Hola alumnos, la fecha límite para subir trabajos del 3er dep es el 15 de enero de 2021, se concedió una prórroga, ahorita ya estamos calificando, no olviden que en esta materia también es muy importante el acreditar el laboratorio correspondiente.
IMPORTANCIA DE LAS MEDIDAS DE SEGURIDAD ELÉCTRICA EN LOS HOSPITALES Y EN EL DISEÑO DE EQUIPOS MÉDICOS
Hola alumnos, para estudiar este tema tan importante nuevamente les paso el link del libro de Webster, Medical Instrumentation Application & Design del cual tendrán que estudiar el capítulo 14 en el que aparece una colaboración de Walter H. Olson acerca del tema: Electrical Safety que en español significaría Seguridad Eléctrica.
Video 1: Riesgos eléctricos en hospitales, identificables en áreas críticas conferencia por la Dra. Monica Meza García COSEES
Video 2: Normatividad en las instalaciones eléctricas hospitalarias áreas críticas.
Y en la entrada de este blog les puse algunas imágenes de la portada de un power point que yo he utilizado varias veces para impartir este importante tema, esta presentación la tengo en PDF y con gusto se las paso a los que me la soliciten via email :D
Basándonos en estos materiales didácticos podemos pasar algunas imágenes de interés:
Figura 1: Los distintos efectos fisiológicos de la electricidad en el ser humano en el caso de macrochoques,
Figura 2: Diferencias entre Macrochoque y Microchoque eléctrico
Figura 3: Lazos de tierra Lo correcto cuando se conecta a un paciente dentro de un hospital a dos o más aparatos electromédicos sobre todo en el caso de áreas críticas como UTI, URGENCIAS o Quirófanos es conectar todos los equipos en un sólo sitio, según normatividad en el caso de los Quirófanos se aprovecha la parte trasera de la máquina de anestesia para hacer esto y de ahí se conecta a un sólo punto de tierra para evitar que se forme el lazo de tierra.
Figura 2: Lo incorrecto cuando se van a conectar dos o más equipos a un paciente es no unificar las tierras y colocarlas en dos puntos distintos del paciente o en dos contactos distintos porque si las tierras no están unificadas puede haber una diferencia de voltaje entre ellas y se genera una corriente que puede causar daño al paciente, no debemos olvidar que en éstas área críticas el estado del paciente es grave, puede estar sedado o incluso anestesiado por lo que se encuentra en estado de indefensión y no reaccionará debidamente ante el problema, podría incluso sufrir quemaduras graves.
Figura 3: El problema de riesgo de macrochoque debido a que el hospital antiguo no contaba con un buen sistema de tierras físicas, en el pasado se aprovechaba el uso de la tubería de agua para aterrizar considerando que en ese tiempo toda la tubería era de cobre, pero en la actualidad esa tierra ya no es suficiente porque en muchas instalaciones hidráulicas modernas se utilizan segmentos de PVC que actuan como aislante, en la actualidad si se requiere una instalación especial y adecuada de tierras físicas dentro del hospital y debe estar diseñada debidamente haciendo uso de varillas de copperwell (cobre con un baño que impide la corrosión u oxidación, uniones adedcuadas y debidamente aterrizado en varios puntos del hospital.
Figura 4: Riesgos de Microchoque la situación se agrava cuando el paciente se encuentra sometido a un proceso de cateterización ya sea por vía femora o subclavia y el equipo no está debidamente aterrizado porque con pequeñas corrientes del orden de los microamperes aplicadas directamente al corazón se puede provocar la fibrilación cardiaca con graves consecuencias para la salud del paciente.
Figura 5: Lo correcto en las instalaciones de áreas críticas en las que se encuentre el paciente debido a su gravedad conectado a múltiples aparatos es utilizar el sistema equipotencial de tierras que aparece en la figura.
Por todo lo anterior es muy importante el seguir una normatividad muy estricta a la hora de construir hospitales sobre todo en lo que se refiere a la seguridad eléctrica del paciente crítico.
Favor de ver los siguientes videos
Video 3: Seguridad Eléctrica en Quirófanos
Video 4: Seguridad Eléctrica en Hospitales conferencia del Ing. Saul Treviño
Favor de contestar el siguiente cuestionario y hacer las actividades indicadas:
1. Favor de hacer un diagrama de instalación eléctrica de tierras físicas, dispositivos de protección, contactos y equipos médicos para una Unidad de Cuidados Intensivos que cuente con sistema equipotencial de tierras.
2. Favor de hacer un diagrama de instalación eléctrica de tierras físicas, dispositivos de protección, contactos y equipos médicos para una Unidad de Cirugía General, una Unidad de Cirugía de especialidad CARDIACA, y una Unidad Quirúrgica del siglo XXI con equipo médico hibrido.
3. Favor de hacer un diagrama de la instalación eléctrica de tierras físicas, dispositivos de protección, contactos y equipos médicos para una Unidad de Hidroterapia.
4. Explicar, describir e ilustrar los efectos fisiológicos de las fallas eléctricas en el ser humano, macro y microchoques y como prevenir ese tipo de problemas dentro de un hospital.
5. Explicar ¿Qué medidas de protección y seguridad eléctrica para el paciente puede considerar un Ingeniero Biomédico a la hora de diseñar un equipo médico destinado a esas áreas críticas.
Hola que tal alumnos, el día de hoy vamos a hablar de un tema bastante interesante que es el de los biosensores, este tema es muy interesante para nosotros porque gracias a este tipo de dispositivos se pueden realizar algunos estudios de parámetros críticos y obtener resultados más precisos y rápidos, estos equipos también son más pequeños y fáciles de manejar, y permiten dar un seguimiento más rápido a la calidad de salud de las personas.
Debido a su tamaño reducido y a la rápidez con que generan resultados son ideales para la atención de pacientes críticos y agudos porque en estos casos es muy importante el poder obtener datos relevantes de la salud del paciente junto a su cama para poder tomar de forma rápida decisiones que pueden ser la diferencia entre el logro de la salud y el mantenimiento de la vida de un paciente grave.
Los resultados de los estudios de laboratorio de análisis clínicos aún en caso de urgencias pueden ser más lentos y son históricos por lo que en muchas ocasiones es preferible el uso de los equipos pequeños, portátiles y que se pueden colocar junto a la cama del paciente grave para generar de forma rápida los resultados necesarios que le permitan al médico la toma de decisiones correctas respecto a su salud.
Obviamente se requerirán de más estudios posteriores al uso de la detección con un biosensor, pero este medio de detección permite una rápida selección de los casos de interés a los que se requiere dar prioridad en la atención médica como es el caso de pacientes agudos o críticos.
Existen muchos tipos de biosensores y se utilizan distintos principios para generar los resultados, el caso típico es el del glucómetro que nos permite dar un rápido seguimiento al estado de salud de un paciente diabético, otro caso típico es los medidores de colesterol, el de las pruebas rápidas para la detección del embarazo y recientemente las pruebas rápidas para la detección del SARS-Covid 19,
Pero ¿cómo funcionan estos biosensores? bueno pues verán normalmente nuestro organismo cuando se enferma puede ocasionar cambios en la bioquímica de los metabolitos y estos cambios pueden ser detectados muy rápidamente a través de reacciones químicas entre ellas un grupo muy importante es el de las enzimas que nos permiten una detección muy rápida de dichos elementos, otros utilizan reacciones de punto final o cambios de color que pueden ser detectados fácilmente con el uso de espectrofotómetros y colorímetros, ahora bien ese tipo de señales debe ser convertida gracias al uso de transductores en una señal eléctrica que nos permita hacer una lectura rápida.
Figura 1: Descripición de Transductores electroquímicos tipo Biosensor
Figura 2: Partes componentes de un biosensor para reconocimiento de distintos analitos
Algunos otros biosensores utilizan elementos muy pequeños de transducción como nano termistores, nano galgas, etc. aquí lo más importante es la miniaturización del elemento para poder ser colocado dentro de fibras ópticas, cuarzo u otros elementos que permitan que el dispositivo sea de tamaño muy pequeñito. Obviamente muchos de estos elementos requieren ser calibrados con muestras de control y algunos de ellos cuentan con dispositivos de autocalibración, Aquí es muy importante el conocimiento biomédico, médico y bioquímico de los elementos, padecimientos y enfermedades a los que se desea dar seguimiento rápido a través del uso de un biosensor.
Figura 3: Explicación más amplia de cómo funciona un transductore electroquimico tipo biosensor y los distintos métodos de transducción que se pueden utilizar.
Además del detector de Glucosa, se pueden utilizar otros biosensores para detectar el Colesterol, proteinas, hormonas y otros elementos de interés. En el pasado se utilizaban en muchas de estas pruebas métodos rápidos de detección utilizando las famosas tiras reactivas que cambiaban de color en caso de la presencia o ausencia de un determinado elemento.
También se han creado e investigado enfermedades de todo tipo que pueden ser detectadas de forma rápida gracias al uso de biosensores.
También es muy importante resaltar el caso de la gasometría arterial portátil que ayuda muchisimo a los pacientes en estado crítico o agudo.
Y uno de los casos más clásicos del pasado fué el método del Dr. Friedman para la detección temprana del embarazo en las mujeres pues primero utilizó la famosa prueba de la coneja virgen :D, luego crearon unas tiras reactivas y finalmente en la actualidad está la prueba de farmacia.
Video 1: Conferencia en la que se explica la importancia de los Transductores electroquímicos y los Biosensores y sus usos en el siglo XXI
Video 2: Explicación del uso de Biosensores para controlar los parámetros del paciente en el área de Hemodiálisis.
Video 3: Explicación del uso de Biosensores para detectar de manera rapida el covid 19 trabajo en desarrollo de la UNAM
Video 4: Explicación del Dr. Martín Zalazar acerca de las tecnologías aplicables al diseño de Biosensores
Favor de contestar el siguiente cuestionario:
1. ¿Qué es un transductor electroquímico del tipo biosensor y cuál es su utilidad médica en áreas criticas como Urgencias, Unidad de Terapia Intensiva (pediátricos, adultos, gerontológicos), Unidades de diálisis y otras áreas como la nueva área para atención de pacientes de SARS-Covid 19, etc.
2. ¿Explicar ilustrar y describir el principio de funcionamiento del kit para detección del embarazo que se vende en farmacias e indicar lo que se está detectando con él.
3. En el caso de la gasometría arterial portátil que beneficios representa para el paciente crítico y agudo si la comparamos con la gasometria arterial realizada en un laboratorio de análisis clínicos tradicional.
4. En el caso del SARS-COVID 19 ¿Porqué es importante el estudiar y dar seguimiento a los pacientes que se han recuperado de la enfermedad y a los que presentaron síntomas leves? a la de los familiares que conviven con ellos y no se han contagiado y que por lo mismo han demostrado resistencia a esta enfermedad altamente contagiosa que tipo de Biomarcadores se debe buscar en sus muestras y ¿cuál es la importancia de dichas muestras? Porque es importante esta parte de la población que presentó síntomas leves o que estando expuesta no se contagió?.
5. Hacer un cartel en el que se mencionen las medidas preventivas, de higiene, limpieza y alimentación que deberiamos seguir en casa TODOS durante la PANDEMIA por el COVID que estamos viviendo.
UTILIZADOS EN LABORATORIO PARA LA GASOMETRÍA ARTERIAL
Hola alumnos, el día de hoy vamos a hablar de la GASOMETRÍA ARTERIAL y su importancia para obtener los resultados de este estudio en áreas críticas y de emergencia.
Figura 1: imágen descriptiva de los problemas de cambios de PH en nuestro organismo y como pueden afectar a la salud.
Obviamente que nos interesa esta nueva familia de transductores de laboratorio que se conocen con el nombre de Electroquímicos y son aquellos que convierten las señales químicas en señales eléctricas analógicas que podremos interpretar fácilmente. Existen una gran variedad de transductores electroquímicos pero en este caso vamos a estudiar en específico los que se usan en el estudio de gasometría arterial.
Pero tenemos que pensar en que es lo que pasa después de que los gases que respiramos llegan a los alveolos y pasan al flujo sanguíneo a través de las arterias que ahí se encuentran, el organismo trata e mantener un pH lo más estable que puede y tiene límites muy específicos que están entre 7.3 y 7.4 de nivel de PH lo que quiere decir que el PH normal es ligeramente (no mucho :D) alcalino.
Figura 1: Valores límite normales de pH en sangre
Y nuestro organismo siempre busca compensar y amortiguar los cambios de PH que puedan ocurrir debido a problemas respiratorios (alcalósis y acidosis respiratoria) o debidos a problemas con la función renal (alcalósisi y acidosis metabólica) obviamente en los casos graves de enfermedad a veces el organismo enfermo no puede amortiguar debidamente esos cambios de pH y cae en los distintos parámetros graves hasta poco antes de fallecer, a veces los procesos de estos cambios se pueden revertir con los tratamientos y terapias que dan los médicos a los pacientes en estado crítico pero ellos deben ser muy cuidadosos a la hora de tomar las decisiones médicas en estos casos por lo que requieren el estudio de GASOMETRÍA ARTERIAL y para ello necesitan obtener muestras de SANGRE ARTERIAL en tubos vacutainer cerrados para evitar que el aire influya en los resultados generando errores.
Figura 3: Descripción de problemas de acidosis y alcalosis metabólica y respiratoria
Figura 4: Valores normales de Gases y electrolitos en Sangre arterial
Favor de ver los siguientes videos:
Favor de contestar el siguiente cuestionario:
1.Buscar datasheet yHacer un diagrama a Bloques de un gasómetro arterial comercial y describir c/u de los bloques.
2. ¿Qué parametros debe medir un gasómetro arterial mediante el uso de transductores y Qué parámetros puede calcular el gasómetro en base a los resultados de los parámetros medidos?
2. ¿Explicar y describir el funcionamiento de un transductor electroquímico basado en el electrodo de PH y poner las fórmulas y gráficas de lo que se está midiendo?
3. Explicar el uso, la estructura completa y el principio de funcionamiento del electrodo de Clark y su importancia dentro del equipo de Gasometría arterial de un laboratorio de análisis clínicos.
4. Explicar el uso, la estructura completa y el principio de funcionamiento del electrodo de Severinghaus y su importancia dentro del equipo de Gasometría Arterial de un laboratorio de Análisis Clinicos.
5. Explicar ¿Cómo se interpretarían y calcularían todos los resultados de un estudio de Gasometría Arterial, que parámetros se miden, cuales se calculan y cuales son sus valores normales y en caso de enfermedad acidosis y/o alcalosis respiratoria y/o metabólica. Favor de recordar que como su nombre lo dice el aparato sirve para medir Gases en sangre arterial pero también tiene electrodos para medir electrolitos y también pueden mencionar por favor que principio de transducción utilizan :D
Hola alumnos, el día de hoy vamos a continuar revisando parte del material en power point que como comentamos pongo a su disposición a través de solicitud via email porque este material se vé mejor así debido a que cuenta con muchos gifs y material muy didáctico.
También les pido de favor estudiar el contenido de los siguientes videos para comprender la gran importancia que tiene el conocimiento de los transductores a fondo para todo ingeniero Biomédico
Video 1: Definición y características de sensores y tranductores de Desplazamiento y posición.
Video 2: Un área de laboratorio de Instrumentación de Ingeniería aplicada al campo de la medicina.
Video 3: Descripción de algunos principios de transducción y funcionamiento de instrumentos biomédicos.
Como observan por los videos anteriores y dado que nos encontramos en nuestra materia de Bioinstrumentación I, es muy importante el tema de los transductores, su caracterización, uso y aplicación correcta para medir y detectar variables fisiológicas por lo cual hay que seguir estudiando un poco más.
Volviendo al material Power Point que les he ofrecido pero aún no he recibido via email ninguna solicitud del mismo de parte de ustedes y deseo sinceramente que pronto lo hagan, les paso unas cuantas diapositivas más.
Figura 1: Diagrama explicativo de un capacitor de placas paralelas y sus fórmulas físicas.
Figura 2: Circuitos con capacitores equivalencía en serie y paralelo de los mismos.
Figura 3: Circuitos simples RC en paralelo, no olvidar que también pueden hacer circuitos activos incluyendo OPAM's como se vió en clases anteriores.
Figura 4: Cirucuitos simples RC en Serie y no olvidar que también pueden hacer circuitos activos incluyendo OPAM's como ya se vió en clases anteriores
Figura 5: Efecto Piezoeléctrico, algunos materiales cuando son presionados generan un voltaje proporcional a la presión recibida, esta imagen también tiene movimientos, este tipo de materiales tienen muchísimas aplicaciones en el campo de la biomedicina, ¿Favor de describir,ilustrar y explicar al menos 4 aplicaciones de transductores piezoeléctricos al campo Biomédico?
Figura 6: Efecto Piezoeléctrico polarización de cristales de cuarzo, circuito equivalente y componente electrónico
Figura 7: ¿Favor de explicar y hacer el análisis del circuito de la siguiente figura?
Favor de contestar las siguientes preguntas:
1. Favor de describir y explicar los principios de transducción, funcionamiento y aplicaciones de los aparatos de Rayos X, los equipos de densitometría ósea y los equipos de tomografía lineal para el diagnóstico, seguimiento y tratamiento de lesiones en el sistema esquelético del ser humano.
2. Favor de explicar y describir de forma clara los puntos de origen, cuerpo e inserción en los huesos y articulaciones de los músculos que intervienen para la manipulación de objetos y los músculos que intervienen en la locomoción y explicar con que tipo de transductores podría medir biomecánicamente sus funciones y ¿cómo tendría que colocar los transductores para poder hacer una medición confiable?
3. Se tiene el siguiente sistema para monitorear el funcionamiento y estado del cuerpo humano en todos sus sistemas y parámetros: Sistema Nervioso, Sistema Musculo Esquelético, Sistema Cardiovascular, Sistema Digestivo, Sistema Endocrino, Sistema Renal, Temperatura, Presión arterial, Pulsioximetría y Gasto Cardiaco, favor de indicar y explicar con qué tipo de transductores se pueden hacer este tipo de mediciones y cuál es el principio de funcionamiento de c/u. En caso de ser varios tipos distintos de principios de transducción hacer mención de c/u de ellos. Favor de basarse en la tabla 1.1 del Webster, en la columna de transductores para dar su explicación.
4. Explicar ¿con que dispositivos, métodos de transducción y equipos se pueden realizar los estudios de Biomecánica que se utilizan en rehabilitación para diagnóstico, tratamiento y seguimiento de la evolución de los pacientes durante su rehabilitación.
5. Favor de describir y explicar el principio de transducción, aplicaciones médicas, usos y características necesarias para realizar un estudio de Pletismografía Pulmonar. no olvidar consultar la tabla 1.1 del Webster
Hasta aquí termina la clase, favor de observar las figuras que aparecen en c/u de las preguntas y basarse en el material didáctico que se les da.
