desfibriladores e - Segurança em equipamentos biomédicos

DESFIBRILADORES
CARDIOVERSORES
Túlio Cunha.
M. Sc. Engenharia Biomédica.
E
INTRODUÇÃO :
Este é um resumo de informações importantes sobre
desfibriladores e cardioversores. Consta de dados técnicos sobre o
funcionamento básico, filosofia de operação, características dos
controles operacionais, critérios de qualidade de projeto e
informações de como aferir os equipamentos.
ENG. TÚLIO MARCOS DE PAULA CUNHA.
Mestre em ENGENHARIA BIOMÉDICA (COPPE-UFRJ
DESFIBRILADOR E CARDIOVERSOR :
O desfibrilador é um equipamento utilizado em casos onde
o coração está parado ou fibrilando, situações em que o coração
perde o a capacidade de bombear sangue através do corpo
humano.
O cardioversor é um equipamento utilizado quando o
coração está funcionando, mas funcionado de forma pouco
eficiente como bomba. Nestes casos, a descarga elétrica aplicada
ao mesmo deve acontecer fora do chamado período refratário ou
de repolarização ventricular( onda T). O aparelho reconhece o
complexo QRS por nível de tensão, sincroniza com mesmo e
aplica a descarga elétrica cerca de 30 a 40 milissegundos após a
este reconhecimento.
De outra forma, se a descarga fosse aplicada ao mesmo
sem o correto sincronismo, o coração que estava funcionado,
poderia fibrilar e assim deixaria de funcionar como bomba.
DESFIBRILADOR AC:
Os primeiros modelos de desfibriladores utilizavam
corrente alternada de 60 Hz aplicando vários ciclos da corrente ao
coração. A tensão era inicialmente elevada através de um
transformador elevador.
Em casos de desfibrilação interna a faixa de tensões
aplicadas era de 80 a 300 Vrms.O transformador elevador deveria
ser capaz de fornecer uma corrente de 4 a 6 ampéres durante o
período do estímulo. A duração deste estímulo era de 250
milisegundos.
Este tipo de desfibrilador tem sido largamente
substituido por vários tipos de desfibriladores DC.
DESFIBRILADOR DC ( Descarga Capacitiva ):
Foi observado que o sinal DC tem menos efeitos nocivos ao
coração do que o pulso de corrente AC, e está menos sujeito a
produzir fibrilação ventricular quando aplicado aleatoriamente
durante o ciclo cardíaco. O pulso DC apresenta um efeito
convulsivo bastante diminuido nos músculos esqueléticos. O
pulso DC também pode ser usado na conversão de arritimias
supraventriculares (atriais).
Um pulso de desfibrilação de curta duração e de alta
intensidade pode ser obtido usando o circuito de descarga
capacitiva.
A figura acima ilustra um circuito desfibrilador por descarga
capacitiva e a forma de onda típica gerada pelo pulso de descarga.
A morfologia do pulso é fortemente dependente dos valores de L ,
C e da resitência do torso RL.
Neste caso um retificador de meia onda alimentado por um
transformador ajustável é usado para carregar o capacitor C. A
resistência série Rs limita a corrente de carga para proteger os
componentes do circuito. Este resistor também determina o tempo
de carga do capacitor. 99% da carga total do capacitor é adquirida
em 5 vezes a constante de tempo RC. Esta constante de tempo
RC deve ser menor que 2 segundos para que o tempo de carga
seja menor que 10 segundos.
Em operação, a descarga elétrica é transferida
para o corpo do paciente quando os eletrodos são firmemente
acoplados ao tórax e momentaneamente comutando a chave S da
posição 1 para a posição 2.A presença do indutor L faz com que o
pulso de descarga fique mais alongado.Após completada a
descarga, a chave S retorna a posição 1 automaticamente e o
processo poderá ser repetido.
A energia utilizada em processo de desfibrilação com eletrodos
internos está na faixa entre 50 j e 100 joules.Quando eletrodos
são aplicados externamente, as energias envolvidas são tão
elevadas quanto 400 joules.
A relação entre a carga armazenada em um capacitor e a energia
pode ser estabelecida pela seguinte fórmula :
E = ½ (C . V .V)
Onde C é a capacitancia em faradys e V é a tensão em volts.
A faixa de capacitores utilizados está entre 10 uF e 50 uF . A
faixa de tensão varia entre 2 KV e 9 KV.
A energia armazenada no capacitor não é a mesma entregue ao
paciente.Perdas no circuito de descarga e nos eletrodos resultam
em uma menor energia entregue ao paciente.Até 40% de perdas
podem ser encontradas nestes circuitos.Dois outros tipos de
desfibriladores podem ser encontrados como por exemplo o
desfibrilador por descarga capacitiva com linha de retardo e o
desfibrilador com onda quadrada. Todos procuram aumentar a
duração do pico da descarga elétrica.
ELETRODOS PARA DESFIBRILADOR:
É essencial que os eletrodos para desfibrilador mantenham
um bom contato físico com o corpo para que a energia do
desfibrilador alcance o coração e não apresente perdas por
dissipação na interface eletrodo pele.Se a energia é dissipada
nesta interface, pode causar sérias queimaduras ao paciente.
CARDIOVERSORES:
A combinação de um desfibrilador com um monitor
cardíaco resulta em um equipamento conhecido como
cardioversor.O objetivo é aplicar a descarga elétrica fora do
período de repolarização ventricular.O monitor deteta a
ocorrência do complexo QRS (sincronismo), aguarda o período de
retardo (30 ms) e logo a seguir produz a descarga para a
cardioversão.
Indicador de
energia
Botões de
disparo
ELETRODOS OU PÁS