de 50 mA rms em cachorros de 6 Kg para
130 mA rms em cachorros com 24 Kg. Apesar de muito importantes esses estudos não são
conclusivos, pois são feitos em animais não em humanos, podendo-se obter assim uma
aproximação apenas [1].
2.2.4 Pontos de aplicação e densidade da corrente
Ao se aplicar corrente em dois pontos da superfície do corpo, apenas uma pequena parte
flui pelo coração. O valor da corrente necessária para provocar fibrilação ventricular aplicando-se
a corrente em pontos da superfície é superior, comparado à intensidade necessária ao se aplicar
o choque diretamente no coração [1].
Caso a resistência da pele seja eliminada ou reduzida é necessária uma tensão menor
para se observar os efeitos fisiológicos do choque. Por isso pacientes submetidos a técnicas
invasivas estão mais susceptíveis à choques diretamente no músculo cardíaco [1].
O efeito da corrente nos tecidos está relacionado também à densidade, ou seja, a relação
da intensidade de corrente com a área de contato no corpo humano. A tabela abaixo mostra os
valores de densidade e os respectivos efeitos [5]:
22
Tabela 3: Efeitos da densidade de corrente na região de aplicação da mesma, ao corpo humano
Densidade de Corrente
Efeito
Abaixo de 10 mA/mm2
Em geral não são observadas alterações na pele.
Entre 20 e 50 mA/mm2
Coloração marrom na pele na região de contato.
No caso de períodos maiores que 10 segundos, são
observadas pequenas bolhas (blisters) na região de aplicação
da corrente.
Acima de 50 mA/mm2
Possibilidade de carbonização dos tecidos.
Fonte: [5]
2.3 Riscos de choque elétrico
Um hospital é um ambiente bastante complexo, principalmente no aspecto segurança
elétrica, pois nele coexistem diversos tipos de equipamentos, desde os utilizados em ambientes
domésticos como luminárias, fogões, fornos, ventiladores, ares condicionados e computadores
até equipamentos eletromédicos [3].
Diversas situações de riscos elétricos provocados por equipamentos eletromédicos sejam
eles invasivos ou não e instalações elétricas merecem atenção. As pessoas que frequentam o
ambiente – pacientes, equipe médica, enfermeiros, visitantes e funcionários – podem ser
afetadas, pois estão expostas [2]. Por isso, se faz necessário uma análise de riscos de
macrochoque e microchoque, a fim de evitá-los com medidas de segurança específicas para
cada situação.
2.3.1 Macrochoque
Macrochoques ocorrem quando o contato elétrico acontece sem ultrapassar a barreira da
pele. Nesses casos a corrente percorre um caminho de impedância elevada, reduzindo a
intensidade da corrente para uma mesma tensão. Esses fatores colaboram para reduzir o risco
de fibrilação ventricular [1]. A figura 5 mostra o caminho da corrente nesses casos.
23
Figura 5: Situação de macrochoque
Fonte: [5]
Os estudos sobre riscos de macrochoque datam de muito tempo [4]. O número de
acidentes que muitas vezes culminam em morte foi determinante para despertar o interesse da
comunidade científica no assunto, tanto para buscar compreender e determinar os efeitos da
corrente no ser humano, como para estabelecer normas e requisitos de segurança.
Em um ambiente hospitalar tanto profissionais de saúde e visitantes como pacientes
estão sujeitos à macrochoques, por isso os equipamentos eletromédicos são projetados
buscando minimizar contato das pessoas com tensões que oferecem risco. Com o objetivo de
orientar engenheiros em relação à segurança elétrica e os efeitos da corrente elétrica a norma
IEC 60479 trata dos danos causados, para CC e CA entre 15 Hz e 100 Hz [6].
As falhas elétricas nos equipamentos eletromédicos possuem diversas causas possíveis,
dentre elas defeitos de projeto, má conservação da tecnologia, instalação elétrica inadequada, ou
até condições inadequadas para o funcionamento. Além disso, o contato com fluidos como
sangue, urina e água pode aumentar o risco de choques [3].
A maioria dos equipamentos eletromédicos possuem partes condutivas de metal, como
chassis e gabinetes, aos quais podem entrar em contato com profissionais da saúde e pacientes.
Em caso de não aterramento dessas partes de metal, por exemplo, quando há rompimento do
condutor de proteção, e o indivíduo tocar simultaneamente na parte de metal do equipamento e
em um objeto aterrado ocorrerá um macrochoque. Essa corrente pode ocasionar de apenas um
desconforto até morte caso atinja o coração ou outras partes vitais [7].
24
2.3.2 Microchoque
Diversas tecnologias invasivas são utilizadas em ambientes hospitalares, introduzindo
assim o risco de microchoque. Nesses casos a barreira natural da pele é ultrapassada,
eliminando ou reduzindo a impedância. Como resultando tem-se a corrente fluindo por um
caminho de baixa impedância [1]. Tais fatores fazem com que correntes de intensidade da ordem
de microampéres sejam prejudiciais ao indivíduo, principalmente nos casos de procedimentos
intracardíacos, devido à densidade de corrente aplicada sobre o tecido [5].
Um exemplo de procedimento invasivo comum é o cateterismo, em que um cateter é
levado através de veia ou artéria para dentro do coração. Nessas situações, caso ocorra falha
devido a ruptura da isolação e perda do aterramento, pode ocorrer uma descarga elétrica
diretamente no coração levando o paciente a óbito [3].
A figura abaixo mostra o esquema de aterramento de um equipamento invasivo com bom
funcionamento. Possui baixíssima impedância, bem inferior ao valor de impedância do corpo,
portanto a corrente não flui pelo coração, o que poderia ser fatal [1].
Figura 6: Situação em que o condutor terra está intacto
Fonte: [1]
25
Em caso de ruptura do condutor de proteção a corrente flui diretamente para o coração,
pois não possui um caminho de menor impedância. A figura abaixo ilustra essa situação, em que
ocorre um microchoque no paciente.
Figura 7: Situação em que o condutor terra está rompido
Fonte: [1]
Aplicando em uma situação exemplo dentro de um hospital, considera-se um paciente
que esteja utilizando um marca-passo externo temporário sendo monitorado por um ECG e
acomodado em uma cama motorizada. Caso ocorra a perda do aterramento do circuito presente
na cama as estruturas metálicas ficarão levemente energizadas devido à corrente de fuga, não
atingindo diretamente o paciente, pois estará isolado pelo colchão. No entanto, caso a enfermeira
toque o marca-passo e a cama simultaneamente, pode haver uma descarga elétrica diretamente
no coração causando fibrilação ventricular [1]. É possível que não se descubra a real causa do
incidente, pois os baixíssimos valores de corrente seriam imperceptíveis à enfermeira. Nota-se
então, a dificuldade de se quantificar e levantar dados a respeito de acidentes envolvendo
microchoque, já que podem muitas vezes não descobrir o real causador dos danos e incidentes
[2].
Testes feitos com animais resultaram que correntes com cerca de 20 µA já são capazes
de provocar fibrilação ventricular. Outros testes foram realizados, porém o valor de 10 µA é
considerado um limiar seguro para prevenção de microchoque [1]. Observa-se que são valores
muito baixos, porém com consequências sérias para os indivíduos.
A NBR 13534 considera como valor seguro para prevenção do risco de microchoque 50
µA [8]. Esta norma estabelece requisitos mínimos de segurança para instalações elétricas em
estabelecimentos assistenciais de saúde, situados em hospitais, ambulatórios, unidades
sanitárias, clínicas medicas e odontológicas, veterinárias, entre outros. Complementa, portanto, a
26
série de normas NBR IEC 601 que aliadas aos requisitos de equipamentos eletromédicos regem
a segurança no ambiente do paciente [8].
Em ambientes como UTI e centros cirúrgicos a preocupação com ocorrência dessas
correntes de microchoque deve ser maior por se tratarem de locais onde são realizados diversos
procedimentos invasivos com mais frequência [4]. Ao se realizar cirurgias, anestesias e utilizar
tecnologias de monitoramento em que ocorre o rompimento da barreira natural da pele o paciente
fica mais exposto e o risco de choque aumenta consideravelmente, bem como a gravidade das
consequências.
2.4 Métodos de proteção para choques elétricos
Após analisar os diversos efeitos da corrente no ser humano, os parâmetros que
influenciam a sensibilidade e algumas situações de risco de choques elétricos principalmente em
estabelecimentos de saúde faz-se necessário discutir os métodos de segurança elétrica para
evitar tais riscos. É notória a evolução relacionada ao que se sabe de segurança elétrica e sua
importância, perceptível na literatura tanto em artigos científicos como normas e padrões.
Aspectos presentes nos equipamentos eletromédicos, equipamentos comuns até
instalação elétrica são decisivos para se prevenir microchoques e macrochoques. Deve, portanto,
ser uma prioridade e englobam questões do projeto da estrutura, compra dos equipamentos,
manutenções corretivas e preventivas em dia, bem como observação das normas vigentes.
Em hospitais o aterramento é fundamental para o bom funcionamento dos diversos
equipamentos eletromédicos e principalmente para se minimizar riscos de choques elétricos. Pela
norma NBR 13534 os esquemas de aterramento permitidos são TT-C, TN-S e IT médico, não
sendo permitidos TN-C e TN-C-S [8].
A NBR 13534 é um conjunto de requisitos mínimos e específicos para estabelecimentos
de saúde, sendo, portanto um complemento a NBR 5410 que apresenta aspectos mais gerais.
Essa norma se aplica tanto a construções novas como reformas e se referem às instalações [8].
Outra norma importante é a NBR IEC 601, que consta de prescrições gerais de segurança para
equipamentos eletromédicos [9]. A seguir serão discutidos mais detalhadamente alguns aspectos
dessas e outras normas no setor de segurança elétrica.
27
2.4.1 Normatização na área de segurança elétrica
Norma são documentos que contém requisitos obrigatórios. O desenvolvimento e efetiva
adoção dos códigos para segurança elétrica em ambientes de saúde passou por um longo
processo e continua até hoje. Através de diversos casos acidentes, alguns comprovados e outros
não, passou-se a estudar o assunto e a comunidade científica foi de grande importância nesse
aspecto [1].
Por algum tempo, normas mais gerais como a NBR – 0534 (Requisitos Gerais para
Material de Instalações Elétricas) e a NBR – 5410 (Norma para Instalações Elétricas de Baixa
Tensão) eram utilizadas para projetos de estabelecimentos de saúde, não havendo normas
específicas para esse tipo de ambiente. Dependia, portanto, da experiência dos engenheiros
projetistas em adaptar os requisitos para as necessidades de hospitais e clínicas. Em 1995 foi
elaborada e publicada a IEC 13534 pela ABNT e COBEJ, através da Comissão de Estudos de
Instalações Elétricas em Estabelecimentos Médico-Hospitalares com o objetivo de regulamentar
os requisitos específicos para esses recintos [4]. As normas gerais continuaram a ser aplicadas,
juntamente com as específicas complementares [8].
A IEC 13534 por ser mais específica traz alguns conceitos importantes para o
entendimento e aplicação dos requisitos de segurança. O primeiro é a definição de ambiente de
paciente, demonstrado na figura 8, que segundo a norma compreende toda a região que se
estende até 1,5 m além do local onde são realizados exames ou tratamento de paciente, onde
pode ocorrer contato intencional ou não entre o paciente e equipamento ou qualquer outra
pessoa que possa estar tocando o equipamento [8].
28
Figura 8: Ilustração da ambiente do paciente
Fonte: [8]
Segundo a norma estabelecimento assistencial de saúde ou estabelecimento de saúde
são os destinados ao atendimento médico, de enfermagem e paramédico (exame, tratamento,
monitoração, transporte, etc.) de pessoas, aos quais se aplicam essa IEC [8].
Instalação elétrica para estabelecimento assistencial de saúde é o conjunto de
equipamentos devidamente interligados e adequadamente dispostos dentro de um ambiente
hospitalar, com o objetivo suprir, transformar, armazenar, distribuir e utilizar a energia elétrica de
modo a ser compatível com as necessidades específicas, tanto terapêuticas como para
diagnóstico. Os equipamentos eletromédicos são regidos por outra norma, a NBR IEC 601-1 [8]:
Para se evitar choques elétricos são necessários dois aspectos:
29
1. Isolar eletricamente por completo o paciente e separá-lo de quaisquer objetos aterrados,
ou então,
2. Manter todas as superfícies condutivas ao seu alcance a valores seguros de diferença de
potencial e evitando que ele faça parte de um circuito por onde circule corrente capaz de
provocar danos.
Utilizando aterramento e proteção adequados limita-se o aumento de tensão na carcaça
dos equipamentos em relação a outros dispositivos aterrados, garantindo segurança ao paciente.
Um dos principais objetivos do aterramento é impor um caminho de impedância baixa para a
corrente em caso de falhas [2].
Para aplicação correta das normas é preciso observar a classificação dos ambientes do
hospital, separados em grupos com características distintas. Essa separação visa melhor
distribuir os requisitos de acordo com a necessidade dos locais.
O grupo 0 caracteriza recintos no qual não se utiliza partes aplicadas de equipamentos
eletromédicos alimentados pela rede. O grupo 1 inclui locais com o uso de equipamentos
eletromédicos, sem aplicação cardíaca direta. Por último, recintos que utilizam tais equipamentos
com aplicação cardíaca direta se enquadram no grupo 2. A norma contém uma tabela que
classifica os locais de acordo com o grupo que pertencem, indispensáveis para o cumprimento
dos requisitos [8].
Tabela 4: Classificação dos ambientes hospitalares segundo a IEC 13534
Local
Grupo 0
Lavabo cirúrgico
X
Grupo 1
Enfermaria
X
Sala de parto
X
Sala de endoscopia
X
Sala de exame ou tratamento
X
Centro de material esterilizado
Grupo 2
X
Sala cirúrgica
X
Sala de preparação cirúrgica
X
Sala de cateterismo cardíaco
X
Sala de angiografia
X
Sala de terapia intensiva
X
Sala de hemodiálise
X
30
Sala de ECG, EMG e EEG
X
Fonte: Adaptada de [8]
Outra classificação é a referente à classe de alimentação de segurança presente para os
equipamentos eletromédicos do local, considera-se o tempo necessário para passar da
alimentação normal para a alimentação de segurança. A tabela 5 está presente na norma, em
que apresenta as classes [8]:
Tabela 5: Classificação quanto à alimentação de segurança
Fonte: [8]
O conceito de equipotencialidade também é de grande importância para garantir
segurança elétrica, principalmente no ambiente do paciente. De acordo com Santana,
equipotencialização é uma forma de manter interligados partes metálicas e objetos condutivos
com o intuito de permanecerem com o mesmo potencial [4]. As ligações equipotenciais se
classificam em principal e suplementar.
A ligação equipotencial principal está relacionada à canalizações metálicas utilizadas para
água, gás, ar condicionado e outros elementos dessa natureza. Já a ligação suplementar é
aplicada a partes condutivas estranhas à instalação elétrica [4], que constituem elementos
capazes de assumir um determinado potencial elétrico inclusive o potencial de terra.
A NBR 13534 prevê ligação equipotencial para os recintos do Grupo 1 e Grupo 2 com o
objetivo de equalizar os diferentes potenciais entre os elementos que seguem:
a) Barra PE (barra de condutores de proteção);
b) Elementos condutores estranhos à instalação elétrica;
c) Blindagens contra interferências;
d) Malha metálica de pisos condutivos;
31
e) Luminárias cirúrgicas que sejam alimentadas em SELV
f) Barra de ligação equipotencial.
g) Mesas cirúrgicas não elétricas
Ficam excluídos dessa ligação equipotencial elementos situados acima de 2,5 m do piso.
De acordo com a norma a barra de equipotencialidade deve estar localizada nas
proximidades de cada quadro de distribuição, sendo que as conexões devem ser visíveis e
permitirem a desconexão individual de cada conexão. O condutor de equipotencialidade pode ser
considerado um condutor de proteção, dependendo do tipo de elemento que é ligado ao
aterramento. Considera-se condutor de proteção aquele ligado à barra de aterramento presente
no quadro de distribuição, conectado ao terminal PE das tomadas de corrente e terminais de
aterramento dos equipamentos. O que liga elementos condutores estranhos à instalação à barra
de ligação equipotencial do quadro consiste no condutor de equipotencialidade [8].
De acordo com a NBR 13534 o valor seguro de corrente de microchoque é considerado
50 µA e assumindo uma resistência do corpo do paciente de 1 kΩ, a diferença de potencial entre
a massa do equipamento eletromédico e a barra de ligação equipotencial deve ser limitada a 50
mV. A diferença de 20 mV é referente à instalação elétrica, como as tomadas de corrente. Os 30
mV restantes aplicam-se ao equipamento e seu cordão de alimentação. Quando coexistirem em
um hospital ou clínica os esquemas TT, TN e IT, nem sempre é possível verificar essa diferença
de potencial na prática. A dificuldade de acesso, necessidade de cabos longos são alguns
obstáculos na realização dessas medidas, bem como o fluxo constante de médicos e pacientes.
Os condutores de proteção inclusive os de equipotencialidade devem ser da cor verdeamarela e a documentação da instalação elétrica deve ser atualizada à medida que os serviços
forem executados, estando disponíveis para eventuais inspeções quando necessário.
As instalações cobertas pela norma devem se submeter a verificações quando novas ou
após qualquer reparo ou reforma. Deve-se realizar:
a) Ensaio de funcionamento dos dispositivos supervisores de isolação e dos sistemas de
alarme das instalações;
b) Verificação, mediante inspeção visual, da seleção e ajuste dos componentes para
obtenção de uma correta seletividade para as instalações de segurança, classificando
cada local de acordo com a norma e aplicando de maneira devida os requisitos de
segurança;
32
c) Medições e verificações a fim de comprovar a conformidade de ligação equipotencial
suplementar. Deve-se utilizar para as medições um voltímetro que indique valores
eficazes cuja resistência interna seja maior ou superior à 1kΩ e cuja faixa de
frequências não seja maior que 1 kHz.
Essas prescrições devem ser repetidas no máximo a cada 12 meses.
Outra exigência da norma se aplica a locais do Grupo 2 que possuem IT-médico. Esses
locais devem ser equipados com um dispositivo supervisor de isolamento (DSI) que preencha os
requisitos seguintes [8]:
1. Resistência interna CA deve ser de no mínimo 100 kΩ;
2. a tensão de medição não deve ultrapassar 25 V;
3. a corrente de medição não deve ultrapassar 1 mA, mesmo sob condições de falta;
4. e a indicação de queda da resistência de isolamento deve acontecer antes mesmo de
se atingir 50 kΩ, ou no máximo até esse valor.
Os equipamentos eletromédicos diversos, presentes nos estabelecimentos de saúde
merecem atenção, pois estão presentes em praticamente todos os ambientes e são essenciais
para atuação do corpo clínico. Cientes da necessidade e urgência por uma Norma Geral que
regulamentasse esses equipamentos e garantisse a segurança dentro de hospitais e clínicas, em
1997 foi votada a primeira edição da IEC 601-1, representando a primeira abordagem para o
problema [10].
Com o tempo, a aplicação recorrente da norma fez com que surgisse a necessidade de
aperfeiçoamento, que ocorreu juntamente com sua ampla utilização em diversas nacionalidades.
Com isso, já consta de publicação em mais de 12 línguas diferentes e faz parte da normatização
nacional de diversos países [9]. Essa norma trata principalmente de aspectos relacionados à
segurança, sendo necessária sua observação ao se considerar o assunto segurança elétrica em
estabelecimentos de saúde.
A IEC 601 apresenta os ensaios necessários para verificação dos itens de segurança
elétrica, bem como as condições em que devem ser realizados. O objetivo principal é evitar
choques para os pacientes e outras pessoas que estejam em contato com os equipamentos.
Existem normas gerais que regulamentam e também são aplicáveis, contudo equipamentos
eletromédicos exigem um nível proteção maior [9].
A norma específica classifica os equipamentos de acordo com o tipo de proteção contra
choques elétricos – Classe I ou Classe II – e quanto ao grau de proteção – Tipo B, BF e CF. Com
isso, é possível aplicar os requisitos e ensaios de acordo com as necessidades [3].
33
A correta utilização dos equipamentos eletromédicos e a observação das condições
exigidas por eles para funcionamento adequado e seguro são indispensáveis para se evitar riscos
e falhas. Para isso são necessárias manutenções corretivas e preventivas, e a realização de
testes de segurança elétrica regularmente seguindo os parâmetros das normas [3].
Cursos de treinamento da equipe médica devem ser realizados frequentemente e a
conscientização da importância de se utilizar de maneira correta cada tecnologia. Além disso, a
equipe que realiza as manutenções também deve ser treinada, e ter à disposição os aparatos
necessários para realizar os ensaios prescritos nas normas. Analisadores de segurança elétrica
são fundamentais na realização dos testes, contudo precisam estar calibrados para que se façam
confiáveis.
2.4.2 Instalação elétrica em Unidades de Tratamento Intensivo (UTI)
As Unidades de Tratamento Intensivo (UTIs) são locais de constante monitoração de
pacientes em estado crítico. Diversos equipamentos eletromédicos estão presentes, tecnologias
invasivas e complexas que devem ser seguras, tendo em vista a vulnerabilidade dos pacientes.
As UTIs classificam-se como ambientes do Grupo 2 e enquadram-se nas classes 0,5 e 15 e
exigem instalações elétricas muito confiáveis e sem interrupção no fornecimento de energia [3].
Essas unidades são normalmente divididas em neonatal, coronariana, pediátrica e adulta.
Todas possuem as mesmas exigências de requisitos de segurança [3]. Recomenda-se, portanto
o sistema IT-médico para os circuitos destinados aos equipamentos eletromédicos, contudo são
permitidas as ligações TN-S e TT [3].
Todas as estruturas metálicas não pertencentes à instalação devem ser ligadas ao
sistema de equipotencialização, bem como haver um eficiente sistema de emergência capaz de
prover energia após 0,5 segundos após a falta [8].
2.4.3 Instalação elétrica em centros-cirúrgicos
Os centros cirúrgicos são compostos por salas de cirurgia, sala de preparação cirúrgica,
sala de recuperação pós-cirúrgica, lavabo cirúrgico e área de circulação. As salas cirúrgicas são
34
as únicas que se classificam como pertencentes ao Grupo 2 e classes 0,5 e 15 [8]. São os locais
em que há maior número de equipamentos eletromédicos aplicados aos pacientes, sendo
importante que não ocorra imprevistos ou acidentes decorrentes da não observação dos
requisitos para instalação elétrica.
As instalações das salas cirúrgicas exigem maior atenção, pois devem ser extremamente
confiáveis, seguras e com fornecimento ininterrupto de energia tanto para os equipamentos
eletromédicos quanto para o sistema de iluminação. Os requisitos exigidos são equivalentes aos
das Unidades de Atendimento Intensivo, com sistema de equipotencialização eficiente.
Os outros locais do centro-cirúrgico pertencentes ao Grupo 1, como sala de preparação,
sala de recuperação pós-cirúrgica devem apresentar as mesmas características das salas
cirúrgicas, com exceção ao tempo de ativação do sistema de emergência, podendo ser de 15
segundos. Os lavabos e áreas de circulação dos centros-cirúrgicos pertencem ao Grupo 0 e não
exigem requisitos como sistema de equipotencialização, devendo seguir as normas
convencionais para instalações elétricas, respeitando as necessidades dos recintos [3].
A NBR 5410 prescreve para qualquer tipo de projeto que se deve considerar diferenciar o
circuito de iluminação do de força [11]. Para recintos do Grupo 2 esse requisito deve estar
presente, devido as necessidades de cada circuito individualmente [8]. Nesse aspecto, portanto,
é possível perceber de maneira clara o caráter complementar das normas gerais e específicas,
pois ambas devem ser observadas.
Nas salas cirúrgicas, caso seja adotado o sistema IT-Médico, é necessário haver um
quadro de força individual para cada local [8]. Acrescenta-se ainda que as tomadas de força das
salas de cirurgia devem estar localizadas a no mínimo 1,50 m do piso, e nos casos em que não
for possível elas devem ser lacradas e protegidas [8]. Além disso, o uso de extensões tanto em
centros cirúrgicos como em Unidades de Atendimento Intensivo é proibido [11].
Com o intuito de eliminar cargas eletrostáticas que poderiam influenciar no risco de
explosões, o piso das salas de cirurgias deve oferecer um caminho para escoamento para as
correntes elétricas. Essas cargas são geradas pelo atrito de materiais isolantes e dependem de
alguns fatores como umidade do ar e caminho elétrico para que sejam eliminadas. Por outro lado,
pisos condutivos oferecem risco em caso de toques acidentais em partes vivas da rede elétrica
ou equipamentos. Por isso, os pisos das salas de cirurgia devem possuir qualidade
semicondutivas. Nesse caso, essa superfície condutiva deve estar conectada também ao sistema
de equipotencialidade [3].
35
2.4.4 Instrumentos e recursos para manutenção
Para garantir segurança elétrica em ambiente hospitalar, é necessário utilizar alguns
instrumentos que possibilitam realizar manutenções preventivas e corretivas nas instalações e
equipamentos eletromédicos utilizados. A grande variedade de equipamentos e instalações
presentes em hospitais exige que sejam realizados testes constantes para verificação do
funcionamento, buscando nas normas os parâmetros seguros exigidos.
Analisadores de segurança elétrica possuem a função de verificar as condições de
segurança elétrica dos aparelhos eletromédicos, e devem estar em conformidade com as
normas, por exemplo, a IEC 601. Fornecem os valores de corrente de fuga dos equipamentos,
possibilitando realizar os testes para reduzir riscos de choques [2]. Outros instrumentos como
multímetros, instrumento de medição de resistência de isolamento e osciloscópio são necessários
para análise de desempenho.
Existem também os analisadores de desempenho de bisturis e cardioversores,
possibilitando calibrar esses equipamentos e verificar valores de corrente de fuga. O correto
funcionamento dos equipamentos, associado ao uso adequado são indispensáveis para redução
de falhas e riscos de choques elétricos [2]. Portanto, manutenções preventivas e corretivas
devem ser realizadas com frequência, utilizando para isso equipamentos calibrados e em
conformidade com as normas atualizadas.
36
3 Metodologia
O estudo aconteceu em um Hospital de alta complexidade da cidade de Uberlândia, onde
foram realizadas algumas visitas e testes acompanhados pelos técnicos e engenheiros
responsáveis pelas manutenções, com o intuito de fazer um levantamento das instalações
elétricas e análise dos aspectos referentes à segurança.
Trata-se de um hospital com grande fluxo de pacientes, pois atende a cidade e
municípios vizinhos, e equipamentos eletromédicos de diversos tipos. O hospital possui um setor
específico onde são realizadas as manutenções corretivas e preventivas dos equipamentos e
instalações. Ele está em funcionamento desde o ano de 2005 e sua equipe é composta por
técnicos e engenheiros, subdivididos por área de atuação: mecânica, serralheria, arquitetura,
almoxarifado, eletrônica e elétrica. Os dois últimos setores englobam os aspectos tratados nesse
trabalho.
As manutenções preventivas e corretivas dos equipamentos eletromédicos e instalações
do hospital passam pelo referido setor, onde são analisados e corrigidos ou repassados à
terceiros.
Foram escolhidos ambientes dentro do hospital para análise de alguns aspectos de
segurança elétrica presentes nas normas. O centro-cirúrgico, UTI neonatal, UTI coronariana, UTI
pediátrica, UTI adulta e salas de hemodinâmica. São recintos de grande circulação de pacientes
em estado grave e muitas vezes expostos a tratamentos invasivos, além de diversos outros
equipamentos eletromédicos.
São diversas normas existentes e cada uma possui muitos aspectos a serem analisados,
por isso, nas visitas foram selecionados alguns requisitos para o levantamento e observação,
sendo apresentados os pontos mais relevantes observados. Aspectos da NBR 13534 foram
observados nas instalações, principalmente os referentes ao sistema de equipotencialização.
Outras normas mais gerais como a NBR 5410 e NR 10 também foram consideradas na análise.
Com relação aos equipamentos eletromédicos, foi feita uma análise das manutenções
realizadas com o intuito de reduzir riscos de choque elétrico. Os aspectos da IEC 601, a
realização dos testes de segurança elétrica conforme os parâmetros da norma, a correta
utilização e as condições necessárias para cada equipamento foram alguns dos principais pontos
de análise.
37
4 Resultados e Discussão
Primeiramente foram selecionados os locais de análise e classificados em grupos,
conforme NBR 13534. A tabela a seguir mostra o resultado:
Tabela 6: Classificação dos ambientes do hospital analisado conforme IEC 13534
Local
Grupo 1
Salas cirúrgicas
Sala de preparação cirúrgica
Grupo 2
X
X
UTI pediátrica
X
UTI adulta
X
UTI neonatal
X
UTI coronariana
Sala de hemodinâmica
X
X
Através das análises foi possível observar que o hospital não atende completamente a
NBR 13534. A questão do sistema de equipotencialização, apresentados pela norma como
necessários em ambientes do Grupo 1 e Grupo 2 não está presente de maneira integral.
Nas salas cirúrgicas foi verificado que o sistema de aterramento presente é o IT-médico,
indicado pela norma. Está na classe 0,5, ou seja, tempo para que o sistema de alimentação de
emergência entre em funcionamento. Foram acompanhados os testes desse sistema, que
mostrou-se em perfeito funcionamento.
Através de inspeção visual nas salas foi verificado que as tomadas não seguem
prescrições da norma para altura mínima, sendo que algumas estão a menos de 1,50 m de altura
do chão sem proteção necessária. Essa situação está presente também nas Unidades de
atendimento intensivo e sala de hemodinâmica.
O sistema de equipotencialização no centro cirúrgico está presente, mas segue
parcialmente os requisitos da norma. Superfícies metálicas estranhas à instalação como janelas,
torneiras metálicas e tubulações não estão ligadas à barra de equipotencialização. Como é
utilizado piso semi condutivo, esse deve e está devidamente aterrado e conectado à barra de
38
equipotencialização, assim como camas não elétricas e luminárias cirúrgicas. Além disso, o
sistema de alarme atende os requisitos da norma, e é frequentemente testado.
A figura 9 mostra o quadro de distribuição de uma das salas do centro cirúrgico, com um
dispositivo de supervisão de isolamento (DSI) conforma a norma:
Figura 9: Quadro de distribuição de uma das salas cirúrgicas
Apesar de ser uma construção antiga, o hospital passou por reformas, inclusive o centro
cirúrgico. Portanto, tais requisitos da norma já são aplicáveis.
39
Nas UTI’s do hospital o sistema de aterramento utilizado é o TN-S, permitido para
instalações hospitalares. Esse setor não está conforme a norma em relação ao sistema de
equipotencialização, tanto suplementar como principal.
Está sendo construída uma nova sede do hospital, próximo ao já existente. Por meio de
entrevistas e análise de projetos foi possível observar que há um cuidado maior da equipe em
seguir as normas de instalações elétricas, inclusive a NBR 13534. Contudo, alguns aspectos
ainda não são atendidos, como a equipotencialização. As janelas e portas metálicas, por
exemplo, não estão ligadas à barra de equipotencialização, portanto não serão aterradas.
Os equipamentos eletromédicos presentes no hospital são diversos, e é necessário
realizar as manutenções preventivas e corretivas para reduzir riscos de macrochoques e
microchoques. A norma prescreve testes de corrente de fuga e apresenta os parâmetros seguros.
Existe no hospital um setor responsável por realizar essas manutenções, e para isso
possui os aparatos necessários. São realizados testes de segurança elétrica frequentemente nos
equipamentos, principalmente quando são realizadas manutenções corretivas que exigem sua
desmontagem. Utiliza-se o analisador de segurança elétrica mostrado na figura 10 para executar
os testes, onde os equipamentos são classificados pelo tipo e classe conforme a NBR 601. Os
parâmetros do analisador também seguem os prescritos na norma, devendo o mesmo ser
calibrado anualmente.
Figura 10: Analisador de segurança elétrica utilizado no hospital de Uberlândia
40
São realizadas diversas manutenções preventivas, com o intuito de verificar o
funcionamento dos equipamentos eletromédicos, onde as condições indispensáveis para o bom
funcionamento e segurança são avaliadas. O analisador de bisturi elétrico também disponível no
setor, é muito importante para realização de testes e garantir a segurança desses equipamentos
frequentemente utilizados em diversos setores do hospital.
Ainda no setor é utilizado um sistema para gestão dos equipamentos e manutenções, o
SisBie (Sistema de Bioengenharia). Através desse sistema, são programadas manutenções
preventivas na maioria dos equipamentos do hospital, incluindo os testes de segurança elétrica.
São verificados também plugues, cabos de energia e situações potencialmente perigosas,
oferecendo riscos de choques elétricos.
41
5 Conclusões
Conforme o objetivo principal desse trabalho foi feita uma avaliação dos aspectos
relacionados à segurança elétrica das instalações e equipamentos eletromédicos de um hospital
de alta complexidade da cidade de Uberlândia. Alguns pontos relevantes das normas
relacionadas à segurança elétrica foram os parâmetros utilizados nas análises.
A primeira etapa do trabalho foi o levantamento bibliográfico para conhecimento dos
efeitos das correntes no corpo humano e outras referências de trabalhos anteriores com o
mesmo escopo. A bibliografia é bastante reduzida, composta principalmente pelas normas
nacionais e internacionais a respeito do assunto, contudo foi possível através de muita pesquisa
consolidar um conhecimento bastante satisfatório sobre segurança elétrica em estabelecimentos
assistenciais de saúde.
Na etapa realizada no ambiente hospitalar, aconteceram as análises e observações da
teoria versus prática. Onde foi possível consolidar o conhecimento adquirido no decorrer do
trabalho e curso de graduação em Engenharia Biomédica. Foi enriquecedor observar na prática
como são aplicadas ou não as normas para segurança elétrica, pois é para isso que são feitas,
com o intuito de serem aplicáveis e eficientes perante o que se propõe.
A colaboração da equipe de Engenharia Clínica do hospital foi essencial para que o
trabalho se desenvolvesse, tanto para escolha do tema quanto para viabilizar as visitas e
entrevistas realizadas. Além disso, a troca de experiência com os profissionais que compõem a
equipe de Engenharia Clínica do hospital foi indispensável, pois são experientes e lidam com o
assunto segurança elétrica diariamente. A equipe técnica possui diversas informações sobre as
manutenções realizadas nas instalações e parque tecnológico, muitas delas facilitaram a
verificação da situação de aplicação das normas e acompanhamento dos testes.
Foi possível observar alguns casos de má utilização dos equipamentos, em que há sinais
claros de água na parte interna de muitos deles, podendo expor pacientes e equipe médica à
riscos. Bombas de infusão e camas elétricas são os casos mais comuns. Portanto, é de grande
utilidade disponibilizar informações através de treinamentos oferecidos à equipe médica e
também equipe de limpeza.
A preocupação com choques elétricos e seus efeitos fisiológicos no ser humano datam de
muito tempo. Pesquisas realizadas foram esclarecedoras, possibilitando estabelecer limiares de
segurança, que posteriormente embasaram as normas existentes. É possível observar também
42
uma evolução relacionada às normas, que sofrem adaptações conforme são aplicadas e
percebe-se necessidade de mudanças. Contudo, alguns aspectos das normas não são
observados na prática. Alguns hospitais, por se tratarem de construções antigas, não seguem
requisitos de normas que foram colocadas em vigor posteriormente, no entanto, passaram por
reformas e ainda sim encontram dificuldades de adaptação.
Como foi observado durante o trabalho, o projeto do novo hospital da cidade já apresenta
melhorias em comparação à construção existente. Há maior preocupação quanto a utilização de
sistemas mais adequados a instalações hospitalares, como o IT-Médico e aterramento e
equipotencialização de estruturas como calhas e tubulações. Contudo, ainda existem alguns
aspectos que passam despercebidos como, por exemplo, o aterramento de estruturas estranhas
a instalação como portas e janelas metálicas.
A importância de se ter uma equipe de Engenharia Clínica competente e preocupada com
a segurança é indiscutível. Através das entrevistas no hospital de Uberlândia é possível observar
uma evolução quanto ao atendimento das normas e cuidados referentes à segurança elétrica,
com manutenções mais frequentes e constante monitoramento das instalações e equipamentos
com a implementação do setor especializado na área.
Portanto, este trabalho busca contribuir com melhorias para estabelecimentos de saúde,
apresentando aspectos relevantes das normas e atitudes importantes para se garantir segurança
elétrica. Foram apresentados alguns problemas encontrados no hospital avaliado, que muito
provavelmente são realidade em diversos outros hospitais do país, assim como aspectos
positivos, os quais servem de parâmetro para outros.
43
6 Sugestões para trabalhos futuros
O assunto segurança elétrica é vasto e de grande importância. Portanto, deve ser
explorado para que se tenha uma perspectiva mais ampla da realidade dos hospitais brasileiros
nesta área. Sugere-se que sejam realizadas pesquisas em outros estabelecimentos de saúde, no
âmbito privado e público. Através desse levantamento seria possível uma visão mais geral das
instalações elétricas e equipamentos dos hospitais quanto à conformidade com as normas
vigentes, bem como sua aplicabilidade. Além disso, sugere-se realizar as medidas efetivas dos
potenciais elétricos entre as diversas superfícies para verificar se o EAS atende esse quesito
presente na norma.
44
7 Referências Bibliográficas
[1] JOHN G. WEBSTER (Ed.). Medical Instrumentation: Application and Design. 4.
ed. Boston: John Wiley & Sons Inc., 2009. Cap. 14.
[2] GEWEHR, Pedro Miguel. Riscos de choques elétricos presentes no ambiente
médico-hospitalar: avaliação e prevenção. 1980. 177 f. Dissertação (Mestrado)
- Curso de Engenharia Elétrica, Universidade Estadual de Campinas, Campinas,
1983.
[3] DOBES, Maurício Ibarra. Estudo em instalações elétricas hospitalares para
segurança e funcionalidade de equipamentos eletromédicos. 1997. 142 f.
Monografia (Especialização) - Curso de Engenharia Elétrica, Universidade
Federal de Santa Catarina, Florianópolis, 1997.
[4] REBONATTO, Marcelo Trindade. Métodos para análise de correntes elétricas
de equipamentos eletromédicos em procedimentos cirúrgicos e detecção
de periculosidade aos pacientes. 2015. 113 f. Tese (Doutorado) - Curso de
Ciência da Computação, Pontífica Universidade Católica, Porto Alegre, 2015.
[5] SAIDE JORGE CALIL (Brasília). Ministério da Saúde. Equipamentos médico-
hospitalares e o gerenciamento da manutenção. Brasília: Ministério da Saúde,
2002. 379 p.
[6] INTERNATIONAL ENGINEERING CONSORTIUM. IEC 60479: Effects of current
on human beings and livestock. 4 ed., 2007. 13 p.
[7] MACIEL, Júlio César Carvalho; RODRIGUES, Celso Luiz Pereira. Riscos de
choques elétricos em equipamentos eletromédicos. 2003. Artigo Científico Curso de Engenharia de Produção, Universidade Federal da Paraíba, João
Pessoa, 2003.
[8] ASSOCIAÇÃO
BRASILEIRA
DE
NORMAS
TÉCNICAS. ABNT.
13534:
Instalações elétricas em estabelecimentos assistenciais de saúde – requisitos
para segurança. Rio de Janeiro, 1995. 14 p.
[9] ASSOCIAÇÃO
BRASILEIRA
DE
NORMAS
TÉCNICAS. ABNT.
601:
Equipamento eletromédico – prescrições gerais para segurança. Rio de Janeiro,
1994. 192 p.
45
[10]
MAIA
JÚNIOR,
Carlos
Alberto
Freire;
SILVA,
Noemi
Souza
Alves
da. Minimização de riscos de choque elétrico e danos a equipamentos por
meio de aterramento adequado. 2004. 104 f. TCC (Graduação) - Curso de
Engenharia Elétrica, Universidade de Brasília, Brasília, 2004.
[11]
ASSOCIAÇÃO
BRASILEIRA
DE
NORMAS
TÉCNICAS. ABNT.
Instalações elétricas de baixa tensão. Rio de Janeiro, 1998. 128 p.
601: