diseño de ventiladores mecánicos
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MSc.Ing.DanielThevenet CursodeIngenieríaBiomédica-2017
CursodeIngenieríaBiomédicaFacultaddeIngeniería-UniversidaddelaRepública
Montevideo-Uruguay2017
DiseñodevenIladores
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Introducción
MSc.Ing.DanielThevenet CursodeIngenieríaBiomédica-2017
Ejercenpresión(consideradaposiIva)venciendolasresistenciasinspiratoriasdelasvíasaéreasylasfuerzaselásIcasdelospulmonesylacajatorácicadurantelafaseinspiratoria.LaexhalaciónserealizaenformapasivapermiIendoalpacienteliberarelaireinspiradoporlaspropiasfuerzaselásIcasdelacajatorácica.EsteprocesoserepitecíclicamentesusItuyendoasílarespiraciónnaturalporunaasisIdamecánicamente.
VenIladores
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Introducción
MSc.Ing.DanielThevenet CursodeIngenieríaBiomédica-2017
LainterfazentreelvenIladoryelpacienteesunpardetubosplásIcoscorrugadosunidosporunapiezaen“Y”enelextremodelpaciente.Deestamaneraelgasinspiradocirculadesdeelequipohaciaelpacienteporunodeloscorrugados(ramainspiratoria)yelgasexhaladoporelpacientecirculahaciaelrespiradorporelotrocorrugado(ramaespiratoria).
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Introducción
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VenIladoresdeúlImageneración
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Introducción
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- Ac#vos(calderas):Generancaloryhumedadparaacondicionarelaireinspirado. -Grancapacidaddeaportedecaloryhumedad -EfecIvosenpacientesconhipotermia -Principalmenteusadoenpacientesneonatales
- Pasivos(intercambiadoresdecaloryhumedad–HME)
ReIenenelcalorylahumedadexhaladaporelpacienteparacalefaccionaryhumidificarelaireinspirado. -Descartables(norequierenesterilización) -FácilesdeuIlizar -Evitacontaminaciónyriesgobacteriológico -Principalmenteusadoenpacientesadultosypediátricos
Humidificadores
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Introducción
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HumidificadoresacIvos
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Introducción
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Humidificadorespasivos
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Introducción
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DiagramageneraldeunvenIlador
BloqueneumáIco
Bloqueelectrónico
Alimentación
eléctrica
Baterías
Interfazconelusuario
Gasesdealta
presión
Interfazcon
elpaciente
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BloqueneumáIco(inspiratorio)
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Reguladordepresión
Sensordeflujo
FiltrodePar_culasyagua
Válvulaunidireccional
Sensordealtapresión
Válvuladecontroldeflujo
Aire
Reguladordepresión
Sensordeflujo
Filtrodepar_culas
Válvulaunidireccional
Sensordealtapresión
Válvuladecontroldeflujo
Oxígeno
Válvuladelibrerespiración
Sensordeoxígeno
Válvuladealiviodepresión
Sensordepresióninspiratoria
Ramainspiratoria
Sensordeflujo
Aire
O2
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BloqueneumáIco(espiratorio)
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Ramaespiratoria
VálvulaespiratoriaSensordeflujo
Sensordepresión
Salidaalambiente
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Reguladoresdepresión
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- Elgasaaltapresiónesdetenidoporelobturador.- AmedidaquesegiralaperillaensenIdohorario
éstaejercepresiónsobreeldiafragmayelobturadorpermiIendoelpasajedelgas.
- Elgasingresaalarecámarayejercepresiónsobreeldiafragmahastaequilibrarlafuerzaejercidaporelresorte.
- Elgasescapaporlasalidamanteniendoelequilibrioeneldiafragma.
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Sensoresdeflujo
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- Hilocaliente
- Presióndiferencial
Tecnologías
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Válvulasdecontroldeflujo
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- Válvulasproporcionales(corriente-flujo)- Unaovariasenparalelo- AptasparaAireyOxígeno- Velocidadderespuestamedidapor“ProductoPresiónTiempo”(PTP):áreabajolacurvaPresión-Tiempoenlosprimeros300ms.
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Sensoresdeoxígeno
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Ventajas:- Máseconómico- Másrobustofrenteavibraciones- Menosinterferenciacruzadacon
otrosgases(NO,NO2,etc.)
Ventajas:- Noseagota(vidaúIlmuysuperior)- Norequierecalibraciónperiódica- Mayorvelocidadderespuesta
Galvánicos ParamagnéIcos
vs.
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Sensoresdeoxígeno
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- ElgasmedidodifundeatravésdeunamembranasintéIcaysedisuelveenunelectrolito.
- ElelectrolitoconIene2electrodosqueestánconectadosaunaredderesistencias.- LaproporcióndeoxígenodisueltoesreducidaenelelectrodoacIvo(cátodo)yla
oxidaciónsellevaacaboenelelectrodocomplementario(ánodo).- Lacorrienteiónicaresultantederivaenunacorrienteeléctricaexterna
proporcionalalaconcentracióndeoxígeno.- Ladifusióndelasmoléculasdegasesunprocesodependientedelatemperatura.
Paracompensarlo,lacorrienteesconverIdaaunvoltajeatravésdetermistores.
SensoresGalvánicos
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Sensoresdeoxígeno
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SensoresParamagnéIcos - DosesferasdevidriorellenasconnitrógenopendenenpresenciadeuncampomagnéIconouniforme.
- LasmoléculasdeO2(gransuscepIbilidadmagnéIca)sonatraídasporelcampomagnéIcoalterandolaposicióndelasesferas.
- Dichadesviaciónesdetectadaporunfotodiodoatravésdeunespejosolidarioalasesferas.
- LaluzcaptadaesconverIdaacorrienteyrealimentadaaunaespirafijaalasesferasrecuperandolaposicióninicial.
- DichacorrienteesproporcionalalaconcentracióndeO2yesconverIdaatensión.
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Válvulaespiratoria
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- Cierraelcircuitodurantelainspiración.- Abreelcircuitodurantelaespiración.- PermitecontrolarelniveldePEEP.- Generalmenteincluyenunsensordeflujoespiratorio.- Puedendisponerdeunatrampadeaguaparaevitar
acumulacióndeaguaporcondensación.- Puedensercalefaccionadasono.
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Bloqueelectrónico
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FuentedepoderDistribucióndepoderycargador
debaterías
CPUControldevenIlación
MonitorizacióndevenIlación
Válvulas
Interfazconusuario
ConecIvidad(RS232,RS485,
Ethernet,USB,etc.)
Sensores
BateríasAlimentación
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Calibraciones
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Lascalibracionessonnecesariasparaajustarvariacionesenelsuministrodegasesyentrecomponentesmismos.Componentesquerequierencalibraciones:
- Reguladoresdepresión- Válvulasdecontroldeflujo- Sensoresdeflujo- Sensoresdepresión- SensordeO2
0
2
4
6
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Seguridad
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- Alarmasvisualesyaudibles(normaISO/IEC60601-1-8)- Válvuladesobrepresión(aliviodepresión,pressurereliefvalve)- Válvuladelibrerespiración(freebreathingvalve)- Normasdeseguridadeléctrica(ISO/IEC60601-1,ISO80601-2-12)(fugas,
interferenciasrecibidasygeneradas).- Watchdogentreplacas.- Comprobacióndesistemaantesdecadapaciente(fugas,audio,operación
deválvulasysensores,baterías,esImacióndecomplianceyresistencias)
Elementosnecesariosatenerencuenta
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Complementos
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- Interfazdesokwareamigableydefácilaprendizajeparaelusuario.- DisponibilidaddemodosvenIlatoriosconvencionalesynoconvencionales.- VenIlaciónnoinvasiva(compensacióndefugas).- Herramientasdesokwareparaelusuario(mecánicavenIlatoria,gráficas,
tendencias,registrosdealarmas,etc.).- PantallastácIles(mulItouch).- ConecIvidad(exportacióndedatos(HL7)).- Diseñodefácillimpieza.- EstéIca.
CaracterísIcasqueaportan
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Serviciotécnico
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- MantenimientoprevenIvo(costos,kits,etc.).
- Diseñopensadoparaserviciotécnico.
- HerramientasdediagnósIco(logsdeerrores,sokwareparamanejodeválvulasylecturasdesensores,etc.)
Aspectosimportantes
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Gracias
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