Protección Vs Desfibrilación en ECG's

Centro de ciencias de la ingeniería Departamento de ingeniería biomédica Sistemas y equipos biomédicos

“Protección contra desfibrilación en electrocardiógrafos” Profesor: M.C. Arturo Ónix Andraca Herrera

Estudiante: Eduardo Emmanuel Rodríguez López Ing. biomédica 7mo. “A” I.D. 179552

Aguascalientes, Ags., a 19 de septiembre de 2016

Protección contra desfibrilación. El desfibrilador es un estimulador eléctrico de alto voltaje utilizado para resucitar víctimas de ataque cardiaco. Cuando se utiliza el desfibrilador es necesario tener conectado al paciente un monitor ECG, por lo que las entradas al preamplificador ECG deberán estar diseñadas para soportar altos voltajes y altas corrientes de pico aún cuando las formas de onda de un ECG normal son del orden de milivolts. La duración del alto voltaje (que es mayor a 1 kilovolt) de desfibrilación dura entre 5 y 20 milisegundos. En algunos preamplificadores ECG el circuito de la protección es muy elaborado, en tanto que en otros (principalmente electrocardiógrafos viejos) la protección es menor. La imagen 1 (a continuación) muestra algunos ejemplos de tipos de protección. Esta figura presenta muchos tipos de circuitos de protección y la mayoría de los equipos utiliza solo algunos de ellos. La mayoría de los preamplificadores ECG utilizan de dos a nueve lámparas de destello de neón (NE-2) en las líneas de entrada La mayoría de los preamplificadotes también utilizan las resistencias en serie R1 a R6, aún cuando en algunos modelos las resistencias de entrada están localizadas físicamente dentro de los cables al paciente o en su conector.

Imagen 1 Circuitos de protección contra desfibrilación.

Las resistencias sirven para limitar el flujo de corriente, en tanto que las lámparas de destello atenúan el nivel de sobrevoltaje a la entrada del preamplificador. Las lámparas de destello consisten en un par de electrodos montados en un bulbo de vidrio en cuyo interior hay una atmósfera a baja presión de gas neón o de una mezcla de gases inertes.

Normalmente la impedancia a través de los electrodos es muy alta, pero si el voltaje a través de ellos excede el potencial de ionización del gas, entonces la impedancia repentinamente cae a un nivel muy bajo. La mayoría de las lámparas de destello NE-2 utilizadas en monitores médicos tienen un potencial de disparo de entre 45 y 70 volts. Los voltajes normalmente presentes durante el registro ECG no ionizan el gas dentro de las lámparas de destello, pero la descarga de desfibriladores dispararán las lámparas, descargando la mayor parte del sobrevoltaje a tierra. Algunos monitores también utilizan diodos zener (en la imagen 1, D1 a D3) conectados entre las entradas al preamplificador y tierra. Estos diodos realizan la misma función de las lámparas de destello, solo que a voltajes menores. Los diodos D4 a D6 se denominan diodos limitadores de corriente, aún cuando no son estrictamente diodos, pues son JFETs con las terminales de fuente y compuerta conectadas. Aún cuando se presenta el mismo comportamiento de limitación de corriente en JFETs de 3 terminales conectados en la forma mencionada, muchos fabricantes de semiconductores ofrecen JFETs de dos terminales como diodos limitadores de corriente, en los cuales la conexión es hecha internamente. Estos diodos se denominan generalmente diodos limitadores de corriente. El diodo limitador de corriente opera como una resistencia (resistencia del canal JFET) en tanto el nivel de corriente permanece por debajo de un cierto valor. Si la corriente tendiera a incrementarse de ese valor, el valor de la resistencia aumenta limitando la corriente. En algunos electrocardiógrafos se utilizan resistencias variables de óxido metálico (MOV ó varistores) en lugar de los diodos zener. Los varistores presentan una alta resistencia hasta que el voltaje excede un nivel de ruptura, arriba del cual la resistencia cae. En esta forma los varistores cortan los picos de alto voltaje.