Electromedicina

Abstract— En la actualidad los avances científicos han sido de gran índole y tienen a interrelacionar las distintas áreas del conocimiento con la tecnología. Esta redacción va dirigido con el fin de realizar un breve estudio sobre la electrónica aplicada a la medicina, esencialmente se va a enfocar en el aparato llamado marcapasos, sus partes, fundamentos que la constituyen así como la obtención de conclusiones sobre la mejor tecnología aplicada a un marcapasos y últimos avances .

Index Terms— Electrodos, Marcapasos, ritmo, frecuencia cardiaca.

INTRODUCCION

E

ste documento describiremos al marcapasos, el marcapasos es un aparato electrónico generador de impulsos que excitan artificial y rítmicamente el corazón con baja energía, cuando los marcapasos naturales del corazón no pueden mantener el ritmo y la frecuencia adecuados. Además los electrodos del sistema de marcapasos no solo envían corriente al corazón sino también registran la actividad eléctrica propia del corazón, monitorizan la actividad eléctrica cardiaca espontánea, y según su programación desencadenan impulsos eléctricos o no.

Antecedentes historicos del marcapasos

Hyman fue el primero que estimuló el corazón con un generador de impulsos externo (que cargaba manualmente con una manivela) mediante unos cables transtorácicos hasta el corazón, pero fue el Dr. Senning, en 1958, quien inició la estimulación cardiaca con el marcapasos tal como se entiende hoy día, con el generador de estímulos implantado dentro del cuerpo. Las primeras pilas utilizadas fueron de níquel-cadmio, que sustituidas posteriormente por las de mercurio-zinc y finalmente por las de litio, consiguiéndose un tamaño mucho más pequeño.

Otro paso muy importante fue la aparición de los circuitos integrados en sustitución de los transistores, que además de reducir el tamaño han permitido la programación del marcapasos desde el exterior. Actualmente los marcapasos son muy sofisticados, incluyendo un microprocesador, permitiendo medir y programar un gran número de parámetros1.

Marcapasos: constitución, tipos y principios

Principios Cardíticos.-

El corazón tiene un marcapasos fisiológico, el nódulo sinusal, situado en la pared de la aurícula derecha, que genera impulsos eléctricos de forma autónoma. Estos impulsos se transmiten al nodo aurículoventricular y sistema de Purkinge, produciéndose la despolarización de los ventrículos y la contracción muscular de los mismos. Pero cuando este sistema de conducción no funciona bien, puede ser necesaria la colocación de un marcapasos1.

Constitución elementos principales.-

El marcapasos consta de un generador de impulsos y catéteres con superficies expuestas (electrodos.) El generador tiene una batería cuya función es aportar corriente eléctrica suficiente para la estimulación de las fibras miocárdicas. Actualmente se usan baterías de Litio que permiten mayor duración, confianza y predicibilidad de su agotamiento. Consta también de un oscilador que se encarga de que el estimulo entregado dure intervalos de tiempo breves y a una frecuencia acorde a la programación1.

Tipos.-

Marcapasos temporales

El generador no está implantado en el paciente, pueden ser:

Transcutáneos (generalmente incluidos en algunos desfibriladores): los electrodos se colocan sobre la piel, uno en la parte anterior del tórax (electrodo negativo) y otro en la espalda (electrodo positivo, rojo)

Intravenoso (endocavitario): los electrodos son colocados a través de una vía central hasta contactar con el endocardio.

Transtorácico: los electrodos son directamente colocados en las paredes auricular y/o ventricular durante la cirugía, que se conectan a un generador externo.

• Transesofágico: se coloca un electrodo en esófago y otro precordial. Es una técnica difícil, y sólo se usa para el diagnóstico de taquicardias.

Marcapasos permanentes

El generador se implanta subcutáneamente.

• Transvenosos: los electrodos se colocan a través de una vena subclavia y se implantan en aurícula y /o ventrículo derecho. El generador se coloca subcutáneo en la región infraclavicular. Se usa más en niños mayores.

• Internos: los electrodos se colocan directamente en la pared auricular y/o ventricular, el generador se coloca subcutáneo en la pared abdominal. Se usa más en lactantes y en niños pequeños.

Parámetros y valores que maneja el marcapasos

Tabla 1: Codificacion de modelos de marcapasos

Tabla 2: Parámetros de los marcapasos

PARAMETROS DETALLADOS

1ª Intensidad o amplitud (OUT-PUT). Es la intensidad del estímulo eléctrico generado por el marcapasos. Su valor ha de ajustarse para que sea capaz de despolarizar el miocardio (en el monitor veremos una espiga seguido de una onda eléctrica). En los modelos externos puede verse un indicador que señala el estímulo (“PACE”). Su valor suele programarse entre 1 y 20 miliamperios.

2ª Sensibilidad. El marcapasos reconoce la actividad eléctrica espontánea del corazón desde un umbral que nosotros programamos, que se denomina sensibilidad y se expresa en milivoltios. Normalmente se programa un valor menor de 6 milivoltios, y en los dispositivos externos puede apreciarse una señal luminosa que indica la detección de la actividad eléctrica espontánea del paciente (“SENSE”).

3ª Frecuencia. Es la frecuencia de estimulación programada del marcapasos, si la frecuencia cae por debajo de ese valor, el marcapasos comienza a entrar. Depende de la edad y se puede ir subiendo si queremos que el niño esté con frecuencias cardíacas mayores de las conseguidas con los inotrópicos, comprobando así el efecto de frecuencias mayores en el gasto cardíaco.

4ª Intervalo aurículo-ventricular. Es el tiempo en milisegundos entre la estimulación auricular y la ventricular. Debe cambiarse según la frecuencia programada en el marcapasos, algunos marcapasos la ajustan automáticamente. Entre 50 y 300 milisegundos.

5ª Seguimiento auricular. Es la capacidad del marcapasos de estimular el ventrículo después de una onda auricular espontánea, una vez transcurrido el intervalo A-V programado.

imagines explicativas de los marcapasos

Figura1: electrodo bipolar ventricular

Figura2: marcapaso APEX 4000+ bicameral.

Figura 3: Ubicación de los electrodos en el Corazón

Marcapasos: circuitos y limitaciones

• Aplicar algoritmos

• Estimular (1 o ambas cámaras)

• Sensar la señal de paciente (1 o ambas cámaras)

• Ajustar los parámetros de acuerdo a las necesidades del paciente

• Cambiar la frecuencia de estímulo de acuerdo a las necesidades del paciente

• Hacer medidas (tiempo, voltaje)

• Almacenar información

Limitaciones

Espacio

Fuente de energía

Confiabilidad

Fuente de Energía.-

• Actual: Pilas de litio-yodo - Excelente densidad de carga por unidad de peso y volumen, descarga propia despreciable

• Capacidad de pilas de Marcapasos - baja debido a su reducido tamaño

• Contra de pilas de litio-yodo - alta impedancia de salida

Figura 4: Circuito de la Fuente

Figura 5: Diagrama de Circuito de estímulo para amplitudes entre 0 y 2 VDD

Conclusion

Podemos decir que la tecnología avanzado considerablemente con lo que hemos logrado acoplar varias Áreas del conocimiento, logrando solucionar varios problemas que para el ser humano había causado grandes perdidas, correspondientes al uso de precarios métodos de prevención de patologías cardiacas, debido a esto las ciencias tecnológicas a mano con la electromedicina, han llegado a dar parte de la solución de dichas afecciones, mediante aparatos electrónicos como por ejemplo el marcapasos, un aparato de dimensiones muy pequeñas pero que ha tenido mucho valor en diferentes personas que la han utilizado o que han tenido familiares muy cercanos que la utilizan, dando así una esperanza a los pacientes y ofreciéndoles una mejor calidad de vida

El marcapasos un aparato electrónico generador de impulsos que excitan artificial y rítmicamente el corazón, logrando asi que el corazón funcione correctamente.

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Marcapasos capitulo 64 Autor Maria del Mar Pulido Alonso (e-mail: r.llorentep@cafmadrid.es).

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