Trabajo Final - Bombas de Infusión

Molina, Manuel; Alejos, Martín – Bombas de Infusión

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BOMBAS DE INFUSIÓN Molina, Manuel1; Alejos, Martín Fernando2 FCEFyN – UNC. [email protected] 1 - [email protected] 2

Resumen— La infusión de medicamentos y distintas sustancias al cuerpo, es una técnica que se conoce desde hace mucho tiempo, no así la aplicación de nuevas tecnología para el apoyo de estas técnicas. Las bombas de infusión, en particular, no fueron tenidas en cuenta en la bibliografía especializada, hasta que hace unos pocos años irrumpieron como un elemento indispensable en los Hospitales. Son mecanismos que deben respetar controles muy precisos para cumplir sus objetivos, y la variedad en la oferta hace necesario un repaso del tema, y conocer el estado actual del mercado. En este trabajo se comentarán estos aspectos técnicos, y también se encara el tema desde el punto de vista del comprador de esta tecnología, y cuales deben ser las precauciones del caso.  Palabras Claves— Bombas de infusión, control de infusión, administración de drogas.

I. INTRODUCCIÓN L término infusión muchas veces se reserva para la administración de drogas en el lenguaje coloquial, aunque los individuos involucrados en ambientes del cuidado de la salud saben que existen otros tipos de infusión. infusión. Si definimos a los sistemas de infusión como aquellos dispositivos que se ven involucrados en la administración de fluidos y sustancias en soluciones líquidas, podemos ampliar el espectro de procesos que implican infusiones, excediendo el tradicional concepto de infusión medicamentosa. medicamentosa. Luego, se pueden rescatar la administración de nutrientes, anticuerpos, anestésicos, sustancias de contraste para imágenes médicas, terapias transfusionales, etc. Las vías elegidas para lograr estos cometidos son varias, y una primera división diferencia las vías enterales, de las parenterales. Con enteral se describen las rutas que involucran al aparato digestivo, mientras que las parenterales incluyen las vías alternativas al aparato digestivo, como el aparato circulatorio, vía muscular, vía subcutánea, vía meninges, o por aplicación de inyecciones. Dentro de las vías enterales, uno puede derivar en administración por vía oral, o por vía anal. Un tercer tipo de aproximación para ingresar sustancias al cuerpo humano, es la alternativa tópica, por inhalación, colirios, o aplicación directa de pomadas, o parches. Hecha esta aclaración de las vías para administrar sustancias, es necesario explicar que en este trabajo se abordarán conceptos de sistemas que utilizan mayoritariamente mayoritariamente el abordaje del aparato circulatorio. c irculatorio. En la práctica clínica la técnica más utilizada para el

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manejo de las enfermedades, es la terapia farmacológica, y para apoyar esta afirmación se puede agregar el dato que aproximadamente el 80% de los pacientes hospitalizados recibe algún tipo de fármaco en su estadía en el nosocomio. Para la administración de drogas, los profesionales de la salud han encontrado, desde tiempos muy remotos, que el sistema circulatorio es una vía excepcionalmente adecuada para la distribución de medicamentos. Es rápido, llega a todos los rincones del cuerpo, y es relativamente fácil de acceder a él desde el exterior. Incluso cualquiera de las vías antes explicadas, tienen el objeto final de alcanzar el torrente sanguíneo para cumplir con su propósito. Normalmente las venas centrales y periféricas son las estructuras elegidas para entrar a la circulación sanguínea, por la simple razón de que las presiones que manejan son mucho menores que sus pares arteriales. Existen muchas variables que deben ser tenidas en cuenta a la hora de la administración de sustancias, en especial de medicamentos para que su efecto sea el esperado, y no se registren efectos adversos. El estudio y compresión de la farmacocinética de las sustancias que se administran ha ayudado de manera incalculable para que las drogas acoten sus posibles efectos nocivos. Esto se logra a partir del conocimiento sobre el tipo de respuesta, del tiempo de permanencia, y de las estructuras tisulares involucradas. Esto ha permitido afinar mucho la determinación de las dosis, y la frecuencia de administración de las mismas. Antiguamente se han registrado episodios de problemas generalizados por error en el dosaje de cierto tipo de sustancias, con consecuencias nefastas. Actualmente se siguen registrando problemas en la administración de drogas, y es materia de continua preocupación en las entidades médicas, pero ahora relacionados principalmente a errores de usuarios. Es decir que ya no se producen por desconocimiento de la dinámica intracorporal de la droga, sino por errores del personal de enfermería, y del plantel médico. Esto que podría considerarse una falta grave en el sistema de salud, (y de hecho lo es) es relativamente menos complicado de solucionar que los problemas de desconocimientos de las drogas con los que lidiaban en años anteriores. La  justificación de esto, reside en que las conductas humanas (base de estos errores modernos) pueden ser corregidas por educación, y/o por la incorporación de dispositivos de apoyo para las tareas críticas. No debe pensarse que las máquinas que se agregan en el hospital para ayudar en la administración de medicamentos y diversas sustancias están

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exentas de problemas, porque también presentan una tasa nada despreciable de fallas, aunque manteniéndose por debajo de los errores relacionados a incompetencia humana. El objeto de este trabajo es presentar a los dispositivos que se utilizan hoy en día en las instituciones médicas, y los hogares para la infusión de sustancias dentro del organismo. Para destacar el hecho de que estos dispositivos si fallan, se incluye un capítulo de problemas p roblemas y fallas frecuentes. Estas máquinas conocidas como bombas de infusión, han mostrado una curva de aceptación a lo largo de su desarrollo que en la última década y media, o dos décadas han escalado con una pendiente muy pronunciada. Las bombas de infusión de propósito general son diseñadas con el objeto de entregar líquidos líquidos de manera muy muy precisa por vía endovenosa, o epidural en la mayoría de los casos. Son consideradas la evolución de los clásicos sets de goteo por gravedad vistos en la mayoría de los hospitales actualmente en la Argentina. El costo asociado a las bombas de infusión hace que el ingreso de este tipo de d e productos sea más lento en los países subdesarrollados, y emergentes. Aunque esto no es privativo de los dispositivos de infusión, sino que afectan a todo el equipamiento hospitalario. hospitalario. La precisión lograda con estas bombas es extraordinaria, y en casos de necesidad de generación de presiones altas, estos mecanismos pueden proveerlas, no así con los sistemas de infusión por acción de la gravedad. La discriminación de volúmenes muy pequeños, y la tasa de administración de los mismos, así como el set de alarmas con el que vienen equipadas son posibles gracias a un control electrónico bastante avanzado, que no muestra fatiga, siempre y cuando se respeten los mantenimientos recomendados. La introducción de estos mecanismos ha sido muy importante, al grado tal que ha permitido el replanteo de la programación de los tratamientos en muchas rutinas, y la incorporación de algunas nuevas, basadas en las posibilidades que introdujeron las bombas de infusión. Estas bombas han probado ser adecuadas para diferentes tipos de usos, como lo son la administración de anestésicos por vía epidural, administración intravenosa (IV) de drogas cardíacas, quimioterapia, autotransfusiones, para aplicaciones pediátricas, y para el uso de terapias en el ámbito doméstico.

2 farmacocinética de las drogas utilizadas en medicina, y de cómo el sistema circulatorio es una excelente ruta de acceso a los tejidos corporales. El sistema de administración ideal debería ser capaz de mantener el nivel de concentración sanguínea necesaria de la sustancia a entregar, para que se cumpla el propósito original planteado. La difícil tarea de establecer cuales son esos límites ideales escapa al desempeño de las bombas, y son materia de investigación de la medicina. Pero una vez establecidos estos límites, son los mecanismos de administración los encargados de asegurarlos. Dos problemas pueden surgir en una rutina de administración de drogas si no se respeta la dosis adecuada, por un lado puede sobrevenir la subinfusión, y por otro la sobreinfusión. Mientras que el primero de los inconvenientes es problemático porque significa que la terapia planeada no se cumplirá, y el problema por el que fue prescripta la terapia no se superará. Pero si el inconveniente se genera por sobreinfusión, los contratiempos pueden ser aún mayores, ya que se puede provocar un problema secundario por sobredosis, y el cuadro del paciente puede verse seriamente agravado. La precisión de las bombas de infusión ayuda a controlar la estabilidad del flujo de infusión, pero no debe desconocerse que todos los dispositivos tienen errores asociados. Conocerlos es necesario, y una obligación del usuario. En el caso de las bombas de infusión, con frecuencia se muestran unas curvas en las que se grafica el error en el flujo infundido versus el tiempo de infusión transcurrido. Estas curvas son conocidas como Trumpet Curves, o Curvas Trompeta, porque recuerdan el perfil de este instrumento musical. En ellas se observa un promedio de los datos de precisión del flujo sobre un período particular de tiempo, es decir que la información exhibida es discretizada según ventanas de tiempo de observación.

II. JUSTIFICACIÓN DEL USO DE BOMBAS DE INFUSIÓN

Algunos se preguntaran el porqué incorporar tanta tecnología para realizar una tarea que puede pensarse factible de ser suplantada por una enfermera con una jeringa y aguja. O bien, un pie metálico de donde se suspenda un reservorio conectado a un catéter introducido en una vena. La performance de las bombas de infusión hace que estas máquinas tengan su propia gama de aplicaciones sin reemplazar ni ser reemplazadas por algún otro método. Se ha hablado de la incorporación del conocimiento de la

Curvas Trumpet, o Trompeta. En ellas se muestra el error porcentual en el flujo de infusión, en función del tiempo, o ventanas de muestreo.  Imagen obtenida del m anual de usuario de Alaris® System, con unidad

Fig. 1

de PC Mod. 8015.

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III. FÍSICA DEL FLUJO Las propiedades físicas asociadas con los flujos que circulan dentro de tuberías cilíndricas proveen los fundamentos esenciales para la comprensión del fenómeno en estudio. La ley de Poiseuille es la ley que permite determinar el flujo laminar estacionario de un líquido incompresible y uniformemente viscoso (fluido newtoniano) a través de un tubo cilíndrico de sección circular constante, donde el flujo, o caudal Q queda determinado por: V  π .r 4 (P1 − P2 ) Q= = T  8.η  L . Donde V es el volumen, T es el tiempo, r es el radio interno del tubo, L la longitud del mismo, P 1 y P2  las presiones a la entrada y a la salida del tubo y η  es la viscosidad del fluido. Aunque muchos sistemas de infusión no conocen estrictamente las condiciones de flujo para una aplicación precisa de la ecuación de flujo laminar. Aún así la ley de Poiseuille es un modelo práctico que permite comprender la esencia del fenómeno. La analogía con la ley de Ohm, nos permite decir que la resistencia al flujo se puede calcular como: (P − P ) 8.η . L  R = 1 2 ⇒  R = 4 Q π .r  De esta manera vemos que la resistencia al flujo crece con la cuarta potencia del radio, y está en función directa de la viscosidad del flujo y la longitud del segmento en estudio. Otro parámetro de interés, la complacencia C, se define como el cambio de volumen experimentado debido al incremento de presión. Esto permite tener una idea de la capacidad de distensibilidad de los elementos vasculares, y se calcula como sigue: dV  C  = c dPc Donde dVc es el incremento diferencial del volumen dentro del segmento estudiado cuando la presión creció un diferencial de presión, dPc. Esta propiedad existe porque las arterias y las venas tienen elasticidad. Esto nos permite modelar sistemas que pueden ser tan complejos como se desee, ya que tenemos la facilidad de trabajar con circuitos eléctricos por medio de la analogía recién descripta y utilizar todas las herramientas que ya están desarrolladas en dicha área. Podríamos pensar en un ejemplo muy sencillo como lo es el gotero por gravedad, en el cual podríamos encontrar el flujo de la siguiente manera: (P − P ) Q= 1 2  RTu + RV  Donde P1  es la presión hidrostática generada por la diferencia de altura entre el reservorio y el paciente; P 2 es la presión interna en la vena; R Tu  es la resistencia de la tubuladura y RV  es la resistencia de la vena. Con valores

3 normales (P1= 68 mmHg; P2=8 mmHg; RTu=550 mmHg.h/l; RV=50 este cálculo se se mmHg.h/l) se obtienen flujos de 100mL/h. De este puede observar porque este método no se puede utilizar en arterias, ya que se debería situar el reservorio a una altura extrema para vencer la presión hidrostática dentro de la arteria. Pensando en un sistema de infusión con una bomba peristáltica o con jeringa, el equipo debe vencer la presión hidrostática en la vena o arteria, para que de esta forma se establezca un flujo en dirección al paciente. IV. TIPOS DE BOMBAS Existen diferentes tipos de métodos de infusión, clasificados ya sea según la vía por la que infunden sustancias, por el mecanismo generador de flujo, por el tipo de terapia a la que está destinada, la cantidad de canales de infusión, etc. Si bien no es el objeto de esta sección mencionar todos los métodos, y describir cada uno de ellos, en la Tabla I, se puede observar una clasificación bastante extensa, que cubre una buena porción de las ofertas actuales en sistemas de infusión. Otros autores clasifican estos dispositivos de maneras diferentes. Lo importante es tener una idea de que sistemas existen y como se diferencian. TABLA I CLASIFICACIÓN DE LOS SISTEMAS DE INFUSIÓN [3] �������������

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Se puede aceptar una primera división entre controladores, y bombas , para diferenciar aquellos sistemas que utilizan la fuerza de la gravedad como motor impulsor de los fluidos, y aquellos que utilizan una fuente activa de presión positiva. CONTROLADORES Si bien, el espíritu de este trabajo es discutir las bombas de infusión electromecánicas de mayor complejidad, el repaso de los clásicos goteros sirve a manera de introducción, y

(a)

(b)

Fig. 2 (a) Esquema de un gotero convencional, y (b) foto real

de un set de infusión para c ontrolador por gravedad (gotero).

como disparador de comparaciones. Los goteros por gravedad son los sistemas más simples, y más antiguos. La configuración clásica de este dispositivo consta de un reservorio tipo sachet ( Fig. 2 (a) (1)), suspendido desde la punta de un soporte, o pie porta-suero como se lo conoce en la jerga médica. Por el extremo inferior del sachet se introduce una línea de infusión, infusión, que se fija en el extremo opuesto al paciente, por la introducción de una aguja en vena. Los elementos encontrados en este tipo de sistemas son pocos, y muy sencillos. Lo que se introduce en el sachet es un segmento rígido ahusado, hueco, que se comunica directamente con una cámara transparente ( Fig. 2 (a) (2)) , donde se contabiliza el goteo. De esta cámara cámara de inspección sale una línea flexible, que en su configuración más sencilla, tendrá en algún algún punto de su recorrido un puerto de acceso para inyectar sustancias ( Fig. 2 (a) (5,7)) , o conectar una línea de un reservorio diferente. Esto permite utilizar un mismo punto de ingreso en el cuerpo (aguja en vena) y más de una sustancia infundida. Antes del puerto extra, se encuentra un elemento regulador de flujo, o sistema de clampeo (Fig. 2 (a) (3)) . En este sistema es la fuerza de la gravedad la que se encarga de hacer circular el fluido. Mientras más alto se coloque el reservorio, más amplia será la diferencia de presión entre este punto elevado, y la presión venosa por donde ingresa la línea. Normalmente esta altura es más o menos estándar, rondando el metro desde la cama del paciente, y la regulación del caudal se hace mediante un restrictor del flujo. Estos dispositivos controlan la cantidad de volumen transferido mediante la oclusión parcial del tubo de la línea. Los hay deslizantes, o a rodillos, y los más simples constan de una chapa doble, bastante delgada, que

4 abraza la tubuladura, y a medida que uno aprieta la chapa, va estrangulando la línea, y deja pasar menos líquido. Obviamente la capacidad de regular el flujo con estos dispositivos está muy limitada. Existen muchos factores que pueden alterar el flujo deseado, y el mecanismo natural de impulsión (fuerza de gravedad) no tiene forma de restaurar los valores iniciales. Cualquier condición que modifique la resistencia al flujo será causante de la desestabilización del sistema. Por ejemplo, al doblarse el tubo, o una recanalización con una aguja de menor diámetro, o la formación de un coágulo en la punta de la aguja, harán que el caudal provisto se modifique en gran medida, sin más alternativa que descubrirlo visualmente por el cambio en la tasa de goteo. Esto requiere que una enfermera constate el hecho. En la actualidad se pueden encontrar algunos dispositivos contadores de goteo electrónicos que son más precisos, y tienen funciones que alertan en caso de desviaciones anormales. De todos modos, a los efectos de precisión y rangos manejables, siguen siendo limitados, en comparación con los sistemas que se discutirán más adelante. Se considera que este tipo de infusión controla adecuadamente la sobreinfusión, mientras que la subinfusión es muy difícil de regular, entonces se podría decir que son más bien limitadores, que reguladores. Esta idea general es aplicable a terapias donde una gran precisión no es muy necesaria. Por el contrario, si un control muy estricto del flujo infundido debe ser llevado a cabo, este sistema no es adecuado. Para demostrar esto consideremos el método de cálculo utilizado para determinar el flujo infundido. La tasa de administración se calcula de la siguiente manera: manera: (VxFG ) gotas  mLx(gotas / mL ) gotas  = = t  min  min min  Donde V es el volumen a infundir, FG es el factor de gota del set, t el tiempo de infusión. El factor de goteo es la cantidad de gotas que caben por unidad de volumen. El volumen a infundir, y el tiempo de infusión son datos que se ingresan, conocidos, y que no introducen variabilidad a la ecuación. Detengámonos ahora en el factor de goteo. Supongamos un valor de 10 gotas/mL. Si este valor fuera invariable estaríamos en presencia de un sistema muy fiable. Pero lamentablemente este dato depende fuertemente de muchos factores, lo que lo hace altamente inestable. Por mencionar algunos ejemplos de factores que alteran el FG: Tamaño del agujero de entrada a la línea � Viscosidad del líquido a infundir � Efecto de Creep de la tubuladura en períodos � largos Tamaño de la gota formada, según la velocidad del � flujo Este último factor es muy importante. Mientras más rápida deba ser la infusión, más rápida deberá ser la formación de la gota. Según la dinámica de formación de la gota, el tamaño de la misma es inversamente proporcional a la tasa de flujo (proporcional al tiempo de formación).

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En fin, son demasiados los factores que hacen de este sistema de infusión, uno muy poco confiable para aplicaciones de mediana o alta precisión. Esto no los hace inútiles, sino que se reservan para infusiones de ciertas sustancias que no resultan peligrosas si se altera el flujo, como lo pueden ser las soluciones salinas, para el mantenimiento de líquidos, y que sirven como vía de acceso continua para administrar otras sustancias. Resumiendo, el sistema presenta ventajas y desventajas que se resumen en la Tabla II. TABLA II VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL GOTEO POR GRAVEDAD Ventajas

Desventajas

Simple, económico, requiere � Falta de precisión en el control del  poco equipamiento y no tiene  flujo. Le es inherente a su diseño, y requisitos en cuanto a no se puede hacer mucho por instalaciones. revertir esta situación. �  Lo comercializa un gran número �  A la vez que no s e puede controlar de proveedores inespecíficos. un valor exacto de tasa de infusión, tampoco se puede � Como las sustancias, en especial garantizar uniformidad en el flujo las drogas, entran al torrente infundido. sanguíneo por acción de la gravedad solamente, puede � En el caso de aplicaciones constatarse menos irritación en domésticas, o en pacientes con la zona del catéter, comparado escasa movilidad propia, el hecho con sistemas de presión positiva de que no sea un sistema muy activa.  portable, y alcance una altura considerable para algunos, ocasiona problemas para controlar el nivel del reservorio, y  para sustituirlo por uno nuevo. �

 BOMBAS DE INFUSIÓN

La incorporación del control electrónico para poder entregar una precisa y estable cantidad de fluido a lo largo de un período de tiempo, ha sido un avance tecnológico importante. Las bombas de infusión modernas están evolucionando, y han permitido a los terapistas ofrecer un servicio más confiable, y con menos requerimientos en la atención de los dispositivos. No obstante las bombas de infusión han atravesado por períodos de resistencia en la práctica médica, y algunos productos que alcanzaron el mercado debieron ser retirados del circuito comercial por presentar problemas graves en su funcionamiento. No debe confundirse el gran potencial funcional de esta familia de productos con algunos integrantes particulares de esta familia. En otras palabras, actualmente se cuenta con la tecnología necesaria para fabricar bombas de infusión seguras, precisas, y confiables. Que en el mercado aparezcan aparatos que no lo sean, es una cuestión de incumbencia no técnica, pero real y de implicancias muy importantes. importantes. Por ello se destina una sección ha discutir sobre las recomendaciones a la hora de la compra de equipos, y una sección de problemas frecuentes generales. Es posible observar en la Tabla I  la gran variedad de bombas que existe. Por suerte el funcionamiento de muchas de ellas es muy similar, y pueden agruparse. Básicamente existen dos o tres grandes grupos que se diferencian en su

5 funcionamiento, y el resto son diferentes aplicaciones de mecanismos similares. A continuación se describen algunos sistemas con el objeto de cubrir el mayor espectro de bombas ofrecidas en la actualidad, explicadas en base al mecanismo que le permite generar el flujo, y la presión positiva.  Bombas Volumétricas

Este tipo de bombas recibe el nombre de volumétricas ya que en cada paso, o ciclo de bombeo desplaza un volumen más o menos constante. Suelen venir graduadas para trabajar a flujos tan bajos como c omo 1 mL/h aunque la mayoría encuentran su desempeño óptimo en torno de un valor superior, digamos 5 mL/h. Dentro de las bombas volumétricas pueden describirse dos subtipos clásicos que encajan en esta categoría, y se llaman, según su mecanismo de bombeo: 1)  peristálticas, y 2) de cartucho, o caset.  Bombas peristálticas El concepto del funcionamiento de estas bombas es muy sencillo. Se basan en el principio de escurrimiento de un tubo flexible. Esto es, si a un tubo de paredes que gozan de cierta elasticidad, y que tiene líquido en su interior, le aplicamos una presión de manera que las superficies internas de las porciones presionadas se toquen levemente, y desplazamos el punto de aplicación de la presión a lo largo del tubo, por uno de los extremos comenzará a fluir el líquido. Es muy similar a lo que hacemos cuando al pomo de dentífrico le queda muy poco, y lo vamos apretando desde el extremo distal al orificio de salida, hacia este, para obtener la pasta dentífrica sobre el cepillo de dientes. Salvando enormes distancias, este es más o menos el proceso que llevan a cabo las bombas peristálticas. Desafortunadamente las divisiones de clasificación continúan, y se pueden diferenciar dos tipos de bombas peristálticas: 1) lineales, y 2) rotativas, o circulares . Las bombas que ejercen el peristaltismo lineal tienen el mayor parecido a lo que explicábamos antes con el pomo de dentífrico, como se puede ver en la Fig. 3. En este mecanismo se disponen unas láminas transversales al eje de la línea de infusión (línea del clásico equipo tipo perfus).

Fig. 3. Esquema de un mecanismo de peristaltismo lineal. Arriba, una

vista del sistema con los elementos que efectúan el movimiento de gusano, y el bloque del motor con su caja de velocidades, o marcha. Abajo, el perfil frontal de los volúmenes.

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Las láminas, por acción del giro de anillos excéntrico, bajan y suben acompasadamente generado un ritmo periódico de presiones sobre el tubo de la línea, tal que el líquido contenido en el tubo se vea desplazado hacia uno de los extremos. Otro mecanismo similar usan las bombas peristálticas rotativas. En vez de utilizar esta clase de “oruga” lineal, se basan en la presión que ejercen unos cilindros sobre las paredes del tubo. Estos segmentos de cilindro se encuentran adosados a un plato giratorio de manera simétrica, como se ve en la Fig. 4. La simetría de los rolos que ejercen la presión se traduce en una cantidad de volumen desplazado constante. Para que se pueda efectuar la compresión tubular, es necesario que las paredes del tubo no presionadas por los cilindros de la bomba, estén contenidas en una armadura para que la presión sea efectiva. De lo contrario, los rolos o cilindros no tendrían suficiente capacidad de ocluir el tubo, ya que éste se deformaría hacia los costados. Esto sería el equivalente a la base, o  yunque sobre la que descansa el tubo en el caso de las bombas lineales.

La figura muestra un esquema de un mecanismo de peristaltismo rotativo. Arriba, una perspectiva de cómo trabaja el mecanismo. Abajo, se puede observar como los cilindros presionan el tubo.

Fig. 4.

El tercer, y último grupo de bombas volumétricas que aquí se discutirá serán las que utilizan un tipo especial de pistón para expulsar los fluidos a presión, y reciben el nombre de bombas de caset. En estos diseños se incluyen una estructura que contiene a un cilindro, un pisón, válvulas para el direccionamiento del flujo, y un sistema de manivelas para movilizar el pistón. Estos mecanismos no difieren mucho de los cilindros de los motores a explosión, sólo que estos tienen un ciclo de dos tiempos en vez de los cuatro de los motores a explosión. El pistón es el encargado de generar el vacío, que será el encargado de llenar el volumen del cilindro con el fluido a infundir. Una vez que el vacío (retracción del pistón) moviliza el líquido desde algún reservorio, una segunda fase de eyección sobreviene. Es decir, la cabeza del pistón empuja el contenido y lo expulsa hacia el paciente. Como la cavidad del cilindro es única y debe dar lugar al fluido entrante, y que luego será dirigido hacia el paciente, se necesita de la ayuda de algún mecanismo que actúe de director de tránsito. Esto es para que no se aspire de la línea que llega al paciente, y que no se eyecte el contenido del

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Fig. 5. Esquema de un mecanismo de pistón, para lograr la

infusión. Arriba está representado el mecanismo que actúa el movimiento del pistón. Abajo, el pistón, dibujado en las fases de admisión (izq.) y de eyección (der.).

cilindro hacia el reservorio. Para ello, el sistema se vale de un  juego de válvulas, que se sincronizan con las fases de admisión, y de explosión , si se quiere comparar con el motor de explosión. Es decir, cuando el pistón se está retrayendo, y por ello generando vació dentro del cilindro, la válvula debe dejar libre el paso desde el reservorio de la sustancia a ser infundida. Por el contrario, cuando esta etapa finaliza, y el pistón comienza su carrera ascendente, esta válvula debe cerrarse, y el camino hacia el paciente debe permitirse desde el juego de válvulas. Una variante del mecanismo de caset, es el bombeo por el movimiento de un diafragma. Es muy similar al ya visto de pistón, pero en vez de utilizar un émbolo móvil tipo jeringa como muestra la Fig. 5, el pistón moviliza un diafragma que genera los picos y valles de presión que generan el movimiento del fluido. Un bosquejo de este sistema esta esquematizado en la Fig. 6. Muchas de las bombas volumétricas describen valores de precisión altísimos, y publicitan varios mecanismos de control del flujo de trabajo de la máquina. Aún cuando muchas marcas reconocidas internacionalmente, y en el ámbito local, son auditadas para comprobar la gestión de calidad de la empresa, y los parámetros de seguridad empleados, muchas veces no está de más desconfiar de los valores presentados por los fabricantes. De todos modos, no siempre ocurre que los valores están falseados, sino que hay que indagar en que condiciones se asegura que estos valores son alcanzados. Y esto no es problema del fabricante, sino del usuario. Existen una serie de variables que pueden afectar el

Fig. 6. Esquema de la variante de bombeo con mecanismo de

diafragma. Izquierda, en fase de llenado de la cámara. Derecha, en fase de expulsión del fluido hacia el paciente.

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desempeño garantizado por el fabricante. Entre ellos es posible mencionar la temperatura ambiente, la presión atmosférica, la viscosidad de las sustancias a infundir, los volúmenes y flujos seteados, etc. Estas variables suelen venir indicadas en los manuales, o fichas técnicas de los equipos. Pero quizás uno de los factores más relevantes, y que no siempre se tiene en cuenta es el set de infusión utilizado. Pensemos en una situación ideal, con una bomba peristáltica de excelente calidad, con una línea de infusión que el equipo soporta y también de una calidad indiscutible. Al verificar los rangos establecidos por el fabricante, y la precisión de la bomba vemos que todos los valores concuerdan con los especificados. Ahora, convencidos de la inocuidad de la bomba, la llevamos a otro servicio del hospital donde la van a utilizar para el mismo propósito. En este nuevo servicio, compran una marca de set de infusión distinta, de igual calidad, pero confeccionada con otros materiales. Cuando arman el equipo y lo ponen a funcionar descubren que los valores que se habían verificado anteriormente no se cumplen. La bomba y las líneas de los sets son de la mejor calidad, pero se han cambiado las condiciones de uso. Al ser diferentes los sets de infusión utilizados, se ha alterado la complacencia de la tubuladura, probablemente el diámetro interno de la misma, la longitud, etc. Con todas estas modificaciones es posibles que los valores programados no sean respetados en su totalidad. Muchas veces la deriva de estos valores no es muy significante, sobre todo si se utilizan insumos de calidad. De todos modos ha de tenerse presente que el cambio de los sets de infusión requieren siempre una reprogramación de la bomba, esto siempre y cuando, el equipo venga preprogramado para aceptar ese tipo de set. De esto se desprende que existan las bombas que se autodenominan, no set dependiente. Esto quiere decir que pueden ser utilizadas con varios modelos de varias marcas. Y muchas de ellas expresan que los valores de precisión pueden verse afectados según sea el set elegido. A la hora de comprar una bomba esta característica es tenida muy en cuenta. En el ámbito local, son la clase de bomba más elegida, ya que las bombas que dependen de uno o algunos pocos set de infusión, suelen estar atadas al uso de insumos muy costosos. Por ello, las bombas no set dependiente son muy versátiles, pero hay que tener en cuenta que el cambio de un set por otro puede alterar el desempeño del equipo. Para finalizar este apartado de concientización se agregará que no solo la performance en cuanto a precisión se puede ver afectada, sino que los mecanismos de seguridad y control del equipo pueden funcionar de manera incorrecta si se elige un set incompatible. Los sensores de burbujas de aire por ejemplo, que utilizan el principio de transferencia lumínica pueden verse seriamente afectados si los coeficientes de absorbancia de los materiales empleados en las tubuladuras son diferentes. Las alarmas pueden ser disparadas sin sentido, o incluso no hacerlo cuando debieran. El control de flujo puede también verse afectado. En suma, como moraleja debe quedar la idea de que es posible utilizar muchos sets de infusión, pero siempre que se tenga la precaución de verificar que es compatible con la bomba con la que se está trabajando, y que el programa de infusión es el adecuado.

7  Bombas a Jeringa

El principio por el cual este tipo de bomba entrega el fluido al paciente es muy intuitivo ya que es muy similar al clásico método de inyecciones , donde una enfermera/o acciona el mecanismo presionando el émbolo de la jeringa, y así descarga el contenido a través de una aguja que ha sido previamente introducida en músculo, o vena. Las diferencias con una bomba de infusión es que entre la entrada al cuerpo (aguja) y la jeringa existe una línea intermedia por donde circula el fluido hasta llegar a su destino. Además, el proceso por el cual el émbolo desplaza al fluido fuera de la jeringa está completamente automatizado.

Fig. 7. Diagrama de bloques, y esquema funcional de una bomba de infusión a jeringa.

Como se puede ver en la Fig. 7, son muchos los aspectos que deben funcionar al unísono para que el proceso se lleve a cabo correctamente. La jeringa se ubica en algún lugar de la estructura de la bomba (ver Fig. 8) donde generalmente se puede ver desde el exterior. El receptáculo de la jeringa debe dar contención estructural a la jeringa, esto es para que quede fija en el lugar, y no se desplace con las embestidas del sistema mecánico. Este es un factor importante, ya que los desplazamientos de la  jeringa repercuten en los desplazamientos (finamente (finamente controlados) del émbolo, quien determina el flujo de d e infusión. En toda bomba a jeringa, existe algún tipo de mecanismo responsable de generar el movimiento del pistón de la  jeringa. Los más empleados son dispositivos d ispositivos deslizantes que empujan el émbolo mecánicamente. Estos elementos están montados sobre un tornillo transmisor, de rosca fina, para asegurar pasos delicados. Cuando el tornillo gira, una tuerca que se encuentra acoplada a este se desplaza por su longitud, arrastrando al dispositivo que empujará el émbolo. Para lograr un alto grado de precisión se necesita de: un tornillo de transmisión de rosca fina, para que cada vuelta completa se traduzca en un pequeño desplazamiento longitudinal; un motor que pueda controlarse con gran exactitud, y que permita de alguna forma conocer cual fue el movimiento angular generado (para ello se utilizan motores paso a paso); y un buen sistema de sensores que realimenten el sistema con datos como posición del émbolo, presión de empuje, oclusiones de flujo, etc. El motor paso a paso permite generar giros de ángulos conocidos con cada pulso eléctrico que se lo alimenta. Requieren de drivers especial, pero su funcionalidad lo

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Fig. 8. Tres modelos de bombas a jeringa. Las dos primeras (de izquierda a derecha) marca Alaris, y la tercera Aitecs. En las tres se pueden

observar diferentes diseños, sobre todo en la disposición de la jeringa. Si bien se puede citar pros y contras de cada uno, cabe resaltar que los sistemas que posicionan la jeringa sobre el gabinete del equipo, son más susceptibles a recibir las pérdidas que pueda sufrir la jeringa, sobre todo en las maniobras de carga y descarga.

 justifica. Esto podría llevarnos a pensar p ensar que si se conoce cual es el giro del motor, no es necesario sensar la posición del émbolo porque lo puedo calcular en base a lo mencionado anteriormente. Esto no se hace, y normalmente se utiliza el criterio de control por redundancia, donde cada parámetro es verificado más de una vez, y generalmente con sensores de diferente tecnología. Por ejemplo, en la Fig. 7  es posible ver dos bloques con encoders que verifican la posición y los desplazamientos acumulados del mecanismo de transmisión. transmisión. En las bombas peristálticas se habló de que los diferentes sets de infusión empleados podían incluir errores por diferencias constructivas, y de desempeño. En las bombas a  jeringa pasa algo similar, y las diferentes jeringas que pueden ser utilizadas pueden generar diferencias en la performance de la bomba. Algunos equipos tienen sensores para determinar el tamaño y compararlo con el programado, otros sólo cuentan con el valor que el usuario ingresa en el equipo. Algunos otros, permiten ingresar el modelo, y marca de  jeringa que se va utilizar, con lo que se disminuyen disminuyen los posibles errores. Pero no hay que perder de vista que la capacidad de la jeringa no es el único factor que le confiere variabilidad al sistema. Un problema frecuente, mayormente a bajas tasas de infusión, es la fricción que experimenta el émbolo sobre las paredes de la jeringa, y que puede generar una administración por pasos, en vez de continua, o generar discrepancias con el valor deseado. Hay equipos que aceptan virtualmente todas las jeringas comercializadas, pero otros son mas restrictivos en cuanto a los descartables que se pueden utilizar. Este es un factor a contemplar a la hora de comprar un equipo. Utilizar una  jeringa que no se debe, es garantizar un problema en el funcionamiento.

Algunas terapias que requieren dosis de infusión pequeñas, pueden ser alcanzadas mediante la administración del fluido a través de bombas implantadas. Algunos ejemplos de estas situaciones son, la administración de insulina, la administración continua de morfina epidural para el manejo de cuadros de dolor crónico, terapias endovenosas antineoplásicas antineoplásicas para el cáncer de d e hígado, etc. La tarea más distintiva en estas bombas es el rellenado del reservorio, que puede ser instrumentado en el mismo hogar del paciente, y no es una tarea que tenga que repetirse con mucha frecuencia. Bombas Implantables:

PCA por Patient Controlled Analgesia, o en español, Analgesia Controlada por el Paciente. Estas bombas están diseñadas para que el paciente regule la dosificación en función de su necesidad. Los equipos tienen algún recurso de memoria, gráfica, o digital, para que el médico pueda constatar la frecuencia y los volúmenes que el paciente se ha infundido para controlar el dolor. Otra característica de estas bombas es un sistema de contraseñas para acceder a los diferentes niveles de programación y control, y normalmente al paciente se le habilita para que pueda controlar un acotado número de parámetros. PCA:

Generalmente son del tipo  jeringa. Diseñadas especialmente para esta aplicación suelen tener rangos extendidos para la tasa de flujo, o la aplicación de bolos. Suelen ser interfaseables con PC y tienen bibliotecas de drogas para lograr una configuración más específica y con valores preseteados para un determinado medicamento. Bombas para Anestesia:

Bombas Ambulatorias:  

Otros tipos de bombas Existen, como ya se abusó en este escrito en explicar, una gran cantidad de clasificación de bombas para infusión. Existen varias aplicaciones para los mecanismos de infusión que ya se han descripto. Algunos de ellos serán mencionados a continuación con algún comentario descriptivo.

Están diseñadas para que el paciente puede continuar su terapia lejos de la seguridad del hospital. En los casos en lo que no es necesaria una hospitalización del paciente, pero si es necesario continuar con una terapia medicamentosa, estas bombas son un alivio para ambas partes. Para el paciente, a quien le permite continuar con su vida normal en su hogar, y para el hospital

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que le permite contar con una cama disponible para pacientes más comprometidos. La mayoría de estas bombas también son del tipo jeringa, o de las de caset, aunque hay diseños especiales para este tipo de administradores. Un criterio de diseño para este tipo de equipos es lograr un dispositivo que sea sencillo de operar, intuitivo, y que no requiera habilidades especiales, o nociones técnicas, ni médicas para poder manejarlo. No debe olvidarse que ante cualquier evento extraordinario el paciente puede no contar con la presencia de un profesional técnico, o de médico. V. ESTRUCTURA: LAS PARTES CONSTITUYENTES En esta sección se hace un alto para describir los elementos que se encuentran en las bombas de infusión. Se muestran diagramas, esquemas, y se analizan las partes fundamentales que debe tener una bomba de infusión para poder llevar a cabo su función. En este apartado se muestra la estructura de una bomba con el objetivo de describir a las bombas de infusión como un equipo de propósito general, sin entrar a particularizar una máquina específica. Detallaremos una primera parte común a toda bomba por sus características y requerimientos, como ser la alimentación, la clasificación del equipo, etc.; luego se discriminan algunas aclaraciones según sea el principio de funcionamiento.  Diagrama Principal de una Bomba de Infusión Infusión

La idea de esta sección es mencionar los componentes básicos y fundamentales de toda bomba. En una segunda instancia se observarán las partes específicas de las bombas peristálticas y las de jeringa, como se puede visualizar en la Fig. 9 y Fig. 10 respectivamente. respectivamente. Este equipo es alimentado externamente, y a su vez presentan la opción de alimentación alimentación interna por medio de una batería recargable. Por su aplicación, es considerado un equipo de clase II, es decir, que debería poseer aislamiento doble. Además es tipo BF, ya que la parte aplicable debe ser flotante, es decir que no puede tener referencia ni conexión a tierra. Como se ha destacado, el equipo se alimenta desde la línea de 220 V para su funcionamiento y tiene la capacidad e almacenar energía en la batería, y en caso de existir un corte energético, o una baja sensible de la tensión en la línea, la batería puede convertirse en la fuente de alimentación. Esto implica un circuito que garantice la conexión y desconexión de la alimentación principal, mientras la batería se encuentra en carga o en modo fuente de alimentación, respectivamente. En el caso de que la batería no funcione correctamente, o presente un bajo nivel de carga, este hecho debe ser acusado por el mismo equipo. En estos casos, se activan las alarmas correspondientes, tanto sonoras como visuales. Este sistema lo vamos a mencionar a continuación. continuación. Se encuentra en estos aparatos, un sistema de seguridad para el paciente infundido, denominado Watch Dog (perro vigilante), el cual trabaja de forma independiente del microprocesador principal y tiene como función, desarrollar

Fig. 9. La figura muestra un diagrama esquemático de una bomba

peristáltica, con una parte principal común a toda bomba y otra parte específica de ésta.

rutinas de chequeo que se ejecutan periódicamente. De esta forma, se encarga de anular la infusión ante cualquier evento que desemboque en la pérdida del control del suministro eléctrico. A su vez, debe comunicarlo mediante la activación de las alarmas pertinentes. Hay que tener en cuenta que este sistema trabaja controlando al microprocesador, y puede detectar una falla cuando el microprocesador no la interpreta como tal. Este sistema provee un monitoreo continuo en la operación del microprocesador principal y de la batería. El funcionamiento funcionamiento de este circuito depende de cada fabricante, y puede encontrarse una variedad interesante de circuitos Watch Dog. Por otro lado, se encuentra una función llamada Nurse Call, “llamado a enfermería”. Esta función, opcional en algunos equipos, le permite a la bomba comunicarse con una ubicación remota, e informar el estado de las alarmas. Se suele utilizar un puerto serie RS-232 para conectar el equipo a una red interna, y que comunique su estado al office de enfermería. Como todo equipo electrónico, una bomba de infusión debe contar con microcontroladores, procesadores, memorias RAM y EPROM, clock, etc., y el software asociado que le permite llevar a cabo todas las funciones consideradas desde el diseño. El usuario debe interactuar con la bomba para poder setear los parámetros de la infusión, controlar que los valores sean correctos, corregir algunas magnitudes, etc. Para ello los diseñadores del equipo deben dotar al mismo con una interfaz amigable, para que al usuario le resulte fácil, e intuitivo su utilización. Normalmente, las bombas ubican algún control por botoneras, o teclado de membrana para establecer los valores de la infusión, y un display alfanumérico que indica el estado. Algunos equipos modernos, traen verdaderas pantallas LCD, con información ampliada sobre el estado de

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la infusión, la bomba en sí, y otros parámetros de interés. Con frecuencia estas máquinas son transportadas, por lo que aquellos elementos que le confieren portabilidad (asas adecuadas, peso acorde al tamaño, longitud de los cables) son de gran ayuda.  Bomba Peristáltica

En una bomba de estas características es posible encontrar los siguientes elementos: Contenedor de la sustancia a infundir. • Detector de gota (oclusión superior, opcional). • Detectores de oclusión superior (pueden • encontrarse en número de dos, uno aguas arriba, y otra, aguas debajo del mecanismo peristáltico). peristáltico). Circuito de Control del Motor. • Motor Peristáltico. • Sensor de Rotación. • Sensor de Aire. • La sustancia a infundir se encuentra en un reservorio o contenedor descartable. Dicha sustancia fluirá por medio de una tubuladura y puede encontrarse en su travesía, con un detector de gotas (opcional). El sensor óptico está compuesto por un emisor y un receptor en una configuración tipo broche que suele estar físicamente disociado de la carcasa de la bomba, y se coloco a modo de abrazadera sobre el frasco gotero de la línea de infusión. También los hay incorporados al cuerpo de la bomba, utilizando el mismo sistema de broche, pero son los menos. menos. Este transductor transductor le permitirá permitirá al sistema tener información sobre la permanencia de un flujo normal. Cuando el detector no contabiliza el paso de la gota interpreta como que en la línea se ha producido una oclusión, y el flujo se ve frenado. Si bien está es la función de dicho sensor, en la práctica, este sensor genera frecuentemente falsas alarmas debido a la alta sensibilidad que presenta a los movimientos que pueda sufrir el mismo. Aguas abajo, la línea puede encontrarse con un sensor de oclusión inferior, que monitorea el paso de sustancia justo antes del ingreso de la tubuladura por el mecanismo peristáltico. Este es un sensor de presión que vigila los valores a la entrada de la bomba propiamente dicha. En algunos equipos este sensor falta, hallándose sólo un sensor de oclusión inferior inmediatamente después del motor peristáltico. El paso siguiente es el mecanismo peristáltico, el cual es accionado por un controlador que requiere de una retroalimentación que se logra por medio de un sensor de rotación, normalmente un encoder. El movimiento peristáltico que ya se mencionó, es logrado por medio de un motor paso a paso. En general siempre se desconecta la alimentación de este motor frente a una falla, de este modo se detiene la infusión directamente. Aguas abajo del motor encontraremos nuevamente un detector de oclusión, en general por el mismo principio de funcionamiento que el anterior. Este sensor es muy importante, ya que tiene como función la de detectar si el paciente está recibiendo la infusión deseada, si se encuentra ocluida la vía ó si está recibiendo un flujo mayor a un límite prefijado. En el equipo,

10 se debe definir dentro de otros parámetros, el umbral de presión. Por último, se realiza una inspección de la condición de la sustancia infundida, mediante la detección de burbujas de aire en la línea. Esto se logra lo gra con un sensor de ultrasonido. Se debe regular la sensibilidad, para definir el tamaño más pequeño de la burbuja de aire que acciona la alarma. Este transductor se puede encontrar en el interior del equipo o en el exterior como se ha graficado en el diagrama. En caso de presentarse una burbuja, se debe detener la infusión al paciente. Algunos sistemas poseen un filtro para disminuir las posibles burbujas de aire absorbiéndolas.  Bomba de Jeringa

Teniendo en cuenta todos los componentes básicos descriptos de toda bomba, se comentarán los elementos característicos de una bomba de jeringa, (ver Fig. 10). En ésta se puede encontrar los siguientes componentes: Estructura Mecánica. • Circuito de Control del motor. • Motor Paso a Paso. • Sensor de Presión. • Sensor de Posición. • Sensor de Diámetro y Presencia. • Detector de Oclusión. •

Fig. 10. La figura muestra un diagrama esquemático de una bomba de

eringa, con una parte principal común a toda bomba y otra parte específica de ésta.

El equipo debe contemplar una estructura mecánica que de cabida a las jeringas, que son el reservorio para este tipo de bombas. Una vez ubicada la jeringa, el microprocesador debe reconocer que jeringa es, la droga que posee, el diámetro, la longitud, la viscosidad de la sustancia, la curva de infusión, los tiempos, etc. En realidad la mayoría de los valores

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mencionados, deben ser cargados por el usuario. Una tecnología alternativa que no todas las bombas han implementado, es la de asignar un código de barras a cada droga. De esta manera, durante la puesta a punto de la bomba, valiéndose de un lector de códigos de barra, es posible identificar inequívocamente la sustancia, y la bomba ajusta automáticamente los parámetros para esa droga, mediante la consulta a una librería de drogas que está previamente instalada en el equipo. Esto se realiza con el objeto de minimizar los errores humanos, al momento del seteo de las variables para la infusión. A diferencia de una bomba peristáltica, per istáltica, la de jeringa utiliza un motor paso a paso para controlar el émbolo de la jeringa. El movimiento ha sido explicado previamente. El sistema de control del motor paso a paso utiliza la señal del sensor de posición como señal de retroalimentación negativa para poder controlar el movimiento. Dicho sensor puede ser un encoder lineal o un potenciómetro. En algunos casos se utiliza un sensor óptico acoplado al eje ej e del motor, además del sensor lineal. Al ser colocada la jeringa, se encuentra en general una puerta, la cual debe hallarse siempre cerrada para realizar la infusión. Al cerrar esta puerta, un sensor potenciométrico se encarga de detectar el diámetro de la jeringa. Otro sensor, un strain gage por ejemplo, se encuentra en el elemento que empuja el émbolo o acoplado a él, para sensar la presión que el motor está ejerciendo, es fundamental poder controlar esta presión y se debe definir una presión límite por la cual no se puede sobrepasar ya que puede traer consecuencias no deseadas, o podemos encontrarnos en una situación de la vía ocluida. VI. MANEJO DE OCLUSIONES Uno de los problemas más comunes en los sistemas de infusión, es la rápida detección de oclusiones en la línea. Con una completa oclusión, la resistencia al flujo se incrementa drásticamente. En estas condiciones, el flujo decrece, y el equipo no puede revertir la situación, pero detectando la ausencia de flujo debe alarmar al personal correspondiente y confiar que éste pueda detectar la oclusión. Existen casos difíciles de detectar, como cunado se manejan flujos lentos, y la vena tiene una complacencia importante, puede resultar que la detección de la oclusión sea un proceso muy lento. El problema de la rápida detección en una oclusión en una bomba de infusión es muy complejo. Una oclusión aguas arriba del motor, que ocurre entre el reservorio del fluido y el mecanismo de bombeo, impacta impacta al sistema sistema de una forma forma muy diferente a una oclusión aguas abajo del motor, la cual ocurre entre la bomba y el paciente. Cuando estamos frente a una oclusión aguas abajo del motor, la bomba trabaja para lograr un flujo deseado con el consiguiente aumento de la presión en el segmento desde la obstrucción hasta la bomba. El tiempo en el que se genera el aumento de la presión en dicho segmento incrementa en proporción directa con el caudal e inversamente proporcional a la complacencia propia del segmento.

11 El método más común para la detección de la oclusión requiere un transductor de presión inmediatamente aguas abajo del mecanismo de bombeo. Se activará la alarma cuando la presión media o la tasa de cambio de la presión excedan el umbral. Para diseños basados en presión limitada, el tiempo de la presión aguas abajo (TTA) del bombeo puede ser estimado como: P  xC  TTA = alarma Segmento Tasa de Flujo Utilizando tubuladuras de complacencia conocida, de 1 µ l  / / mmHg, una tasa de flujo de 1m l  /   / h y un umbral de alarma de 500 mmHg, obtendremos un tiempo de 30 minutos desde producida la oclusión hasta activar la alarma. Los algoritmos de detección basados en presión dependen de la precisión y estabilidad del sistema de sensado. Disminuir el umbral de presión trae la ventaja de reducir el tiempo de detección, pero al costo de aumentar la posibilidad de falsas alarmas. Los movimientos del paciente, o las variaciones de altura entre éste y el equipo pueden dar lugar a falsas alarma, por eso es que algunos equipos traen la posibilidad de poder calibrar el umbral de presión según el caso específico. Una segunda aproximación para la detección de una oclusión aguas abajo del motor, utiliza el torque del motor como una medida indirecta de la carga que es visualizada por el mecanismo de bombeo. Si bien este método elimina la necesidad de un sensor de presión, introduce otras fuentes de errores como ser la fricción de los engranajes que requieren márgenes de seguridad adicional para evitar las falsas alarmas. En las bombas de jeringa, donde el coeficiente estático de fricción entre la goma final del émbolo de la  jeringa y las paredes de la misma puede ser sustancial, la detección de la oclusión puede exceder una hora a una tasa de flujo muy baja. La medición continua de la resistencia al flujo aguas abajo del motor podría proveer una modalidad de monitoreo que sobrepase las desventajas de los sistemas de alarmas basados en presión, especialmente en a tasas de infusión muy bajas. Dicho sistema de monitoreo debería tener las ventajas de no ser afectado por la tasa de flujo, por las variaciones de la presión hidrostática, ni por los artefactos de movimiento. movimiento. Oclusiones aguas arriba pueden producir una gran presión negativa por medio del mecanismo de bombeo, generando un vació en el segmento de tubuladura. El tubo puede colapsar y el vacío formado puede dar lugar al ingreso de aire en la línea. Con un sensor de presión aguas arriba podríamos detectarlo fácilmente. Los dos parámetros que más afectan al paciente son: El tiempo de detección de la oclusión. • Droga estancada. • Para mejorar el sistema de seguridad, hay que reducir estos dos parámetros al máximo. VII. PROBLEMAS FRECUENTES Es necesario diferenciar los problemas asociados con el uso de las bombas de infusión según el origen de los mismos. Como ya se ha mencionado aquí, los equipos actuales para

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infusión han incorporado tecnología de punta que los convierte en dispositivos ideales, y en algunos casos indispensables, para apoyar terapias intrahospitalarias, y ambulatorias. Pero no por ello se encuentran exentos de experimentar fallas. Si los equipos son intrínsecamente seguros, entonces todavía pueden aparecer errores originados por el mal uso de los mismos, o por fallas en la instalación eléctrica, etc. He aquí una diferencia sustancial entre el origen de los problemas con el uso de las bombas de infusión. Se han detectado problemas de diseño y funcionamiento en equipos de marcas líderes, y por lo que han tenido que ser retiradas del mercado. Pero la gran mayoría de los problemas vienen de la mano de la incompetencia de los usuarios. Aquellos errores atribuibles al aparato, deben ser cuidadosamente determinados, e informados al fabricante, y a los organismos reguladores correspondientes para que se hagan cargo del problema. Sobre los errores externos al equipo, por suerte se puede trabajar para evitarlos, con capacitación al personal que los utiliza, y con controles periódicos a las instalaciones, y condiciones de funcionamiento funcionamiento de la máquina. Para ejemplificar la diferencia entre un error originado por el equipo, y otro en el uso incorrecto, analicemos la siguiente situación.  Dos bombas peristálticas peristálticas utilizadas para la infusión de analgésicos son controladas por el servicio del hospital y no  proveen el flujo de infusión programado. Las dos bombas son utilizadas en servicios diferentes del hospital, y llegan al service oficial al mismo tiempo. El técnico que repara las bombas, toma la  primera y constata que el sensor de flujo está dañado, y que por ello no podía entregar el valor seteado por los terapistas. Cuando se dispone a reparar la segunda bomba, tentado a diagnosticar el mismo problema, encuentra a simple vista el inconveniente. Realiza un control de rutina, y solo factura una reparación. La segunda bomba había llegado al service con el set de infusión que habían estado usando en el hospital. Un set no permitido para el uso de esa bomba. La consecuencia era la entrega de un flujo incorrecto de infusión. Si el set no es uno de los permitidos, puede ser que

 presente alguna característica distinta de las que la bomba interpreta como condición inicial para calcular los  parámetros de infusión, como pueden ser complacencia, radio o longitud de la guía, etc. Como se puede entrever en este ejemplo inventado, y de base teórica, no siempre los problemas son por fallas técnicas del equipo. Uno debe conocer el equipo con el que trabaja, sus limitaciones, prestaciones, y condiciones de uso. Solo entendiendo como funciona, se puede hacer buen uso de él. Se enfatiza mucho sobre el origen de los problemas, porque en un porcentaje muy alto de los casos los errores se generan por el desconocimiento del usuario, y es una pena que teniendo equipos sumamente fiables, ocurran eventos negativos. Un hecho anecdótico, sucedido en una Unidad de Terapia Intensiva de un hospital en la ciudad de Córdoba puede servir de ejemplo para entender que el desconocimiento de los usuarios es moneda corriente. Se le pregunta a un enfermero el cual es usuario de dos bombas volumétricas diferentes, cual de ellas funciona mejor. Ante esta pregunta el enfermero responde que las dos tienen una buena performance, pero que una de ellas es más confiable porque no dispara la alarma tan

12 repetidamente como la otra. Cuando se indaga sobre qué alarma es la que aparece mas a menudo en una de las bombas, el enfermero responde que la alarma comprometida es la de oclusión superior, y que ante el mínimo movimiento la bomba comienza a alertar de la situación. Se constata finalmente que el enfermero oía la alarma de una de las bombas solamente porque la otra no tenía el sensor de oclusión superior, y por ello no acusaba los eventos. Si bien la diferencia es clara, porque el sensor no está escondido dentro de la bomba, y con solo mirarla uno constata la existencia o ausencia del mismo, no se puede esperar, y es lógico, que el usuario sepa de estas cuestiones. Pero sí es necesario contar con el desconocimiento sobre estos temas por parte del personal que opera la bomba, porque muchas veces el diagnóstico de falla proviene de estas personas, y con una serie de preguntas simples se puede evitar que el equipo tenga que ser movilizado hasta el service oficial, o el laboratorio de mantenimiento del hospital, y lo más importante, que pueda volver a funcionar rápidamente. Entonces, el error humano es uno de los más frecuentes, y minimizarlo depende de una férrea capacitación constante. Si hiciéramos un ranking con los problemas que aparecen con más frecuencia, estos errores encabezarían la lista. Las fallas técnicas que pueden presentar los equipos están normalmente relacionadas con problemas de los sensores. Más precisamente, los inconvenientes suelen estar relacionados con el sensor de detección de burbujas, o con el sensor de oclusión inferior. Si se evalúan estos problemas como en un análisis de riesgos, debería ponderarse la severidad del daño y la frecuencia de ocurrencia. Pero cualquiera fuera el resultado de esta operación, los errores ligados a estos sensores no son admisibles, y deben por todos los medios tratar de ser reducidos. Una forma coherente de evitar la aparición de los problemas mencionados, es respetar los mantenimientos preventivos que el fabricante sugiere, en tiempo y forma. El cambio de las partes que sufren mayor desgaste, y los elementos más sensibles del aparato deben ser controlados y cambiados periódicamente. No olvidarse, que normalmente la garantía del fabricante tiene efecto si se respeta el mantenimiento, y el mismo es realizado por personal autorizado. Pero esto es una cuestión a tener en cuenta a la hora de la compra de la bomba, y al momento del desarrollo del plan de mantenimiento. VIII. CONSIDERACIONES PARA LA COMPRA La adquisición de una bomba de infusión reclama la atención del equipo técnico, y no sólo de los administrativos. Depende seriamente de la política que la institución decida para sus servicios de cuidados intensivos, y demás servicios que utilicen el dispositivo. Existen muchas opciones a la hora de contar con el servicio servicio de bombas de infusión. Se puede decidir la incorporación de equipos de diferentes marcas para que en el supuesto de un problema este más atomizado el parque de bombas, y no todas se vean afectadas de la misma

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manera. Esto genera una ventaja extra al momento de la discontinuación de los equipos, ya que no todas las bombas de la institución quedarían obsoletas. También es posible realizar la compra de todos los dispositivos de una misma marca, y contratar un servicio de mantenimiento conveniente, pudiendo conseguir contratos económicamente competitivos sobre cantidades importantes. Una tercera alternativa, es celebrar un contrato de comodato, donde las bombas son entregadas por el proveedor, con la condición de que el cliente adquiera los consumibles que este ofrece. En este caso el mantenimiento de las bombas corre por cuenta del proveedor, quien además es el dueño de las mismas. Las posibilidades no terminan aquí, y es factible de realizar una combinación de todas ellas, con lo que el espectro real de posibilidades es infinito. Lo que se recomienda siempre, más allá del sistema de compra o alquiler elegido, es que la decisión se base en una política sostenida de la institución, donde los gestores estén plenamente convencidos de sus acciones. Para ello, una política correcta debería estar apoyada en la experiencia, históricos de desempeño, recomendaciones, etc. El mayor pecado, es adoptar una actitud improvisada para la compra, y sin ningún criterio. Aunque la compra de un equipo pueda parecer algo muy sencillo, se aconseja siempre estudiar la situación completa antes de realizarla operación. El desembolso inicial no siempre representa la mayor erogación durante la vida útil del equipo. Bajo ningún punto de vista debe olvidarse que la acción de la compra es el primer paso de un largo camino de utilización del equipo. Para que este responda correctamente debe mantenerse en condiciones de operabilidad continua. Esto solo se logra con un programa de mantenimiento preventivo bien organizado, y con decisiones que favorezcan la continua revisión, tanto del equipo, como del mismo plan de mantenimiento. A su vez, a la hora de elegir el proveedor es muy importante conocer la historia en el el mercado del mismo, y el desempeño del modelo también debe tenerse en cuenta. La experiencia de los proveedores es un punto central, y las referencias de otros clientes muchas veces ayudan a decidir la compra. Es necesario conocer cual es la respuesta que la empresa puede ofrecer en caso de un problema con los equipos, y cual es la disponibilidad de repuestos con la que cuentan para sus propios equipos. En no tan pocas ocasiones, estas cuestiones son olvidadas, y como consecuencia, ante la necesidad de una demanda específica, se sufren pérdidas de tiempo, y gasto recargado, que podría haber sido evitado, con una adecuada evaluación inicial. Para analizar este punto, es importante conocer donde opera el servicio técnico de la empresa en cuestión. Es muy frecuente que la empresa tenga un distribuidor local, pero el servicio se encuentra en otra ciudad distante. Es trascendental evaluar cual es la calidad de la capacitación que la empresa brinda a los usuarios. Parece ser algo obvio, pero muchas veces los equipos son mal operados por desconocimiento, y se descubre que la bomba es un recurso subutilizado, o incluso más peligros, mal utilizado.

13 Actualmente, Actualmente, al menos en el ámbito de la salud pública, los médicos se están inclinando por la modalidad de compra del equipo en lugar de firmar un contrato de comodato. Los médicos prefieren, en el caso de las bombas peristálticas, comprar una bomba que no tenga dependencia de un set específico, y permitan la utilización de varios modelos de equipos tipo perfus. Los aparatos que son set dependiente, normalmente utilizan insumos de buena calidad, pero a un costo muy importante, que muchas veces se torna privativo para los escuetos presupuestos hospitalarios. Estas reflexiones son muy útiles a la hora de la compra, pero no se deben olvidar las características técnicas de los equipos que se necesitan. Una buena compra debe estar acompañada de una especificación técnica de lo que se quiere conseguir. Muchas veces esta actividad se lleva a cabo de forma tácita. Es decir que quien realiza la compra lo tiene en cuenta ala hora de las comparativas. Pero es aconsejable escribir los datos más importantes del equipo para que se pueda realizar una verdadera comparativa de los aspectos técnicos de los equipos ofrecidos. Estos documentos además son útiles para hacer un seguimiento de toda la operación. En el caso de las bombas de infusión deben tenerse en cuenta una serie de parámetros que describen el equipo, dentro de los cuales se encuentran: �  Rango de infusión � Tasa de bolo: para infusiones que no son continuas, y que los volúmenes entregados son discretos, la frecuencia de entrega. �  Límite de bolo: volumen máximo del bolo. � Precisión volumétrica �  Límite de presión máxima �  Resolución � KVO: esta es una función para que una vez culminada la infusión se siga infundiendo un flujo pequeño para que mantenga la vía abierta (keep the vein open) y no se forme un coágulo. IX. ESTADO DEL ARTE El aumento del conocimiento sobre los eventos adversos relacionados a los errores de administración de medicamentos, ha estimulado a los fabricantes a desarrollar nuevas estrategias y funciones que aseguren un correcto proceso de administración de drogas. La bomba de infusión ya no es más un simple equipo que suministra una sustancia y que cualquier persona sin un mínimo conocimiento previo pueda operar. Actualmente estos equipos han incorporado tecnología de punta, y para poder ser aprobados para la venta deben pasar por una serie de pruebas muy rigurosas. La seguridad se torna un factor indispensable, y el paciente no debe, bajo ningún concepto, recibir algún tipo de injuria desde el equipo. Una introducción relativamente reciente, y de continua actualización, es la implementación de los denominados Sistemas de Reducción de Error de Dosis (DERS). El sistema de lectura de código de barras y el sistema de transmisión de datos inalámbrico, se han incluido para este propósito. Los

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cuales confieren propiedades importantes a la bomba de infusión, ya que el proceso se torna más natural y se evitan muchos errores de origen humanos, incrementando la seguridad en gran medida. El DERS tiene la virtud de ofrecerle al personal a cargo, una administración programada, y auto controlada. Con la utilización de estos sistemas se puede llegar a una estandarización de los procesos de administración del medicamento. La biblioteca de drogas debe ser cuidadosamente desarrollada y actualizada por un grupo multidisciplinario multidisciplinario conformado por enfermeras, farmacéuticos, médicos y especialistas en el software de la bomba de infusión. Debemos coleccionar toda la información posible de estos procesos, ya que necesitamos encontrar en registro de los errores que puedan surgir de estas nuevas tecnologías, y reinyectarlos al sistema como realimentación. Cabe destacar la flexibilidad que proporciona la conexión inalámbrica de las bombas de infusión a una red dentro de del hospital. No sólo simplifica la manipulación de la bomba dentro de su ambiente, sino que provee una simple forma de comunicación entre el equipo y una red en la cual se puede informar el estado de su funcionamiento. Otra ventaja de este sistema, es que las actualizaciones de software se pueden llevar a cabo sencillamente. La realidad de los hospitales locales muestra una realidad que se aleja un poco de estos sistemas de avanzada. Esto no quita que los avances se vean día a día, y que en algún momento puedan observarse en el medio local. Las características características recién mencionadas se pueden relacionar de una forma muy agradable. El clínico puede registrar por medio de la lectura del código de barras al paciente a tratar, luego puede registrar el medicamento de la misma forma, mientras la bomba de infusión va a buscar el programa de medicación con sus distintas variantes en una biblioteca de drogas que se encuentra en una máquina en la central de enfermería por medio de la conexión inalámbrica. Una vez que el equipo realizó dicho proceso el clínico deberá seleccionar la opción correspondiente con o sin modificaciones. A todo esto el equipo evalúa por medio del DERS para detectar si se ha superado algún límite preestablecido. En este ejemplo podemos visualizar como se simplifica el proceso y se eliminan muchas fuentes de error. De todos modos, es el profesional médico quien toma la decisión de cada una de las fases de una terapia. El equipo sólo sugiere modelos, y es la persona quien debe confirmar cada acción. X. DISCUSIONES Y CONCLUSIONES Se ha llegado tarde a la discusión sobre la necesidad, o no de las bombas de infusión. En la actualidad es un elemento indiscutido para muchas terapias intrahospitalarias, y ambulatorias. Existe una marcada tendencia a incorporar varios de estos equipos por cada cama en las terapias intensivas, en las salas de preparación de cirugías, y en las habitaciones de recuperación. La tecnología permite hoy desarrollar dispositivos altamente seguros, y eficientes. Muchas veces en el rol de

14 comprador, los médicos, administrativos, y técnicos caen en la tentación de adquirir solo considerando el precio de los equipos. Esto suele acarrear algunos problemas, sobre todo en relación a la calidad del producto comprado, y al precio y disponibilidad de insumos, y repuestos. r epuestos. Los problemas que involucran a las bombas de infusión son muy importantes por las consecuencias que pueden tener. Se ha destacado que en la gran mayoría de los casos, es posible adjudicar la génesis del error, en el manejo inoperante del usuario. Si bien esto es cierto, existen equipos que presentan fallas técnicas, y de diseño. Cuando un evento de esta naturaleza es detectado debería comunicarse a las autoridades competentes, así como al fabricante para que tome las medidas del caso. Se ha sabido de casos, en los que marcas líderes, han tenido que retirar todo un lote de mercadería porque fueron sacadas al mercado con problemas serios. Un trabajo interesante que se propone como continuación de este, es el de relevar el parque actual de bombas de infusión. Obtener datos acerca del estado general de los equipos, la cantidad que hay por cama, cuales son las marcas más elegidas, etc. Esto podría ayudar al desarrollo de políticas sanitarias basadas en datos concretos.

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