DISEÑO Y SIMULACIÓN DE UN SOPORTE...

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.

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.

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.

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.

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.

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

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

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

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

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.


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


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.


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.


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.

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.


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.


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


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.


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.


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.

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.


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

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