UNIVERSIDAD AUTONOMA METROPOLITANA

IZTAPALAPA

BA DIVISION DE CIENCIAS BASICAS E INGENIERIA

d. INGENIERIA BIOMEDICA

P R O Y E C T O T E R M I N A L I1

R E P O R T E F I N A L

*** "ALGUNOS EQUIPOS QUE UTILIZAN GAS MEDICINAL EN

QUIROFANOS" ***

WSILVIA RODRIGUEZ ALFAR0 ASESOR: M. EN ING. JOEL JIMENEZ CRUZ MEXICO, D.F. MAYO 1993

*Lp.

. ? .

, \ -

Como agradecimiento a Dios en primer lugar, por la vida que me dió.

Después, a mis padres y hermanos por todo el amor y el apoyo que me han brindado.

IlNunca es bastantel' Francisco de Asis

Silvia Rodríguez Alfaro. Ing. Biomedico. Mayo 1993.

I N D I C E

- Justificación - Introducción

1.- EQUIPOS UTILIZADOS EN QUIROFANOS Y QUE USAN GAS MEDICINAL.

1.1 Asistencia Ventilatoria - Ventiladores - 1.2 Anestesiología - Máquinas de Anestesia - 1.3 Laparoscopía - Laparoscopio - 1.4 Laser 1.5 Esterilización - Esterilizadora de gas -

2.- DESCRIPCION DE GASES MEDICINALES, TOMAS Y SUS CARACTERISTICAS

2.1 Definición de gas. 2.2 Características generales de gases medicinales. 2.3 Precauciones en el manejo de los gases medicinales. 2.4 Reglas de seguridad al estar manejando cilindros

2.5 Instalación de tomas hospitalarias. 2.6 Descripción de un sistema de distribución de gases

2.7 Requisitos de mantenimiento.

con gas comprimido.

medicinales.

t

\ - Bibliografía.

1.- EQUIPOS UTILIZADOS EN QUIROFANO Y QUE USAN GAS MEDICINAL

1.1 - ASISTENCIA VENTILATORIA - V E N T I L A D O R E S -

1.2 - ANESTESIOLOGIA - M A Q U I N A S D E A N E S T E S I A -

1.3 - LAPAROSCOPIA - L A P A R O S C O P I O -

1.4 - L A S E R -

1.5 - ESTERILIZACION \

- E S T E R I L I Z A D O R A

D E G A S -

1.- EQUIPOS UTILIZADOS EN QUIROFANOS Y QUE USAN GAS MEDICINAL:

Aunque es lógico que a continuación mencione los equipos que se utilizan en cirugía, tomaré la opción de mencionar uno que no se utiliza en cirugía, pero que sirve para atender a muchos pacientes que tienen que pasar por el área de terapia intensiva después de haber sido sometidos a una intervención quirúrgica; del que depende mucho su vida, que utiliza gas medicinal y que no en su totalidad y aunado a otro equipo se utiliza en quirófanos, hablo de los ventiladores para asistencia respiratoria, y dentro de una sala de cirugía se conoce como ventilador trans-operatorio.

1.1 ASISTENCIA VENTILATORIA:

V E N T I L A D O R E S

Si por alguna razón se llega a presentar deterioro del te] ido pulmonar que interviene negativamente en el intercambio de gases en los pulmones, ocurre que se dan como resultado concentraciones más altas de C02 que las de 02 en la sangre, aparición de infecciones o moco que obstruyen la tráquea o los tubos bronquiales ocasionando que se reduzca el flujo de aire a través de ellos, defectos en el control neurológico de la caja torácica o diferentes enfermedades pulmonares como fibrosis pulmonar o neumonía, que pueden reducir la elasticidad pulmonar y producir un pulmón rígido, o situaciones similares; ante esto se requiere que el paciente tenga apoyo ventilatorio; es decir que algo lo ayude a respirar, a meter aire, o mejor dicho, introducir concentraciones conocidas de oxígeno y aire en sus pulmones, y después le ayude a desalojarlas de ellos; ese algo que lo puede ayudar a sostener la respiración es un VENTILADOR.

En condiciones de salud, la respiración es una operación mecánica y podemos decir que inconsciente, o sea que no estamos pensando que ya tenenemos que respirar, o en tal o cual momento ya no queremos hacerlo. Normalmente la

' fuerza usada para mover los gases, es la energía desarrollada por los músculos inspiratorio-ventilatorios tales como el esternocleidomastoideo, los intercostales y el diafragma; cuando estos se contraen, aumenta el volumen del pecho creándose una presión intratorácica subatmosférica; por esta razón se origina un cambio de presión de atmosférica a subatmosférica necesaria para llevar los gases hacia los pulmones; la exhalación ocurre pasivamente por la recuperación elástica del pulmón. Bajo condiciones en las que el paciente no puede respirar, como las mencionadas anteriormente, ésto no es válido. Un ventilador tiene la ,fqnción de meter aire a los pulmones del paciente cuando él - - no puede hacerlo por si s o l o , esto incluye la inspiración y

espiración.

Para que el ventilador ayude a la actividad ventilatoria necesita generar una fuerza inspiratoria, para crear la fase activa del ciclo ventilatorio (inhalación); tal fuerza puede ser generada por una de las 3 siguientes formas :

1.- PRESION EXTRATORACICA NEGATIVA:

Se forza la caja torácica a expanderse y el aire a presión atmosférica llena los pulmones. Ventiladores de éste tipo son el "Pulmón de acero" y el u'Cuirasslt.

- E l pulmón de acero ( F I G 1) se inventó en 1928, era un cilindro hermético que encerraba al paciente hasta el cuello, sellando contra fugas, por lo que se hacía casi imposible la atención adecuada del paciente, no se podía controlar la relación I / E (relación de duración inspiración- espiración) ni el flujo respiratorio (ver figura).Eran funcionales para atender pacientes con vías aéreas nofmales, como l o s afectados por la polio, pero no con los que tenían

significativas. Causaban enfermedades respiratorias aglomeración de sangre abdominal, fenómeno conocido como shock del tanque, situación que disminuía el retorno venoso y el gasto cardiaco, era muy difícil esterilizarlos además de ser bastante ruidosos.

Una ventaja que ofrecían es que no era necesario hacer la traqueostomía para proporcionar ventilación por un período prolongado, con ésto se reducía la posibilidad de que se presentaran infecciones pulmonares.

- El Cuirass ( F I G 2) se inventó en 1939; consistía de una armazón rígida que se colocaba en el tórax, ésta ejercía una presión subatmosférica sobre el tórax provocando su expansión y que el aire entrara a los pulmones, pero ai

, generarse tal presión se'generaba también ruido excesivo.No era posible poder atender al paciente adecuadamente era difícil regular la relación I / E , imposible controlar el flujo inspiratorio, y la presión generada no era tanta como la del pulmón de acero; todo esto hacía imposible una ventilación total; a pesar de todo esto era muy bueno para ventilar a pacientes desmayados.

2.- PRESION INTRAPULMONAR POSITIVA:

Esta se crea en presencia de presiones extratorácicas atmosféricas e intrapulmonares subatmosféricas. Ventiladores de.este tipo son los limitados o ciclados por volúmen o por - . 'presión.

I 3

Un ventilador de los que actualmente se utilizan, funciona con aire y oxígeno (ambos de grado medicinal), éste se conecta a las tomas de pared o de techo; la cantidad de aire y oxígeno se debe regular de acuerdo a la gravedad del paciente debido a que tambien un exceso de oxígeno causa problemas en la salud (intoxicación por oxígeno). También se conectan a la línea de alimentación de energía eléctrica, ésto porque durante el tiempo en que el ventilador esté conectado al paciente, se deben saber diferentes parámetros que requieren cálculos hechos por un sistema electrónico, tales parámetros pueden ser: el control del volumen de los gases entregados al paciente, el porcentaje de cada uno, la presión a la que entra al paciente y el tiempo en que lo realiza; además de desplegar sus valores correspondientes, alarmar si el paciente se ha desconectado del equipo, o si los gases se han terminado o desconectado. Por ser un equipo de soporte de vida, debe tener batería recargable para que en un caso de traslado prolongado o de falta de energía eléctrica, el equipo siga funcionando, para la seguridad del paciente.

Aunque podemos hablar de los mecanismos de manejo de los ventiladores,' es decir, para que uno de ellos entregue una cantidad de flujo o una presión y que se pueda manejar una relación I / E (inspiraciÓn/espiraciÓn), se conocen 2 categorías:

- NEUMATICOS Y ELECTRICOS

Si la fuente de gas que alimenta al ventilador va directo al paciente entonces la unidad es de un solo circuito, si por el contrario el gas comprime otros mecanismos como una bolsa o fuelle que envían gas al paciente, entonces es de doble circuito.

\ Para hacer pasar la'mezcla de oxígeno y aire hacia el paciente, es necesario colocarle una mascarilla sobre naríz

* y boca.

E l cambio de una fase a otra (de la inspiración a la espiración o viceversa) se llama ciclo y se presentan diferentes maneras de cambiar de ciclo en un ventilador, lo que se conoce como ventiladores:

. Ciclados por tiempo.-- . Ciclados por volúmen. . Ciclados por presión. . Ciclados por el paciente.

CICLADOS POR TIEMPO:

En este tipo de ventiladores, se selecciona una cierta presión para el paso de la mezcla, y el tiempo que queremos que dure la inspiración y espiración; el equipo entragará la cantidad de mezcla que alcance a empujar hacia los pulmones a la presión que se elegió hasta que el tiempo seleccionado termine y comenzará el tiempo de espiración.

CICLADOS POR VOLUMEN

En estos ventiladores se selecciona el volümen de gas que se quiere introducir a los pulmones y la presión para ello: cuando se alcanza el volúmen seleccionado, el ventilador cicla para comenzar la espiración.

CICLADOS POR PRESION:

En este tipo de ventiladores se selecciona la presión para meter la mezcla de gases a los pulmones, el 'equipo comienza a meter aire y oxígeno en un volúmen dado, y cuando alcanza la presión seleccionada entonces ciclará al tiempo de espiración, y posteriormente comenzará de nuevo.

CICLADOS POR EL PACIENTE:

En los casos en que el paciente pueda hacer una respiración espontánea de vez en cuando, el equipo debe bloquearse y permitir que el paciente lo haga, y funcionar de nuevo si ya ha pasado el tiempo en el que una respiración espontánea se debiera presentar y no fué así: de ésta manera se proporciona rehabilitación pulmonar al paciente que no tiene la capacidad de respirar por si mismo. Las técnicas y la decisión de que tipo de ciclado que se maneja dependen de las condiciones del paciente y del criterio del personal médico o de rehabilitación pulmonar, inhaloterapia, o fisiología pulmonar.

DESCRIPCION DE UN CICLO RESPIRATORIO:

Dentro del ciclo completo de la ventilación se dan cambios de presiones, flujos, volumenes y tiempos, un ciclo completo de ventilación puede ser considerado como:

- Fase inspiratoria. - Cambio de la fase inspiratoria a la espiratoria. - Fase espiratoria. - Cambio de la fase espiratoria a la inspiratoria.

Con cada una de las fases se presentan diferentes modos de realizar los cambios de las mismas, y son básicamente 10s mencionados en los párrafos anteriores, para entender un poco más en qué constan los cambios los explicaremos brevemente a continuación:

Comenzaremos por el cambio de la inspiración a la espiración:

A) CAMBIO DE LA FASE INSPIRATORIA A LA ESPIRATORIA:

Se dan los siguientes tipos de ciclado:

1.- CICLADOS POR TIEMPO:

El mecanismo de ciclado puede ser electrónico, electromecánico, neumático o fluídico, el tiempo en que debe cambiar de fase no depende de las características del pulmón del paciente ni del volumen entregado: la presión desarrollada en los pulmones y el flujo final de la fase inspiratoria varían libremente, sus valores al momehto de hacer el cambio de fase, estarán determinados por el efecto del mecanismo generador de presión o del flujo que estuvieron operando en la fase inspiratoria; si las características de los pulmones cambian, el tiempo seleccionado no sufre alteraciones, pero s í pueden cambiar el volumen, presión y flujo al final de la fase.

2.- CICLADOS POR VOLUMEN:

En esta selección, el ventilador cicla cuando ha entregado el volumen seleccionado anteriormente; pero el tiempo, presión y flujo varían libremente, el tiempo varía de acuerdo a las características del pulmón.

La forma física de casi todos los mecanismos ciclados por volumen consiste en un pistón o fuelle, que va llenando los pulmones de acuerdo al movimiento que vayan realizando; tal mecanismo puede ser manejado mecánica, eléctrica o

. neumáticamente; o por medio de un transductor de desplazamiento, que se coloca al pistón o fuelle, alcanzando un nivel crítico.

3 . - CICLADOS POR PRESION:

El ventilador cicla cuando-se ha alcanzado una cierta presión, independientemente del tiempo que sea necesario para que se alcance, del volumen entregado o del flujo que pudiera existir; las características de los pulmones pueden aJterar la duración de la fase inspiratoria, así como el - , volumen y el flujo al final de ésta, pero los mismos no

pueden alterar la presión.

Usualmente la presión es la que se presenta en la boca del paciente, dada por la que está en una bolsa o en un fuelle pequeños (para que haya mayor presión); el mecanismo puede ser magnético, mecánico, neumático o fluídico. En algunos ventiladores, se sensa la presión de la boca con un transductor de presión y el ciclado se presenta cuando el voltaje de salida de éste alcanza un voltaje seleccionado.

4 . - CICLADOS POR FLUJO:

Generalmente l o s ventiladores con esta característica ciclan cuando el flujo en el paciente cae a un nivel bajo en el rango de 1 - 4 lts/min, casi independientemente del tiempo transcurrido y del volumen entregado a los pulmones.

B) CAMBIO DE LA FASE ESPIRATORIA A LA INSPIRATORIA:

Aquí también se presentan diferentes tipos de ciclado que se mencionarán brevemente:

1.- C. por tiempo: Cuando un tiempo seleccionado previamente, se ha terminado.

2.- C. por volumen: Cuando un volumen seleccionado, cercano al volumen corriente espirado ha pasado algún punto.

3.- C. por presión: Cuando una presión seleccionada se alcanza.

4 . - C. por flujo: Cuando un flujo cercano al

5.- C. por el paciente: Cuando el paciente hace un

espiratorio, disminuye a un nivel.

esfuerzo espiratorio.

\

La forma en que ciclan los ventiladores en las 2 fases . de la respiración, suele ser diferente entre ellas, por

ejemplo, los que ciclan por volumen o presion al final de la inspiración, ciclan por tiempo al final de la espiración.

1.- CICLADOS POR TIEMPO:

De acuerdo a un tiempo seleccionado, cicla independientemente de las condiciones de los pulmones del paciente. La presión y el volumen dentro de ellos y el flujo ,mera varía y es determinado por el efecto producido en los

- pulmones debido a los mecanismos de generación de presión o

flujo que operan en la fase espiratoria.

2.- CICLADOS POR VOLUMEN:

Cuando el volumen del gas espirado por el paciente o un volumen relacionado con la espiración es determinado por el ventilador, y el flujo y presión al final de la espiración, varían libremente.

2.- CICLADOS POR PRESION:

Cuando la presión en la boca aumenta a algún valor crítico predeterminado, independientemente del tiempo en que se alcance, del volumen que salga de los pulmones o del flujo que esté presente.

3.- CICLADOS POR FLUJO:

No es usualmente lo que se utiliza para que un ventilador cicle de la espiración a la inspiraciórl, sin embargo, puede usarse cuando la resistensia de las vías aéreas es tan alta que se dificulta proporcionar una adecuada ventilación, ya que en cualquier fracción del ciclo respiratorio se presenta poco o nada de flujo que se esté desperdiciando, además si se utiliza un ventilador con un generador de presión durante la fase espiratoria, se puede poner un mecanismo ciclado por flujo al final de la fase, tan pronto como el flujo haya disminuído a un cierto mivel, con ésto se podría alcanzar el máximo nivel de vaciado de los pulmones, proporcionando una adecuada ventilación.

4 . - CICLADOS POR EL PACIENTE:

El ventilador cicla cuando el paciente inicia una inspiración.

\

La mayoría de los mecanismos ciclados por el - paciente, son mecanismos ciclados por presión, pero se

adaptan de tal forma que, la presión necesaria para ciclar aumenta solamente como resultado del esfuerzo inspiratorio realizado por el paciente.

El mecanismo que detecta la presión crítica, la mayoría de las veces es un diafragma, que de un lado está conectado a las vías aéreas del- paciente; su movimiento es censado eléctricamente por una celda fotoeléctrica o un relevador neumático. Sin embargo, en varios ventiladores, la presión es censada directamente por un transductor de Rresión y en los menos por una unidad fluídica. . \

MODOS DE VENTILACION:

Los modos de ventilación se manejan de acuerdo a las necesidades de los pacientes, a las características del equipo y al criterio de quien esté determinando la ventilación asistida, así, tenemos que hay diferentes maneras de proporcionarla, y mencionaremos las siguientes:

A) NEEP (PRESION NEGATIVA AL FINAL DE LA ESPIRACION):

Esta presión balancea, disminuyendo el aumento de la presión media intratorácica causada por I P P V (Ventilación de presión positiva intermitente) y genera una presión negativa intratorácica para facilitar el retorno venosos a la aurícula derecha, generalmente la presión negativa se aplica al circuito de exhalación por medio de un sistema venturi o de jet (chorro) y una presión subatmosférica se aplica a las vías aéreas del paciente.

Esta forma de ventilación se usa en:

1.- Colapso de vías aéreas durante la espiración, ocasionando que el aire se quede atrapado en ellas.

2.- Congestión del ventrículo izquierdo, razón por la cual la cantidad de sangre debida al retorno venoso aumenta en el corazón izquierdo, y podría aumentar la presión capilar pulmonar ocasionando ruptura de estos.

Un inconveniente es que puede causar dificultades al monitorear los volúmenes exhalados.

\ B) RETARDO ESPIRATORIO:

Esto consiste en ofrecer una resistencia ai flujo espirado para mantener una presión positiva dentro de las vías aéreas y prevenir su flacidez que podría originar colapso y enfermedades obstructivas crónicas.

Este retardo se utiliza:

1.- Cuando hay presión media intratorácica aumentada, ya que esta puede disminuir la cantidad de sangre del retorno venoso al corazón derecho.

,,, - 2.- Cuando se usan tiempos espiratorios largos.

Inconveniente: Afecta la relación I / E en cuanto a la frecuencia respiratoria.

C) PEEP (PRESION POSITIVA AL FINAL DE LA ESPIRACION)

Esta técnica se basa en la aplicación de una resistencia de umbral después de una espiración espontánea del paciente, es oponer una cierta presión para que los pulmones no pierdan tonicidad, ya que la ventilación está siendo controlada externamente y no por ellos. Cuando la inspiración termina, la presión del circuito se va a una presión positiva arriba de la atmosférica para que el flujo espiratorio cese.

Se puede producir PEEP de varias maneras, como las siguientes:

A) COLUMNA MARINA:

Se aprovecha el flujo de espiración del paciente' se va hacia la columna (que contiene agua), a través del circuito de paciente. La longitud de la columna, medida en cm, determina la presión en cm de agua necesaria para que pase el flujo espiratorio a través de ella. Una vez que la presión en el circuito del paciente se iguala a la que ejerce la columna de agua sobre el, el flujo de gas se detiene y una cierta cantidad de gas queda en el circuito y en las vías aéreas del paciente.

B) PESO DEL AGUA SOBRE UN DIAFRAGMA:

La J. M. Emerson (REF.12) creó una columna PEEP que usa el peso del agua para empujar un diafragma que aisla y sella el puerto de entrada de l o s gases espiratorios y del agua. Durante la espiración del paciente, la presión en su circuito es mayor que la' del agua, por lo que el diafragma se mueve abriendo el puerto del flujo de gas: cuando la

. presión del circuito iguala la presión ejercida por el agua, el diafragma desciende atrapando presión en el circuito y vías aéreas del paciente. El peso del agua sobre el diafragma determina la PEEP atrapada.

C) SISTEMA DE VALWLAS DE EXHALACION:

Durante la fase espiratoria se atrapa presión en un balón inflable que esta colocado en una válvula de exhalación, la presión se puede mantener el el circuito y u$as aéreas del paciente.

.-

La regulación de la presión se puede hacer con:

1.- CON UN VENTURI:

Se abre una válvula de aguja que deja pasar más flujo de gas a través del jet, por lo que se ejerce mayor presión en la línea de manejo y en el balón.

2 . - CON UN VALWLA REDUCTORA:

La presión depende de lo enlongado o apretado que esté el resorte, y el diafragma baja o sube de acuerdo a la presión.

3 . - REGULADOR CON VALWLA DE AGUJA:

Se tiene un orificio de un cierto tamaño y una válvula de aguja que es ajustable, si se abre ésta, entra más presión del abastecedor. La mayor presión se obtiene en el orificio y en el balón.

4 . - DISPOSITIVO CON TORNILLO:

Contiene una válvula con tornillo que ajusta la presión, cuando la presión del circuito iguala la fuerza aplicada en la válvula entonces ésta se cierra.

El objetivo de aplicar PEEP despues de cada ciclo de IPPV es aumentar la capacidad funcional residual, manteniendo una presión positiva en el ciclo ventilatorio para ayudar a prevenir atelectasia, valiéndose de una mejor distribución de gas.

D) IMV (VENTILACION MANDATORIA INTERMITENTE):

Este tipo de ventilación tiene como finalidad - proporcionar una fuente de gas para respiración espontánea

del paciente cuando el ventilador está controlando las ventilaciones intermitentemente.

\

La fuente de gas puede ser:

1.- UNA VALVULA DE UNA VIA;

Tal válvula separa el circuito de ventilación contínua de uno de respiración espontánea. Esta válvula está cerrada durante el ciclo de presión positiva del ventilador, en una ‘inspiración activa (espontánea) el paciente puede respirar

abriéndose la valvula de 1 vía y cerrando el lado de respiración continua, cuando no se utiliza la reserva, el gas sale al ambiente ya que el reservorio está abierto.

2 . - POR UNA MEZCLA DE GASES QUE ESTAN EN UN RESERVORIO:

El reservorio se conecta a una valvula de 1 vía y al circuito del ventilador. Mientras el ventilador está forzando la inspiración, la valvula se cierra y el flujo de gas que viene del mezclador llena la bolsa, si la presión dentro de ella alcanza una presión seleccionada en la válvula de liberación de presión, ésta deja salir un poco del gas, cuando termina la ventilación mecánica, disminuye la presión en el circuito del ventilador y el flujo del mezclador puede pasar a través de la válvula hacia el circuito del ventilador; si se presenta una repiración espontánea del paciente, este puede respirar del flujo contínuo y si es necesario también de la bolsa.

El sistema puede ser usado con presiones relativamente bajas o con PEEP.

E) CFV (VENTILACION DE FLUJO CONTINUO):

Es un sistema alternativo que puede usarse con IMV, Presión Positiva Continua en Vias Aéreas (CPAP), y con un flujo de gas contínuo con presión cercana a la ambiental, solamente usando un circuito. Este sistema puede usarse para monitorear más fácilmente los volúmenes espirados.

F) CPAP (PRESION POSITIVA CONTINUA EN VIAS AEREAS)

Se refiere a la respiración espontánea del paciente, a una presión positiva mayor.

\ El objetivo de CPAP'es aumentar la capacidad funcional residual como con PEEP. Este método se adapta a ventiladores

. y se usa en infantes y adultos.

G) MHV (VOLUMEN MINUTO MANDATORIO):

En un reservorio (fuelle) se mantiene un flujo constante de gas a presión csnstante, que es igual al volumen/minuto deseado, el paciente respira espontáneamente de este reservorio, mientra un flujo constante llena de nuevo el reservorio, cuando esto ocurre se dispara un necanismo que hace que el fuelle se vacíe dentro del 'circuito de paciente como una respiración mandatoria

presurizada.

SISTEMAS DE VENTILACION:

Para poder pasar las mezclas de aire y oxígeno al paciente, es necesario tener lo que se conoce como circuito del paciente y el circuito del ventilador; esto es una manguera corrugada con ciertas características de elasticidad y respuesta al desgaste (puesto que la ventilación es casi siempre durante las 2 4 horas y los días que se utilicen en ello dependen de la salud del paciente), que se conecta del ventilador al paciente para que la mezcla pase hacia él y una manguera que vaya del paciente a algún otro lugar, para que el gas de la espiración sea desechado.

Para este fin se conocen 2 sistemas, que son los siguientes:

1.- SISTEMA ABIERTO: i

Es cuando la espiración del paciente va hacia la atmósfera, mientras se llena con gas fresco el dispositivo (bolsa o fuelle) con el que se le administrará mezcla fresca en la siguiente inspiración.

2.- SISTEMA CERRADO:

En este se utiliza un recipiente de cal sodada para absorber el C02 de las espiraciones del paciente, si la fuente de gas fresco proporciona exactamente la cantidad de 02 que el paciente consume, entonces es realmente un sistema cerrado. Si el consumo de 02 del paciente es menor que el flujo de gas fresco, entonces éste debe salir a la atmósfera, para prevenir que se llene indefinidamente la

, fuente de gas fresco. Para este fin se han usado diferentes mecanismos como:

- Válvula de vaciado (spill valve) - Válvula de exhalación (blow-off valve) - Sistema auxiliar

Lo que es más utilizado es-el sistema auxiliar, pero en algunos ventiladores se usa la válvula de vaciado y en algunos otros la de exhalación.

- VALWLA DE VACIADO:

Permite el escape del exceso de gas desde el circuito de paciente, durante la fase espiratoria. Consiste de una bolsa dentro de un recipiente que comprime una válvula de una vía, ésta se abre por el exceso de presión en la bolsa cuando al final de la espiración, está completamente llena, el gas escapa del circuito del paciente, entonces el vaciado se detiene tan pronto como empieza la siguiente fase inspiratoria.

- VALWLA DE ESPIRACION: Permite el escape del exceso de gases desde el

sistema de respiración, cuando la presión en el sistema es alta, esto se realiza hacia el comienzo de la inspiración

- SISTEMA AUXILIAR: En este sistema se utilizan las 2 válvulas anteriores,

pero el paciente espira dentro de la misma bolsa de donde está inspirando, para evitar esto se utilizan 2 bolsa's, una para el inflado de los pulmones y la otra para la colección del gas espirado.

El fuelle envía gas al paciente mientras la bolsa se está llenando de gas fresco durante la inspiración, con esto el fuelle y los pulmones forman un sistema cerrado donde el volumen total es constante: o sea que el volumen corriente del paciente es igual al entregado por el fuelle. En la fase espiratoria la valvula ( 6 ) se abre y el paciente espira hacia la bolsa (7): al mismo tiempo, el fuelle se expande, llenándose del gas de la bolsa: por esta razón se presenta una mayor cantidad de gas en la bolsa y la valvula 5 se abre dejando escapar gas, como aumenta el flujo de gas fresco, también aumenta el gas que escapa a través de la válvula, si el flujo de gas fresco es mucho, también se escapa durante el fin de la inspiración.

4

\

CONTROL DE LA REALCION I/E:

Esta relación tiene que ver con los tiempos de inspiración-espiración dentro de un ciclo ventilatorio y con la frecuencia ventilatoria, es decir, si tenemos una frecuencia respiratoria de 20 ciclos por minuto, un ciclo completo durará 3 segundos: y si tenemos una relación I/E:1/2 (o sea que el tiempo de la espiración dura lo doble de la inspiración), entonces el tiempo de la inspiración será de 1 minuto y 2 minutos para la espiración, generalmente se usan tiempos de espiración mayores que los 'de inspiración.

Para manejar la relación I/E se varía la frecuencia respiratoria ajustando un mecanismo dentado de transmisión o cambiando la velocidad de un motor, después se cambia el tiempo inspiratorio o por medio del flujo y volumen que se quieren entregar al paciente. Por ejemplo, si disminuye el volumen corriente o aumenta el flujo de la mezcla de gases entonces el tiempo inspiratorio disminuye y la relación I/E; si por el contrario aumenta el volumen corriente o disminuye el flujo de gas entonces aumenta el tiempo de inspiración aumentando la relación I / E .

También los tiempos inspiratorio y espiratorio pueden ser controlados separadamente o por medio del flujo y el volumen corriente para el tiempo inspiratorio, y con un reloj temporizador el tiempo espiratorio.

DESCRIPCION DEL VENTILADOR 7200 DE PURITAN BENNET:

A continuación se explicará someramenté el funcionamiento del ventilador.

El 7200 de Puritan Bennet (FIG.3) es un ventilador limitado por volumen, es decir, es un ventilador volumétrico, que tiene la posibilidad de ser ciclado por tiempo o por el paciente: una diferencia con los ventiladores de las máquinas de anestesia es que los últimos no pueden ser ciclados por el paciente, ya que su sistema nervioso no puede controlar la respiración (está lldesactivadotl) .

El funcionamiento del 7200 radica en la interacción de los siguientes sistemas:

- Conexión a 02 y aire. - Un sistema neumático que mezcla los gases, genera la

, forma de onda del flujo; entrega volumen y mide presiones (ver la figura).

- Un sistema de servicio para pacientes que dirige la mezcla de gases a y desde el paciente.

- Un display con teclado para especificar la operación del sistema neumático, monitoreo del paciente y funcionamiento del ventilador además de alertar al operador con las alarmas cuando suceden problemas específicos.

- Un microprocesador electrónico que controla y monitorea el sistema neumático, -el display y el teclado (ver la figura).

Es decir se divide en 2 grandes subsistemas; el neumático y el electrónico.

, Y

, ', .

Las entradas del ventilador se conectan a las tomas de gases de o2 y aire que están manejando una presión de 50 psig (la presión mínima para que el ventilador opere es de 35 psig y la máxima de 100 psig), el gas pasa a través de filtros y de válvulas de una sola vía (valvula check) para que no haya regreso de flujo; posteriormente el gas pasa a unos reguladores independientes para disminuir la presión a 10 psig; y pasa a través de una delgada membrana caliente que servirá como transductor para sensar la velocidad a la que está pasando el flujo y su temperatura, posteriormente el gas va a su respectiva solenoide para ser entregada en una inspiración para el paciente. La cantidad de gas que se entrega al paciente se elige desde el pánel de control, la información va hacia un microcontrolador que maneja las válvulas solenoides destinadas a entregar volumen, flujo, porcentaje de 02 y la forma de onda en la que será entregado.

Cuando el gas está mezclado va a través de una válvula de seguridad, hacia el circuito de paciente encontrando un filtro bacterial antes de entrar al organismo. Cuando se realiza la exhalación, el gas encuentra una válvula de una sola vía (check) para evitar que el gas que sale vuklva a entrar al paciente, y con otra membrana caliente que servirá como transductor de flujo espiratorio.

La frecuencia de la respiración es controlada por el microprocesador, mostrando en el display la presión en las vías aéreas (los cálculos se realizan a una velocidad de 50 veces/seg aproximadamente), la presión pico, presión media, presión de meseta y de base, la relación I / E , el volumen corriente, volumen minuto y el volumen espontáneo que es medido por el sensor de flujo espiratorio.

EL SISTEMA NEUMATICO:

E l sistema neumático (FIG.4 y 4-A) está formado por , censores de flujo (para Aire y oxígeno inspirado, y para el

flujo exhalado), las válvulas solenoides que entregan el porcentaje de gas seleccionado, y los puertos de salida del ventilador (que incluyen un válvula de seguridad). Por lo que el sistema contiene válvulas de una- sola vía para prevenir el regreso del flujo de gas y subsistemas para proveer presión positiva al final de la espiración (PEEP), y para enviar flujo a un nebulizador que dará humedad a la mezcla aire-oxígeno para que no se resequen las vías aéreas.

DESCRIPCION DEL SUBSISTEMA ELECTRONICO:

El subsistema electrónico (FIG.5), además de una fuente de alimentación, cuenta con diferentes módulos para cada , ', +

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función.

El microprocesador, la memoria, control del teclado, control del display, circuitería de conversión, y la circuitería de la interface, están contenidos en las tarjetas impresas. El microprocesador recibe la información proveniente del teclado en el pánel de control, de las fuentes de alimentación en CD, memoria, de los switches de presión y los censores de temperatura/flujo en el sistema neumático. Monitoriza la información recibida y realiza los cálculos necesarios de acuerdo al programa que se ha almacenado en la memoria, y los resultados de tales cálculos nos informan el estado del proceso ventilatorio a través del display y otra información se va hacia el sistema neumático.

La memoria contiene la información necesaria requerida por el microprocesador, que puede ser:

- El software de los programas que controlan el

- Valores establecidos que controlan el microprocesador - Los resultados de varios cálculos realizados por el - los últimos valores seleccionados por el operador

microprocesador durante la operación normal.

durante los casos de emergencia.

microprocesador.

(usuario).

a

, ? -

1.2 ANESTESIOLOGIA

M A Q U I N A S D E A N E B T E B I A :

INTRODUCCION:

El hablar de las máquinas de anestesia nos obliga a pensar en uno de los equipos de mayor uso e importancia dentro de una sala de cirugía. De el buen funcionamiento de este equipo depende la seguridad del paciente en cuanto a grado de anestesia y a veces de ventilación, ya que también puede hacerse manualmente, aunque es la responsabilidad del anestesiólogo el monitorear signos vitales y dar solución para normalizar a su paciente cuando se presenta un problema de ventilación o anestesia durante los procedimientos quirúrgicos.

La anestesia se utiliza para inhibir las sensaciones de dolor durante un tiempo determinado, ésta inhibición provoca que se repriman los efectos fisiológicos que presentan los tejidos cuando el estímulo que se les envía provoca una respuesta de dolor, tal respuesta al dolor puede ser tensión muscular, hipertensión, aumento de la frecuencia cardíaca y contracción muscular. Los anestésicos que se proporcionan para ello pueden ser administrados de diferentes maneras: por vía intramuscular, intravenosa o inhalados, proporcionándose en forma de líquido o de vapores de un cierto gas anestésico.

La anestesia o los medios anestésicos se pueden aplicar para lograr anestesia general o local (regional), dependiendo del tamaño de la incisión que se practicará y/o de la parte del cuerpo donde se hará.

TIPOS DE ANESTESIA:

A) ANESTESIA GENERAL: Se aplica para que tenga efectos en todo el cuerpo,

generalmente se usa la anestesia inhalatoria; que se proporciona valiéndose de una máquina de anestesia; se usan gases que proporcionan el efecto anestésico en todo el cuerpo, este tipo de anestesia se realiza en cirugías mayores (cuando se va a practicar una gran abertura en el organismo) o que van a durar un período prolongado de tiempo. Los gases que se utilizan más fecuentemente y dependiendo de la técnica que utilice el anestesiólogo son: óxido ñitroso (N20) y algunos fluorocarbonados como etrano, halotano e isofluorano. Cuando hablamos de la técnica nos referimos a que los anestesiólogos pueden utilizar solamente aire u oxígeno como medio de transporte de los anestésicos, ,o, .usar el óxido nitroso para provocar inconsciencia y - - amnesia y además un narcótico como morfina o meperidina

(demerol) para abolir el dolor, aparte del oxígeno para mentener oxigenada la sangre: muchos médicos prefieren el oxígeno o el aire ya que el óxido nitroso es tóxico.

Para poder lograr la anestesia general, es necesario intubar al paciente, esto es, introducirle una cánula hasta las vías aéreas más cercanas a los pulmones para que por ella pasen los gases anestésicos en la inspitación y salgan los de la espiración. Además como los reflejos del organismo están inhibidos, al intubar se previene la aspiración de contenido gástrico, de saliva y de sangre.

Cuando comienza el efecto anestesiante en el organismo, se requiere de una mayor cantidad de anestésicos en el mismo, a medida que se ha logrado un estado aceptable y controlable, se diminuye la cantidad de éstos que pasan a través de la respiración hacia el organismo, el médico debe cuidar que el paciente se mantenga estabale (en una meseta) monitorizando varios parametros fisiológicos, como pueden ser: Presión arterial (en mmHg generalmente no invasiva, aunque hay algunos casos en los que se haga invasivamente), presión en vías aéreas (cm H20), ECG, temperatura corporal, presión parcial de 02 en la mezcla de gases inhalada, concentración de C02 en sangre y en el gas espirado, etc. Esto se logra con otros equipos cuyo funcionamiento y datos son de vital importancia para la vida del paciente.

B) ANESTESIA LOCAL: En este caso se inyecta anestésico directamente en las

terminaciones nerviosas que inewan la región que se va a intervenir. Los anestésicos más utilizados para este fin son: cocaína, procaína (novocaína) y lidocaína (xilocaína) . Un ejemplo de este tipo de anestesia es el bloqueo o raquea, en el que se inyecta anestésico en la médula espinal.

k DESCRIPCION DE LA MQUINA DE ANESTESIA:

Generalmente el principio de la máquina de anestesia es el mismo, independientemente del modelo o de la marca que se trate (FIG.6).

Está compuesta por una parte neumática y otra electrónica.

PARTE NEUMATICA:

La máquina de anestesia se conecta por medio de U óxido nitroso - , independientemente, cuya presión está al rededor de los 50

mangueras al oxígeno, aire

psig (las conexiones se pueden hacer a la toma mural o a cilindros con regulador de presión; los gases deben ser de grado medicinal) de acuerdo a lo que se quiera utilizar como medio de transporte de los anestésicos. La máquina tiene reguladores de presión del gas que la acondicionan para que los gases que le están entrando puedan ser manejables por ella.

Una vez que el(1os) gas(es) elegido(s) ha(n) entrado a la máquina, son medidos y controlados por medio de flujómetros, que son independientes y particulares para cada gas. Posteriormente el gas pasa a los vaporizadores.

Los vaporizadores son los contenedores de los gases anestésicos, que están en forma líquida, se convierten en vapor porque son muy volátiles y al paso del gas de transporte a través de la cámara de vaporización que los contiene, salen de él formando un mezcla de gases que va hacia una bolsa o fuelle que al ser presionada manualmente o vaciado en un ciclo controlado electrónicamente respectivamete, enviará la mezcla hacia el circuito del paciente y de ahí a los pulmones.

CIRCUITO DE PACIENTE :

Se le llama circuito de paciente a las mangueras por las que es transportada la mezcla de gases hacia y del paciente.

Hay dos tipos de circuitos: El circular y el Bein.

En el circuito circular se reutiliza el gas exhalado, en el que todavía se encuentra una cantidad de anestésico, el gas de la exhalación va hacia el canister (que es un recipiente con cal sodada que retiene el C02 de las exhalaciones y deja libre los demás gases) y posteriormente el gas libre de C02 va hacia la vía de inspiración del paciente, introduciéndose al fuelle (si se hace por medio de

, un ventilador) o a una bolsa si la ventilación se realiza manualmente. Al utilizar éste sistema, las vías aéreas se resecan pero hay ahorro de anestésico.

NOTA : LA cal sodada debe ser cambiada, idealmente, después de

el uso con cada paciente, pero si no es posible, entonces el cambio debe ser realizado en cuanto tome un color morado, ya que a partir de éste cambio, pierde su capacidad de captación de C02, se pone dura-, aunque recupere su color blanco.

En el circuito Bein, no hay reutilización de gases, +.paso hacia el canister se evita por medio de un circuito - - ‘que bloquea la entrada hacia el mismo y la mezcla pasa

directamente al circuito del paciente y la exhalación se va hacia la salida del gas de la espiración. Como el gas es fresco todo el tiempo, se gasta más anestésico, y las vías aéreas se resecan menos. El circuito consta de una manguera dentro de otra, en la manguera interna corre la mezcla de gases que va hacia el paciente y en la externa los gases de la exhalación, estos calientan un poco la mezcla de la inhalación a través de su paso por la superficie externa de la manguera interna, por lo que cuando los gases de la inhalación entran al paciente están un poco húmedos y no se provoca tanta resequedad en las vías aéreas del paciente

Independientemente de la máquina de la que se trate, hay las que solamente trabajan con la presión de los gases (aire, oxígeno u óxido nitroso) y en las que la ventilación se realiza manualmente (máquina de anestesia básica y antigua), y hay las que operan neumáticamente, en cuanto a la presión de los gases y que además tienen una parte que se alimenta eléctricamente, tal parte suele ser un ventilador que proporcionará ventilación asistida al paciente.

En general, el funcionamiento y la finalidad de todas las máquinas de anestesia es el mismo, como ya se mencionó, pero para darnos una idea de la variedad tan amplia que se puede presentar en estos equipos, describiremos el funcionamiento y lo que conforma la máquina de anestesia Modulus I1 de Ohmeda.

DESCRIPCION DE LA MAQUINA DE ANESTESIA MODULUS I1 DE OHMEDA:

CARACTERISTICAS GENERALES:

En general la máquina está compuesta por:

- flujómetros - control de flujo - censores de presión - botones de encendido (neumático y eléctrico) - botón de flujo rápido de 02 puro (flush) - sistema de desecho de gases espirados - salida común de mezcla de gases - vaporizadores - conexión a las tomas murales y a cilindros - tablero de conexión eléctrica en la parte posterior - canister - fuelle

. A esta se le pueden aumentar los siguientes ' '. - ~ dispositivos opcionales:

- monitor de C02 - oxímetro de pulso - monitor de presión en vías aéreas - baumanómetro

Esta máquina puede conectarse al oxígeno, óxido nitroso o aire, el gas pasa a los flujómetros que es donde se mide y controla por medio de válvulas, la cantidad de gas que se requiere; el sistema de los flujómetros cuenta con reguladores de segundo estado, para evitar que los indicadores de los flujómetros (pequeñas pelotitas) oscilen debido a fluctuaciones en la línea de abastecimiento del gas. También cuenta con conexiones a tanques en caso de que no se pueda realizar la conexión a las tomas de abastecimiento hospitalario. Una vez que se ha determinado la cantidad de gas que se utilizará, éste pasa por unos filtros y posteriormente se dirige a los vaporizadores.

Un sensor de presión y una válvula de corte operan neumáticamente para cortar la entrada de todo el gas (incluyendo el aire) si la presión de oxígeno de la toma o del cilindro disminuyen cerca de los 20 psig activando una alarma de la fuente de 02.

Eléctricamente se conecta a la línea de alimentación de 120 VCA, y cuenta con un sistema multicontactos que facilita la conexión de equipos adicionales a ella misma sin necesidad de extensiones eléctricas en el piso.

La mezcla de los gases con los agentes anestésicos se realiza neumáticamente y se cuenta con un sistema de seguridad que no permitirá que la mezcla total contenga una proporción menor al 25% de oxígeno. En caso de que se necesite un 100% de oxígeno (en una condición determinada del paciente) se cuenta con un botón de ttFlushtt (lavado) que llena el fuelle con el 100% de 02 que pasará directamente a los pulmones del paciente. Para usar los vaporizadores de los agentes anestésicos, también hay un sistema de seguridad

. que no permite que esté abierto más de uno a la vez, por lo que se obtendrá una mezcla de gas con un sólo agente anestésico a la vez.

Los vaporizadores cuentan con varias cámaras que son: La de flujo libre de mezcla e gases (se encuentra solamente el anestésico), la de la combinación de gases (donde se realiza la mezcla de los gases con el anestésico ya vaporizado), la de sensado de temperatura y la de compensación de temperatura. Al seleccionar la concentración del anest&ico, se permite el paso de una cierta cantidad de ,gas (proporcional a la concentración que se ha elegido)

- hacia el vaporizador, éste se llevará al anestésico que está

vaporizado hacia la salida comun de gas. En la salida del vaporizador se encuentra una válvula check (de un sólo sentido) para evitar que haya regreso de la mezcla gas- anestésico hacia las cámaras del vaporizador y contaminen lo que ahí se encuentra.

La salida de la mezcla de gas y anestésico se hace a través de una salida común por donde también pasa el flujo de 100% de 02 cuando se da un "flush".

Esta mezcla gas-agente anestésico va hacia dentro del fuelle que se encuentra rodeado por un capelo (que es la *Icasa" del fuelle), y el gas de manejo (al que se encuentra conectada la máquina) va hacia la parte interior del capelo.

DESCRIPCION DE UN CICLO INSPIRACION-ESPIRACION:

Durante la inspiración, el gas manejador comprime el fuelle que se encuentra lleno de la mezcla gas-agente anestésico (FIG.8), la presión del gas manejador aumenta, puesto que continúa entrando al capelo, se cierra una válvula l@pop-offIv (de sobrepresión dentro del fuelle) para impedir que haya fuga de gas, y el fuelle baja haciendo que la presión del gas dentro del fuelle aumente forzándolo a salir de él y que se vaya hacia el circuito del paciente para pasar a sus pulmones.

En la espiración, se abre una valvula de exhalación y el flujo de gas que viene del circuito del paciente, se combina con la mezcla de gases frescos (en caso de usar circuito circular, que hace recircular gases de la espiración que pasan a través del canister - FIG.7 - donde se absorbe el C02 para que se mezclen con una cierta cantidad de gas fresco para la siguiente inspiración, si es un circuito abierto, no recircula gas, solamente se utiliza gas fresco para las inspiraciones) que vienen de la salida común del gas, va al fuelle llenándolo y forzándolo a que se expanda, ésto provoca que el gas manejador sea desplazado

, hacia afuera del capelo por el canal que deja abierto la válvula de exhalación.

Si la presión dentro del fuelle es mayor a los 2.5 mmH2O durante la fase espiratoria y cuando el fuelle se ha extendido totalmente, la válvula pop-off se abre, permitiendo que salga el exceso de gas a través del puerto de salida del fuelle.

El gas de la espiración (dependiendo del circuito que se utilice) sale a través de un canal con una válvula reductora de flujo, el flujo 1ler)a una bolsa que también está conectada al sistema de succi* hospitalario o a alguna upidad de succión, en el momento w que la válvula se abre para dejar salir el gas de la bolsa, ésta se vacía.

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En caso de que se realice la ventilación manualmente, por medio de la bolsa, la máquina tiene una válvula de ajuste de presión límite (APL = adjusting pressure limiting) con la que se elige la presión máxima a la que se va a pasar gas ai paciente, ésta válvula limita a esa presión y no importa con qué tanta presión se comprima la bolsa con la mano, puesto que, aunque sea mayor que la que se ha elegido, la válvula la limitará a la presión elegida; ésto se utiliza para evitar barotraumas (daño en vías respiratorias debido a presiones elevadas)

MONITOREO DE VOLUMEN:

Para realizar el monitoreo de volumen se utiliza un sensor colocado dentro de un cartucho plástico (FIG.9). En este se encuentra una veleta que rota a una velocidad que depende del flujo que viene del circuito de paciente, a sus extremos se encuentran 2 veletas circulares estacionarias (una de cada lado) con 6 divisiones, orientadas de tal forma para que giren de acuerdo a la dirección del flujo de gas, ésto para detectar si hay flujo en dirección inversa. El detectar flujo inverso ayuda a saber si se está inhalando por el canal de la exhalación provocando una mala ventilación, lo que sucede en el caso de que se utilice circuito circular, porque la mezcla de la inhalación entra por una manguera y sale por otra diferente; en caso de que sea circuito Beinn no se puede utilizar el sensor de flujo porque las mezclas inhaladas y exhaladas corren a través de un mismo arreglo de manguera, por lo que la alarma de circuito en dirección inversa se estaría activando frecuentemente. El cartucho se coloca entre una pieza plástica que tiene colocados un par de censores ópticos, cada uno con un LED infrarrojo y un detector fotosensible. El diodo recibe la señal de las vueltas de la veleta, ésta señal es convertida a pulsos eléctricos que entran a un microprocesador para ser analizados y promediados. El sistema también cuenta con un calentador para evitar que se

, condense el gas dentro del cartucho.

MONITOREO DE PRESION:

En cuanto al monitoreo de presión en vías aéreas, se realiza conectando una manguera de diámetro y longitud conocidas, de el circuito de paciente hacia la máquina de anestesia, dentro de la máquina, se encuentra un diafragma delgado, hecho de silicón, con una resistencia conocida, que se utiliza como una resistencia variable dentro de un amplificador de CD. Cuando la presión del sistema de respiración aumenta, el diafragma se estira y aumenta su G,esistencia; un transductor de presión convierte el cambio de resistencia a un voltaje en CD que es directamente

proporcional a los cambios de presión en el mismo sistema de respiración. Posteriormente se realiza la conversión de la información a una señal digital que es recibida por un microprocesador que generara la información del estado de la presión y activará las alarmas necesarias.

MONITOREO DE OXIGENO:

Para medir la concentración de 02 en la inspiración, se utiliza una celda galvánica, es un dispositivo electroquímico que convierte la presión parcial de 0 2 a corriente eléctrica, tal conversión se hace posible porque la celda permite la difusión del 02 a través de una membrana para que alcance un electrodo base-metal (que tiene un óxido) localizado en en su interior; cuando el 02 entra en contacto con el electrodo se produce una reacción oxidativa del electrodo, produciéndose un corriente eléctrica en CD que es directamente proporcional al porcentaje de 02 en la muestra que está entrando al sensor. Dado que se produce la reacción oxidativa, el electrodo se va gastando por lo que debe ser calibrado cada vez que se vaya a utilizar y se debe reemplazar por uno nuevo cuando ya no se pueda obtener información confiable con él.

...

1.3 LAPAROSCOPIA:

L A P A R O S C O P I O :

La iaparoscopía es una técnica relativamente nueva para realizar cirugías en la zona abdominal. Consiste en hacer de 3 a 4 pequeños orificios de 5 mm a 7 mm por donde se introducen tltrócares" que son conductores de pinzas de pequeñas dimensiones, tijeras, una lente de cámara de video, insuf lador, irrigador/succionador, y las puntas de una unidad electroquirúrgica o el aplicador de laser en su caso.

Se deben dist?ibuir los orificios de tal forma que pueda entrar una guía para cámara de video que nos permitirá observar el trabajo de cirugía a través de un monitor de video, las pinzas, un insuflador (generalmente se insufla el abdomen con C02 de grado medicinal) aparte de el lápiz de electrocoagulación O punta de laser, el irrigador/succionador se conecta de acuerdo a las necesidades de la cirugía, aunque generalmente se utiliza hasta el final, para lavar la zona de trabajo y después succionar el resto de líquidos.

Esta técnica 91Laparoscopiat1 también se denomina "cirugía endoscópica mínimamente invasiva", que permite realizar un tratamiento y operaciones precisas durante un caso quirúrgico sin afectar otros Órganos, minimizando las molestias, el tiempo de hospitalización (que será de 2 4 hrs o menos) y de recuperación. Por medio de la laparoscopiía se paractican colecistectomías (extirpación de la vescícula biliar), histerectomías (extirpación de útero), lifadenectomia retroperitoneal (extirpación de uno o más nódulos linfaticos), en cirugías ginecológicas como en la extirpación de trompas de falopio o en las que sea necesario hacer un diagnóstico, en las hernioplastias (cierre de una hernia), etc.

La laparoscopía forma parte de las cirugías endoscópicas, junto con la artroscopía.

Desde 1972, cuando se introdujo la endoscopía que ofrecía cirugías menos invasivas, con menor tiempo de recuperación y disminución de la mortalidad durante la cirugía y duante el período postoperatorio, se incorporó la laparoscopía como una técnica quirúrgica alternativa y en 1985 se inició el uso del laser en lugar de la unidad electroquirúrgica. -

Para distender la masa del abdomen y poder maniobrar dentro de él con las pinzas electrobisturí o láser y poder ver con la cámara lo que se esta haciendo dentro de la ,-vidad a la que se ha tenido acceso, se utiliza COZ; Para tal fin también podría usarse un medio líquido, pero no se

...

cuenta con un medio líquido para distensión ideal, ya que para lograrlo hace falta gran cantidad de fluído, y en un gran porcentaje de casos originaría complicaciones tales como desequilibrios electrollticos, reacciones alérgicas, sobrecargas de líquidos y trastornos circulatorios, llegando a causar edemas agudos de pulmón; además de que es mucho más difícil maniobrar en la cavidad abdominal con tal cantidad de agua que con un gas, la unidad electroquirúrgica causaría graves daños puesto que toda la zona sería conductiva y sería muy difícil lograr una buena imagen de video para ver lo que se está haciendo.

RAZONES PARA USAR C02:

Se utiliza bióxido de carbono (y no otro gas) de grado medicinal, por las siguientes razones:

1.- Es un gas fisiológico que puede ser eliminado por el organismo por medio de la espiración; en caso de tener cantidades altas de C02, la hipercapnia puede ser evitada por la hiperventilación moderada con ventilación asistida o controlada, por medio de la máquina de anestesia o de la bolsa que maneja directamente el anestesiólogo.

2.- En caso de cirugías de larga duración, no se presenta desequilibrio electrolítico.

3.- No se presenta sobrecarga de fluídos.

4 . - No se presentan reacciones alérgicas.

5.- Es limpio y seguro, se puede insuflar rápidamente con él y permite una excelente visibilidad en la zona donde se está trabajando.

DESVENTAJAS DE USAR C02:

Aunque el C02 disminuye la posibilidad de una embolia gaseosa respecto al uso del óxido nitroso y el aire, al parecer produce ácido carbónico al combinarse con el líquido peritoneal, lo que ocasiona irritación del diafragma y el peritoneo.

EQUIPO UTILIZADO EN UNA LAPAROSCOPIA:

Para la realización de la cirugía se utiliza el siguiente equipo (FIG.lO):

1.- Insuflador de C02, con control de flujo, presión y lectura de volúmen total que va pasando hacia el paciente (también debe censar cuando el tanque de C02 esté a punto de vaciarse, en caso de que se utilice tanque, puesto que también se puede usar toma de pared o mural de éste gas).

2.- Sistema de video: Videograbadora, cámara de video, monitor de video.

3.- Fuente de luz. La luz se transmite a través de una fibra Óptica, para iluminar la zona en la que se está traba] ando.

4 . - Sistema de irrigaciÓn/succiÓn.

5.- Instrumental para laparoscopía.

FALLAS MAS FRECUENTES:

Respecto a las fallas más frecuentes del sistema de laparoscopía, podemos mencionar las siguientes:

1.- Mala conexión del sistema de video.

2.- Que el tanque de gas se termine sin haber contemplado el de reserva.

3 . - Mal uso del equipo en general.

4 . - Fugas de gas en las mangueras con las que están

5.- Que el sistema de irrigaciÓn/succiÓn se tape.

insuflando al paciente. ~

\

En realidad la técnica de laparoscopía está poco explorada y no ha sido aprovechada del todo, día a día se van haciendo descubrimientos de técnicas que podrían ayudar a disminuir el trauma provocado por grandes incisiones en el cuerpo, todavía falta mucho por hacer pero no cabe duda de que es una gran ayuda para disminuir las molestias y tiempo de recuperación de los pacientes que se someten a las cirugía que antes eran solamente abiertas, pero tampoco se practica en muchos hospitales y menos en los de atención pablica.

1.4 L A S E R :

LOS equipos de laser, hasta hace algunos años no eran muy comunes o utilizados frecuentemente en el campo de la medicina, ahora han alcanzado gran popularidad dentro del mismo, especialmente en el campo quuirúrgico (que es el que nos interesa) y particularmente en las áreas de ginecología, oftalmología, dermatología, urología, laparoscopía, neurocirugía, gastroenterología, otorrinolaringología, etc.

PRINCIPIOS Y BASES TEORICAS:

RESEÑA HISTORICA: La palabra laser esta formada por las iniciales de

"Light Amplification by Stymulated Emission of Radiation", lo que significa amplificación de luz por la emisión estimulada de radiación. El hablar de luz amplificada nos indica que estamos dentro del espectro electromagnético, en el campo de la luz: y el hablar de emisión estimulada de una radiación nos lleva al origen histórico del concepto físico que, posteriormente dió orígen al laser.

En 1917 Albert Einstein, expuso la posibilidad de que el proceso de emisión de la radiación podía ser interferido, si se estimulaba la transición del átomo de su posición de excitación al de reposo lo que ocasionaría la liberación de energía.

Pero hasta los 50's esta teoría pudo reproducirse en un modelo experimental. Townes y sus colaboradores diseñaron los primeros sistemas de amplificación de radiaciones, utilizando la estimulación de la emisión, pero en la zona del espectro correspondiente a las microondas, lo que llamaron MASER. En 1958 Townes y Schawlow en los EUA y por su parte Basov y Projorov en la URSS (hoy Comunidad de Estados Independientes) demostraron la posibilidad de construir un sistema capaz de producir las características

, mencionadas por Einstein; ya dentro de la emisión lumínica. En 1960 Teodoro Maiman construyó el primer laser en los laboratorios de la Hughes Aircraft Corp utilizando el rubí a impulso como medio de emisión laser.

En 1960 se inició el desarrollo de otros tipos de emisores laser y en 1962 se crearon los primeros laser utilizando diversos tipos de gas como medio activo para la creación del rayo. Casi al mismo tiempo se desarrollaron amplias posibilidades de utilización de l o s sistemas laser en ingeniería, la industria, espectáculos, informática, comunicaciones y a partir de 1965 comenzó a introducierse en el mundo de la medicina, siendo Sinclair y Knoll los Rrimeros en realizar trabajos para la utilización de laser en la práctica médica, al mismo tiempo otros investigadores

iniciaron estudios para saber las posibilidades terapéuticas que podían tener distintos emisores laser.

La emisión de la luz producida por laser tiene características especiales que la diferncían de las demás, por io que es conveniente mencionarlas y tenerlas en cuenta.

CARACTERISTICAS DE LA LUZ PRODUCIDA POR LASER:

LA LUZ COMO FENOMENO ONDULATORIO Y CUANTICO: Básicamente, cualquier emisión lumínica se produce por

la emisión de un cuanto de energía o fotón, desde una fuente emisora, que describe una trayectoria ondulatoria dentro del campo electromagnético.

Para distinguir los diversos tipos de radiación en el espectro electromagnético -la zona del laser- se menciona la longitud de onda como parametro distintivo, además de que la fuente de radiación tiene una cierta frecuencia de impulsos para producir la radiación y la de la luz emitida es otra frecuencia.

Actualmente los laser se construyen en el espectro de la luz visible e infrarrojo cercano, lo que nos da una longitud de onda fija y con ello se obtiene un luz monocromática.

A continuación se mencionan los colores y sus respectivas longitudes de onda:

COLOR LONGITUD DE ONDA

Violeta Azul Verde azulado Verde Amarillo verdoso Amar i 1 1 o Naranja Rojo

380 - 450 nm 450 - 500 nm 500 - 520 nm 520 - 550 nm 550 - 570 nm 570 - 600 nm 600 - 630 nm 630 - 760 nm

PRODUCCION DE LA LUZ: Para entender lo que es la emisión laser, conviene

recordar de qué manera se produce la luz (ref.5).

En el momento en que se aplica energía externa hacia el átomo, es absorbida por los electrones, éstos suben de nivel energético alejándose del núcleo del átomo y dejando vacante su. puesto anterior (huecos). Cuando la aplicación de la energía se detiene, el electrón baja de nivel energético

hasta el nivel original, emitiendo, en forma de radiación, (liberando) la energía que lo hizo subir, tal emisión es un fotón. Es importante saber que el proceso de des-excitación tiene un lapso muy pequeño de duración, aproximadamente de un micro a un nano segundo, produciendo la emisión de un fotón .

La luz normal procede de la excitación energética de un emisor mediante calor, energía eléctrica, etc., cuyos átomos son diversos (son compuestos químicos) por lo que hay diversidad de periodos de excitación y des-excitación, provocando que la radiación emitida sea:

- Con diversas longitudes de onda. - En momentos diferentes - En diversas direcciones

La energía que transmite la radiación lumíninica convencional, está dada únicamente por la frecuencia de la radiación; por lo que no tiene otros efectos biológicos más que l o s propios de su longitud de onda dentro del espectro electromagnético. Por el contrario, los efectos de la radiación laser, dependen de que es una luz amplificada, con gran brillantez producto de las propiedades del emisor laser y de la cantidad de energía que absorben sus electrones produciendo una alta densidad fotónica con mayor depósito de energía cuando se aplica y con las características propias de la longitud de onda a la que corresponde cada radiación.

LA RADIACION LASER: El mecanismo de generación de la radiación laser es muy

similar a la de la luz, pero con características especiales, tales como:

- Monocromaticidad - Coherencia - Unidireccionalidad Comenzaremos por definir un estado metaestable, este es

en el que un sistema permanece en un estado superior de - energía que el que originalmente le correspondería, esta

energía se emite de golpe si hay un un estímulo adecuado. Ciertos átomos pueden permanece en tal estado (por un tiempo muy corto) y sus electrones ocupan niveles energéticos superiores, dejando huecos en órbitas inferiores.

Para producir la radiación laser es necesario contar con el material adecuado (emsisor por laser), que cuente con numerosos átomos capaces de situarse en estados metaestables o de excitación, tales emisores pueden ser liquidas, sólidas o gaseosas, y su estado de energía basal lo denominaremos

El.

Además es necesaria una fuente de energía externa que puede ser de naturaleza térmica, luminosa, química o eléctrica, que sirve para comunicar o inyectar la energía para colocar electrones en capas superiores más externas hasta un nivel ( E 3 ) .

Posteriomente, por medio de una pequeña emisión de energía calorífica, todos los átomos excitados se colocan en un estado energético homogéneo (E2).

Ahora, si en esta situación se estimula la emisión de fotones, con una energía similar a E 2 - E l . o sea igual a la que se emitirá después de la estimulación, se consigue la emisión (radiación)de energía de los átomos excitados, que se da cuando l o s electrones en estados metaestables pasan a los niveles de menor energía. La radiación es de la misma energía (de igual longitud de onda) y se emite al mismo tiempo (es síncrona) .

Una vez que se ha obtenido la radiación, se le da potencia a esta colocando dos espejos (uno de ' ellos semitransparente) en los dos extremos del emisor, al que llamaremos "resonador Óptico". Así, la radiación oscila entre los espejos, descargando cada vez más átomos, hasta que se adquiere la intensidad suficiente para salir al exterior por el espejo semitransparente. De este modo solo se amplifican las radiaciones emitidas en el sentido del eje de la sustancia emisora. Las radiaciones que salgan en otras direcciones se pierden sin amplificarse. Por ello, la radiación laser es unidireccional.

Cuando un ftpaquetelf de radiación laser ha salido, la fuente de energía vuelve a cargar el emisor inyectándole energía y el proceso se repite (recordemos que el tiempo de des-excitation dura de micros a nano segundos), por ello la emisión laser se da en forma de 88disparost1 o en forma discontínua a una frecuencia de emisión dada.

\

Después de ésto, podemos decir que el Laser es un . proceso que realiza la transformación de energía externa a

energía luminosa de características especiales que son:

- MONOCROMATICA: Se emite en una longitud de onda concreta.

- PRESENTA COHERENCIA: S e e m i t e en e l m i s m o m o m e n t o , o sea que todas s u s

ondas van en fase.

- ES DIRECCIONAL: Se transmite en forma de un haz muy fino sin

, \~, - - - divergencia.

- ES ALTAMENTE BRILLANTE: O lo que es lo mismo, de gran densidad fotónica, lo

que le proporciona características para la aplicación en la medicina, éstas pueden ser térmicas o por efectos biológicos atérmicos.

- La luz laser se puede manejar y transmitir por medio del uso de: . Lentes divergentes . Las fibras ópticas . Los espejos

CLASIFICACION DEL LASER:

De acuerdo al medio emisor, se clasifican de la siguiente forma:

1.- LASERES CON GAS: - De mezcla de gases atómicos (He-Ne) - Moleculares (C02, vapores de H20) - De átomos ionizados (Ar, Kr, Xe)

2.- LASERES EN ESTADO SOLIDO: En los que se introduce una especie atómica, de

comportamiento metaestable, que funciona como aditivo en un vidrio o cristal; como sucede con el Nd que se introduce en el YAG (Itrio, Aluminio, Granate).

3.- LASERES EN ESTADO LIQUIDO: No tienen mucha utilización en medicina.

4 . - LASERES QUIMICOS: Como el de Fluoruro de hidrógeno, que se emplea poco en

medicina.

5.- LASERES DIODICOS O DE SEMICONDUCTORES: \ Aunque en realidad son laceres sólidos, los

clasificaremos aparte debido a que se utilizan mucho en medicina, el más utilizado es el de arseniuro de galio y aluminio.

EJEMPLOS DE LASERES:

1.- Helio-NeÓn (HeNe, 632.3 nm) 2.- Rubí (694.3 nm) 3.- Argón (476.5 - 514.5 nm) 4.- Krypton (476.1 nm - 647 nm) 5.- Neodymium and Ytrium Aluminium Garnet (yag)

7.- C02 (10600 nm, infrarrojo) , . 6.- Neodimium (Nd, cercano al infrarrojo, 1060 nm)

8.- Helio-Cadmio (325 - 441.6 nm) 9.- Nitrógeno (337 nm) 10.- Dye

Y dentro de la medicina, podemos hablar de laser quirúrgico (de alta potencia) y de laser terapéutico (media y baja potencia).

EL LASER DE C02: Debido al caso que nos ocupa daremos las

características más importantes del laser de C02.

Es un laser de gas de tipo molecular, que emite contínuamente en potencias que van de los 10 a los loo watts aproximadamente, es de alta potencia. Emite con una longitud de onda de 10,600 nm, por lo que cae dentro del espectro de radiación infrarroja lejana; debido a lo que tiene una alta absorción realizada por el agua, y posteriormente a la absorción se produce un efecto de calentamiento del tejido que se da muy rápido; ésta propiedad lo hace muy útil en los procedimientos quirúrgicos sirviendo como bisturí laser.

Tiene un alto efecto térmico que le permite volatizar con gran rapidez el tejido irradiado. Se emplea frecuentemente en cirugías oncológicas, neurocirugía, dermatología, etc.

Su uso se especifica para cortar, coagular y vaporizar tejido, y no debe utilizarse en presencia de gases anetésicos inflamables o explosivos.

PRECAUCIONES: La radiación del laser de C02 puede prender los

materiales combustibles, a menos que estén mojados.

Si en el área donde se está utilizando se presenta una , atmósfera rica en oxígeno (o una concentración más alta de

la habitual), se presentará un aumento en la ’ combustibilidad.

Se deben proteger los tubos endotraqueales, para evitar que el rayo los atraviese y se vaya a traves de ellos hacia el interior del paciente, y proteger al paciente mismo.

El personal del área donde se está utilizando el laser, debe protegerse l o s ojos, usando goggles o anteojos con protección lateral, ya que pueden presentarse quemaduras de retina y afectación de la córnea.

,. . Nunca debemos asomarnos hacia la columna donde sale el rayo, aunque éste no sea visible, puesto que la radiación

laser puede estar presente dentro de la misma.

Evite, sobre todo, exponerse a la radiación directa o reflejada, visible o invisible.

El rayo laser puede actuar sobre el tejido de diferentes formas:

- Reflejándose - Transmitiéndose - Dispersándose - Absorbiéndose

Esto es, que al reflejarse, parte de la energía que cae sobre el tejido, va de rebote hacia algun lugar en el espacio: se transmite cuando atraviesa la zona que se está tratando pero no en gran cantidad; se dispersa en toda el área que está al rededor de la superficie tratada, por lo que se pierde energía también, y la que nos interesa es la cantidad que absorbe el tejido y que finalmente es la que provocará el efecto que nos interesa.

ABSORCION Y EFECTOS BIOLOGICOS DEL LASER:

Debemos considerar que no toda la radiación emitida se absorbe, sino que una parte de ella se refleja por la superficie del tejido, piel o mucosa donde se irradia. El que se refleje la radiación depende de la longitud de onda (factor más importante), que determina el grado de profundidad de su absorción por el tejido.

La colocación del emisor respecto a la superficie de aplicación también influye en la absorción. La máxima penetración de l o s fotones emitidos tendrá lugar cuando el ángulo entre el emisor o transmisor y la superficie de

, aplicación sea de go", cuando este ángulo es menor a los 50°, se produce un fenómeno de dispersión tangencia1

. fotónica que provoca un pérdida considerable del grado de alcance en profundidad de la radiación absorbida.

Entre los factores que dependen del tejido para que se de la absorción o un porcentaje de reflección de la radiación laser tenemos que la coloración del tejido irradiado es un factor importante, por ejemplo, el laser de argon de color verdoso es absorbido selectivamente por el rojo de la sangre; así también está la densidad del tejido y su composición química; por ejemplo, el hueso debido a su alta densidad y composición cálcica es un importante filtro para la radiación laser, lo que es una gran ventaja al tratar diversas patologías articulares, y será un obstáculo

cuando se quieran tratar problemas en la estructura ósea. La grasa de los tejidos, se comporta como una superficie reflejante y los tejidos con menor densidad o mayor contenido de agua (como en las zonas inflamadas o edematizadas, permiten una mayor acción en cuanto a la profundidad.

En cuanto a los efectos biológicos, una vez que la radiación laser ha sido absorbida por el tejido, se produce la interacción de los fotones con las diferentes estructuras celulares y tisulares. Si se habla de un laser de alta potencia, cuya finalidad es la de destruir una zona del tejido, se da un efecto de aumento de la temperatura en la zona de radiación

Al aplicar el laser en el tejido se provoca aumento en la liberación de energía sobre el tejido, dando lugar a una reacción termodinámica y fotoquímica. De acuerdo a la potencia que se utiliza en las aplicaciones y el tiempo de las mismas se produce una cierta inducción térmica, o sea que se genera un calentamiento proporcional a la energía que se aplica, al principio tal calentamiento en el tejido, pero sin cambios visibles, después hay desmaterialización celular, carbonización y al último evaporación en forma de humo al alcanzar temperaturas mayores a l o s 100°C.

DESCRIPCION DEL LASER PARA CIRUGIA SURGILASE 25 DE SURGILASE.

El Surgilase 2 5 (FIG.ll) es un laser quirúrgico de C02 de alta potencia de 2-25 watts, que se puede variar de acuerdo a la necesidad del caso. Es excitado por una fuente de voltaje de 30 KV DC; maneja una longitud de onda de 10.6 nm en el rango del infrarojo (invisible).

Tiene diferentes modos de operación:

- Modo continuo: Ef rayo es un solo pulso que puede durar de 0.05 - 2 .0 seg.

- Pulsos repetidos: Son pulsos que pueden durar de 0.05 - 2.0 seg, con un lapso entre pulsos de 0.1 - 1.0 seg.

- Super pulso: Con una duración de 5 0 - 200 microsegundos y con un frecuencia de 250 - 7 5 0 pulsos por seg .

Es disparado por un pedal y el rayo se dirige por medio de la pieza de mano o del micromanipulador.

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Las características del laser de C02 son:

-Hemostasis (detención o supresión de una hemorragia): Produce un sellado de venas cuyo diámetro es menor a

lmm por lo que disminuye el sangrado y el riesgo de una transfusión.

- Precisión: Permite remoción precisa del tejido, provocando daños nulos o mínimos al tejido que lo rodea.

- Disminuye el dolor postoperatorio.

COMPOSICION DEL EQUIPO:

El equipo está compuesto de

- Tubo sellado de C02 - Laser de He-Ne - Consola - Control con display - Brazo articulado y posicionador para la salida

del laser.

DESCRIPCION DEL EQUIPO:

El tubo de C02 esta "guardado" dentro del chasis. Ahí mismo se encuentra el laser de He-Ne, éste se utiliza para hacer visible el rayo de C02 al darle una coloración rojiza, puesto que la radiación del C02 cae dentro del rango no visible.

Dentro de la consola se encuentra la fuente de poder, el micropocesador que controla el sistema, el sistema que recibe las señales del pánel de control y otros componentes, en el exterior está el pánel de control, al que tiene acceso el usuario.

\ El brazo articulado.es contra-balanceado, se compone de una serie de tubos de metal y uniones articuladas de espejos relfectores que dirigen el rayo laser a través de él; este brazo termina con una pieza que da dirección al rayo fuera del mismo, ésta puede ser una pieza de mano, que se puede mane j ar 1 ibremente en una cirugía o bién, un micromanipulador adaptable para usarse con microscopio o diferentes tipos de endoscopios rígidos, específicamente diseñados para cirugía de laser de C02.

Para encender el equipo, se da vuelta a una llave que viene con el mismo (de acuerdo a la reglamentación de USA), estando seleccionada la menor potencia y el menor ancho de puJso. Una vez hecho lo anterior, se acceca al sistema con un código que se teclea en el tablero de control.

Para suspender la emisión del rayo en una emergencia, se puede hacer presionando la tecla 'IRDY/STBYtl, apagándolo con la llave o desconectándolo de la linea de alimentación

SISTEMA DE ENFRIAMIENTO:

El sistema de enfriamiento (FIG.12) esta compuesto por un sistema que hace fluir líquido contínuamente, lo que permite que el equipo mantenga temperaturas de operación adecuadas.

El sistema esta compuesto por un reservorio donde se almacena el líquido, y donde esta colocado un sensor de nivel del mismo para que en caso de que disminuya, se adicione o sea cambiado; el líquido se hace circular por los alrededores del tubo de C02 valiéndose de una bomba, posteriormente pasa por unos censores de temperatura y flujo para después ser enfriado y regresado al reservorio.

SISTEMA DE PRODUCCION DEL RAYO LASER:

Referente al sistema de producción del rayo laser (FIG.13), tenemos que la fuente (30 KV DC) alimenta el cátodo del tubo de C02, exitando l o s electrones de los niveles inferiores que al volver a su nivel inicial, emitirán la energía que absorbieron antes, ésta se manifestará como rayo laser invisible a los ojos, tala energía pasa por un amplificador y medidor de potencia, que estará respondiendo a los valores que se hayan seleccionado desde el tablero de control. A su vez, se alimenta la fuente laser de He-Ne para obtener un rayo rojizo que se alinea con la ayuda de unos espejos para poder alcanzar al rayo de co2, posteriormente se unen los dos rayos y salen por la punta para ser utilizado.

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1.5 ESTERILIZACION:

E S T E R I L I Z A D O R A D E G A 8 :

Dentro del campo de la cirugía, una de las variante que más se debe cuidar, es el hecho de que el material utilizado esté estéril, es decir, libre de microorganismos. Esto permitirá librar al paciente de adquirir infecciones durante el proceso mismo de la cirugía (idelamente).

Por tal motivo y aunque el tipo de esterilización que se va a describir no utiliza un gas netamente medicinal, sino más bién, un gas que debe ser manejado con extremo cuidado, se consideró importante mencionar el tema puesto que de la efectiva esterilización, depende mucho la seguridad del paciente que es sometido a una cirugía.

INTRODUCCION HISTORICA:

Independientemente del origen de la microbiología o de quién haya descubierto los microorganismos y los observara por primera vez, siguen siendo un verdadero problema, y éste se agrava si estamos hablando del medio hospitalario, más grave aún cuando nos damos una vuelta por los quirófanos, en donde se expone al paciente a todo tipo de microorganismos al ser abierto de cualquier parte de su cuerpo, dejando camino libre para crearle todo tipo de infecciones y enfermedades. Esto suena muy tétrico, pero afortunadamente en los quirófanos de un hospital se manejan materiales estériles, así como el instrumental, ropa y soluciones. La eliminación de los microorganismos incluyendo esporas (que son la fase en la que los microorganismos son más resistentes) se logra por diferentes métodos y a diferentes lapsos de tiempo en lo que se denomina proceso de esterilización.

Desde hace muchos años se mencionaba el concepto de purificar (REF.4), desinfectar o esterilizar; así, los

, egipcios usaban la resina o brea para embalsamar a sus muertos mucho antes de que supieran escribir su lengua. En

*. sus textos, Herodoto también menciona que utilizaban l o s vapores de algún químico (aparentemente el azufre) para desodorizar y desinfectar e incluso usaban el fuego para el mismo propósito. Moisés creó toda una reglamentación para tomar los alimentos con las manos limpias; Hipócrates reconoció la importancia del agua hervida para lavar las manos y las uñas de quienes vendaban las heridas de alguna persona. - -

En la Edad Media, debido a la peste y la plaga, hubo que desinfectar las viviendas en forma completa con q,oluciones limpiadoras o los vapores de químicos como el 'azufre, antimonio y arsénico, ésto para asegurar que los

agentes causantes de la enfermedad de la población quedaran eliminados.

Años más tarde, Anton Van Leewenhoeck se valió de la ayuda de un microscopio rudimentario para describir bacterias y diferentes formas de ellas.

En el afán de dar solución al problema de los microorganismos que se forman, nacen y crecen en algunos alimentos, sustancias o materiales en general, se creó la necesidad de investigar cómo se puede detener su crecimiento y de ser posible, su aparición.

DEFINICION:

La esterilización es el proceso mediante el que se destruyen completamente todas las formas de vida bacteriana, incluso los virus y esporas. Existen diferentes formas de esterilización, podemos mencionar las realizadas por agentes químicos, por radiación, por vapor y la que es de nuestro interés (dado el tema), la que se realiza por medio de gases esterilizantes.

Para tal efecto se utilizan esterilizadoras o autoclaves. Hay una pequña confusión acerca de éstos equipos en cuanto a la diferencia que hay entre ellos; así tenemos que una autoclave es una esterilizadora pero solamente de vapor a una cierta presión, y una esterilizadora puede realizar tal proceso por medio de vapor a presión o gas.

Idealmente, esperaríamos que todas las formas de microorganismos presentes en los materiales que se someten a un proceso de esterilización, desaparecieran, pero en la práctica existen varios factores conocidos que no lo permiten en un loo%, y por las mismas razones, no desaparecen todos los microorganismos.

Tales razones son las siguientes:

1.- El gran número de los microorganismos presentes en . l o s materiales y su alta resistencia al agente

esterilizante.

2.- Cuando el material no se lava antes de esterilizarlo, quedan el él capas de aceite, grasa, proteínas, sangre, pus, tejido muerto, etc., que no permiten un contacto directo del agente esterilizante con el material, impidiendo que el proceso tenga buenos resultados.

3.- Que el tiempo de exposición (tiempo en que el material que va a ser esterilizado - carga -, permanece en c;ontacto con el agente esterilizante) sea muy corto, pues a

- . mayor tiempo de exposición, mayor cantidad de

microorganismos muertos; pero aquí se presenta otro problema, se debe saber cuánto tiempo resiste la carga sin sufrir daños tales como deformación o pérdida de sus propiedades y características debido a altas temperaturas, alta presión y calor junto con largos tiempos de exposición.

4 . - Puede darse el caso de que por fallas en el control de la esterilizadora, ésta recontamine la carga, problemas como el que en la línea de aire se transporten algunas bacterias (cuando se usa esterilizadora) o que la bomba de vació encargada de sacar lo que queda de gas (en su caso) no funcione adecuadamente, o que la línea de desecho esté tapada.

5 . - Falta de capacitación para el personal que labora en este proceso o falta de comunicación entre ellos y que no raealicen bien su trabajo.

Desgraciadamente hasta ahora en la mayoría de las instituciones de salud, se mide la eficiencia de la esterilización no por el número de microorganismos contados después del proceso, sino por el menor grado de infección que pueden provocar. Lo que debe hacerse para tales efectos, es colocar cultivos de microorganismos en forma de esporas, éstos se llaman indicadores biológicos, (que sean más resistentes ai agente esterilizante que se va a emplear) directamete en la carga, en la superficie de algunos materiales, después empacar los conjuntos de materiales con los cultivos y repartirlos en varios lugares de la carga, y esterilizar. Al terminar el proceso, se les proporcionan medios favorables para su reproducción (sin permitir que al sacarlos de la esterilizadora se contaminen los indicadores), si se logran reproducir entonces no fue bueno el proceso, pero si no lo hacen , entonces podemos estar seguros de que se logró el objetivo, además de que deben contarse los elementos de la población que entra a la esterilizadora y los que se reproducen posteriormente.

En la esterilización a base de gas se manejan ciertos , parámetros de los que también depende (como ya se mencionó)

la eficiencia de la esterilización misma. Tales parámetros ’ son:

- Temperatura - Tiempo de exposición de la carga al agente

- Concentración del agente esterilizante - Presión de vapor (depende de la temperatura) - Humedad

esterilizante.

METODOS PARA ESTERILIZAR: ,, . Existen varios métodos para esterilizar, pero mencionaremos solamente los siguientes.

1.0 ESTERILIZACION POR CALOR:

El método más utilizado para la esterilización es éste, y dentro de él hay diferentes formas para esterilizar por calor; así se puede utilizar calor húmedo o seco, dependiendo del material que vaya a ser esterilizado y de su resistencia al calor. Con calor húmedo se utilizan temperaturas entre 121°C y 15 lb de presión, pero con ésto se han encontrado que muchas esporas bacteriales sobreviven.

2.- ESTERILIZACION POR RADIACION:

Muchos tipos de radiación son letales para muchos microorganismos, lo mismo que para otras formas de vida; aunque no se sabe a qué nivel actúa la radiación en los microorganismos, se cree que algunas partes vitales de las células de los microorganismos absorben energía o que se produce ionización altamente radiactiva cerca de ellas, pero las endosporas bacterianas son relativamente resistentes a todos los tipos de radiación.

3.- ESTERILIZACION QUIMICA:

Se realiza por químicos que actúan en soluciones, aire y superficies de sólidos, si se usan en pequeñas concentraciones previenen el crecimiento de las bacterias pero no las eliminan, con ellos se logra desinfección o esterilización, de acuerdo a las especificaciones de cada uno de ellos..

4.- ESTERILIZACION POR VAPOR:

Se manejan cambios bruscos de temperatura por medio de vapor caliente actuando sobre la carga un determinado tiempo, es el método más socorrido en algunos hospitales.

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5.- ESTERILIZACION POR GAS:

Se manejan cambios bruscos de presión en la carga y un tiempo de exposición al gas esterilizante que tiene una cierta concentración.

EBTERILIZACION DE MATERIALES MEDICOS Y QUIRURGICOS CON OXIDO DE ETILENO:

Como lo que nos interesa es el uso de gases en equipos de quirófanos, mencionaremos pros y contras de la esterilización realizada por medio de gases esterilizantes, en concreto, usando óxido de etileno.

El uso de agentes volátiles y gaseosos ha quedado restringido para la desinfección o esterilización, debido a su incapacidad para destruir esporas y a los efectos f isicoquímicos adversos que pueden causar en ciertos materiales (REF.ll). La excepción a lo anteriormente expuesto se presenta con el OXIDO DE ETILENO (OE), que ha demostrado propiedades esporicidas y microbicidas específicas, en forma de vapor o líquido; si los materiales que serán esterilizados son sensibles a algunas mezclas o se pueden marcar (dañar) al ser expuestos al calor o vapor, pueden ser esterilizados con OE sin dañar o disminuir sus propiedades.

INTRODUCCION HISTORICA:

El OE fue descubierto por Wurtz en 1859; entre 1900 y 1929 Schrader y Bossert descubrieron sus propiedades bactericidas y lo clasificaron como fumigante y pesticida. En 1949 Phillips y Kaye publicaron los valores de los parámetros que permiten la esterilización de esporas valiéndose del OE. Posteriomente se amplía el rango de su utilización, desde la esterilización de material quirúrgico y médico hasta algunas pruebas en naves espaciales, pasando por la producción de jabones.

PROPIEDADES:

Es un compuesto epóxico designado como el éter cíclico , más simple, peso molecular 44.05. A presión atmosférica y

presión de vapor de 7.3 psig en 70°F (21.1"C) tiene un punto de ebullición de 51.3"F (10.7"C) y un punto de congelamiento de -168.3"F (-111.3"C).

En forma líquida es incoloro, completamente soluble en agua a 50°F (lOOC), inflamable en las formas de líquido y gas, con el vapor y el aire forma mezclas inflamables o explosivas. En combinación con el aire puede incendiarse por una chispa eléctrica, electricidad estática, flamas o medio parecido.

Diluido o concentrado causa severas quemaduras en la p,iel humana, es tóxico y causa irritación de la piel, ojos y - - 'membranas mucosas, así como mareo y náuseas, la forma mas

común de exposición al OE es la inhalación.

Puede matar cualquier tipo de organismo vivo, se piensa que puede causar cáncer debido a una exposición excesiva y en forma pura es sumamente taxico.

ACCION MICROBICIDA DEL OXIDO DE ETILENO:

De las hipótesis establecidads acerca de los efectos destructivos del OE hacia las bacterias y esporas, es más aceptada la que propone los efectos alquilantes que tienen el OE y las células microbiales.

- ALQUILACION: Es un término químico que define el reemplazo de un

átomo de hidrógeno disponible dentro de un grupo químico, como el amino, carboxilo o grupos hidroxil con radical hidroxil etil.

De acuerdo a los estudios de Ross y Weeler está demostrado que el OE y mezclas similares reacccionan con los ácidos nucleicos del sistema enzimático dentro de las células y que la síntesis celular de éstos se interrumpe por los agentes alquilantes, imposibilitando a las células su reproducción y/o metabolismo normales.

MEZCLAS CONTENIENDO OE PARA ESTERILIZACION:

Debido a su alta inflamabilidad y peligros tóxicos que representan el manejo de OE al loo%, no se recomienda para su uso, más bien se utiliza em una mezcla en proporciones en las que no sea tan inflamable en la presencia de cualquier cantidad de aire y manteniendo una temperatura mayor a 130"F, pero sigue siendo tóxico ya que para matar microorganismos debe serlo.

\ Tales mezclas pueden ser:

1.- Mezclas que contengan diclorodifluorometano (FreÓn 12 o Genotrón 12) y con una concentración de OE mayor a 12% de peso.

2.- Mezclas que contengan partes iguales de Freón 12 y tricloromonofluorometano (Freón 11 o Genotrón 11) con concentraciones de OE mayores al 11% por peso.

A continuación se mencionan las diferentes mezclas de OE usadas en procedimientos de esterilización por gas que cumplen con las características mencionadas.

MEZCLA Y PORCENTAJE DE SUS COMPONENTES:

1.- CARBOXIDO = Oxido de etileno y bióxido de carbono. (10% OE y 90% C02.)

2.- OXIFUME-20 o ESTEROXIDO-20 = Oxido de etileno y bióxido de carbono.

(20% OE y 80% C02).

3.- Oxido de etileno e hidrocarbonos fluoronados: CRIOXIDO: 11% OE, 79% Triclorofluorometano, 10%

Diclorodifluorometano) . BENVICIDA: 11% OE, 54% Triclorofluorometano, 35%

Diclorofluorometano.

PENOXIDO o ESTEROIDE-12: 12% Oxido de etileno, 88% Diclorodifluorometano.

4.- ANPROLENE: Oxido de etileno y gases inertes. (84% OE, 16% Gsses inertes). ESTEROIDE-12: 12% OE, 88%

FACTORES QUE INFLUYEN EN LA ESTERILIZACION POR OE:

a) TEMPERATURA: Es un factor que aumenta la penetración del gas hacia

la carga y disminuye el tiempo de exposición. La actividad del OE aumenta 2.74 veces cada vez que se presenta un aumento de 18°F (10°C).

Se debe cuidar la relación Temperatura - Concentración de OE, para que el gas no se condense debido a bajas temperaturas y altas concentraciones de OE; las esterilizadoras tienen especificaciones de manejo de

, temperatura y concentración de gas que se debe utilizar para que no suceda lo anterior.

b) CONCENTRACION: Se debe conocer la concentración de la mezcla con OE ya

que la esterilizadora debe manejar presión (P) y temperatura (T) para mantener el gas en forma de vapor, y a mayor concentración, mayor P y T se deben manejar.

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c) HUMEDAD: De acuerdo a los estudios realizados por Kaye y

Rhillips, se requiere de una humedad relativa de 20% - 40% para la esterilización del material que contiene esporas ya

que niveles menores al 20% y mayores al 65% reducen las propiedades del OE como agente esterilizante. Se ha encontrado que una prehumidificación en la cámara que contiene la carga para ser esterilizada, antes de que entre el OE, es mas efectiva que la inyección simultánea de vapor de agua y OE. La cantidad de humedad depende de la superficie de los materiales que van a ser esterilizados, una superficie porosa necesita menos humedad (al rededor de un 20%) y las sólidas necesitan mayor cantidad (aproximadamente 50% o más): el factor por el que se hace más fácil la esterilización, es la absorción y liberación de la humedad, por lo tanto es mas fácil esterilizar una superficie porosa.

La característica más importante para que las esporas mueran es la humedad, puesto que las células secas o deshidratadas oponen mayor resistencia a la esterilización que las húmedas o mojadas; aunque los materiales que componen la carga deben ser empaquetados secos, ya que si están húmedos se les formará una capa de etilenglicol al momento de la esterilización, lo que impide la penetración del gas en el material, por lo tanto no hay esterilización.

d) TIEMPO:

El tiempo en que se lleve a cabo el proceso, depende de la concentración de OE, de la humedad en la cámara, de la presión, del empaquetamiento de los materiales y del grado de contaminación de los mismos, etc., por lo que un tiempo óptimo dadas unas características no lo es bajo otras.

MATERIALES ESTERILIZABLES CON OE:

La ventaja del OE es que se puede esterilizar una amplia variedad de equipo médico, artículos y materiales necesarios para el cuidado y tratamiento del paciente sin

, causarles efectos destructivos, se esterilizan los materiales que son sensibles al calor y al vapor.

MATERIALES PARA SER ESTERILIZADOS COMPATIBLES CON OE:

INSTRUMENTOS AUXILIARES PARA VISION A DISTANCIA: Endoscopios,cistoscopios, electroromos, oftalmoscopios,

otoscopios, faringoscopios, proctoccopios, resectoscopios, cigmoidoscopios, toracoscopios, -uretroscopios.

, '> - PLASTICOS:

Catéteres, nebulizadores, frascos, jeringas, tubos de ensaye, cajas de petri, juegos intravenosos, incubadoras pediátricas, marcapasos, riñón artificial.

- ELASTICOS: Tubería elástica, guantes quirúrgicos, catéteres,

juegos de alimentación y drenado.

- INSTRUMENTOS Y EQUIPOS: Juegos de cauterización, bisturís, lámparas, agujas

quirúrgicas, instrumental quirúrgico, espécuios, jeringas, instrumental dental.

- VARIOS: Cables de alimentación eléctrica, dilatadores,

suj etadores de mano, bombas, motores, libros, juguetes, frazadas, papel, suturas.

LIMITACIONES: El OE provoca daño en:

- Algunos plásticos, acrílicos y poliestirenos. - Soluciones contenidas en frascos de vidrio o de plástico (el OE no permea en el vidrio, pero es absorbido por algunos plásticos).

MEDICION DE OE:

Para hacer la medición del OE que está dentro de una esterilizadora (lo que nos ayuda a saber que la concentración de éste, no es mayor de la establecida), se recomienda poner un transductor de presión en la cámara de la esterilizadora, adaptándolo a un sistema de medición que podría ser por deflexión de una plumilla o bién un sistema con amplificación de señal, convertidor A/D y despliegue; lo

, que nos ayudaría a medir la presión parcial del OE durante el ciclo de la esterilización. Usualmente se utiliza la ley

- de los gases ideales (PV = nRT) , ya que la presión creada por el OE en un diluyente dentro de la cámara, es una función de la cantidad o volúmen de gas dentro de la cámara a una temperatura dada: o se puede usar un analizador de infrarro j os para gas.

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OE RESIDUAL:

Una vez que la carga ha sido esterilizada queda impregnada de OE, que duraría días pegado a ella si no fuera - , por un proceso de aireado a la carga en un aireador, durante

un tiempo no menor de 8 hrs; en caso de que no se cuente con tal equipo, se debe dejar que OE se vaya lldesprendiendoll de la carga, en un lapso que se compone por 1 día de aireado por cada hora de esterilización.

DESCRIPCION DE LA ESTERILIZADORA DE GAS 2000 DE AMSCO:

El proceso de esterilización (REF. 6) comprende una fase de acondicionamiento en que se inyecta vapor o aire que se calentará para humedecer la carga, posteriormente se saca tal aire caliente por medio de pulsos de vacío y se inyecta OE que estará en la cámara de la esterilizadora junto con la carga durante la etapa de esterilización; después hay un proceso en el que se saca de la cámara el OE y se inyecta aire limpio que arrastrara el OE que está en la superficie de los paquetes que se metieron a esterilizar, posteriormente se debe airear la carga en un aireador (o como ya se explicó) para quitar el OE residual que haya quedado dentro de los paquetes.

ACONDICIONAMIENTO: La fase de acondicionamiento de la carga, o sea cuando

la carga debe ser humedecida por medio de vapor para que la esterilización sea más efectiva, se logra por medio de pulsos de vacío/vapor que controla la valvula (las notas de las válvulas solenoides de la esterilizadora se designarán con una la letra S) S-12 (FIG.14), a su vez el funcionamiento de la válvula está regida por un microcomputador. La temperatura seleccionada desde el pánel de control, se mantiene por medio de un grupo de calentadores.

La generación de vacío para evacuar el aire o el gas, que está en la cámara, se realiza por efecto venturi, a través de la circulación de agua que deja pasar S - 7 , mientras que S-1 sella la cámara, para que no entre aire, gas o vapor.

FASE DE ESTERILIXACION: Durante la fase en la que entra OE a la cámara, se

apaga S-7, por lo que ya no se generará vacío; S-3 que es la válvula de desecho (o cálida) de los gases, está cerrada,^ entra OE a través de S-11 o de S-20. Para que el gas se caliente un poco, pasa vapor a través del acondicionador (sin entrar en la cámara) por medio de S-14 conocida como la válvula solenoide calentadora de-gas. El vapor pasa a través del acondicionador y después va al drenaje, donde se enfría cuando pasa agua y se lo llevará en forma condensada.

Como en la fase de llenado de la cámara con OE la presión va en aumento y la temperatura se mantiene, S-i que , t .

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es la válvula de entrada de aire filtrado a la cámara, permanece cerrada, puesto que ahora no es necesario que haya aire limpio dentro de la cámara, y permanecerá así hasta el fin de la esterilización de la carga.

Durante la fase de esterilización, la presión en la cámara permanece en 8 psig, por medio del control automático de S - l l / S - 2 0 y también de la temperatura se mantiene en la seleccionada por el grupo de los calentadores, en caso de que se presente una descompensación de presión o de temperatura, ésta es registrada por un termistor o por un transductor de presión, por lo que de nuevo entrará gas a la cámara, para compensarlas.

FASE DE DESECHO O ELIMINACION DE RESIDUOS DE GAS: Ya en la fase de eliminación de gases (exhaust), se

cierra S-1 y se abre S-3, y la válvula de agua S-7 se abre para evacuar la cámara gracias al vacío que se genera por efecto vénturi, el gas que sale de la misma se diluye en el agua que está circulando para ser desechado. La presión en la cámara irá disminuyendo hasta caer en los 90 mmHg. Para terminar con el vacío, S-7 se cierra, cortando con la circulación del agua y por lo tanto con la generación de vacío; posteriormente, S-1 se abre para dar paso a aire filtrado que va a entrar a la cámara para que Itlavett la carga, con ésto, el OE se irá eliminando de la superficie de los paquetes que contienen los materiales que se metieron a esterilizar. Este proceso se repite y cuando se termina, se puede abrir la puerta de la esterilizadora y llevar la carga a el aireador donde se le quitará el exceso de OE durante 8 horas (cuando menos)aproximadamente; una vez terminado el proceso de aireado, podemos decir que nuestra carga ha sido esterilizada y está libre de OE.

La duración del proceso de aireado podrá durar hasta 1 6 hrs. si lo que se está esterilizando va a tener contacto directo con el paciente, como los accesorios de terapia respiratoria o catéteres implantables o accesorios de plástico, porque el plástico absorba más el OE.

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SISTEMA ELECTRONICO:

El proceso de esterilización y control de las variables presión, temperatura, y tiempo, están determinados por un microcomputador, éste recibe las señales de entrada desde el pánel de control, donde el usuario elige el proceso que necesita (de 2 ciclos que ya están determinados, uno a 1 3 2 ° F y el otro a 1 2 1 ° F ) y el tiempo para que se realice, del sistema que sensa la temperatura y la presión, y de los switches de vacío, y sus salidas van hacia el desplegado Rara indicar el estado del proceso y las señales de advertencia, y hacia las válvulas solenoides para controlar

todo el proceso de entrada y salida de gas, vapor, aire, vacío y agua.

o sea que realiza el encendido y apagado de los calentadores, controla las válvulas solenoides que mantienen la presión y temperatura de la cámara en niveles adecuados, la carga con OE y la introducción de más gas en caso necesario y vaciar la cámara con pulsos de aire filtrado. Después del período de vaciado, censa la presión de la cámara para indicar cuando se ha terminado la esterilización y envía una señal al display para que el usuario lo sepa, con un mensaje de llcompletoll.

MICROCOMPUTADOR:

El microcomputador está formado por 3 módulos, que son: una fuente de poder, una tarjeta madre y el CPU.

FUENTE : Proporciona 5 VDC a 3 amp, y 28 VDC a 2 amp. ( F I G . 15)

TARJETA MADRE: Contiene los conectores e interface para las tarjetas y

su comununicación.

CPU: Contiene el microprocesador 8048, circuitos de soporte,

buffers de entrada y manejadores y buffers de salida y manejadores, además del bus de datos necesario para la comunicación con las otras tarjetas.

El sistema está diseñado para trabajar a 3 MHz, utilizados como pulsos de reloj para el microprocesador. Parte del programa de control está almacenado en la memoria de 1 Kbyte del 8048, el programa se ejecuta por los circuitos de control y temporización del mismo. Mientras que

, el programa va corriendo, el CPU del micro tltomaráll las decisiones lógicas, basándose en las entradas que recibe del

' bus de datos del puerto 1 Ó 2; una vez que ha decidido las señales necesarias para que la esterilizadora funcione, éstas señales o decisiones son enviadas al bus de datos, a los puertos 1 Ó 2 por lo que habrá tránsmisión de información a través de los 2 puertos. También cuenta con 64 bytes de memoria RAM para almacenar información.

El microcornputador cuent-a con la posibilidad de

- Memoria de programa. - Memoria de datos.

expansión para:

', . - Capacidad entrada/salida del 8048.

f L I I

SISTEMA DE IMPRESION:

La impresión se realiza en papel térmico para informarnos el estado del proceso, y a través del display se obtiene diferente información de las etapas del sistema de impresión que está formado por un fuente de alimentación, tarjeta madre, display y controlador para la impresión.

F’üENTE :

Proporciona: 5 VDC regulados, a 2.5 amp. con límite de corriente. 12 VDC regulados a O. 1 amp. 12 VDC regulados a 1.5 amp. -12 VDC regulados a 0.1 amp. 1 8 VDC no regulados, 0.5 amp. 28 VDC regulados con zenner, 1.5 amp (FIG.16).

TARJETA MADRE:

Contiene lo necesario para:

- Convertir las señales de los censores de presión y temperatura a valores digitales (binarios).

- Monitoriza las señales correspondientes a la selección de valores y parámetros desde el pánel de control, para detectar la selección de los ciclos y sus estado, incluyendo alarmas y los mensajes para avisar que el ciclo fue abortado.

- controlar la impresora alfanumérica. - Enviar los valores de temperatura, presión, tiempo y

- Monitorizar y actualizar vacío, presión y fecha a la tarjeta de display.

temperatura.

controlador. \ - Enviar los valores de presión y temperatura al

DISPLAY DIGITAL:

EL microcomputador sensa la información variable de presión, temperatura y otros datos que deben ser desplegados y l o s envía a través del bus de datos que es bidireccional, y el microcontrolador leerá los datos para continuar su tarea. Una vez que haya nuevos datos en el bus, éste activará el decodificador/manejador, el latch o el switch para que sean enviados al micro.

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2 . - DESCRIPCION DE GASES MEDICINALES, TOMAS Y

SUS CARACTERISTICAS

2.1 - DEFINICION DE GAS

2.2 - CARACTERISTICAS GENERALES DE LOS GASES MEDICINALES

2 . 3 - PRECAUCIONES EN EL MANEJO DE LOS GASES MEDICINALES

2 . 4 - REGLAS DE SEGURIDAD AL ESTAR MANEJANDO CILINDROS CON GAS COMPRIMIDO

2.5 - INSTALACION DE TOMAS HOSPITALARIAS

2.6 - DESCRIPCION DE UN SISTEMA DE DISTRIBUCION DE GASES MEDICINALES

2.7 - REQUISITOS DE MANTENIMIENTO

, ', a

2 . - DESCRIPCION DE GASES MEDICINALES, TOMAS Y SUS CARACTERISTICAS:

A continuación se mencionarán las características de los gases medicinales que utilizan los equipos ya descritos en la parte anterior, entendiendo que no son todos los que pueden ser utilizados dentro de un hospital, obviamente hay muchos más.

Posteriormente se hará mención de las caractrísticas de las redes de gases, de las precauciones que se deben tener al manejar gases comprimidos (envasados en cilindros) ya que no solamente se manejan a través de la red hospitalaria.

2.1 DEFINICION DE GAS:

Definiremos como gas a todo elemento o compuesto químico, que se encuentra en estado gaseoso a condiciones normales de presión y temperatura, o sea 15 grados Celsius y 1 atmósfera. La mayoría de las sustancias gaseosas pueden existir en cualquiera de los 3 estados físicos de la riiateria (líquido, sólido y gas), dependiendo las condiciones de presión y temperatura a las que se les someta.

GASES MEDICINALES:

Los gases medicinales son l o s que se utilizan en aplicaciones y procedimientos medicos, en un hospital o fuera de él. El uso es diferente, de acuerdo a las características de cada gas: así, tenemos gases que se suministran por:

RED DE TUBERIA PARA GASES MEDICINALES:

GAS

OXIDO NITROS0

NITROGEN0 (N2 1

? '

AREA DE USO APLICACION

varios lugares del - anestesia hospital - terapia respiratoria quiróf anos - anestesia cuartos de - cirugía criogénica tratamientos rayos x ...

quiróf anos - instrumentos quirúr- gicos operados neu- máticamente

- gas para aislamiento

anaeróbico

BIOXIDO DE - quirófanos CARBONO (C02 )

AIRE

- control de ciclo respiratorio en largas intervencio- nes quirúrgicas.

- varios lugares - diluciones con del hospital oxígeno, en terapia

respiratoria

Algunos gases medicinales usualmente son suministrados por cilindros como los que a continuación se listan:

ENTREGADOS POR CILINDROS:

GAS

ACETILENO (C2H2)

ARGON (Ar)

OXIDO DE etileno

\ (C2H40)

HELIO (He)

HI DROGENO (H2 1

AREA DE USO APLICACION

- laboratorio clínico - fotometría de llama - espectrofotometría de absorción

- laboratorio clínico - cromatografía

- laboratorio clínico - gas para aislamien- to anaeróbico

- laboratorio clínico - fotometría de llama

- quirófanos - esterilización rápida

- lab. de función - diluciones de helio pulmonan para medir capacidad

total pulmonar

- quirófanos - procedimientos de cirugía oftálmica por rayo laser

METODOS DE OBTENCION DE LOS GASES MEDICINALES:

Los gases medicinales se producen por varios métodos, entre ellos está el de destilación fraccionada; esta técnica permite obtener:

. oxígeno . argón . kriptón . nitrógeno . neón . xenón

El proceso comienza con la extracción del aire a enormes recipientes y después se filtra de impurezas contaminantes como:

. vapor de agua . polvo . hidrocarburos . bióxido de carbono Cuando estos contaminantes han sido removidos, el aire

se somete a un proceso de licuación por refrigeración, compresión y descompresión, hasta -194 "C. (-317 "F), temperatura a la que se licúa.

El aire está estratificado por capas, de acuerdo a las diferencias en densidades y pesos de sus distintos elementos en forma líquida, posteriormente son liberados a la columna de destilación fraccionada donde son separados de acuerdo a sus puntos de ebullición.

2.1 CARACTERISTICAS GENERALES DE LOS GASES MEDICINALES:

En esta sección solamente consideraremos las características del oxígeno (C02), nitrógeno (N2), aire medicinal, óxido nitroso (N20), bióxido de carbono (C02), y óxido de etileno, puesto,que son gases utilizados en cirugía

\ y a la vez, l o s más representativos de dicha área.

OXIGENO:

El oxígeno es un gas incoloro, inoloro e insípido, representa aproximadamente el 21% de la atmósfera. Es producido por la destilación fraccionada del aire, hace posible la vida y es indispensable para la combustión. A presión atmosférica y temperaturas inferiores a -183 'C, es un líquido ligeramente azulado, poco más pesado que el agua.

Todos l o s elementos (a excepción de los inertes) s e qombinan con el oxígeno para formar óxidos. Aunque en su forma pura no es inflamable, promueve la combustión, y en

contacto con los hidrocarburos reacciona vigorosamente como agente combustible, se puede suministrar por medio de un cilindro o de la red de distribución de los gases medicinales.

En el medio de la atención a la salud se utiliza para sostener la respiración en los procedimientos de anestesia y otros tratamientos terapéuticos, por ejemplo en terapia intensiva. El oxígeno medicinal debe ser de ser grado USP (ULTRA ALTA PUREZA)

NITROGENO:

Es el gas que se encuentra en mayor cantidad en la atmósfera, es incoloro, no tiene olor ni sabor, no es tóxico y es casi totalmente inerte. A presión atmosférica y temperaturas inferiores a -196 " C es un líquido incoloro, un poco más liviano que el agua.

En el medio hospitalario se suministra a través de cilindros o de tuberías hasta los quirófanos, donde se utiliza como medio neumático para mover los taladros, sierras neumáticas y otros instrumentos médicos, también se utiliza para purgar las instalaciones de gases. En su estado líquido , se aprovecha su baja temperatura e inercia química para congelación, preservación y control de cultivos, tejidos, etc. Se puede suministrar por medio de cilindros o de la red de gases medicinales.

Se utiliza durante los procesos de soldaduras de tuberías para gases médicos para proveer una atmósfera inerte que no promueva oxidación en los tubos de cobre.

Aunque es inerte y no tóxico, puede causar asfixia si se utiliza para reemplazar el oxígeno durante el proceso respiratorio. Suministrado a altas concentraciones puede causar mareo y vomito. También se obtiene por destilación fraccionada del aire ambiental.

\

A I R E MEDICINAL:

El aire se encuentra libremente en nuestra atmósfera; y en los hospitales es necesario contar con aire de grado medicinal, es decir puro, para los tratamientos en los que se utiliza, como el administrar terapia respiratoria y servir de fluido neumático para- activar equipos médicos en lo que se refiere a la parte neumática, por ejemplo en las máquinas de anestesia o los ventiladores.

. '\ . Se puede utilizar la recombinación de oxígeno y * . nitrógeno en proporción de 21% y 79% respectivamente, este

aire se conoce como aire reconstituido, pero el método más común para proveer aire medicinal en los hospitales, es por medio de un compresor de aire de grado médico, utilizado para comprimir aire y entregarlo por medio de tuberías centrales al hospital. Tal compresor debe llenar todos los requisitos de la NFPA (National Fire Protection Association). El aire debe estar libre de partículas y bacterias; las tuberías por las que se envia no deben estar expuestas a bajas temperaturas ya que causan condensación del mismo y éste no fluye hacia l o s escapes o salidas.

La Farmacopea Norteamericana, edición XXVI define los siguientes parámetros de calidad para el aire comprimido grado médico:

1.- AGUA: no se permite que tenga contenido de agua.

2.- ACEITE: no se permite que los compresores sean lubricados con aceite y no debe haber contenido de aceite en el aire entregado.

3.- OLOR: el aire medicinal no debe tener olor.

4 . - BIOXIDO DE CARBONO: Los niveles de bióxido de carbono no deben exceder 500 ppm.

5.- MONOXIDO DE CARBONO: Los niveles de monóxido de carbono no deben ser mayores de 10 ppm.

6.- OXIDOS DE NITROGENO: Los niveles de óxidos de nitrógeno no excederan 2.5 ppm.

7 . - DIOXIDOS DE SULFURO: Sus niveles no excederán 5 ppm.

NOTA : ppm = partes por millón.

La norma 99 de la NFPA añade los siguientes requisitos para el aire médico utilizado dentro de un hospital:

1.- HIDROCARBUROS GASEOSOS: sus niveles no deben ser mayores a 25 ppm.

\

2.- PARTICULAS: el 98% de las partículas sólidas en el aire médico deben ser menores de 1 micra.

3.- PUNTO DE CONDENSACION: La temperatura de condensación para el contenido de vapor de agua no debe ser mayor de 35°F (3°C). - I

,

VACIO:

Ciertamente, el vacío no es un gas y dista mucho de serlo es un medio para realizar succiones (en este caso dentro de un hospital), y se genera a través de una presión negativa (aproximadamente 16 psig en las tomas), pero como las tuberías que lo proporcionan están distribuidas como o junto con las de los gases y además tiene tanta importancia como éstos dentro de una institución hospitalaria, lo mencionaremos, no como gas, sino más bien como algo necesario en los hospitales que va de la mano en la salud de los pacientes.

También se genera a través de un compresor que debe tener ciertas características, como cumplir con una demanda en situaciones de totalidad de consumo, con las características de la tubería y con la presión que está manejando.

OXIDO NITROSO:

EL óxido nitroso es un gas inorgánico, incoloro y de olor dulce, no irritante, no tóxico, no inflamable, ni explosivo, pero puede favorecer la combustión de otras sustancias aún en ausencia de oxígeno, ya que cuando su temperatura aumenta, se descompone en nitrógeno y oxígeno.

Desde 1800 se demostraron sus propiedades anestésicas y analgésicas; en la actualidad se utiliza junto con el oxígeno como transportadores de los gases anestésicos; aunque depende de la técnica que el anestesiólogo utilice, el usar o no el óxodo nitroso. E s rápidamente absorbido por los alveolos e insoluble en la sangre, por lo que puede ser eliminado por el organismo con relativa facilidad.

Podemos considerar que el Único lugar donde se utiliza este gas es en las salas de cirugía, ya que no tiene otra utilidad dentro del hospital.

BIOXIDO DE CARBONO:

Este gas se conoce con varios nombres a saber: dióxido de carbono, anhídrido carbónico, gas carbónico ácido y solamente en estado sólido se conoce como hielo seco.

Se encuentra en poca proporción en la atmósfera aproximadamente 0.03%.

El bióxido de carbono NO sirve como soporte de vida y qn.grandes concentraciones, hasta o mayores a un lo%, puede ‘provocar atmósferas peligrosas, provocando inconciencia; por -

mencionar algo, diremos que en concentraciones superiores a 1.5%, puede producir hiperventilación, dolores de cabeza, perturbaciones visuales, temblores, pérdida de conciencia y la muerte.

2.3 PRECAUCIONES EN EL MANEJO DE LOS GASES MEDICINALES:

Aparte de las precauciones que se deben tener en el manejo de los cilindros en general, se deben tomar precauciones especiales para cada gas, pues poseen características diferentes entre s í .

OXIGENO :

Como sabemos, el oxígeno soporta y puede acelerar la combustión; esto no quiere decir que la provoca, más bién que en un medio rico en oxígeno, si se presenta una flama o chispa, arderá con facilidad lo que se encuentre cerca de donde está el oxígeno.

En su forma líquida o de gas frío, puede causar daño por congelación en la piel y en los ojos. No se deben tocar sin guantes, tuberías o válvulas congeladas.

Deben usarse siempre reguladores conectándolos a los cilindros a alta presión, para saber qué presiones estamos manej ando, los reguladores de cuerpo de latón son preferibles a los de cuerpo de aluminio ya que en caso de incendiarse, los de aluminio lo hacen más violentamente que los otros.

Muchas de las sustancias que normalmente no se incendian y otras que s í son combustibles al aire, pueden encenderse violentamente en presencia de un alto porcentaje de oxígeno. No debe permitirse fumar en áreas donde se use,

t almacene o maneje oxígeno. Los materiales orgánicos, aceites, grasas, keroseno, ropas, madera, pintura, brea o

'. alquitrán, carbón, polvo y suciedad que pueda contener grasa o aceite, se deben mantener lejos de cualquier posible contacto con el oxígeno.

Todas las superficies que puedan entrar en contacto con el oxígeno deben estar limpias y no lubricar con aceite o grasa los equipos en contacto con él, pues podría provocarse una explosión. .-

Debe haber buena ventilación donde se haga uso del 02, para minimizar el riesgo de incendio provocado por un exceso .qn la acumulación de éste; además el respirarlo en altas concentraciones o bajo presión por largos períodos de

tiempo, puede provocar reacciones severas.

PRECAUCIONES AL DESECHAR OXIGENO LIQUIDO O GASEOSO:

El oxígeno gaseoso debe dejarse escapar al aire libre y el oxígeno líquido debe descargarse en un pozo lejos de construcciones arquitectónicas, que debe llenarse con grava que no contenga grasas y aceites, para que pueda evaporarse de una forma segura.

PRIMEROS AUXILIOS:

En el caso de exposición al oxígeno, líquido o gaseoso, se debe recuperar la temperatura normal del cuerpo (37 " c ) , preferentemente enjuagando con agua caliente a no más de 4 0 ° C . Nunca debe darse masaje a la piel, ni antes ni después del baño caliente, no deben ingerirse bebidas alcohólicas ni fumar, se debe mantener una temperatura que proprorcione calor al organismo y permanecer en reposo.

En caso de una exposición más prolongada o de mayor cantidad de 02, deben quitarse las ropas al afectado bajo una ducha de agua caliente. La ropa debe ser aireada perfectamente durante un buen rato, ya que la ropa impregnada de oxígeno prende con facilidad.

En caso de que se sienta dolor de garganta, de pecho, mareos, disminución de la visión o audición, calambres, convulsiones, inconsciencia, etc; debe salirse al aire fresco. Si no se puede respirar, entonces debe aplicarse respiración artificial, mantenerse caliente y en reposo y llamar al médico de inmediato.

OXIDO NITROSO: \

A temperatura y presión ambiental es un gas, pero se ' pueden presentar quemaduras en los labios y la boca en el

remoto caso de que sea ingerido.

En caso de que se presente inhalación, los efectos son euforia, excitación, pérdidad de la coordinación en los movimientos y narcosis; se produce anestesia cuando se está expuesto a él en concentraciones mayores del 50% en el aire y si la exposición es frecuente se originan daños en el metabolismo y en el sistema nervioso, además de entumecimiento, comezón en manos y piernas, pérdida de la sensibilidad en los dedos, pérdidad del equilibrio y d,ebilidad muscular. Otros efectos son la toxicidad - , 'embriofetal en animales de laboratorio, que se demuestra por

el poco peso fetal, la osificación tardía y aumento en la incidencia de alteraciones viscerales y esqueleticas, además del aumento en la frecuencia de abortos en los seres humanos, daños en la médula Ósea y en la sangre. En concentraciones mucho más grandes puede causar asfixia y la muerte.

Los gases anestesicos administrados en cantidades considerables, y en especial el óxido nitroso, pueden debilitar el sistema inmunológico, lo que reduce la resistencia del organismo a las infecciones y otros procesos inmunodependientes.

Puede producir deficiencia de la vitamina B-12 y anemia.

En caso de que se tenga contacto con e1 en su forma de gas licuado, puede causar quemaduras.

PRIMEROS A U X I L I O S :

Si se ha dado el caso de que se presentó exposición a nivel de epidermis se debe calentar la parte dañada con agua a no más de 40°C. En caso de inhalación, se debe permitir respirar aire fresco, si la respiración se dificulta, entonces suministrar oxígeno y si esta se detiene, dar respiración artificial mientras llega un médico.

Si se presentó el contacto con los ojos, deben ser lavados con bastante agua por lo menos 15 minutos y consultar a un oftalmólogo.

NITROGEN0 Y B I O X I D O DE CARBONO:

\ Cualquiera de estos gases puede ocasionar asfixia e incluso la muerte si se liberan en locales cerrados o faltos

’ de ventilación, ya que disminuyen la concentración de oxígeno en el aire hasta niveles peligrosamente bajos. Se considera que un medio deficiente en oxígeno y por lo mismo peligroso, es cuando se tiene menos del 19.5% de éste: una atmósfera respirable y segura debe tener del 19.5% al 22% de oxígeno.

En forma líquida, estos gases son peligrosos ya que aún en pequeñas cantidades de líquido, se evaporan formando cantidades enormes de gas.

En el caso del bióxido de carbono, la concentración m,áxima que soportaría el organismo sin sufrir alteraciones ‘es de 0.5%. A l respirarlo en el aire en concentraciones

mayores y en las que la saturación de bióxido de carbono es peligrosamente alta se presentan daños al organismo, incluso la muerte, ya que se produce una atmósfera pobre en oxígeno, pues es desplazado por el exceso de bióxido de carbono.

Los contenedores para almacenar C02, en estado gaseoso y de gas líquido, deben cumplir con las especificaciones de la ASME (Sociedad Americana de Ingenieros Mecánicos).

Cuando l o s recipientes que contienen estos gases en forma líquida están llenos, o cuando se les introduce algún elemento a temperatura ambiente, los gases ebullen, por tal motivo se deben utilizar ropas protectoras adecuadas, de manga larga y pantalones sin valenciana por fuera de las botas para protegerse de derrames en los pies. No deben tocarse tubos o contenedores no aislados que hayan almacenado gases licuados o sus vapores: ambas formas pueden causar congelamiento severo y la piel puede quedar adherida a la superficie congelada. Los ojos deben protegerse con goggles de seguridad con protección lateral.

Por seguridad en su manejo (como en todos los gases envasados a presión), siempre se deben utilizar reguládores, válvulas, cilindros, mangueras y repuestos que estén específicamente diseñados para el manejo de tales gases. Los contenedores deben estar hechos de material especial que resistan l o s rápidos cambios de temperatura y las altas variaciones de presión que resultan de ellos: deben tener un dispositivo de alivio, como una válvula, para dejar salir los vapores causados por los gases y así evitar un aumento de presión que haría que el contenedor explotara.

ELIMINACION:

Para la eliminación de nitrógeno y bióxido de carbono se debe hacer al aire libre, exclusivamente.

, \ PRIMEROS AUXILIOS:

Las medidas que hay que tomar en caso de exposición a estos gases debe ser:

Si se presentan síntomas de asfixia, como jaqueca, somnolencia, mareo, excitación, salivación excesiva o inconsciencia, debe permitirse el contacto con el aire fresco: si hay dificultad para respirar se debe dar respiración artificial. Si la temperatura ha disminuido, se debe aumentar lo más rápido posible a 37 "C (temperatura corporal) enjuagando con agua caliente la parte del cuerpo que ha estado expuesta a los gases, sin frotar la piel antes o después de calentarla. En caso de que los ojos hayan 'sido dañados, deben rociarse con agua caliente (no más

caliente de 40°C) por lo menos durante 15 min., se deben quitar las ropas del paciente si ha habido exposición a concentraciones altas: este no debe fumar ni tomar bebidas alcohólicas, debe permanecer caliente y en reposo mientras llega el médico.

I ’

2.4 REGLAS DE SEGURIDAD AL ESTAR MANEJANDO CILINDROS CON GAS COMPRIMIDO:

Si pensamos que el hablar aisladamente de los cilindros que contienen gases (aunque no sean medicinales), no tiene mucho que ver con el tema, estamos equivocados; el saber cuáles son las precauciones que debemos tomar al manejarlos es muy importante, esto se vuelve más importante cuando estamos hablando de un hospital donde lo primordial debe ser la conservación o restablecimiento de la salud de los seres humanos.

El manejo de los cilindros con gas, en cualquier parte y para cualquier uso, requiere práticamente de los mismos cuidados y precauciones, para evitar explosiones, fugas o algún otro problema, puesto que al almacenar gas a presión, se está almacenando energía que puede ser peligrosa si se maneja con poco cuidado, por lo que se debe tener precaución en el uso de los cilindros que manejan gases a alta o baja presión.

REGLAS GENERALES:

1.- No se debe dejar que chispas, flamas, sopletes o cualquier otra fuente de fuego, haga contacto con los cilindros, porque el calor modifica su estructura metálica y debilita el material del que estan hechos y la resistencia de sus paredes.

2.- Se debe evitar que los cilindros entren en contacto con aparatos o circuitos eléctricos, ya que el metal es conductor de electricidad, ésto provoca que aumente la presión del gas, o que se incendie si es inflamable.

3.- Evitar que el aceite, grasa o cualquier sustancia combustible haga contacto con los cilindros o válvulas, la grasa en combinación con el oxígeno produce explosión.

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\

4 . - No se debe utilizar oxígeno como sustituto del aire - comprimido, porque en los compresores, tuberías o mangueras

por los que pasa el aire comprimido se maneja grasa y aceite, si se introduce oxígeno, podría ocasionarse una explosión.

5.- Para sellar fugas o poner sellador en las cuerdas metálicas por las que pasa oxígeno, se debe usar solamente teflón-, pues es el UNICO que.-no se inflama al paso del oxígeno.

6.- Para saber la presión que tiene el gas en el tanque, se deben usar reguladores reductores de presión, aprobados para ' e l uso específico en cada gas.

7.- Cuando los cilindros estén vacíos, no deben usarse para cualquier otro propósito del que fueron creados, por ejemplo como soportes.

8 . - Revisar la etiqueta para estar seguros del contenido de los cilindros y de las especificaciones de cada gas.

9.- No se deben golpear los cilindros ya que se puedan dañar las válvulas o elementos de seguridad, fusibles o discos de ruptura y el cuerpo del cilindro, esto provoca un aumento en la presión del gas.

10.- Los capuchones deben estar siempre bien enroscados al cilindro cuando no están en uso.

11.- No levantarlos con grúa o garrucha Sujetándolos del capuchón, deben ser transportados en carros portacilindros solamente y en posición vertical.

12.- Cuando se abra la válvula de seguridad, se debe hacer lentamente, hacia donde no haya nadie, nunca hacia la cara.

13.- No usar pinzas o hacer palanca en las válvulas.

14.- Cuando los cilindros no estén en uso, su válvula debe estar cerrada y se debe liberar la presión que se almacene en los reguladores, por cualquier espacio de tiempo, o al final de una jornada de uso del cilindro.

15.- Los cilindros deben regresarse a la planta para ser llenados, por lo menos con 2 Kg/cm2 de presión (30 psig).

16.- Para almacenado, deben separarse los cilindros llenos de los vacíos y se deben acomodar uno entre l o s espacios que se hacen de 2 cilindros (como si fueran manzanas).

17.- No quitar las válvulas, ni sellos, ni los fusibles de seguridad, esto puede ocasionar fugas y severos problemas.

18.- No cambiar el contenido, ni la información, ni el color ' del cilindro; a menos que se tenga autorización y el

conocimiento requeridos para ello, para evitar confusión en el contenido de los cilindros.

1

19.- No se deben usar lámparas y flamas con el fin de aumentar la presión de un cilindro.

20.- Colocar avisos y / o letreroscuando los cilindros de gas inflamable tengan fugas en los sellos, discos de ruptura, y válvulas de seguridad; se deben mover cuidadosamente hacia el aire ambiente, lejos de cualquier fuente de ignición y c;olocar señales de peligro.

DISPOSITIVOS DE SEGURIDAD EN LO8 CILINDROS DE GASES MEDICINALES:

Los dispositivos de seguridad de cada cilindro se instalan dependiendo de las caracteristicas propias del cilindro mismo y del gas que contienen (son de diferente forma y material para cada gas).

PRUEBAS DE SEGURIDAD REALIZADAS A LO8 CILINDROS:

En la planta de gases se deben realizar diferentes pruebas de mantenimiento y seguridad para TODOS los cilindros, tales como:

- Revisión interna y externa de cada cilindro. - Secado, para asegurar la calidad y estabilidad del

producto que contendrán. - Colocación y sellado de la válvula, ésta tiene un

disco de ruptura (no todos los cilindros lo tienen), para que el usuario tenga la máxima seguridad y confianza en el manejo del cilindro.

Se someten a pruebas hidrostáticas para determinar:

. Límite elástico. . Límite plástico. . Fatiga del material del cilindro.

Cuando se han realizado estas pruebas a los cilindros y se ha determinado que no cumplen con los requisitos establecidos para su circulación conteniendo gases a presión, son dados de baja.

, ', .

2.5 INSTALACION DE TOMAS HOSPITALARIAS:

A continuación mencionaré las características que debe cumplir una red de distribución de gases medicinales; (en la REF.2 se mencionan las especificaciones con que deben cumplir los materiales usados en las redes de gases, el código de colores para identificación de gases usado en México y las características que debe cumplir la red eléctrica de un hospital).

DISEÑO DE LOS SISTEMAS DE DISTRIBUCION DE GASES:

El diseño de los sistemas centrales para la distribución de los gases médicos deberá tomar en cuenta las consecuencias fisiológicas de éstos en el organismo, las características que debe tener la tubería con la que se van a transportar los gases, el material del que está hecha, las características de la construcción etc., y para ello existen normas,que se deben aplicar de acuerdo a las características que tengan los lugares donde se vayan a realizar las instalaciones de dichas centrales de gases.

El diseño de tal sistema envuelve cientos de consideraciones regulatorias y de cuidados de la salud, un descuido en cualquiera de tales consideraciones puede repercutir seriamente en el itinerario de la construcción, en el presupuesto establecido y lo peor, contribuir a dañar al paciente en lugar de mejorarle.

La firma que se comprometa a diseñar y construir la central de gases, así como la red de distribución, debe ser de una organización competente en diseño y fabricación de sistemas de gases médicos con experiencia en ingeniería, diseño y construcción, consciente de que lo que está haciendo repercutirá directamente en la salud de miles de personas que se encuentren en el hospital para el que están trabajando.

PARAMETROS DE DISEÑO:

Cualquier diseño de sistemas centralizados para gases médicos debe estar basado en el análisis minucioso de los procedimientos médicos emprendidos en el hospital.

Este análisis debe comprender la utilización de los gases medicinales (consumo) en cada una de las áreas hospitalarias para poder determinar la capacidad del sistema (en litros por minuto).

El análisis de capacidades debe dividirse en:

1.- TUBERIAS:

Deben diseñarse para poder abastecer los volúmenes de gas y presiones necesarias para realizar los procedimientos médicos, estimar las distancias desde la central hasta todos los puntos de salida de los gases, el diámetro de los tubos que se van a utilizar para poder proporcionar los volúmenes necesarios en casos extremos (de uso en todo el hospital al mismo tiempo), de que tipo de material van a ser los tubos para no dañar la salud de los pacientes.

2 . - FUENTES DE ABASTECIMIENTO:

Estas deben determinarse en base al consumo máximo estimado, teniendo en cuenta que puede haber ocasiones de un consumo total.

OBJETIVOS DE DISEÑO:

En el diseño de tuberías para gases medicinales, se deben alcanzar las siguientes características en cuanto a flujo y presión en las tomas de:

- OXIGENO: Salidad de oxígeno en:

Quirófanos y cuidados especiales 3 .5 SCFM o 100 Lpm. Habitaciones 3 SCFM u 85 Lpm. A una presión de 50 psig.

SCFM = Pie estandar cúbico por minuto (unidades de flujo). Lpm = Litros por minuto.

- N02, AIRE y C02: Para cualquier salida se necesita un flujo mínimo de 1

SCFM a una presión de 50 Psi (2.08 lpm).

- VACIO: Se necesita un flujo mínimo de 3.5 SCFM (100 Lpm)a 15

mmHg, para que se cumpla con la-norma 9 9 de NFPA.

- NITROGENO: , , - Para cualquier salida de este gas se necesita 1 SCFM a

~ una presión de 200 Psi (2.08 lpm) .

DIAMETRO MINIM0 ACEPTABLE:

Para una entrega confiable y suficiente de gas, a excepción de l o s tramos cortos, conectados a las salidas y las líneas con presión estática que sirven para activar manómetros y switches de presión; se utilizan tubos de 1/2 pg, esto ha sido recomendado por muchos años por la industria y se ha adoptado bajo el estandar canadiense número 2-305.1

2.6 DESCRIPCION DE UN SISTEMA DE DISTRIBUCION DE GASES MEDICINALES:

Las redes de distribución de gases medicinales son más que una colección de componentes que llevan vacío y gases, debe ser una red eficiente de apoyo médico para el tratamiento de los pacientes.

El sistema debe ser evaluado continuamente (tomas, compresores, tubería, etc.) para una entrega segura 'de los gases y debe tener mecanismos para su mantenimiento, alarmas para avisar que ha disminuido la reserva por abajo de un nivel determinado como seguro y que la presión adecuada no se está manteniendo. Por esto, se requiere la asistencia de personal capacitado para asegurarse que las instalaciones cumplen con los requisitos establecidos por la ley y cubre las necesidades para las que fueron planeadas.

Todos los sistemas de distribución de gases medicinales deben tener 3 elementos básicos.

1.- Centrales de abastecimiento. 2.- Sistemas para distribución. 3.- Puntos de conexión.

1 Y para su buen funcionamiento, se debe contar con equipo para control y evaluación.

1.- CENTRALES DE ABASTECIMIENTO:

En una instalación hospitalaria, gases como oxígeno, nitrógeno, óxido nitroso, aire medicinal, etc., pueden ser abastecidos por cilindros de gas que componen un manifold (banco- de gases) y estos se conectan a la red de distribución de tales gases respectivamente, y el vacío se obtiene por medio de equipos que los producen en el mismo hospital. Pero también se puede contar con centrales de abastecimiento de oxígeno líquido y de compresores de aire medicinal. Los lugares donde vayan a estar alojadas las

centrales deben ser elegidos cuidadosamente, con características como buena ventilación (para que en caso de que haya escape de gases, puedan ser desalojados sin que se acumulen, por ejemplo el oxígeno), alejados de cualquier fuente de fuego, o de la casa de máquinas; debe mantenerse una temperatura adecuada para evitar el calentamiento de los generadores de gases, etc.

Para el almacenamiento de los gases contenidos en cilindros, se requieren áreas que estén retiradas de donde están los pacientes, debido a los peligros que trae el manejar gases comprimidos o líquidos, que estén bien ventiladas, y alejadas de cualquier posible fuente de fuego.

2 . - SISTEMAS PARA DISTRIBUCION:

El camino que puede seguir un gas para llegar al lugar de demanda, por lo anteriormente mencionado, puede ser por la tubería o transportarse en un cilindro. Si es por tubería se debe contar con una central de gases y si es por cilindros puede realizarse de diferentes maneras.

Supongamos que se necesita apoyo de oxígeno en alguna área del hospital, lo más recomendable es que cada servicio cuente con tanques de oxígeno para su consumo en caso de una emergencia; si esto no es posible, entonces debe haber una cantidad considerable de tanques llenos y disponibles en lugares como fisiología pulmonar, inhaloterapia o terapia respiratoria (que es lo mismo); para que sean trasladados en el momento en que se requieran, pero ésto suele ser tardado y más si se trata de un hospital grande en donde haya que despalazarse distancias considerables.

Para los gases como óxido nitroso o bióxido de carbono, es conveniente tener manifolds en los que haya el suficiente gas disponible y que se lleve hasta donde se necesita por medio de tuberías construidas específicamente para éstos

, gases.

3.- PUNTOS DE CONEXION:

Ya en el lugar donde se esté demandando el gas, se pueden utilizar varios mecanismos para conectar a la toma (lugar a donde salen los gases) los diferentes dispositivos o equipos que sean necesarios, tales como succionadores, ventiladores, nebulizadores, .- humidificadores, sierras neumáticas, máquinas de anestesia, etc., dependiendo de los requisitos del anestesiólogo, terapista respiratorio, enfermeras y médicos en general. Lo que debe tenerse siempre en cuenta, es que tales mecanismos tienen entradas - específicas para cada gas, los equipos se pueden conectar a

diferentes gases, como en el caso de los ventiladores o las máquinas de anestesia, de acuerdo a diferentes conectores, pero las entradas para los gases son específicas para cada uno, no pueden ni deben hacerse conexiones lvcruzadasvv, pues éstas ocasionarían graves daños a los pacientes y a los equipos. Las señales para cada gas son diferentes en color, en posición para la conexión y hasta en la forma, así por poner un ejemplo, tenemos que de acuerdo a las tomas de la marca OHMEDA, los siguientes colores:

GAS COLOR

Oxígeno Vacío Bióxido de Carbono Aire Oxido nitroso Nitrógeno

Verde Blanco Gris Amar i 1 1 o Azul rey Negro

Las entradas hacia la toma, que vienen de los dispositivos o equipos son muy variadas, mencionaremos las de punta de diamante, de disco, de nuez, rectangular, etc. (Ver la siguiente figura).

Como se mencionó, se debe contar con equipos para control y evaluación, que consiste principalmente en un sistema de alarmas y evaluación del la red, diseñado específicamente para detectar posibles interrupciones de abastecimiento en algún (os) gas (es) para que el personal encargado restablezca el sistema y lo vuelva a la normalidad antes de que sea un problema crítico. Los sistemas de alarma deben contar con señales audibles y visibles, tener la capacidad de transmitir la señal a distancia y poder usarse en combinación con otros equipos de evaluación del hospital,

emergencia cuando no hay energía eléctrica, etc. t tales como alarmas contra incendios, entrada de la planta de

En caso de que se llegue a presentar una fuga en las tomas de gases medicinales, deben poderse cerrar las llaves de paso de los gases, sin interrumpir el suministro en otras áreas, esto significa que debe haber llaves o válvulas de cierre independientes para las diferentes áreas del mismo hospital.

En cuanto a las tuberías, debe probarse que no existan fugas en ningún punto de ellas, desde antes de que se ponga en funcionamiento la red, puesto que está quedará oculta y a veces es muy difícil detectar las fugas una vez que lleva tiempo funcionando. Para la instalación se recomienda la

..,

tubería de cobre.

NOTA: Los gase de los que estamos hablando son de grado medicinal, lo que quiere decir que deben tener alta pureza del gas y lo menos contaminado posible, es decir deben ser certificados.

SUMINISTRO DE OXIGENO:

Puede ser producido por medio de un tanque aislado (REF.3), al vacío, ya que el oxígeno medicinal debe ser de grado USP (ultra alta pureza) debe estar libre de contaminantes; el tanque tiene un vaporizador para conviertir el oxígeno líquido (que es abastecido por un proveedor) a estado gaseoso. La presión debe ser disminuida por un regulador al salir a la tubería y mantenerla a un valor adecuado para ser distribuido. Como sistema de reserva (para apoyo, seguridad de abastecimiento y para cuando se le de mantenimiento al tanque) debe haber un banco (manifold) de cilindros de oxígeno.

Los proveedores de oxígeno deben tener fácil acceso al tanque, para reabastecerlo cuando sea necesario. El área debe estar delineada claramente, rodeada por terreno baldío y cerca metálica, para evitar el acceso de personas no familiarizadas con su operación y los requisitos de seguridad.

DESCRIPCION DE UN BANCO DE GASES (MANIFOLD):

EL banco de gases transfiere el gas medicinal de los cilindros, reduce la presión y la regula para que el gas sea distribuido en la red. El banco debe estar instalado en un lugar donde sea fácil el cambio de cilindros y su

, mantenimiento.

Por razones de seguridad, es vital contar con dos bancos de gas o uno duplex, que de manera automática haga el cambio de los cilindros, de los agotados a los que están llenos o estar siempre alerta para realizar el cambio manual de l o s tanques. El banco de gas consiste de 2 lados de cilindros (en fila doble) conectados por tuberías de alta presión al cabezal del banco y posteriormente a la unidad de control; cuando la presión de l o s cilindros en uso disminuye a un nivel dado, la unidad de control genera una alarma para que el personal encargado sea informado que es necesario reemplazar los cilindros vacíos, y el control hace el cambio \cia los cilindros llenos.

Estas unidades deben cumplir con los siguientes requisitos:

1.- Cumplir con las especificaciones de la norma 99 del NFPA.

2.- Deben proporcionar flujos estables y deben mantener una cierta capacidad a presión constante bajo condiciones variables de operación.

3 . - Ofrecer seguridad operacional mayor, por medio de extensores y tubería que eviten la conexión cruzada de los gases.

4 . - Que se le pueda proporcionar mantenimiento, facilitado por la selección y configuración física de los componentes claves que deben ser de de alta confiabilidad.

5.- Que haya compatibilidad de los sistemas, garantizando la integración completa con los otros equipos que hay en el hospital.

COMPRESOR DE AIRE:

El aire medicinal, como ya se mencionó, puede ser generado en el mismo hospital. El generador se compone de un compresor de aire, tanque secador de aire, filtros y equipo de control y evaluación; debe producir aire de grado medicinal (sin agentes patógenos), y de forma constante; por tal motivo, los componentes y partes críticas del sistema deben ser dúplex, tales como el compresor (que opera automáticamente dependiendo del consumo del hospital), pre- filtros, secadores de aire, filtros posteriores, y los equipos de evaluación y control.

Al seleccionar este tipo de equipo, se debe tomar en , cuenta la compatibilidad’ para ser instalado y su capacidad

para producir aire medicinal (limpio, fresco y seguro) ’ constantemente, que cumpla con los requisitos médicos y

farmacológicos establecidos para este tipo de aire.

El compresor de aire medicinal debe ser enviado de fábrica totalmente ensamblado y probado, diseñado para cubrir todos los requisitos del NFPA 9 9 , tales como:

1.- Garantizar el suministro continuo aún en casos de alta demanda para consumo.

2.- Ser un compresor que no requiera lubricación por medio die. aceite.

3 . - Que cuente con sistemas automáticos para que se reduzcan los costos de mantenimiento.

4 . - Que se pueda facilitar su instalación y certificación con unidades previamente armadas en fábrica.

5.- Que tenga sistemas de alta eficiencia para disminuir los costos de operación.

6 . - Que cuente con sistemas que no aumenten el ruido del medio donde donde estará instalado.

7 . - Que sea compatible con todos los equipos médicos conectados al sistema.

BOMBA DE VACIO:

Es muy similar al compresor de aire medicinal, en cuanto a configuración se refiere. Es muy importante que mantenga consistencia y continuidad en los niveles de vacío, y la presión esperada hasta l o s puntos de su utilización, sin importar la demanda que se solicite del sistema. Es una norma la utilización de bombas duplex y recientemente, debido al aumento de las enfermedades infecciosas, se está dando una tendencia a usar filtros bacteriales dobles, colocados entre la tubería y la bomba.

Es muy importante que el sistema cuente con alarmas maestras que también monitoricen las condiciones mecánicas de la bomba de vacío.

Los sistemas de vacío, independientemente de la manera en cómo sean instalados, deben ser diseñados específicamente para cumplir las necesidades de las aplicaciones médicas.

\ Existe tecnología ‘para producir sistemas de vacío, armados y probados previamente en la fábrica, que garantizan

I el cumplimiento de las normas del NFPA 99 y tienen características especiales como:

1.- Garantizar el suministro continuo de vacío aún en condiciones de extrema demanda.

2.- Operar a bajas temperaturas para aumentar el tiempo de vida de la unidad y minimiza los-riesgos de explosión.

3.- Facilitar la instalación y certificación gracias a pequeñas unidades armadas y probadas en fábrica.

- . 4 . - Reducir los costos de operación como consecuencia de su ’, -

mayor eficacia y además de que no utilizan enfriador, lubricante o como sellador.

agua como agente

5.- Reducen el nivel de ruido dentro del cuarto de máquinas.

6.- Garantizan la compatibilidad de la unidad con los equipos conectados al sistema de vacío.

2.7 REQUISITOS DE MANTENIMIENTO:

Para mantener en buen estado la red de distribución de los gases medicinales es necesario practicar rutinas de mantenimiento preventivo y pruebas periódicas para garantizar la eficacia del sistema, no solamente del oxígeno sino del vacío, aire óxido nitroso, bióxido de carbono y todo lo que se refiere a manifolds, tomas (de pared o de techo), mangueras, tubería, compresores, etc., para garantizar un adecuado funcionamiento; además debe verificarse que la presión que se necesita a la salida del gas sea la necesaria; ésto se hace verificando los manómetros que están colocados en lugares estratégicos uno por cada gas (por ejemplo en cada piso debe haber por lo menos 2 juegos de manómetros, debe haber un juego de manómetros para cada sala de cirugía por separado, y debe haber un manómet que esté regulando la salida de los gases directamente del compresor o del manifold), distribuidos en el hospital.

Las tuberías deben ser purgadas para sacar las impurezas posibles que se hayan acumulado a través del tiempo de uso, ésto se logra pasando nitrógeno (que es un gas inerte) a presión a través de la tubería por partes, éste barrerá con las impurezas obligándolas a salir al otro extremo de la red, tales impurezas deben ser recolectadas en bolsas o recipientes que no les permitan salir a contaminar las salas (como es el caso de las salas de cirugía, las

atención a pacientes). La purga de las tomas debe ser ' periódicamente, por lo menos cada 6 meses y practicarla

antes cuando por alguna razón fuera de tal período se tapen las tomas.

\ unidades de cuidados intensivos o donde se esté dando

Las tomas deben recibir mantenimiento preventivo que consiste en limpieza general, cambio de empaques, cambio de seguros, cambio de resortes, y de válvulas; ésto cada 6 meses y antes si es necesario. También se puede cambiar toda la toma dependiendo de su estado.

? '

El proveedor de gases medicinales debe proporcionar

recomendaciones e información para el mantenimiento de todo el equipo como parte del procedimiento de entrega, y debe estar dispuesto a dar mantenimiento preventivo y/o de emergencia en base a contratos de mantenimiento.

El proveedor de gases medicinales no siempre es quien va a surtir las refacciones para la red, pero s í debe tener y manejar información acerca de quien puede distribuir partes y refacciones para ella.

, ‘\

B I B L I O G R A F I A :

1.- EDUCACION QUIRURGICA PARA EL ESTUDIANTE DE LAS CIENCIAS DE LA SALUD. Dr. Abel Archundia García. Editor.

2.- INSTALACIONES ELECTRICAS Y DE GASES PARA HOSPITALES. Investigación Teórico-Practica. Tesis Profesional. Diana Reyes Trigos, Mauricio Covarrubias Ramírez.

3.- NORMAS PARA INSTALACION DE GASES MEDICINALES EN HOSPITALES. NFPA.

4 . - PRINCIPLES AND METHODS OF STERILIZATION IN HEALTH SCIENCES. John J. Perkins. Ed. Tomas Books 2a edición.

5.- EL LASER DE MEDIA POTENCIA Y SUS APLICACIONES EN MEDICINA. Ing. Arturo Pérez Ayala. Senior member IEEE Laser and Electro-Optics Society. Laser institute of America.

6.- MANUAL DE USUARIO Y SERVICIO DE LA ESTERILIZADORA DE GAS DE AMSCO MODELO 2025 DE OXIDO DE ETILENO.

7.- MANUAL DE USUARIO Y DE SERVICIO DE MAQUINA DE ANESTESIA, MODELO MODULUS I1 DE OHMEDA.

8.- MANUAL DE USUARIO Y DE SERVICIO DEL LASER, MODELO SURGILASE 25 DE SURGILASE.

9.- MANUAL DE USUARIO DEL VENTILADOR, MODELO 4700 DE t PURITAN BENNET.

10.- AVANCES EN CIRUGIA ENDOSCOPICA GINECOLOGICA. Rolph P1 Luecken, Adolf Gallinat, Carlos G. Murín. Salvat editores S.A. Mallorca, España. 1991.

11.- APUNTES, NOTAS, FOLLETOS Y MANUALES DE CARACTERISTICAS DE GASES MEDICINALES DE 2 COMPAÑIAS DE GASES EN MEXICO.

12.- MECHANISMS OF VENTILATION.

13.- THE ANESTHESIA MACHINE, ESSENTIALS FOR UNDESTANDING. Eddie bowie, Linda Huffman. Ohmeda .