Limitada percusión coronaria provoca isquemia e infarto de ciertas células musculares cardíacas. Esta es la principal causa de arritmias reentrantes. Se producen lazos de reentrada en el tejido conductivo eléctrico del corazón. Así se vuelven a excitar zonas que no deberían ser excitadas hasta más tarde. Causas de la FV
El período refractario juega un papel fundamental en la reentrada. Se usa el modelo del anillo para explicar el fenómeno. A sería proceso normal B Bloqueo unidireccional por período refractario prolongado. De esta forma el marcapasos natural del corazón ya no tiene el control y late a tasas más altas de lo normal. Arritmia por reentrada. Fenómeno de reentrada
Si aplicamos un impulso despolarizante que sea varias veces superior al umbral normal lograremos actuar sobre: Células en período excitable. Células en período refractario relativo. Hay una hipótesis de masa crítica que se asume, basta con que un alto porcentaje de las células sean “reseteadas” para terminar la FV (>75% aprox.). Desfibrilación
Curva de desfibrilación energía (joules) correinte (A) Duración del pulso (s) Ocurre desfibrilación No ocurre desfibrilación
Cardiodesfibriladores Minimizar la energía dada al paciente (evitar daños) Trabajar en la parte baja de la curva de energía. Duración típica de 3 a 10ms. Corrientes del orden de 20A. Energías de entre 50 a 360J. La energía es seleccionable por el usuario y depende del paciente, edad, arritmia, FV, etc. Se utilizan condensadores para almacenar energía.
CardiodesfibriladoresDiagrama de bloques (Gp:) Fuente de alim. (Gp:) Capacitor Alm. energ (Gp:) paciente (Gp:) Monitor de ECG (Gp:) Circuito de tiempo (Gp:) compuerta (Gp:) carga (Gp:) descarga (Gp:) standby (Gp:) Utilizado para sincronizar con QRS (opcional) (Gp:) Control manual
Formas de ondaSeno sub amortiguado L (Gp:) 10 ms (Gp:) t (Gp:) 2kV (Gp:) Fuente de alim. (Gp:) C (Gp:) Rint (Gp:) Rpaciente (Gp:) Vc (Gp:) + (Gp:) _
Se descarga sobre el paciente a través de un circuito RLC. C: 10 mF – 50 mF, se cargan en aprox 10s. Vc: 4 a 9 kV Hasta el 40% de la energía en C puede ser disipada en L y Rint La forma de onda resultante es un seno subamortiguado (depende de Rpaciente).
Ejercicio Impedancia del paciente: Rp = 95W. Resistencia interna del cable: Ri = 5W. Energía total almacenada en C: W = 300 J.
Se quiere entregar un 90% de la energía W al corazón en 8ms. Calcular el valor del condensador C y su carga inicial antes de desfibrilar. (Gp:) Fuente de alim. (Gp:) C (Gp:) Rp (Gp:) Vc (Gp:) + (Gp:) _ (Gp:) Ri (Gp:) Vp (Gp:) + (Gp:) _
Energía en C en t = 0: (1) (2) VC(0) = carga inicial Descarga del condensador: Voltaje sobre el paciente:
Energía entregada a Rp: Sustituyendo (1): Usando (2):
La carga inicial en el condensador es: Vc(0)=3323V C = 54.3 mF Despejamos C:
Desfibrilador: formas de ondaOnda cuadrada (exponencial truncada) (Gp:) Fuente de alim. (Gp:) C (Gp:) Rpaciente (Gp:) Vc (Gp:) + (Gp:) _ (Gp:) Vpaciente (Gp:) + (Gp:) _ (Gp:) Rint (Gp:) timing
(Gp:) SCR1 (Gp:) SCR2
(Gp:) Vpaciente
Se descarga sobre el paciente a través de un circuito switcheado por tiristores. Durante la carga, SCR1 y SCR2 ambos están abiertos. Para desfibrilar, se cierra SCR2 y se deja SCR1 abierto. Luego de un cierto intervalo de tiempo, SCR1 se cierra cortocircuitando C y descargando el condensador.
CardiodesfibriladoresTipos Monofásicos. Bifásicos: simples y pulsados.
Cardioversión: En fibrilación ventricular se puede desfibrilar en cualquier momento. En otro tipo de arritmias (FA, taquicardia ventricular, etc) hay que sincronizar con el QRS (20ms después del pico R). Si aplicamos pulso sobre T se produce FV !! Esto se llama cardioversión y todos los desfibriladores modernos lo implementan. Cardioversión
Externos: gran tamaño (8 a 13cm) para evitar quemaduras y distribución uniforme. Paletas de mano externas: se deben usar con gel conductor, son reusables Adhesivos descartables. Internos: pequeños para colocar sobre el corazón (4 a 8cm) Paletas internas Electrodos para desfibriladores
Localización de los electrodos
Otros tipos de desfibriladores EAD y SAD: desfibriladores automáticos y semiautomaticos (protocolos AHA/ERC). Operación del SAD: Inicia análisis. Si ECG débil avisa para realizar RCP durante 1minuto. Luego se inicia nuevamente el análisis. Si detecta FV, inicia secuencia de carga del capacitor según la norma AHA/ERC: 2 x 130KJ. n x 150KJ. El usuario descarga finalmente en forma manual sobre el paciente (en EAD la descarga se hace sin confirmación del usuario). Si transcurre demasiado tiempo sin descargar, el capacitor se descarga internamente.
Otros tipos de desfibriladores Implantables: Utilizado en paciente con FV y taquicardias frecuentes. Usualmente es incorporado como una función adicional de ciertos marcapasos (típicamente VVI) Energías muy bajas (pocos J) y con pulsos bifásicos. Los electrodos llegan al corazón por venas al igual que los marcapasos. Deben tener un algoritmo de detección de arritmias y análisis de ECG muy avanzado para detectar cuando desfibrilar.
Valores Impedancia: transtorácica de 25 a 150 ohm, muy dependiente del contacto electrodo-piel, típicamente 50ohm. transcardíaca de 20 a 40 ohm. Desfibriladores externos: 24A, 2kV, bifásico y 200 a 360J. Desfibriladores implantables: 1 a 2A, 30V, bifásico y 30J para 20ohm. Estimulación magnética para desfibrilar, investigar.
Bibliografía John.G. Webster. "Medical Instrumentation", Second Edition, Houghton Mifflin Co, Boston, 1992 o en la Tercera edición, 1998. Joseph D. Bronzino. “The Biomedical Engineering Handbook”, Second Edition.
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