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FECHA 7 DE JULIO DE 2006 NMERO RAE
PROGRAMA INGENIERA MECATRNICA AUTOR (ES) BELTRAN BELTRAN, Camilo
Andrs; PRIETO JORAQUIR, Diana
Carolina. TTULO DISEO Y SIMULACIN DE UN SOPORTE QUIRRGICO
ERGONMICO PARA CIRUGA DE COLUMNA PALABRAS CLAVES Bioingeniera,
Ciruga de columna, soporte quirrgico, complicaciones
postoperatorias, temperatura del paciente, gel. DESCRIPCIN
Trabajo de diseo y simulacin de un soporte quirrgico para ciruga
de columna, el cual cuenta con sistemas de sensado, control y
monitoreo de las variables problema, como lo son la temperatura del
paciente y los puntos de presin en el cuerpo, para la estabilizacin
del paciente en ciruga. FUENTES BIBLIOGRFICAS ARRAZOLA, Beln.
Prevencin de Infecciones. Manual de referencia para proveedores de
servicios de salud. Editorial Engerderhealth. Estados Unidos, 2001,
p78. BALCELLS, Josep. Autmatas Programables. Ed. Alfaomega, Mxico,
2004, p 439. BERRY Y, Kohn. Tcnicas de Quirfano, 7 Edicin,
Editorial Mc Graw Hill, p622. BOLTON, W. Instrumentacin y control
industrial. Ed. Paraninfo, 1996, p 641. COUGHLIN, Robert F.
Amplificadores operacionales y circuitos integrados lineales. Ed.
Prentice Hall, Mexico, 1993, p538. MINISTERIO DE SALUD. Conductas
bsicas en bioseguridad manejo integral. Protocolo bsico para el
equipo de salud. Colombia, 1997, p61. MOMPN POBLET, Jos.
Introduccin a la bioingeniera. Ed Marcombo, Barcelona, 1988, p 316.
MOORE, Keith. L. Anatoma, 3 Edicin, Editorial Mdica Panamericana S.
A., Buenos Aires, Argentina, 1993, p946. OGATA, Katsuhiko.
Ingeniera De Control Moderna. Prentice Hall, Mxico, 1998, p1015.
OGATA, Katsuhiko. Sistemas de control en tiempo discreto. Editorial
Prentice Hall, Mxico, 1996, p745. PALLAS, Ramn A. Sensores y
acondicionadores de seal. Editorial Alfaomega, Mexico, 1993, p239.
Revista Espaola de Robots. F & G Editores. 2005.
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NMERO RAE PROGRAMA INGENIERA MECATRNICA CONTENIDOS 1.
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 1.1 ANTECEDENTES 1.1.1 Mesa operatoria.
1.1.2 Elementos de fabricacin. 1.1.3 Diseo existente. 1.1.4 Careta
para ciruga de columna. 1.1.5 Complicaciones en ciruga de columna.
1.2 DESCRIPCIN Y FORMULACIN DEL PROBLEMA 1.3 JUSTIFICACIN 1.4
OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIN 1.4.1 Objetivo General. 1.4.2
Objetivos Especficos. 1.5 ALCANCES Y LIMITACIONES DEL PROYECTO
1.5.1 Alcances. 1.5.2 Limitaciones. 2. MARCO REFERENCIAL 2.1 MARCO
CONCEPTUAL 2.1.1 Sala de ciruga. 2.1.2 Investigaciones mdicas.
2.1.3 Elementos a utilizar en una sala quirrgica. 2.1.4
Investigaciones Ingenierles. 2.2 MARCO LEGAL 2.2.1 Lquidos de
precaucin universal. 2.2.2 Precauciones universales. 2.2.3
Recomendaciones generales relacionadas con limpieza y desinfeccin
durante la realizacin de procedimientos hospitalarios. 2.2.4 Tcnica
asptica 2.2.5 Procesamiento de los instrumentos. 2.3 MARCO TERICO
2.3.1 Teora de sensores. 2.3.2 Teora de control. 3. METODOLOGA 3.1
ENFOQUE DE LA INVESTIGACIN 3.2 LNEA DE INVESTIGACIN U. S. B. /
SUB.-LNEA DE FACULTAD / CAMPO TEMTICO DEL PROGRAMA. 3.3 TCNICAS DE
RECOLECCIN DE INFORMACIN 3.4 POBLACIN Y MUESTRA 3.4.1 Poblacin.
3.4.2 Muestra. 3.5 HIPTESIS 3.6 VARIABLES 3.6.1 Variables
Independientes. 3.6.2 Variables Dependientes. 4. DESARROLLO
INGENIERL. 4.1 POSICIONES ELEGIDAS PARA EL DISEO DEL SOPORTE. 4.2
MATERIAL BASE. 4.2.1 Parmetros fsicos requeridos para el
material.
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NMERO RAE PROGRAMA INGENIERA MECATRNICA 4.2.2 Posibles
materiales para el material base del soporte. 4.2.3 Formulacin y
preparacin de gel. 4.2.4 Diseo soporte de gel. 4.3 SELECCIN DE
SENSORES. 4.4 SISTEMA DE CONTROL Y MONITOREO. 4.4.1 Control de
temperatura del paciente. 4.4.2 Sistema de monitoreo. 4.4.3 Control
del sensor de fuerza. 5. PRESENTACIN Y ANLISIS DE RESULTADOS. 5.1
ELEMENTOS DEL PROYECTO. 5.2 ANLISIS DE RESULTADOS. 6. CONCLUSIONES
BIBLIOGRAFA ANEXOS
METODOLOGA 1. El enfoque de la investigacin es EMPRICO-ANALTICO,
como lnea de investigacin de la Universidad para el proyecto se
basar en tecnologas actuales y sociedad, como sub.-lnea de
facultad, para el proyecto se tendr el diseo, instrumentacin y
control de procesos de manufactura. 2. Las tcnicas de recoleccin de
informacin que se utilizaron son: Consulta a un mdico especialista
en ciruga de columna. Bsqueda de varias fuentes bibliogrficas, de
diversas bibliotecas de la ciudad de Bogot, D. C. Recoleccin de
datos por otras fuentes como son Internet. Compilacin de datos
relacionados con el tema de este proyecto teniendo como punto de
referencia el orden metodolgico de toda la investigacin. Entrevista
a expertos y pacientes para conocer los diferentes puntos de vista,
ya que son los que tambin forman parte del proceso de las cirugas
de columna. Visita a una sala quirrgica utilizada para cirugas de
columna, con el fin de apreciar las diferentes posiciones y los
implementos a utilizar en estas. Software Ansys para simular los
diferentes elementos del soporte. Labview, para realizar el entorno
grfico para la monitorizacin. 3. Poblacin y muestra: Poblacin: La
poblacin esta constituida por los mdicos especialistas en cirugas
de columna quienes son los encargados de dar el visto bueno al
diseo final; como tambin los pacientes que son intervenidos
quirrgicamente, a quienes se les dar mayor prioridad por el papel
tan importante que desempean en la ciruga de columna. Muestra: La
muestra se efecta sobre los distintos tipos de cirugas de columna y
en base a los pacientes intervenidos quirrgicamente, realizados en
algunas entidades de salud.
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NMERO RAE PROGRAMA INGENIERA MECATRNICA 4. Hiptesis: Con el
diseo del soporte se pretende mejorar las condiciones del paciente
y de la manera como se efectan las cirugas de columna, haciendo uso
de sistemas de sensado y control, y del conocimiento adquirido a lo
largo de la carrera, capacitando el avance en el campo mdico
enfocado a la rama quirrgica.
5. Variables
Variables independientes: Las complicaciones transoperatorias de
las cirugas de columna, debido a la adaptacin actual de
dispositivos antiergonmicos para la ubicacin del paciente, lo que
genera las complicaciones postoperatorias. Variables dependientes:
Posiciones del paciente para la intervencin quirrgica. ndices de
temperatura que maneja tanto la sala quirrgica, como el paciente.
Puntos de presin en el trax y cara del paciente, debido al uso de
rollos y roscones o careta con el fin de posicionar al paciente
para ciruga.
CONCLUSIONES Debido a las investigaciones realizadas acerca de
los tipos de cirugas de columna existentes, se pudo determinar las
posiciones ms comunes y por lo tanto emplear este diseo en va de
aumentar la calidad de estas intervenciones. Se dise un soporte
ergonmico para la cara y el cuerpo de los pacientes, el cual podra
reducir las complicaciones que se presentan actualmente en una
ciruga de columna, reflejando as facilidad a la hora de su
implementacin. Se eligi el gel Carbopol Ultrez 21 de la empresa
Noveon, debido a que es un producto fcil de elaborar. Es un gel que
tiene muy buena textura, es de color natural, es traslcido, no
interfiere con la difraccin de los rayos X, tiene buena
resistencia, y su vida til es mayor que la comparada con los otros
productos de caractersticas similares, resultando as un material
ptimo para ser utilizado en ciruga.
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NMERO RAE PROGRAMA INGENIERA MECATRNICA Se opt por envasar el
gel en polipropileno con acabado de tela, ya que este es un
material muy resistente a altas cargas, adems cumple una de las
caractersticas ms importantes que ste debe tener, la cual es su
gran resistencia a casi todos los productos qumicos con los que se
efecta la limpieza en las salas quirrgicas. A parte de eso, es un
material que se puede sellar trmicamente, ya que como el gel es un
material que se contamina muy fcilmente, se necesita que este se
encuentre completamente aislado del medio quirrgico (sistema
cerrado). El gel escogido cumple con las especialidades que este
tipo de cirugas requiere, resaltando la formulacin del mismo para
cumplir satisfactoriamente los requisitos propuestos en un
comienzo. Se implement un sistema de control por medio de un PID,
en busca de una mejor manipulacin de una de las variables problema
como lo era la temperatura del paciente en una sala quirrgica, y se
implemento un sistema de monitoreo por medio de Labview para que el
Anestesilogo pueda adquirir ms datos con facilidad. No se pudo
utilizar el sensor de presin, ya que estos sensores no tienen una
alta aplicabilidad en el medio quirrgico. Para el diseo de todo el
soporte se tuvieron en cuenta las bases existentes, haciendo uso de
ellas e implementndoles sistemas de sensado y control, con el fin
de brindar al paciente mejores condiciones durante la ciruga.
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DISEO Y SIMULACIN DE UN SOPORTE QUIRRGICO ERGONMICO PARA CIRUGA
DE COLUMNA
CAMILO ANDRS BELTRN BELTRN DIANA CAROLINA PRIETO JORAQUIR
UNIVERSIDAD DE SAN BUENAVENTURA FACULTAD DE INGENIERA
PROGRAMA INGENIERA MECATRNICA BOGOT, D. C.
2006
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2
DISEO Y SIMULACIN DE UN SOPORTE QUIRRGICO ERGONMICO PARA CIRUGA
DE COLUMNA
CAMILO ANDRS BELTRN BELTRN DIANA CAROLINA PRIETO JORAQUIR
Trabajo de grado presentado como requisito para optar al ttulo
de Ingeniero Mecatrnico.
Asesor CARLOS GONZLEZ Ingeniero Mecnico
Asesor Mdico JOS GABRIEL RGELES
Ortopedista Columnista
UNIVERSIDAD DE SAN BUENAVENTURA FACULTAD DE INGENIERA
PROGRAMA INGENIERA MECATRNICA BOGOT, D. C.
2006
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3
Nota de aceptacin
_____________________________
Firma del Presidente del Jurado
_____________________________
Firma Asesor Metodolgico
_____________________________
Firma del Jurado
_____________________________
Firma del Jurado
Bogot, D. C. 4 de Julio del 2006
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4
A mi mam y a mi hermana, que me
ensearon el significado de la lucha, el amor
por lo que se anhela y aunque este muy lejos,
se puede lograr despus de tantos esfuerzos.
A mi compaero de tesis, al que estimo y
admiro mucho, despus de tantas luchas y
derrotas para lograr la meta propuesta.
A las personas que han estado en mi camino y
quienes estn ahora incondicionalmente,
porque confiaron en mi, y me ayudaron a ser la
persona que soy ahora, Familia y amigos.
DIANA CAROLINA PRIETO JORAQUIR.
-
5
A Tilcia Sofa y Germn Eduardo, mis padres;
quienes me apoyaron durante todo mi proceso
de aprendizaje y me ensearon los valores de
la vida.
A Diana Carolina Prieto quien es mi compaera
de tesis y amiga, con quien he aprendido no
solo el valor de la amistad sino del trabajo.
A todos mis compaeros y amigos, quienes me
dieron nimo para seguir adelante y luchar da
a da sin importar los problemas que la vida nos
presente.
CAMILO ANDRS BELTRN BELTRN
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6
AGRADECIMIENTOS
Tlcia Sofa Beltrn y Virginia Prieto, por su amor, cario y apoyo
incondicional a
lo largo del desarrollo del proyecto.
Viviana Prieto, Instrumentadora Quirrgica y hermana, por ser la
gua y
relacionista pblica con todas las personas que ayudaron en el
desarrollo del
proyecto, en la parte mdica e ingenierl.
Jos Gabriel Rgeles, Mdico especialista en cirugas de columna y
ortopedia,
por ser asesor mdico del proyecto.
Ricardo Ros, Ingeniero Mecnico, por ser gua y por sus aportes en
la parte de
diseo y simulacin del soporte.
Roberto Bohrquez, Ingeniero Electrnico y Carlos Gonzlez,
Ingeniero
Mecnico, por ser guas a lo largo del proyecto.
Cesar Fernndez, Ingeniero Naval y Director de Programa
Ingeniera
Mecatrnica, por ser un apoyo acadmico y moral para la realizacin
y
presentacin del proyecto.
Hctor Vega, Lus Andrs Rodrguez y Hugo Macas, Ingenieros
Electromecnico,
Qumico y Mecatrnico respectivamente, por su contribucin y
orientacin del
desarrollo ingenierl del proyecto.
-
7
Pedro Luis Muoz, Ingeniero Electrnico, por su orientacin y ayuda
en lo
relacionado con Microcontroladores y por su apoyo
incondicional.
Alexandra Jara, Ingeniera Qumica, por su apoyo tcnico y fsico en
la obtencin
del material base del proyecto.
Julian Moscoso, amigo, por su apoyo incondicional a lo largo del
desarrollo de la
tesis.
Laboratorios Laorem, Institucin especializada en qumicos y
equipos medico-
quirrgicos, por sus sugerencias en los materiales base del
soporte, que ayudaron
al cumplimiento y buen desempeo del proyecto.
-
8
CONTENIDO
Pg.
INTRODUCCIN 25
1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 27
1.1 ANTECEDENTES 27
1.1.1 Mesa operatoria. 28
1.1.2 Elementos de fabricacin. 28
1.1.3 Diseo existente. 29
1.1.4 Careta para ciruga de columna. 33
1.1.5 Complicaciones en ciruga de columna. 34
1.2 DESCRIPCIN Y FORMULACIN DEL PROBLEMA 37
1.3 JUSTIFICACIN 37
1.4 OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIN 39
1.4.1 Objetivo General. 39
1.4.2 Objetivos Especficos. 39
1.5 ALCANCES Y LIMITACIONES DEL PROYECTO 40
1.5.1 Alcances. 40
1.5.2 Limitaciones. 40
2. MARCO REFERENCIAL 41
2.1 MARCO CONCEPTUAL 41
-
9
2.1.1 Sala de ciruga. 41
2.1.2 Investigaciones mdicas. 43
2.1.3 Elementos a utilizar en una sala quirrgica. 53
2.1.4 Investigaciones Ingenieriles. 58
2.2 MARCO LEGAL 61
2.2.1 Lquidos de precaucin universal. 61
2.2.2 Precauciones universales. 62
2.2.3 Recomendaciones generales relacionadas con limpieza y
desinfeccin durante la realizacin de procedimientos
hospitalarios. 64
2.2.4 Tcnica asptica 67
2.2.5 Procesamiento de los instrumentos. 72
2.3 MARCO TERICO 76
2.3.1 Teora de sensores. 76
2.3.2 Teora de control. 85
3. METODOLOGA 88
3.1 ENFOQUE DE LA INVESTIGACIN 88
3.2 LNEA DE INVESTIGACIN U. S. B. / SUB.-LNEA DE
FACULTAD / CAMPO TEMTICO DEL PROGRAMA. 88
3.3 TCNICAS DE RECOLECCIN DE INFORMACIN 89
3.4 POBLACIN Y MUESTRA 89
3.4.1 Poblacin. 89
3.4.2 Muestra. 90
-
10
3.5 HIPTESIS 91
3.6 VARIABLES 92
3.6.1 Variables Independientes. 92
3.6.2 Variables Dependientes. 92
4. DESARROLLO INGENIERL. 93
4.1 POSICIONES ELEGIDAS PARA EL DISEO DEL SOPORTE. 94
4.2 MATERIAL BASE. 94
4.2.1 Parmetros fsicos requeridos para el material. 94
4.2.2 Posibles materiales para el material base del soporte.
95
4.2.3 Formulacin y preparacin de gel. 99
4.2.4 Diseo soporte de gel. 108
4.3 SELECCIN DE SENSORES. 114
4.4 SISTEMA DE CONTROL Y MONITOREO. 127
4.4.1 Control de temperatura del paciente. 127
4.4.2 Sistema de monitoreo. 167
4.4.3 Control del sensor de fuerza. 175
5. PRESENTACIN Y ANLISIS DE RESULTADOS. 179
5.1 ELEMENTOS DEL PROYECTO. 180
5.2 ANLISIS DE RESULTADOS. 180
6. CONCLUSIONES 184
BIBLIOGRAFA 186
ANEXOS 191
-
11
LISTADO DE TABLAS
Pg.
TABLA 1. Tabla de polmeros 59
TABLA 2. Caractersticas de la silicona. 60
TABLA 3. Recomendaciones para procedimientos hospitalarios.
64
TABLA 4. Caractersticas clulas de carga y transductor de fuerza.
78
TABLA 5. Comparacin de los sensores de Temperatura. 80
TABLA 6. Variables generalizadas de distintos sistemas dinmicos.
85
TABLA 7. Elementos disipadores de energa. 86
TABLA 8. Estadsticas de cirugas de columna en la Clnica
Reina Sofa, ao 2004. 90
TABLA 9. Estadsticas de cirugas de columna detalladas por
gnero
y edades de los pacientes. 91
TABLA 10. Caractersticas de la Espuma Avisco. 98
TABLA 11. Lista de productos y su pH. 100
TABLA 12. Caractersticas del producto de Carbopol. 101
TABLA 13. Viscosidad Vs. Lmite de fluencia. 104
TABLA 14. Lista de componentes. 105
TABLA 15. Propiedades del producto terminado. 107
TABLA 16. Promedio de estatura y peso por gnero. 109
TABLA 17. Cantidad del gel de acuerdo a las zonas del cuerpo.
112
TABLA 18. Seales a medir y sus valores aproximados. 115
TABLA 19. Sensores de presin comerciales. 116
TABLA 20. Sensores de temperatura comerciales. 118
TABLA 21. Sensores de fuerza comerciales. 122
TABLA 22. Sensores utilizados para cada variable. 125
-
12
TABLA 23. Regla de sintonizacin de Ziegler- Nichols basada
en la respuesta escaln de la planta. 145
TABLA 24. Comparacin de microcontroladores. 155
TABLA 25. Elementos del diseo del soporte quirrgico en general.
180
-
13
LISTA DE FIGURAS
Pg. Figura 1. Ubicacin de las piernas del paciente. 27
Figura 2. Ubicacin rollos. 27
Figura 3. Mesa operatoria. 28
Figura 4. Partes de la mesa operatoria. 29
Figura 5. Vista del sostenedor. 30
Figura 6. Vista esquemtica de los soportes de apoyo. 30
Figura 7. Sistema de adaptacin y sujecin de los soportes del
tronco. 30
Figura 8. Vista esquemtica del soporte. 31
Figura 9. Vista de otros soportes. 31
Figura 10. Paciente apoyado sobre el soporte esternal,
considerando la lordosis lumbar disminuida. 32
Figura 11. Careta para ciruga de columna. 33
Figura 12. Procedimiento de ubicacin de la careta para la
ciruga. 34
Figura 13. lcera de cornea. 37
Figura 14. Anatoma de las vrtebras. 45
Figura 15. Curvas normales de la columna. 48
Figura 16. Lordosis exagerada. 49
Figura 17. Escoliosis. 50
Figura 18. Espondilolitesis. 51 Figura 19. Vista superior de la
hernia de disco lumbar. 51
Figura 20. Vista lateral de la hernia de disco lumbar. 52
Figura 21. Vista lateral de la degeneracin discal. 53 Figura 22.
Mquina de rayos X. 53
Figura 23. Manta trmica. 54
-
14
Figura 24. Tipos de guantes. 69 Figura 25. Campo estril. 70
Figura 26. Procesamiento de Instrumentos. 72 Figura 27. Cuartos
separados para procesar instrumentos. 75
Figura 28. Cuarto nico para procesar instrumentos. 75 Figura 29.
Sensores de presin que transforman el valor de presin en
una deformacin. 77
Figura 30. Celdas o clulas de carga. 79
Figura 31. Indicador de presiones con deformmetro. 79
Figura 32. Comportamiento de la Pt 100. 83
Figura 33. Sensor De Tacto De PVDF. 83 Figura 34. Tirita
Digital. 84
Figura 35. Posicionamiento del paciento boca abajo. 94
Figura 36. Posicionamiento del paciento boca abajo en Solid
Edge. 94
Figura 37. Gel de INCOLGELS LTDA. 96 Figura 38. Viscosidad Vs.
Concentracin del polmero. 102
Figura 39. Efecto del pH sobre la viscosidad. 102
Figura 40. Funcionamiento y eficacia del polmero. 103
Figura 41. Comparacin de la eficacia del espesamiento. 103
Figura 42. Comparacin del esfuerzo de fluencia entre los
polmeros de Carbopol Vs. Pemulen. 104
Figura 43. Efecto de la concentracin del polmero sobre la
claridad
del gel. 105
Figura 44. Muestra del Polipropileno con acabado de tela.
108
Figura 45. Esquema sistema de control de temperatura. 128
Figura 46. Circuito acondicionador de seal del sensor de
temperatura 129
Figura 47. Diagrama de flujo de informacin del sistema de
control de la
temperatura corporal. 131
Figura 48. Diagrama de bloques del cuerpo humano como
-
15
sistema controlado. 135
Figura 49. Tasas de transferencia de calor en rgimen
permanente
del sistema termorregulador. 137
Figura 50. Temperaturas en rgimen permanente del sistema
real
obtenidas experimentalmente y mediante simulacin por computador.
138
Figura 51. Respuesta transitoria frente a una entrada en escaln
a
32C a 16C en la temperatura ambiente. 139
Figura 52. Comportamiento Temperatura Vs Resistencia. 143
Figura 53. Comportamiento de la Pt 100, con la regresin lineal.
144
Figura 54. Diagrama de bloques del sistema de control. 145
Figura 55. Grfica de la funcin de transferencia del sistema
termorregulador del cuerpo humano. 146
Figura 56. Grfica de la funcin de transferencia del sistema
termorregulador del cuerpo humano con las constantes de
estabilidad. 147
Figura 57. Diagrama de bloques del sistema completo de control.
148
Figura 58. Diagrama de bloques del sistema de control con
sus
respectivas funciones de transferencia. 149
Figura 59. Grfica de salida del sistema de control. 150
Figura 60. Circuito equivalente del PID. 150
Figura 61. Circuito final equivalente del PID. 153
Figura 62. Diagrama de flujo del programa. 157
Figura 63. Plano electrnico. 158
Figura 64. Seleccin de la referencia del Motorola. 159
Figura 65. Ventana de configuracin de lo que se va a utilizar.
160
Figura 66. Configuracin de la salida digital que maneja la
manta. 161
Figura 67. Configuracin de las variables a utilizar. 162
Figura 68. Configuracin conversor Anlogo/Digital. 163
Figura 69. Configuracin puerto serial transmisin y recepcin
a
9600 baudios. 164
-
16
Figura 70. Configuracin de la pantalla LCD de 16x2. 164
Figura 71. Configuracin del mensaje de fuerzas que va a
aparecer en la LCD. 165
Figura 72. Esquema para configurar el arranque del programa.
166
Figura 73. Esquema general de todo el programa. 167
Figura 74. Diagrama de flujo del programa en Labview. 170
Figura 75. Entorno de la visualizacin en LabView. 171
Figura 76. Configuracin del puerto. 172
Figura 77. Ingreso del dato por medio del puerto de lectura.
173
Figura 78. Construccin del PID en LabView. 174
Figura 79. Suma de las constantes del PID. 174
Figura 80. Salida del dato por el puerto. 175
Figura 81. Esquema del sistema de control para los sensores de
fuerza. 176
Figura 82. Montaje del sistema de control de los sensores de
fuerza. 176
Figura 83. Circuito del amplificador de instrumentacin. 177
Figura 84. Circuito Circuito acondicionador de seal del sensor
de fuerza. 178
Figura 85. Ensamble General 179
-
17
LISTA DE ANEXOS
ANEXO A. Fotos de una ciruga de columna.
ANEXO B. Ficha tcnica gel teraputico de INCOLGELS LTDA.
ANEXO C. Ficha tcnica de sensores seleccionados.
ANEXO D. Cotizacin controlador.
ANEXO E. Simulaciones ANSYS.
ANEXO F. Planos.
-
18
GLOSARIO
ANXIA: Estado anormal caracterizado por una falta relativa o
total de oxgeno.
ASEPSIA O TCNICA ASPTICA: Combinacin de esfuerzos realizados
para
prevenir el ingreso de microorganismos a cualquier rea del
cuerpo donde pueden
producir infeccin. El objetivo de la asepsia es eliminar o
reducir el nmero de
microorganismos a niveles seguros tanto de tejido vivo como de
superficies
inanimadas.
AUTOTRANSFUSIN INTRAOPERATORIA: Ciclo circulatorio de sangre
del
paciente en medio de la intervencin.
CAMPO QUIRRGICO: Es el rea del cuerpo sobre la cual se va a
intervenir
quirrgicamente.
CORROSIN: Accin de las soluciones qumicas, tales como aquellas
que
contienen sal (cloruro de sodio) o los blanqueadores comerciales
(hipoclorito de
sodio a concentraciones superiores al 0.5 %), que causa oxidacin
sobre los
instrumentos en forma gradual, por contacto prolongado.
DECBITO PRONO: Es una posicin anatmica del cuerpo humano que
se
caracteriza por: posicin corporal acostado boca abajo, cuello en
posicin neutra,
miembros superiores extendidos pegados al tronco y con las
palmas de las
manos hacia abajo y extremidades inferiores extendidas con pies
en flexin
neutra y punta de los dedos gordos hacia abajo.
-
19
DESCONTAMINACIN: Es un proceso que reduce la carga microbiana,
remueve
microorganismos patgenos de los objetos, dejndolos seguros para
su
manipulacin.
DESINFECCIN: Proceso por medio del cual se eliminan, de
superficies inertes,
muchos de los microorganismos patgenos con excepcin de
esporas
bacterianas, por medio de agentes fsicos o qumicos.
DESINFECTANTE: Es un germicida que inactiva prcticamente todos
los
microorganismos patgenos reconocidos, pero no necesariamente
todas las
formas de vida microbiana. Su aplicacin solamente est indicada
sobre objetos
inanimados.
DETERGENTES O JABONES: Productos de limpieza que disminuyen la
tensin
superficial, ayudando a remover el polvo, los detritos y muchos
microorganismos
de las superficies.
DISNEA: Dificultad para respirar que puede deberse a ciertas
enfermedades
cardacas o respiratorias.
ESPINAS ILACAS: Las Espinas ilacas son los huesitos frontales,
los huesitos de
la risa. Estos son los huesos que se toman como referencia
cuando hablamos de
la rotacin de la pelvis (anteversin y retroversin).
STASIS CIRCULATORIA: Situacin que se da en la inflamacin aguda
en la
microcirculacin - preferentemente en las venulas - con intensa
vasodilatacin,
permite la aproximacin de las clulas a la pared del vaso -
rodamiento.
ESTERIL: Agente libre de bacterias o cualquier agente
infeccioso.
-
20
FRECUENCIA CARDACA: (F.C.) Representa el nmero de latidos por
minuto.
Su valor normal est entre sesenta y cien latidos por minuto.
GERMICIDA: Es un agente que destruye microorganismos
particularmente
patgenos (grmenes), este trmino se aplica a componentes usados
en tejido
vivo, objetos inanimados o ambos.
HIPOTENSIN: Tensin de la sangre inferior a la normal en el
aparato
circulatorio.
HIPOTENSIN INDUCIDA: La hipotensin inducida puede producir
isquemia
coronaria, inhibicin de la vasoconstriccin pulmonar hipxica,
reduccin del flujo
sanguneo heptico y renal. Durante ella es necesario asegurar una
adecuada
perfusin cerebral, manteniendo la presin dentro del lmite de la
curva de
autorregulacin del flujo sanguneo cerebral. El lmite de
seguridad para mantener
una presin de perfusin adecuada est en una presin arterial media
entre 50 y
60 mm. de Hg.
HIPOTERMIA: Dficit anormal de oxgeno en sangre arterial. Los
sntomas ms
frecuentes son cianosis, inquietud, estupor, taquicardia. Estado
anormal y
peligroso en el que la temperatura del cuerpo desciende por
debajo de los 35c.
INTUBACIN ATRAUMTICA: Significa que hay intubacin sin trauma con
previo
despeje de la va area.
IRRADIACIN TRANSOPERATORIA: Exposicin a la radiacin emitida por
los
rayos X durante una operacin.
ISQUEMIA: Disminucin del aporte de sangre a un rgano o a una
zona del
organismo.
-
21
LIMPIEZA: Es un procedimiento mecnico que remueve el material
extrao u
orgnico de las superficies que puedan preservar bacterias al
oponerse a la
accin de las soluciones desinfectantes. Generalmente se realiza
con agua y
detergente.
LINEALIDAD: La aproximacin de una curva de calibracin a una lnea
recta
especificada.
MICROORGANISMO: Es cualquier organismo vivo de tamao
microscpico,
incluyendo bacterias, virus, levaduras, hongos, algunas algas y
protozoos.
NECROSIS: Muerte de clulas o tejidos del organismo.
NORMAS DE BIOSEGURIDAD: Son las reglas que deben seguir los
trabajadores
en reas de salud, al manipular sangre, secreciones, fluidos
corporales o tejidos
provenientes de todo paciente y sus respectivos recipientes,
independiente de su
estado de salud, las cuales adems, forman parte del programa de
salud
ocupacional.
PARTES POR MILLN (ppm): Unidad de concentracin expresada en
miligramos
de soluto contenidos en un litro de solucin.
PERFUSIN: Transfusin.
PRESIN ARTERIAL: Fuerza ejercida por la sangre circulante sobre
las paredes
de las arterias. El nivel de la presin arterial es el producto
del gasto cardaco
por la resistencia vascular sistmica.
-
22
PRUEBA DE STAGNARA: La prueba de vigilia o de despertar fue
descrita por
Stagnara, consiste en que previa coordinacin con el cirujano, el
paciente debe
responder a rdenes verbales movilizando manos y pies
transoperatoriamente.
PWM: Modulacin por ancho de pulso.
RADIOLCIDO: Emisin de rayos X, por medio de un material claro
(en cuanto a
estructura molecular) que permita la radiacin.
SENSOR DE PRESIN: Instrumento de medicin usado para monitorear
los
cambios de presin en un lquido o en un cuerpo en un tiempo
determinado.
SENSOR DE TEMPERATURA: Instrumento de medicin utilizado para
analizar
las variaciones de temperatura.
SOMATOSENSORIALES: Concierne a la sensibilidad del paciente.
TEMPERATURA DE SERVICIO: Campo de temperaturas en el cual se
espera
que trabaje el instrumento dentro de lmites de error
especificados.
VELCRO: Sistema de apertura y cierre rpido. Cuenta en un lado
con unos
ganchos ms o menos deformables que se agarran a una tira de
fibras
enmaraadas.
VIDA TIL DE SERVICIO: Tiempo mnimo especificado durante el cual
se aplican
las caractersticas de servicio continuo e intermitente del
instrumento sin que se
presenten cambios en su comportamiento ms all de tolerancias
especificadas.
-
23
RESUMEN
Debido a que no existe un equipo especializado para las cirugas
de columna y
los diferentes inconvenientes a los que est expuesto el paciente
por el tiempo
prolongado de cirugas, como lo son, zonas de presin en la cara,
trax y piernas,
y baja de temperatura del paciente, que se manifiestan
posteriormente a la
ciruga, se ha tomado como propsito mejorar las condiciones
anteriormente
mencionadas, por medio del diseo de un soporte ergonmico a la
posicin boca
abajo, en el cual el objetivo es evitar las complicaciones y
brindar una posicin
cmoda y benfica para el paciente.
El diseo del soporte esta compuesto de sistemas de control y
monitoreo para las
variables problema en las cirugas, como lo son la temperatura y
la presin,
utilizando sensores de temperatura y fuerza, el sensor de
temperatura se
acondicion con el fin de controlar la temperatura del paciente,
la cual no es
medida en ciruga; y el sensor de fuerza es utilizado como un
mecanismo de
mantenimiento del gel, el cual va implementado dentro de los
soportes de gel;
realizando el monitoreo de los mismos por medio del entorno
grfico
computacional LABVIEW.
Los soportes que se disearon son a base de un gel especficamente
formulado,
con el propsito de que sea resistente al peso del paciente y
sobre todo que tenga
buena conduccin de calor, para evitar cualquier complicacin con
el paciente; se
realizaron simulaciones de todo el prototipo por medio de un
software de
elementos finitos llamado ANSYS.
-
24
Para un mejor anlisis se han realizado investigaciones de los
tipos de ciruga,
complicaciones y se han realizado visitas a diferentes cirugas,
tambin, se han
tenido en cuenta las cirugas de columna ms comunes, como lo son:
Escoliosis,
degeneracin del disco intervertebral, espondilolitesis, entre
otras.
Palabras claves: Ciruga de columna, soporte quirrgico,
complicaciones
postoperatorias.
-
25
INTRODUCCIN
Este, es un proyecto de investigacin y diseo, el cual se
encuentra enfocado
hacia la medicina por el amplio campo de accin que presenta. Se
ha escogido el
tema de cirugas de columna porque en la actualidad no existe un
soporte
especializado enfocado en este campo, lo cual genera un problema
para el
paciente, debido a la dificultad en la ubicacin del mismo en las
intervenciones
quirrgicas.
Por lo anterior, se dise un soporte con las caractersticas
especficas para evitar
problemas post-operatorios en los pacientes sometidos a varias
horas de
intervencin en una misma posicin.
El principal inconveniente del proyecto fue encontrar un
material con
caractersticas especiales, como lo son: que el material tenga
buena resistencia a
los productos qumicos para la limpieza, que sea apto para el
estudio radiolgico,
que tenga buena resistencia a la traccin, que adquiera buena
transferencia de
calor y que sea lo mas transparente y flexible posible, para una
intervencin
quirrgica ptima, disminuyendo las zonas de presin en algunas
partes del
cuerpo del paciente.
Las caractersticas anteriores y tambin los problemas que
presenta este tipo de
ciruga por los puntos de presin en el cuerpo y baja de
temperatura del paciente,
son variables importantes para el control y diseo del soporte
quirrgico que se
quiso realizar.
-
26
Como principales beneficios del proyecto, se tienen la ptima
recuperacin del
paciente con un mnimo de complicaciones, un avance en la
medicina y an
ms, en el medio quirrgico que se maneja actualmente en
Colombia.
-
27
1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
1.1 ANTECEDENTES
No existe ningn soporte para ciruga de columna, como base se
encuentra la
mesa operatoria y un soporte para la cara, que es utilizado en
cualquier tipo de
ciruga, sin importar la aplicacin.
En la actualidad se instalan recipientes cojines, para la
ubicacin de las piernas
del paciente (Figura 1), y mantas enrolladas simulando los
rollos que se ubican
en el trax del paciente (Figura 2).
Figura 1. Ubicacin de las piernas del paciente.
Fuente: Proporcionada por los autores.
Figura 2. Ubicacin rollos.
Fuente: Proporcionada por los autores.
-
28
1.1.1 Mesa Operatoria1: El diseo de la mesa operatoria
estandarizado para cirugas (Figura 3), tiene cinco soportes, que
sirven para adaptarlos a diferentes
contexturas, las cuales tambin son utilizadas para cirugas de
columna,
implementando elementos de uso general para acomodar al
paciente. La base y
los cinco soportes son elaborados en acrlico de alta dureza, en
su interior cuenta
con un compartimiento para colocar un chasis radiogrfico, adems
existe un
sostenedor metlico de pedestal para radiografa en posicin
lateral; as se evita al
cirujano y colaboradores, la irradiacin transoperatoria.
Figura 3. Mesa operatoria
Fuente: BERRY Y KOHN. Tcnicas de Quirfano, 7 Edicin. Editorial
Mc Graw Hill, 579p.
La tcnica anestsica se facilita puesto que la cabeza queda
alineada de forma
neutra con relacin al esqueleto axial, esta soportado sobre un
sostenedor
metlico, permitiendo acceso libre a las vas areas; adems la
disminucin de
presin abdominal reduce el sangrado operatorio.
1.1.2 Elementos de fabricacin1: Para la elaboracin de la base y
los cinco soportes de la mesa, se utiliza acrlico por ser radio
lcido y resistente a grandes
cargas, el almohadillado de los puntos de contacto o presin
sobre el paciente,
tanto a nivel de la cabeza como del tronco, se efecta mediante
cojinetes forrados
en cuero lo que les confiere gran resistencia al uso y
durabilidad. El velcro se
1 BERRY Y KOHN. Tcnicas de Quirfano, 7 Edicin. Editorial Mc.
Graw Hill.
-
29
emplea para adherir los cojinetes al sostenedor ceflico y los
soportes a la base
de la mesa respectivamente, este permite reubicarlos de acuerdo
a la contextura
de cada paciente. Para fijar el paciente a la mesa de acrlico y
esta a su vez a la
mesa metlica, se utilizan correas de lona con hebillas plsticas,
logrando as
mxima estabilidad de paciente y mesa.
1.1.3 Diseo existente2: El diseo de la mesa estandar para
cualquier tipo de ciruga se bas en el marco de Relton y Hall,
teniendo en cuenta el apoyo del
tronco sobre cuatro puntos; en el interior de la base existe un
compartimiento para
colocacin de chasis radiolgico de 14" x 17", (Figura 4a). con el
objeto de tomar
proyeccin radiogrfica postero-anterior transoperatoria. Un
sostenedor metlico
mvil de pedestal para chasis radiolgico, permite tomar la
proyeccin lateral de
una forma muy verstil (Figura 4b).
Figura 4. Partes de la mesa operatoria.
Figura 4a. Vista esquemtica de la base de la mesa
operatoria.
Figura 4b. Vista del sostenedor
radiogrfico de pedestal.
Fuente: http://www.encolombia.com/orto10396diseno1.htm.
2 http://www.encolombia.com/orto10396diseno1.htm.
-
30
Los cojinetes del sostenedor ceflico soportan el apoyo del
frontal y los pmulos,
quedando libres los globos oculares, boca, nariz y pabellones
auriculares (Figura
5a) y (Figura 5b).
Figura 5. Vista del sostenedor.
Figura 5a. Sostenedor Ceflico Vista Lateral.
Figura 5b. Sostenedor Ceflico Vista
Superior.
123
Fuente: http://www.encolombia.com/orto10396diseno1.htm.
Los cuatro soportes del tronco se disearon con una altura de 156
mm. y un
ngulo de inclinacin medial de 45 grados con respecto a la
superficie, para
incrementar la estabilidad del paciente en la mesa (Figura 6);
los soportes se fijan
con velcro sobre dos lminas transversales de acrlico las cuales
a su vez se fijan
sobre dos rieles de velcro, de tal manera que la combinacin de
movimiento entre
los soportes y las lminas transversales permitan su adaptacin a
pacientes
peditricos y adultos de diferentes tallas (Figura 7).
Figura 6. Vista esquemtica de los soportes de apoyo
Figura 7. Sistema de adaptacin y
sujecin de los soportes del tronco Rieles de Velcro
123
Lminas Transversales de Acrlico
-
31
Fuente: http://www.encolombia.com/orto
10396diseno1.htm.
Fuente: http://www.encolombia.com/orto
10396diseno1.htm.
El quinto soporte es rectangular para dar apoyo al esternn, su
diseo de mayor
altura facilita el borramiento de la lordosis lumbar, obviamente
prescindiendo de
los dos soportes prximales del tronco (Figura 8).
Figura 8. Vista esquemtica del soporte.
Fuente: http://www.encolombia.com/orto10396diseno1.htm.
Fabricaron una mesa operatoria para abordajes posteriores de la
columna
vertebral en decbito prono, que permite posicionar adecuadamente
al paciente
sobre cuatro soportes, manteniendo la cabeza alineada
neutralmente al esqueleto
axial por medio de un sostenedor ceflico en forma de U (Fig. 9a,
Fig. 9b y Fig.
9c).
Figura 9. Vista de otros soportes.
Figura 9a. Vista panormica de la mesa soporte.
Figura 9b. Paciente posicionado sobre los
cuatro soportes del tronco.
Figura 9c. Detalle del paciente colocado sobre el sostenedor
ceflico.
Fuente: http://www.encolombia.com/orto10396diseno1.htm.
-
32
Para la colocacin del paciente es necesario medir la distancia
entre las espinas
ilacas antero superiores (E.I.A.S.), sta medida corresponde a la
distancia que se
debe conservar entre la mitad del soporte inferior de un lado y
la mitad del soporte
inferior contra lateral; a continuacin se toma la medida entre
E.I.A.S. y el pezn,
debiendo los soportes superiores quedar situados en el pecho por
encima del
pezn y mediales con respecto a la axila, lo ms cercanos al
esternn; la cara es
soportada por los tres cojinetes de apoyo (frontal y pmulos) del
sostenedor
ceflico; a las extremidades inferiores se les aplica vendajes
elsticos para evitar
stasis circulatoria, las rodillas deben descansar sobre anillos
almohadillados y el
dorso de los pies sobre un rollo, protegindose as de presiones
excesivas. Los
miembros superiores se colocan sobre los sostenedores de la mesa
metlica,
quedando los hombros con 90 grados de flexin, 30 grados de
abduccin y los
codos a 90 grados de flexin; finalmente se ajustan las correas
de sujecin de la
mesa de columna contra el paciente y contra la mesa metlica.
El quinto soporte rectangular que apoya bajo el esternn, por ser
de menor altura
que los otros, produce un efecto de borramiento de la lordosis
lumbar facilitando
cirugas de tipo descompresivo (Figura 10).
Figura 10. Paciente apoyado sobre el soporte esternal,
considerando la lordosis lumbar disminuida.
Fuente: http://www.encolombia.com/orto10396diseno1.htm.
http://www.encolombia.com/orto10396diseno1.htm
-
33
1.1.4 Careta para ciruga de columna 3: Este casco o careta
(Figura 11), es utilizado para las cirugas de columna
continuamente, para la estabilizacin del
cuerpo en ciruga. Figura 11. Careta para ciruga de columna.
Fuente: http://www.dupacoinc.com/product2.htm
Los pasos a seguir para su disposicin son:
El cojn adecuado va por dentro del casco y alineado con los
orificios (Figura 12 (a)).
Mientras que est boca arriba, el casco est por encima de la cara
del paciente, asegurando que las cejas sean visibles. Sostener el
casco, durante el giro del
paciente hacia la posicin boca abajo (Figura 12 (b)).
Revisar que el cojn y la posicin sean los adecuados. Asegurar un
espacio libre entre la nariz y el espejo y dar seguridad que el
tubo de drenaje no se tuerza
(Figura 12 (c)).
Ajustar el cuello del paciente con la posicin y la altura del
cuerpo para mantener una posicin neutral (Figura 12 (d)).
3 http://www.dupacoinc.com/product2.htm
-
34
Figura 12. Procedimiento de ubicacin de la careta para la
ciruga.
(a) (b) (c) (d)
Fuente: http://www.dupacoinc.com/INSERVICE.htm
1.1.5 Complicaciones en cirugas de columna: El uso de la posicin
decbito prono con la compresin abdominal, puede comprometer
perfusin de mdula
espinal y resultar en isquemia de mdula espinal, que altera su
funcin y termina
a veces con debilidad y parlisis muscular.
Con los rollos en el pecho, la compresin del pecho y el abdomen
y, por
consiguiente, el de la vena cava es comn. Obstruyendo la vena
cava, y con esto
el regreso de sangre al corazn es impedido, que causa que la
presin venosa
vertebral incremente y desve la sangre por otras venas
alternas.
Como referencia a otras complicaciones, tenemos la hipotermia,
mala circulacin
sangunea y pulmonar, falta de sensibilidad y prdida de clulas
motoras de
movimiento. Adems traumas en genitales, mama y trquea, lceras
corneanas,
necrosis de las alas nasales y un dolor cervical conocido como
tortcolis.
La hipotermia transoperatoria es causa de complicaciones durante
y despus de
la ciruga. Se establece a un paciente con hipotermia central,
cuando su
temperatura est a 36 C o menos durante 15 minutos o ms tiempo.
Se concluy
que el procedimiento quirrgico afecta el sistema homeotrmico, lo
cual conlleva a
-
35
descensos de la temperatura en los pacientes hipo o normo
trmicos.
La ciruga es uno de los campos de la prctica mdica que debe
manejar un
grupo amplio de factores que afecta el resultado final de cada
caso. Las
complicaciones en los procedimientos quirrgicos inmediatos como
en los tardos,
son el permanente dolor de cabeza de los profesionales dedicados
a esta
especialidad, as como de las instituciones que tienen a su cargo
la atencin de
grandes grupos poblacionales. Lo anterior deriva en la
permanente necesidad de
buscar elementos que permitan disminuir la aparicin de
complicaciones,
determinando en forma precisa los factores de riesgo y diseando
planes de
tratamiento que ayuden a prevenir su aparicin. La hipotermia se
ha postulado
como factor causal o concurrente en la aparicin de
complicaciones tanto
anestsicas como quirrgicas, en el trans y el postoperatorio.
Se entiende por circulacin sangunea el paso de la sangre por
todo el organismo.
Un problema muy comn es la obturacin, pues la sangre no circula
con fluidez ni
llega a todas las partes del cuerpo. Sin embargo, puede ver
disminuida su
actividad -sobre todo por daos localizados en las paredes
venosas- y no haber
un buen retroceso de la sangre. Ello hace que se acumule sangre
en las venas de
las piernas con el consiguiente aumento de la presin venosa
perifrica,
provocando la filtracin de lquido hacia los tejidos y dando
lugar a la aparicin de
edemas y de lo que se conoce como venas varicosas.
Las lesiones en los genitales pueden ser muy dolorosas y pueden
sangrar
profundamente. Esto puede afectar a los rganos reproductivos, al
igual que la
vejiga y la uretra. La magnitud del dao puede ir desde mnimo a
severo e
igualmente puede ser temporal o permanente.
-
36
La ruptura bronquial o traqueal, es un desgarre o ruptura de la
trquea o de los
tubos bronquiales, las vas respiratorias mayores que llevan a
los pulmones. Esta
lesin puede ser causada por infecciones, ulceracin por objetos
extraos y
traumas. Asimismo, se puede presentar ruptura en la mucosa
traqueal, el tejido
que recubre la trquea.
La prdida visual es una complicacin infrecuente, pero
catastrfica de la ciruga
en el puesto decbito prono. El puesto decbito prono incrementa
presin
intraocular (IOP), que puede resultar en la prdida visual
reduciendo perfusion del
nervio ptico anterior.
La prdida visual despus de la ciruga es una complicacin
infrecuente pero
catastrfica. Su ndice ha sido calculado como 0.01 % - 1 %,
dependiendo del tipo
de ciruga. En los ltimos aos la prdida visual despus de ciruga
de espina
dorsal en la posicin decbito prono recibi una alta atencin, y la
ceguera post-
operatoria ha sido clasificada como un asunto de seguridad para
el paciente muy
importante entre anestesilogos. La importancia de la presin
directa para el ojo
puede ser excluido como un factor que colabora en la prdida
visual. La mayora
de estos pacientes no recuperaron su visin despus de la
ciruga.
La lcera y Absceso de Cornea, se entiende como la superficie
lisa de la cornea y
con ello el recubrimiento de las lgrimas, hace que la misma sea
impenetrable a
cualquier bacteria u hongo. Sin embargo cuando se produce una
lesin por un
cuerpo extrao o un leve golpe, esto conlleva a una prdida de
tejido corneal.
Este estado de prdida de tejido corneal se conoce como lcera de
cornea (Figura 13.). Esta lcera ya formada altera la superficie de
la crnea, y por
consiguiente baja sus defensas, permitiendo la colonizacin de
bacterias u
hongos.
-
37
Figura 13. lcera de cornea.
Fuente:
http://www.geocities.com/fabianroch/cornea.html#Ulcera
1.2 DESCRIPCIN Y FORMULACIN DEL PROBLEMA
Qu hacer para mejorar las condiciones de la cama quirrgica
teniendo en
cuenta las complicaciones generadas al paciente por el tiempo
prolongado en las
cirugas de columna?
1.3 JUSTIFICACIN
Las innovaciones han permitido que hoy da se pueda realizar
mejoramientos en
teoras y tcnicas que forjan la realidad y el diario vivir. Este
es el caso del
soporte quirrgico ergonmico para ciruga de columna, con el cual
se busca
estandarizar su uso en las cirugas ms comunes y mejorar las
condiciones en
las que se realizan estas cirugas.
En el campo social, la contribucin al mejoramiento de
condiciones y calidad de
vida del paciente dependen de la adecuada utilizacin de recursos
teniendo en
cuenta las circunstancias que hay alrededor del ser humano
realizando una
proyeccin hacia el hombre con el fin de velar para que todo se d
a la perfeccin.
http://www.geocities.com/fabianroch/cornea.html#Ulcera
-
38
Actualmente los pacientes intervenidos quirrgicamente para
corregir patologas
de la columna vertebral, presentan frecuentemente complicaciones
mdicas
relacionadas con la duracin prolongada de su ciruga. Estas
complicaciones
estn relacionadas con la ventilacin pulmonar y la circulacin
sangunea de los
brazos y las piernas, entre otras.
La posicin de estos pacientes es boca abajo con zonas de presin
en la cara,
trax y piernas, que se manifiestan posteriormente a la ciruga
como dificultad
para caminar, con reas de disminucin en la sensibilidad, dolor
relacionado con
presin de los bordes de las mesas quirrgicas o de los rollos que
se utilizan para
la posicin. Asociado al prolongado tiempo, se suman los cambios
de
temperatura que experimenta tanto el paciente como el medio
ambiente de la sala
quirrgica. A pesar de que el paciente est cubierto con los
campos quirrgicos y
con una manta trmica que solo abarca una zona del cuerpo, la
situacin de
inmovilidad hace que la temperatura corporal descienda a lmites
de hipotermia
con lo que se modifica la rigidez de las extremidades y los
tejidos.
Debido a que no existe ningn dispositivo que mejore las
condiciones
anteriormente mencionadas, se tom como fin disear un soporte
anatmico con
ergonoma a la posicin boca abajo en la cual el objetivo es
evitar las
complicaciones que se presentan actualmente, y brindar una
posicin cmoda y
benfica para el paciente. Tambin controlar y monitorear todas
las variables que
generan inconvenientes en la ciruga, como lo son la temperatura
del paciente, la
cual actualmente no es monitoreada, y las zonas de presin en
algunas partes del
cuerpo del paciente.
Este proyecto representa una gran utilidad, ya que todas las
variables a controlar
reducen los altos riesgos a los estn sometidos los pacientes
intervenidos
quirrgicamente para corregir patologas de la columna vertebral,
y proponer el
-
39
diseo que es apto y econmico a clnicas y hospitales en el rea
de
intervenciones quirrgicas de columna.
1.4 OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIN 1.4.1 Objetivo General
Realizar un diseo ptimo, cmodo y prctico del soporte
ergonmico,
complementndolo con simulaciones tanto para la cara como para el
cuerpo de
los pacientes que van a ser sometidos a una ciruga de
columna.
1.4.2 Objetivos Especficos
Realizar investigaciones sobre los tipos de cirugas existentes
para determinar
las posiciones correspondientes.
Buscar un material apto para resistir el peso de los pacientes
que son
intervenidos quirrgicamente, tambin con el fin de que cumpla con
las
condiciones especiales para mejorar algunos de los factores que
representan
inconvenientes en la intervencin quirrgica.
Enlazar las investigaciones realizadas sobre las cirugas de
columna, con el
material apto para lograr una mayor eficiencia al momento de
disear el equipo.
Disear el soporte quirrgico, teniendo en cuenta la ergonoma que
se requiere
para los pacientes que son intervenidos quirrgicamente.
-
40
Implementar al diseo sistemas de sensado, control y monitoreo de
las variables
problema, como lo son la temperatura del paciente y los puntos
de presin en el
cuerpo, para la estabilizacin del paciente en ciruga de
columna.
Complementar el diseo realizado, con simulaciones del soporte
ergonmico
haciendo uso de un software de elementos finitos llamado
Ansys.
1.5 ALCANCES Y LIMITACIONES DEL PROYECTO 1.5.1 Alcances: Para
lograr los objetivos propuestos, se desarroll un plan de trabajo
que abarca desde la investigacin de tipos de ciruga de columna,
sus
posiciones, los diseos de camas que se encuentran en el momento,
sistemas de
control, bsqueda del material base, terminando con el
planteamiento del diseo
del soporte quirrgico ergonmico para ciruga de columna,
complementndolo
con simulaciones en un programa de elementos finitos llamado
Ansys.
Tiene un alto impacto tecnolgico, ya que se quiso innovar con
sensores de alta
precisin y reducido tamao, materiales ergonmicos para la base
del paciente, y
manipulacin altamente controlada y programada.
1.5.2 Limitaciones: Como limitacin del proyecto se tiene la poca
informacin acerca de sensores de temperatura y presin con aplicacin
mdica, la baja
existencia de empresas encargadas de geles, y tambin los costos
que puede
representar el material debido a su utilidad.
Adems de esto se tiene la falta de informacin acerca de geles y
la falta de
aplicacin mdica de los sensores de presin. Como limitaciones
fsicas, se
presentaron dificultades en la parte de las simulaciones, ya que
el programa
presenta inconveniente con Windows XP al ser instalado, lo que
gener varias
visitas a la Universidad Libre, para concluir las
simulaciones.
-
41
2. MARCO REFERENCIAL
2.1 MARCO CONCEPTUAL
2.1.1 Sala de ciruga4: El tamao mnimo recomendado para las salas
de ciruga suele ser de 6 x 6 m., que debe ser de 7 x 7 cuando la
sala se va a utilizar para
ciruga cardiaca o neurociruga, los cuales requieren equipo
adicional. La altura
del techo debe ser, por lo menos, de 3 m., que permite la
colocacin de lmparas,
microscopios, y si se coloca aparato de rayos x precisa una
altura adicional de 60
cms. El piso debe ser liso, slido y fcil de limpiar. Por otro
lado, debe existir un
rea de preoperatoria para la preparacin del paciente. Esta sala,
la sala de
despertar as como las salas de Reanimacin deben estar prximas
entre s y
bien comunicadas.
En la actualidad existe el concepto de construir una zona limpia
y una zona
contaminada, dentro del rea quirrgica. Tradicionalmente se ha
venido
construyendo un corredor perifrico o un acceso a un rea de
distribucin estril
alrededor de cada sala de ciruga. Aunque este concepto resulta
lgico en teora,
no se ha demostrado una modificacin de las tasas de infeccin de
heridas
operatorias, en los distintos estudios que se han realizado en
este sentido.
Posiblemente esto se debe, a que el enfermo y el personal son
las principales
causas de infeccin operatoria. Por otro lado, no se suele
respetar el sentido de la
circulacin de la sala de ciruga y adems el grado de dispersin de
bacterias
suele ser bajo.
4 http://www.atl-gestion.com/asepsia_y_antisepsia.htm
-
La temperatura de la sala de ciruga debe ser de 18 C a 21 C,
aunque se
necesitan temperaturas mayores durante la ciruga peditrica y en
pacientes
quemados.
La humedad suele mantenerse entre 50 y 60%. La humedad superior
produce
condensacin mientras que la humedad menor favorece la
electricidad esttica.
El propsito que se pretende alcanzar con la ventilacin de las
salas de ciruga es
la disminucin en la concentracin de partculas y bacterias.
Estas
concentraciones bajas se alcanzan cambiando el aire del quirfano
de 20 a 25
veces hora y haciendo pasar el aire por filtros de alta eficacia
para partculas en el
aire, los cuales eliminan cerca del 100% de las partculas
mayores de 0.3
Micrones de dimetro. De esta forma quedan eliminadas la mayor
parte de las
bacterias y hongos aunque no los virus, que tienen tamaos
menores.
Utilizando estos mtodos tiles de ventilacin se consigue mantener
una
concentracin de partculas de 3 - 15 por metro cbico, aunque en
diversos
estudios realizados, la mayor parte de los quirfanos mantienen
unas
concentraciones de partculas de 45 - 60 por m3.
Se han realizado intentos de reducir el riesgo de infeccin en la
sala de ciruga.
Con este fin, se han introducido el aire ultralimpio y el flujo
laminar con los que se
han obtenido resultados dispares, pues mientras algunos autores
afirman que con
estas tecnologas han disminuido los porcentajes de infecciones,
como por
ejemplo, en ciruga ortopdica, otros afirman que es suficiente la
renovacin
habitual con buenas medidas antispticas globales para mantener
unos ndices
de infecciones aceptables.
Otro aspecto interesante es mantener una presin de la sala de
ciruga positiva
con el fin de evitar la entrada de aire desde los pasillos, sino
que el aire de
quirfano salga hacia los pasillos cuando se abren las puertas de
los mismos.
-
43
A pesar de las recomendaciones detalladas para la limpieza la
sala de ciruga, los
procedimientos ptimos para mantener un ambiente limpio, no estn
totalmente
definidos.
Hoy se recomienda la limpieza del suelo de la sala de ciruga del
bloque
quirrgico con agua, jabn y leja (hipoclorito sdico en la
proporcin 1:5) dos
veces al da: antes de empezar la actividad quirrgica y al trmino
de la misma.
Adems, debe realizarse limpieza del suelo entre
intervenciones.
La limpieza de la rejilla de salida del aire acondicionado debe
realizarse cada 6
meses. En cuanto a los accesorios existentes en la sala de
ciruga, parece
razonable limpiar el polvo y la suciedad aparente, pero la
limpieza laboriosa de los
accesorios externos que no estn en contacto con el rea estril no
parece
necesaria.
El mantenimiento de las salas de ciruga como medida para
controlar la
contaminacin ambiental de los mismos debe acompaarse de otras
medidas ya
referidas: aire filtrado, cambios de aire, hiperpresin en la
sala de ciruga, y otras
medidas tales como: tener cerradas las puertas y ventanas
especialmente cuando
se mantienen cavidades expuestas y mantener disciplina en las
salas quirrgicas
en relacin a vestimenta adecuada, calzado, gorro, mascarilla,
etc.
2.1.2 Investigaciones mdicas: El tratamiento quirrgico actual de
las enfermedades de la columna vertebral exige ciertos requisitos
fundamentales
para que el resultado sea ptimo, entre ellos cabe la pena
resaltar las siguientes:
tcnicas anestsicas depuradas como intubacin atraumtica,
hipotensin
inducida, monitoreo neurolgico transoperatorio con potenciales
evocados
somatosensoriales (P.E.S.S.) o monitoreo neurolgico clnico
(prueba de
Stagnara), ahorro y salvamento de clulas sanguneas para
autotransfusin
intraoperatoria y un posicionamiento adecuado del paciente sobre
la mesa de
-
44
ciruga, la cual a su vez debe permitir un control radiolgico
transoperatorio
preciso. El paciente es acostado boca-abajo en contacto con la
mesa quirrgica, lo que
hace que el peso del cuerpo comprima el abdomen, restringiendo
el movimiento
del diafragma y la ventilacin; adems la compresin abdominal al
transmitirse
sobre la vena cava inferior ocasiona hipotensin secundaria a
disminucin del
retorno venoso y desviacin de la sangre hacia los plexos venosos
epidurales que
no poseen vlvulas; esto trae como consecuencia sangrado excesivo
en el campo
operatorio y comunicacin anmala con el drenaje venoso
craneano,
disminuyendo la presin de perfusin cerebral, fenmeno crtico en
caso de
hipotensin.
Ha sido una practica comn el uso de rollos para la ciruga de
columna vertebral,
sin embargo se corre el riesgo de ocasionar lesiones del plexo
braquial por
compresin a nivel de la axila y nervio msculo-cutneo, el cual
emerge
inferiormente al proceso coracoideo, por posicin inadecuada de
los brazos sobre
la mesa. Se han reportado igualmente traumas compresivos sobre
los genitales
masculinos y trquea, cuando los rollos son colocados muy bajos o
muy altos
respectivamente.
Los anillos o popularmente denominados roscones para la
estabilizacin de la
cara pueden producir lceras corneanas, necrosis por presin de
las alas nasales
o del pabelln auricular y en algunas ocasiones tortcolis, al
mantener la cabeza
en rotacin sostenida durante el acto operatorio.
Definicin de la anatoma5: La regin llamada espalda corresponde a
la parte posterior del cuerpo que va desde el cuello hasta el
comienzo de los glteos. La
5 GARCA, Luis A. Conceptos bsicos de ciruga vertebral.
Argentina, 2001.
-
45
columna se divide en tres regiones, denominadas cervical aquella
que une la
cabeza al tronco, la torcica que esta en relacin con los
pulmones y la lumbar
que esta en relacin con el abdomen. El sacro y cccix a pesar de
formar parte
de estructura de la columna, pocas veces se ve involucrada en
patologa por la
cual el paciente deba ser intervenido.
La columna vertebral, estructura del cuerpo humano, es la unin
de un conjunto
de pequeos huesos rectangulares llamados vrtebras. En total son
33 vrtebras:
24 de las cuales son mviles en tanto que las otras se encuentran
unidas
formando los huesos del sacro y el cccix (Figura 14). El cuerpo
de la vrtebra es
una estructura compacta y muy resistente sobre la cual se
descarga la mayor
parte de la presin. Las vrtebras tienen prolongaciones que se
ponen en
contacto con las otras mediante articulaciones que les permiten
tener cierto grado
de movilidad. Figura 14. Anatoma de las vrtebras
Fuente: GARCA, Luis A. Conceptos bsicos de ciruga vertebral.
Argentina, 2001, p 132.
-
46
Discos intervertebrales6: Cada una de las vrtebras se encuentra
separada por un disco o anillo intervertebral, que acta como un
cojn o amortiguador,
elstico pero resistente, entre ambas estructuras.
Las vrtebras, sin embargo, se ponen en contacto unas con otras a
travs de
articulaciones que contribuyen a dar mayor movilidad estabilidad
a la columna. De
esta manera las vrtebras quedan separadas por el disco que
permite la
existencia de espacios entre cada una de ellas, por los cuales
salen los nervios
que se distribuyen a lo largo de todo el organismo.
Mdula espinal y nervios7: La mdula espinal est colocada en un
canal central que forman las vrtebras, el cual la protege desde su
origen hasta el lugar
donde termina. A lo largo de la columna, la mdula va dando
ramificaciones
nerviosas, las cuales se distribuirn por diferentes segmentos
del cuerpo de
acuerdo con un patrn conocido. La mdula espinal adems de
controlar toda la
sensibilidad y la capacidad motriz del cuerpo, se encarga tambin
de manejar la
informacin que permite controlar funciones bsicas como la
deposicin o la
capacidad urinaria.
Ligamentos7: La alineacin de las vrtebras y los discos
intervertebrales se mantienen por una serie de ligamentos que a
manera de cintillas se encuentran
por delante y por detrs de los cuerpos de las vrtebras, dndole
gran estabilidad
a la columna.
Msculos7: La fortaleza final de la columna vertebral est dada
por una serie de msculos que se encuentran en su parte posterior y
que permiten unir las
vrtebras entre s y con las dems estructuras del organismo.
6 GARCA, Luis A. Conceptos bsicos de ciruga vertebral.
Argentina, 2001. 7 MOORE, Keith. L. Anatoma. Tercera edicin.
Editorial mdica panamericana S.A., Buenos Aires, 1993.
-
47
En la regin del cuello los msculos que provienen de la columna
se dirigen hacia
la parte inferior del crneo, en tanto que otros que nacen en la
clavcula llegan a
la mandbula para mantener la posicin normal de la cabeza. En el
vientre
tambin existen msculos. Estos msculos abdominales tienen gran
importancia
pues su fortaleza hace que el peso corporal se distribuya de
manera ms
homognea y evitan que la columna se sobrecargue. Los msculos de
la parte
inferior de la espalda (lumbares) y los del abdomen juegan un
papel importante en
el momento en el que se va a levantar un objeto pesado, pues
permiten que la
columna se mantenga en la posicin ms adecuada para soportar la
presin que
se genera.
Curvaturas normales de la columna8: La columna no es una
estructura recta y rgida. Forma una serie de curvaturas que le
permiten distribuir de una manera
ms homognea la presin que ejerce el peso del cuerpo y los
esfuerzos de
cualquier magnitud. Vista de lado, la columna tiene dos clases
de curvaturas
(Figura 15):
En el cuello y en la regin lumbar hay dos curvas de concavidad
posterior
que los mdicos llaman lordosis.
En el trax y en el sacro la curva tiene concavidad anterior y se
le llama
cifosis.
8 GARCA, Luis A. Conceptos bsicos de ciruga vertebral.
Argentina, 2001.
-
48
Figura 15. Curvas normales de la columna.
Fuente: GARCA, Luis A. Conceptos bsicos de ciruga vertebral.
Argentina, 2001, p 146.
A la estructura sea de la columna se deben sumar los ligamentos,
tendones y
msculos para que, actuando en conjunto, permitan los
desplazamientos y el
soporte del peso corporal. La columna funciona como un resorte
cuyas vueltas
seran las vrtebras y cuyos espacios corresponderan al sitio en
donde se
encuentra el disco intervertebral. Cuando sucede un movimiento
hacia algn lado,
el espacio entre las vrtebras disminuye hacia el sitio en que se
realiza la flexin,
en tanto que aumenta hacia el lado al cual sucede la
extensin.
TIPOS DE CIRUGA DE COLUMNA9
Lordosis exagerada debido a alteraciones en la curvatura de la
columna: La columna vertebral de la persona sana tiene una
estructura ligeramente
curvada, que semeja una letra S estilizada. Si se exagera estas
curvas o si se
modifica su sentido puede aparecer dolor persistente. En este
caso la columna se
dirigir en exceso hacia delante lo que genera espasmos y
contracturas de los 9 GARCA, Luis A. Conceptos bsicos de ciruga
vertebral. Argentina, 2001.
-
49
msculos vecinos y lentamente va alterando la distribucin del
peso entre las
vrtebras (Figura 16).
Figura 16. Lordosis exagerada.
Fuente: GARCA, Luis A. Conceptos bsicos de ciruga vertebral.
Argentina, 2001, p 211.
La exageracin de las dems curvas de la columna (cifosis torcica,
que puede
llevar a un aspecto jorobado) es de desarrollo ms lento con lo
que los msculos
y las estructuras nerviosas no sufren dao importante.
Escoliosis: Si la columna se desva hacia uno de los lados de la
espalda se esta en presencia de la escoliosis (Figura 17), una
anormalidad que causa
problemas a todos los niveles de la espalda, pues afecta tanto
los msculos como
los ligamentos, las vrtebras y los miembros inferiores. Esta
desviacin est
acompaada de rotacin de los cuerpos vertebrales, por lo que se
dice que la
escoliosis es una deformidad tridimensional, que forma una
"S".
-
50
Figura 17. Escoliosis
Fuente: GARCA, Luis A. Conceptos bsicos de ciruga vertebral.
Argentina, 2001, p 216.
Hiperlordosis: curvatura exagerada que se localiza
frecuentemente en la columna lumbar en nios, en adulto joven y
mayor, la hiperlordosis causa dolor
lumbar debido a que el ngulo es el mayor y obliga a tener mayor
presin en
todas las estructuras en especial en el disco.
Discopata lumbar: es la enfermedad del disco lumbar, donde se
deshidrata el colgeno que constituye el elemento que da forma y
propiedades mecnicas al
disco, se presenta mas frecuente a nivel L4-L5 y L5-S1.
Normalmente el disco
lumbosacro L5-S1 puede ser de menor altura que los discos
situados en niveles
superiores, lo que puede ser causa de error en l diagnostico
radiolgico.
Espondilolitesis: desplazamiento de una vrtebra sobre otra,
siendo mas frecuente entre L4-L5 y L5-S1 (Figura 18). Causa dolor
frecuentemente y puede
producir compresin radicular generando lumbocitica en los casos
avanzados.
-
51
Figura 18. Espondilolitesis.
Fuente:
www.nlm.nih.gov/medlineplus/spanish/ency/article/003278.htm
Espondiloartrosis: donde el cartlago de las articulaciones se
desgasta y similar a lo que sucede en otras articulaciones hay un
roce excesivo entre las dos
vrtebras.
Hernia de disco lumbar: Sobrepeso, malas posiciones, movimientos
violentos, levantar pesos en forma indebida y otra clase de traumas
pueden debilitar los
discos intervertebrales. Cuando esto sucede el ncleo (centro
esponjoso) se
abultar contra el anulus (anillo externo), o incluso se escapar
a travs de este
(Figura 19). Figura 19. Vista superior de la hernia de disco
lumbar.
Fuente: GARCA, Luis A. Conceptos bsicos de ciruga vertebral.
Argentina, 2001, p 230.
-
52
Si esta protusin, o disco herniado, oprime alguno de los
nervios, producir dolor
que baja por la pierna, en la distribucin del nervio y tal vez
en la parte baja de la
espalda (Figura 20). Si el nervio presionado es parte del nervio
citico, se produce
el dolor conocido como citica. Otros sntomas pueden ser
debilidad, hormigueo o
adormecimiento en las zonas correspondientes al nervio afectado.
Figura 20. Vista lateral de la hernia de disco lumbar.
Fuente: GARCA, Luis A. Conceptos bsicos de ciruga vertebral.
Argentina, 2001, p 230.
Adems, quien ha padecido de una hernia de disco tiene 10 veces
ms
posibilidades de tener una segunda que el resto de la
poblacin.
Degeneracin del Disco Intervertebral: Consiste en la degeneracin
del ncleo
pulposo del disco intervertebral, que pierde grosor y densidad.
La degeneracin
discal est determinada por distintos mecanismos como la
disminucin de la
nutricin y senescencia celular, lo cual produce una disminucin
de los
proteoglicanos y macromolculas, modificacin de las protenas de
la matriz,
acumulacin de productos de degradacin ( 21).
-
53
Figura 21. Vista lateral de la degeneracin discal.
Fuente:
http://www.espalda.org/divulgativa/dolor/causas/alteraciones/vertebral.asp
2.1.3 Elementos a utilizar en una sala quirrgica: Los elementos
ms comunes en una sala quirrgica son:
Mquina de rayos X, utilizada en ciruga de columna: Estas mquinas
tienen una flexibilidad para seleccionar diferentes sistemas de
imgenes digitales para
aplicaciones quirrgicas. Tienen una capacidad de rotacin de 360
y un avance
del arco en C de 115 (Figura 22). Figura 22. Mquina de rayos
X.
Fuente: Proporcionada por los autores.
http://www.espalda.org/divulgativa/dolor/causas/alteraciones/vertebral.asp
-
54
Manta trmica: La importancia de la manta trmica durante la
ciruga es indispensable (Figura 23), debido a que la temperatura de
la sala se encuentra
entre 18 C y 21 C; adems, sta se encuentra equipada con un
sistema de
ventilacin el cual debe realizar los cambios completos del aire
para evitar la
circulacin de agentes patgenos que puedan poner en riesgo la
salud del
paciente. La temperatura corporal ptima de una persona sometida
a una intervencin
quirrgica est entre 37 C - 39 C. Por tanto se debe mantener la
temperatura del
paciente en esos niveles para evitar posibles
complicaciones.
Si se dispone de sbanas de celulosa absorbente se coloca encima
del paciente,
(como la ropa quirrgica) para que absorba el sudor del mismo y
la piel
permanezca seca, si no se dispone de ella se ubican sbanas
suficientes.
Figura 23. Manta trmica.
Fuente: Proporcionada por los autores.
Se utilizan calentadores automticos de lquidos para calentar los
que se la
introduzcan al paciente, a una temperatura no superior a 39
C.
-
55
Limpieza de la colchoneta10: todos los instrumentos que se usan
durante la ciruga deben ser esterilizados al finalizar, ya que
estos han estado expuestos a
los lquidos segregados por los pacientes, como lo son:
sudoracin, saliva, orina y
otros agentes contaminantes que expulsa el cuerpo humano. Para
la limpieza de
estos agentes contaminantes se deben seguir los siguientes
pasos:
1. Lavar muy bien el soporte con un detergente biodegradable
(este detergente
debe ser enzimtico proteico).
2. Enjuagar muy bien (asepsia).
3. Se debe aplicar una solucin desinfectante (cloro, cloraminas,
ozono, etc.) y
desterilizante (glutaraldehido, formaldehdo, amonio cuaternario
u otros), los
cuales son productos muy fuertes que pueden deteriorar el
material del soporte.
Caractersticas de un desinfectante ideal 11
Soluble en agua.
Txico para los microorganismos a la temperatura ambiente.
Estable.
No debe reaccionar con materia orgnica, ni inactivarse en
presencia de ella.
Escasa o nula toxicidad para el ser humano.
Accin rpida.
Olor agradable.
Capacidad de penetracin.
Accin residual.
No debe ser corrosivo. Compatible con las superficies a
tratar.
10 Laboratorios Laorem. Colombia, 2006. 11 RODRIGUEZ, Maria E.
Desinfectantes hospitalarios. Bogot, D. C. 2005.
-
56
Disponibilidad y buena relacin costo-riesgo-beneficio.
Amplio espectro de actividad.
Mecanismo de actividad de los agentes desinfectantes11
Pared celular y Membrana celular Aldehdos
Tensiactivos aninicos
Agentes quelantes
Fenoles y derivados
Biguanidas
Tensioactivos cationicos
Material Nuclear Agentes alquilantes
Colorantes
Oxido de Etileno
Grupos enzimticos o protenas Agentes oxidantes
Halgenos
Agentes alquilantes
Alcoholes
cidos y lcalis
Metales pesados
Principios para el uso de los desinfectantes 12
Ningn desinfectante es universalmente efectivo contra todos
los
microorganismos.
12 RODRIGUEZ, Maria E. Desinfectantes hospitalarios. Bogot, D.
C. 2005.
-
57
Deben conocerse las caractersticas, el uso e indicaciones de
cualquier producto
antes de utilizarlo.
Es obligatoria la limpieza antes de la desinfeccin.
Formas de aplicacin de desinfectantes12
Las formas posibles y ms conocidas de aplicacin de
desinfectantes sobre
superficies, son:
1. Inmersin: El material se coloca en un recipiente que contiene
el desinfectante
y este lo cubre completamente. Esta forma de aplicacin del
desinfectante se
emplea para instrumental, mangueras y otros elementos
semejantes, en los
cuales se recomiendan tiempos especficos de contacto.
2. Aplicacin con compresa: El desinfectante es impregnado en una
compresa o
pao limpio, con el cual se hace una friccin de las superficies a
desinfectar.
3. Aspersin: El desinfectante se coloca en un recipiente que se
encarga de
convertirlo en pequeas gotas las cuales son aplicadas sobre las
superficies a
tratar, es una alternativa de uso cuando se requiere aplicar
desinfectante en
lugares de difcil acceso.
4. Nebulizacin: Proceso mediante el cual el desinfectante por
aplicacin de
energa trmica pasa del estado lquido a slido al estado gaseoso
hasta saturar
el ambiente.
Descripcin de los desinfectantes ms comunes 13
13 RODRIGUEZ, Maria E. Desinfectantes hospitalarios. Bogot, D.
C. 2005.
-
58
Compuestos de Amonio Cuaternario: Cloruro de benzalconio,
cetrimida, cloruro
de cetilpiridinio, bromuro de dodecil dimetil amonio. stos como
actividad
antimicrobiana, son bactericidas, fungicidas y virucidas contra
virus lipoflicos,
pero no son activos contra esporas bacterianas, bacilo de la
tuberculosis ni virus
hidroflicos; tienen de bajo a intermedio nivel de accin; se
categoriza como
antispticos, desinfectantes o detergentes.
Aldehdos: Formaldehdo. Es bactericida, fungicida, virucida y
tuberculicida; su
nivel de accin es alto; se categoriza como desinfectante.
Glutaraldehido; es un
bactericida, fungicida, virucida, tuberculicida y activo contra
esporas, tiene un alto
nivel de accin, se desempea como desinfectante de 20 a 90
minnutos.
2.1.4 Investigaciones Ingenierles: Las investigaciones
Ingenierles estn aportando ms elementos, los cuales estn siendo
usados para mejorar la vida de
las personas, dando a conocer productos mejorados los cuales son
mucho ms
veloces, ms pequeos y resistentes.
ESTUDIO DE MATERIALES14:
Polmeros: Los polmeros abarcan materiales como los plsticos,
hule o cauchos, estos son molculas, las cuales estn formadas por
gran cantidad de
tomos unidos entre s en largas cadenas.
Estos tienen muchas aplicaciones como juguetes, pinturas,
recubrimientos,
llantas de hule, fibras y matrices de compuestos. Los polmeros
comerciales son
ligeros, resistentes a la corrosin, de baja resistencia y
rigidez y no son
adecuadas para uso en altas temperaturas. Los polmeros
ingenieriles estn
diseados para dar un mayor grado de resistencia o ms rendimiento
a
14 ASKELAND, Donald. Ciencia e Ingeniera de los materiales.
Argentina, 1998.
-
59
temperaturas elevadas. Tambin tienen muchas propiedades fsicas
tiles.
Algunos como el plexigls y la lucita son polmeros transparentes.
Tabla 1. Tabla de polmeros.
PLSTICOS CAUCHOS PLEXIGLS LUCITA Son materiales
compuestos por cadenas
largas llamadas polmeros
altos.
Puede adquirir
propiedades positivas tales
como: ligereza,
resistencia, transparencia,
incombustibilidad,
propiedades aislantes,
resistencia contra la
corrosin y contra otros
agentes qumicos.
Los cauchos de etileno-
polipropileno son notables
por su resistencia a la
oxidacin. Pueden tener
una resistencia a la
traccin del doble que el
caucho convencional. Los
cauchos de siliconas
tienen las ventajas de una
amplia gama de
temperaturas de servicio y
de curado a la temperatura
ambiente.
Vidrio acrlico, su
transparencia,
ligereza,
resistencia a los
impactos,
aislamiento
trmico e
inalterabilidad a
la intemperie y al
paso del tiempo,
lo convierten en
un material
verstil en cuanto
a sus
aplicaciones.
(Polimetacrilato
de metilo
PMMA).
Plstico acrlico
duro, rgido y
transparente.
Resistente a la
traccin y al
impacto, pero
sensible a la
abrasin.
Estable y buen
comportamiento
a la intemperie.
Los polmeros se pueden clasificar en:
Termoplsticos Termoestables Elastmeros
Son reversibles y al fundirlos se
vuelven lquidos de alta
viscosidad y que al enfriarse
producen, dependiendo de su
estructura, slidos que son
elsticos, dctiles, frgiles o
tenaces.
Las caractersticas ms
importantes son la baja densidad,
bajo costo, tenacidad, claridad
ptica, facilidad para la
Son infusibles sin degradacin
trmica o mecnica, de
prepolmeros, termoplsticos o
resinas, que se inicia con
calor. Cuanto ms curado este
el polmero, mayor ser la
temperatura de deformacin
trmica y se volver ms duro
y ms frgil.
Estos plsticos se destacan
por su estabilidad trmica y
Son materiales tanto
naturales como sintticos
que son elsticos o
resilientes y que en
general se parecen al
caucho natural al tacto y
en su aspecto. La utilidad
del caucho y los
elastmeros sintticos se
aumenta por composicin,
en estado crudo los
elastmeros son blandos
-
60
conformacin de formas
complejas, baja conductividad
trmica, resistencia a los
productos qumicos, flexibilidad y
propiedades elctricas tiles. Los
termoplsticos expandidos o
espumados tienen un uso cada
vez mayor como material para
aislamiento trmico y para
acojinamiento.
dimensional, resistencia a los
productos qumicos,
resistencia mecnica,
durabilidad y buenas
propiedades elctricas. Las
espumas de poliuretano son una clase de plsticos
termoendurecibles.
y pegajosos cuando estn
calientes, y duros o
quebradizos cuando estn
fros.
Los elastmeros de
mayor importancia
comercial y tcnica son el
caucho natural, el GR-S,
el neopreno, los cauchos
de nitrilo y el butilo.
Fuente: ASKELAND, Donald. Ciencia e Ingeniera de los materiales.
Argentina, 1998, p521.
Materiales sintticos: Las siliconas tienen propiedades de los
polmeros de silicio y carbono, no se destruye bajo altas
temperaturas, es resistente al impacto,
flexibles y muy resistentes. Pueden obtenerse siliconas lquidas,
slidas o de
cauchos. Las siliconas poseen una propiedad muy til que consiste
en rechazar el
agua, lo que se conoce como hidrofobia.
Tabla 2. Caractersticas de la silicona.
MATERIAL PROPIEDADES FSICAS USOS MS COMUNES Silicona Las
siliconas son polmeros inorgnicos, es
decir, no contienen tomos de carbono en
su cadena principal. Esta es una cadena
alternada de tomos de silicio y de oxgeno.
Es un polmero inodoro e incoloro hecho
principalmente de silicio. La silicona es
inerte y estable a altas temperaturas.
Aplicaciones industriales,
como lubricantes, sellantes,
adhesivos,
impermeabilizantes, y en
aplicaciones mdicas, como
prtesis valvulares cardacas
e implantes de mamas.
Fuente:
http://www.ffyb.uba.ar/Farmacotecnia%20I/Dermatofarmacia[1].htm
http://pslc.ws/spanish/inorg.htmhttp://es.wikipedia.org/wiki/Pol%C3%ADmerohttp://es.wikipedia.org/wiki/Siliciohttp://es.wikipedia.org/wiki/Temperaturahttp://es.wikipedia.org/wiki/Lubricantehttp://es.wikipedia.org/wiki/Adhesivohttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Impermeabilizante&action=edithttp://es.wikipedia.org/wiki/Pr%C3%B3tesishttp://www.ffyb.uba.ar/Farmacotecnia
I/Dermatofarmacia[1].htm
-
61
2.2 MARCO LEGAL
El propsito de los protocolos de manejo para salas de ciruga, es
el reducir los
riesgos de transmisin de infecciones intrahospitalarias, como
evitar la
propagacin de virus o bacterias que puedan atentar contra la
vida humana, y
ms para condiciones quirrgicas.
Para esto, existen normas de seguridad generales, las cuales se
presentan a
continuacin, y cabe resaltar que existen unas normas especiales
que van de
acuerdo a la clnica u hospital.
2.2.1 Lquidos de precaucin universal15: Los lquidos que se
consideran como potencialmente infectantes son:
Sangre
Semen
Secrecin vaginal
Leche materna
Lquido cefalorraqudeo
Lquido sinovial
Lquido pleural
Lquido amnitico
Lquido peritoneal
Lquido pericrdico
Cualquier otro lquido contaminado con sangre.
15 MINISTERIO DE SALUD. Conductas bsicas en bioseguridad manejo
integral. Protocolo bsico para el equipo de salud. Colombia,
1997.
-
62
Las heces, orina, secrecin nasal, esputo, vmito y saliva, no se
consideran
lquidos potencialmente infectantes, excepto si estn visiblemente
contaminados
con sangre.
2.2.2 Precauciones universales15:
Evitar contacto de piel o mucosas con sangre y otros lquidos de
precaucin universal: Evitar el contacto de la piel o mucosas con la
sangre y otros lquidos de precaucin universal, en todos los
pacientes, y no solamente con
aquellos que tengan diagnstico de enfermedad. Por lo tanto se
debe
implementar el uso del Equipo de proteccin personal (E.P.P),
consiste en el
empleo de precauciones de barrera con el objeto de prevenir la
exposicin de la
piel y mucosas a sangre o lquidos corporales.
Uso de gorro: El cabello facilita la retencin y posterior
dispersin de microorganismos que flotan en el aire de los
hospitales (estafilococos,
corinebacterias), por lo que se considera como fuente de
infeccin y vehculo de
transmisin de microorganismo. Por lo tanto antes de la colocacin
del vestido de
ciruga, se indica el uso del gorro para prevenir la cada de
partculas
contaminadas en el vestido, adems deber cambiarse el gorro
si
accidentalmente se ensucia.
Uso de mascarillas o tapabocas: Con esta medida se prev