Diseño de un Separador quirúrgico para operaciones de ...

Universidad Central “Marta Abreu”de Las Villas Facultad de Ingeniería Mecánica

Departamento de Mecánica Aplicada y Dibujo

Trabajo de Diploma

Diseño de un Separador quirúrgico para operaciones de Colecistectomía abierta

Autor: Yoanky Rodríguez Betancourt Tutores: Dr. Ing. Feliberto Fernández Castañeda Dr. José Reinaldo Piñeiro Gómez Especialista 1er grado en Medicina interna verticalizado a

terapia intensiva

“Año de la Revolución Energética en Cuba”

Santa Clara, Julio 2006

Pensamiento

“…el hombre vale, no por sus títulos de familia ni por lo que hereda, sino por lo que por si

propio hace y conquista”

José Martí

Dedicatoria

Que me han orientado en la vida con su ejemplo, sacrificio y dedicación.

Agradecimientos Para el Dr. José Reinaldo Piñeiro Gómez que sin su ayuda no hubiese sido posible este trabajo, para el Dr. Feliberto Fernández Castañeda por su apoyo como tutor, y como persona con quien pude compartir ideas muy utiles para este trabajo. Gracias.

A mis padres porque de ellos siempre estare agradecido.

A mi hermano Yoandy Rodríguez Betancourt por estar a mi lado estos 5 años.

A mi familia por su apoyo y dedicación.

A Jeily y Vladimir por su ayuda.

A mis amigos por su incondicionalidad.

A todas las personas que de una forma u otra han contribuido al desarrollo de este trabajo.

A todos los profesores de la Facultad, que sin ellos no hubiese sido posible este momento.

A la Revolución, por facilitarme la oportunidad de estudiar y formarme como profesional.

A todos ¡MUCHAS GRACIAS!

Yoanky Rodríguez Betancourt.

RESUMEN

RESUMEN:

Para facilitar el trabajo de los cirujanos en las operaciones de Colecistectomía abierta, en el mundo se

emplean diferentes tipos de separadores quirúrgicos con diversas tecnologías y precios. En Cuba que se

dificulta el acceso a estas tecnologías por las restricciones impuestas por el bloqueo por lo que emplean

fundamentalmente separadores dinámicos para este tipo de intervención quirúrgica, los cuales

presentan limitaciones.

Específicamente el Hospital “Celestino Hernández Robau”, de Santa Clara presenta dificultades en el

uso de estos instrumentales, ya que los empleados en la actualidad son separadores dinámicos

adaptados a las operaciones de colecistectomía abierta, que necesitan del esfuerzo manual del cirujano

y sus asistentes. Además el instrumental existente debido al deterioro por los años de uso encuentra en

un estado crítico, y requiere ser sustituido.

La solución a esta problemática se encuentra en el desarrollo de un nuevo separador adaptado a las

condiciones del país. En el presente trabajo se describe el diseño de un Separador estático para

operaciones de Colecistectomía abierta, que permite superar las limitaciones de los empleados en el

Hospital, adaptando sus posibilidades a las necesidades actuales de los hospitales cubanos. Además se

exponen las ventajas que presenta el instrumental desarrollado que pudiera posibilitar la sustitución de

importaciones y contribuir así al desarrollo sostenible del país.

ABSTRACT

ABSTRACT:

To facilitate the work of the surgeons in the operations of open Cholecystectomy, there exist different

types of surgical separators in the world with diverse technologies and prices. In Cuba, due to the

access to these technologies is hindered by restrictions imposed by the blockade they use dynamic

separators fundamentally for this kind of surgical intervention, which present limitations.

Specifically the Hospital "Celestino Hernández Robau" of Santa Clara presents difficulties in the use of

these instruments since the ones used at the present time are dynamic separators adapted to the

operations of open cholecystectomy that need of the surgeon's manual effort and their assistants. Also

the instruments existent, due to the deterioration for the time of use are in a critical state, require to be

substituted.

The solution to this problem is in the development of a new separator adapted to the conditions of the

country. In this work the design of a static Separator is described for of open Colecistectomy surgeries

that allows to overcome the limitations of the existing ones in the Hospital, adapting their possibilities

to the current necessities of the Cuban hospitals. The advantages are also exposed and it could facilitate

the substitution of imports and contribute to the sustainable development of the country.

Índice Pág. Introducción…………………………………………………………………........... 1 CAPITULO I: Surgimiento de la Cirugía, desarrollo actual del instrumental

quirúrgico.………………………………..………………………………………… 4

1.1 Antecedentes e historia de la cirugía en el mundo....………………………........... 4 1.2 Avances recientes en las técnicas quirúrgicas ……………………………….......... 6 1.3 Breve historia de la cirugía en Cuba………………………………………….......... 6 1.4 Instrumental para cirugía ….…………………………………………………......... 7 1.5 Los separadores quirúrgicos, sus principales fabricantes y modelos……………… 8 1.5.1 Empresa Thompson Surgical Instruments (EEUU)…...…………………............... 9 1.5.2 Empresa Ansabere Surgical (España)……………………………..………............. 10 1.5.3 Empresa Gebrüder Martin GmbH & Co. KG (Alemania)…………………………. 11 Conclusiones parciales…………………………………………………………..… 12 1.6 Costos de los Separadores quirúrgicos…………………………………...……….. 13 1.7 Problemática de los separadores quirúrgicos en el territorio central del país……... 14 Conclusiones Parciales…………………………………………………………..… 15 CAPÍTULO II: Diseño de un Separador quirúrgico operaciones para de

Colecistectomía abierta……………………………………………………………..

16 2.1 Descripción del nuevo instrumental desarrollado……………………………......... 17 2.2 Caracterización de las piezas que conforman el Separador para Colecistectomía

abierta………………………………………………………………………………

19 2.3 Criterios de selección del material a emplear en la construcción del Separador

para la cirugía de Colecistectomía abierta………………………………..………...

24 2.4 Criterios ergonómicos en el diseño del Separador quirúrgico……………..………. 26 2.4.1 ¿Qué es un producto ergonómico?............................................................................ 27 2.4.2 Características ergonómicas que presenta el diseño del Separador para la cirugía

de Colecistectomía abierta…………………………………………………………. 27

2.5 Mantenimiento y control del instrumental quirúrgico diseñado…………………… 29 2.5.1 Principios básicos a tener en cuenta durante la explotación del instrumental

diseñado…………………………………………………………………………….

29 2.5.2 Mantenimiento preventivo para el instrumental diseñado ……..………………….. 30 2.5.3 Mantenimiento reparativo para el instrumental diseñado …..………………........... 30 2.5.4 Control e inventario de las partes del instrumental………………………………... 30 Conclusiones parciales…………………………………………………………….. 31 Conclusiones generales…………………………………………………………….. 33 Recomendaciones………………………………………………………………….. 34 Bibliografía……………………………………………………………………….... 35 Anexos……………………………………………………………………………... 37

INTRODUCCIÓN 1

INTRODUCCIÓN:

La cirugía es una ciencia aplicada tanto en animales como en los seres humanos, con el fin de aliviar o

mejorar el cuerpo de algunas patologías presentes en el organismo. Específicamente la cirugía humana

tuvo que esperar varios ciento de años para llegar al nivel de desarrollo alcanzado en la actualidad en el

mundo.

Se tienen evidencias de intervenciones quirúrgicas realizadas por el hombre que datan de cientos de

miles de años atrás. Todas las civilizaciones que existieron en la antigüedad realizaron algún que otro

aporte a la causa de la cirugía como ciencia, unas con mayor destaque que otras.

El hombre antiguo practicaba la medicina, y dentro de ella la cirugía, de forma muy ligada a la religión,

lo cual la limitaba su desarrollo como una ciencia, y así impedía el surgimiento de la cirugía como una

rama de la medicina. Los traumas provocados por las guerras ocurridas a lo largo de la historia de la

humanidad influyeron grandemente en el desarrollo la medicina quirúrgica y ortopédica, y con ello se

abrió el camino al pleno surgimiento de la cirugía como ciencia.

Entre los avances de la cirugía, también fueron desarrollándose y perfeccionándose instrumentos y

médicos para mejorar y facilitar los trabajos en el quirófano. En ello la mecánica en específico el

diseño mecánico juega un papel fundamental, con lo cual se desarrollan instrumentos de las más

complejas formas y diseños, en función de las necesidades encontradas en la práctica.

Dentro de los dispositivos desarrollados para la cirugía, se encuentran los Separadores quirúrgicos.

Los mismos son instrumentos auxiliares empleados para separar las paredes de las incisiones y ampliar

el campo quirúrgico, facilitando con ello la labor del cirujano. Estos instrumentales que pueden ser

estáticos y dinámicos han evolucionado a lo largo del tiempo y mejorados, existiendo en la actualidad

Empresas en el mundo dedicadas al diseño y fabricación de estos elementos que presentan tecnologías

muy avanzadas.

INTRODUCCIÓN 2

Específicamente para la cirugía de colecistectomía abierta en el mundo se emplean diferentes tipos de

separadores quirúrgicos con diversas tecnologías y precios. En Cuba se utilizan fundamentalmente

separadores dinámicos para este tipo de intervención quirúrgica, los cuales presentan sus limitaciones

que dificultan el proceso operatorio.

En el territorio central del país, y en particular, en el Hospital “Celestino Hernández Robau”, de Santa

Clara presentan dificultades con la utilización de estos instrumentales, ya que los empleados en la

actualidad son separadores dinámicos adaptados a las operaciones de colecistectomía abierta o

tradicional, que necesitan del esfuerzo manual del cirujano y sus asistentes. Además el instrumental

existente producto de los años de uso continuado se encuentra en un estado crítico, y requiere ser

sustituido.

A lo antes expuesto debe agregarse que el centro no cuenta con otros instrumentales más novedosos

para este tipo de cirugía existente en el mundo, donde se facilite el trabajo del cirujano y haga más

eficiente el desarrollo del procedimiento operatorio. En ello incide las limitaciones de su compra en

algunos mercados importantes debido a las restricciones del Bloqueo impuesto por los Estados Unidos

a Cuba, que impiden la adquisición de otras tecnologías más avanzadas.

Teniendo en cuenta la problemática planteada, se constata la necesidad de hallar una solución a la

misma, la cual podría estar en la introducción de un nuevo diseño de separador quirúrgico para

operaciones de Colecistectomía abierta, a partir de las exigencias planteadas por los cirujanos, pero con

una serie de modificaciones en función de acomodar sus posibilidades a las condiciones existentes en

los hospitales cubanos, para este tipo de patologías. Además esto permitiría sustituir importaciones y

contribuir de esta forma al desarrollo sostenible del país.

Por tanto surge así como hipótesis del trabajo la siguiente:

Es posible mediante el diseño de un nuevo Separador quirúrgico estático para operaciones de

colecistectomía abierta que permita la ampliación del campo operatorio y contribuya a facilitar la labor

del cirujano mejorando con ello el desarrollo de las técnicas quirúrgicas en hospitales de Villa Clara.

INTRODUCCIÓN 3

Para corroborar dicha hipótesis se estableció como objetivo general del trabajo el siguiente:

Desarrollar el diseño de un nuevo separador quirúrgico estático, para la realización de las operaciones

de Colecistectomía abierta que supere las limitaciones que se presentan en la actualidad en el Hospital

“Celestino Hernández Robau” con el instrumental existente.

Como objetivos específicos se plantean los siguientes:

• Hacer un estudio de las técnicas e instrumentales utilizados en el mundo para la cirugía

abdominal profundizando en los separadores quirúrgicos que se emplean en operaciones de

Colecistectomía abierta con vista a su perfeccionamiento.

• Diseño de un nuevo separador quirúrgico estático adaptado a las condiciones del pais que

supere las limitaciones que presentan los instrumentales existentes en el Hospital “Celestino

Hernández Robau” para este tipo de cirugía.

CAPITULO I: Surgimiento de la Cirugía, desarrollo actual del instrumental quirúrgico

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1.1 Antecedentes e historia de la Cirugía en el mundo

La cirugía es formalmente una práctica en la que la mano (del griego "quiros") aparece como un

ingrediente esencial del acto quirúrgico. La operación es un acto agresivo para el paciente, con fines

beneficiosos y pretende, dentro de lo posible, que la inevitable agresión sea minimizada al máximo

(angustia, respuesta biológica: dolor, hemorragia, infección) etc. y que, al mismo tiempo, cumpla sus

objetivos.

En su historia, la cirugía y la sociedad se han ejercido una influencia mutua, esta situación persiste

actualmente. Es por ello por lo que la intervención quirúrgica exige una continua reflexión, acerca de lo

que el médico cirujano ha hecho en cada momento histórico y las razones para ello. En la Tabla 1 se

muestra una síntesis que resume la historia de la cirugía.

Tabla 1: Historia de la cirugía

PREHISTORIA • Imitación de los animales

• Separación lesiones externas e internas.

MUNDO CLÁSICO

• Galeno

• Cirugía a lesiones externas.

• Medicina a lesiones internas.

ALTA EDAD MEDIA:

SIGLOS V-XIII

• Cirujanos barberos no formados.

• La cirugía no se estudia en la Universidad.

BAJA EDAD MEDIA:

SIGLOS XIII-XV

• Albucassis

• Al-Safra

• Médicos educados en las universidades.

SIGLOS XV-XVIII

• Desarrollo cirugía moderna.

• Barroco: Avances en Anatomía, Fisiología y Patología.

• Ilustración: J. Hunter convierte cirugía en ciencia.

• España: Creación de los Reales Colegios de Cirugía.


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SIGLOS XIX-XX

• Enseñanza de la Cirugía en la Universidad.

• Unificación de médicos y cirujanos.

• Avances en:

o Antisepsia.

o Hemorragias.

o Anestesia.

o Cirugía de cavidades.

En la Tabla 2 se muestran los grandes descubrimientos del hombre que han permitido los avances en el

campo de la cirugía, en el desarrollo de métodos, técnicas, procedimientos e instrumentales que han

facilitado las intervenciones quirúrgicas. [12].

Tabla 2: Hitos en la historia de la cirugía (siglos XIX-XX).

ANESTESIA

• W.G. Morston (éter)

• Trendelenburg (intubación endotraqueal)

• Empleo de curarizantes.

ASEPSIA-ANTISEPSIA

• Semmelweiss (inicio antisepsia)

• Lister (ac. Fénico).

• E. Von Bergmann (esterilización vapor)

• Mickuliz (gorro, mascarilla y guantes de algodón).

• Halstedt (guantes de goma)

HEMORRAGIA

• Pinzas hemostáticas.

• Conocimiento coagulación y fibrinolisis.

• Descubrimiento de los grupos sanguíneos.

• Inicio de las transfusiones.

CIRUGÍA DE CAVIDADES

• Cirugía Digestiva à Billroth

• Cirugía Endotorácica à Sauerbruch

• Cirugía Cardiovascular à Rehn, Trendelemburg.

• Neurocirugía à Broca, Von Bergmann.

• Endocrinocirugía a Kocher, Cushing.


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1.2 Avances recientes en las técnicas quirúrgicas

El tratamiento y la preparación preoperatoria de los pacientes ha alcanzado un avance importante, que

repercute en el éxito del conocimiento quirúrgico. Por ejemplo el diagnóstico de lesiones profundas se

ha visto simplificado con el uso de nuevas técnicas como el TAC (Tomografía Axial Computerizada) o

escáner. También han mejorado mucho los métodos de anestesia quirúrgica, incluyendo la anestesia

raquídea (epidural o intradural). Por otra parte, la introducción de los antibióticos ha reducido la

incidencia de complicaciones infecciosas de la cirugía. La hemorragia y la dehiscencia de la herida tras

la cirugía son cada vez menos frecuentes debido a la mejoría de las técnicas quirúrgicas y al avance en

los materiales de sutura.

Las técnicas quirúrgicas actuales permiten realizar operaciones que hace sólo unos años eran

consideradas imposibles. Un ejemplo es la operación del estribo o estapedectomía, en la que se

exponen los huesecillos del oído medio para corregir un defecto denominado sordera de conducción.

La cirugía se realiza en una zona tan pequeña que el cirujano debe ver su trabajo a través de un

microscopio especial. El estribo, uno de los huesecillos que transmite las vibraciones del sonido hacia

el oído interno, se sustituye por un tubo de plástico fino o por una pieza de alambre de acero

inoxidable.

El uso de robots en las intervenciones quirúrgicas, iniciado a mediados de la década de 1990, ha

supuesto un gran avance y ha permitido el desarrollo de la “telecirugía”. En septiembre de 2001 se

realizó la primera operación quirúrgica a distancia utilizando un robot que, dirigido por un cirujano en

Nueva York, operó de vesícula biliar a una paciente situada en un hospital de Estrasburgo (Francia), a

unos 7.000 km de distancia. [3]. En todos estos logros el desarrollo de instrumentales y dispositivos

quirúrgicos ocupan un lugar importante.

1.3 Breve historia de la cirugía en Cuba

La cirugía en Cuba, aunque existieron antecedentes marca un hito importante en su evolucion en el

siglo XIX donde se destacan varios cirujanos entre ellos el doctor Nicolás José Gutiérrez, que practicó

la primera litotricia en 1828, realizó las primeras ligaduras de las arterias femorales e iliaca interna, así

como la talla hipogástrica; que constituían verdaderas proezas en aquellos tiempos. También se

distinguió en igual época el doctor Fernando González del Valle. En 1822 el doctor Tomás Monte de


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Oca realizó la primera herniorrafía. Pasaron esos primeros años del siglo sin grandes avances, pues aún

no había llegado la época de la antisepsia y la asepsia quirúrgica y llegamos a fines del mismo en que

los doctores Raimundo Menocal y Gabriel Casuso, emplearon la practica de la esterilización

quirúrgica.

De aquellas décadas merece destacar también al doctor José A Presno que introdujo la anestesia

raquídea en Cuba, los doctores Plasencia, Duplesia, Varela Zequeira, Domínguez Rodan, Enrique

Fortún constituyeron los más elevados exponentes de la cirugía.

Merece especial mención el doctor Joaquín Albarran (1860-1912), cubano, que después graduarse en

Barcelona cursó sus estudios en Paris, donde tras brillante carrera llegó a desempeñar la cátedra de

Urología, desde la cual su nombre y fama se proyectan universalmente. Se realizan entonces con éxitos

las grandes intervenciones abdominales y a partir de los primeros años del siglo XX, los avances de

todo orden se suceden en las diversas ramas de nuestra ciencia; se organizan las especialidades, de

Urología, Ginecología, Ortopedia, Anestesiología, Neurocirugía y últimamente la Cirugía

Cardiovascular.

El triunfo sobre la infección y el dolor y los grandes conocimientos logrados en la fisiología y la

bioquímica han permitido a la cirugía penetrar con seguridad en todas las cavidades. Las delicadas

estructuras del sistema nervioso central, el contenido de la caja torácica, inclusive el corazón, todas las

vísceras del abdomen y pelvis sin excepción son hoy campos seguros para las actividades de los

cirujanos.

Las intervenciones directamente sobre corazón abierto, que se podría detener a voluntad y después

poner en marcha; con tal procedimiento se logra ocluir comunicaciones anómalas, corregir estenosis e

insuficiencia valvular y otras; y así se llega a la actualidad en que la cirugía cubana marcha a la

vanguardia entre los países subdesarrollados y obtiene resultados solo alcanzados por paises

desarrollados [7].

1.4 Instrumental para cirugía

Del análisis de la bibliografía consultada y del estudio realizado se obtuvo que los instrumentales

quirúrgicos, de acuerdo con la función que cumplen, se dividen en:


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• Instrumental de diéresis: Se utiliza para cortar o divulsionar los tejidos, y llegar al plano

quirúrgico propuesto. Se subdivide en elementos para diéresis propiamente dicha y en materiales de

disección. Dentro de los Instrumentos para disección de tejidos duros se encuentran: cizallas,

gubias, escoplos, costótomos, perforadores y legras, curetas y sierras.

• Instrumental para hemostasis: Sirven para coger los vasos que van a ser ligados o cauterizados.

Existen varios tipos de pinzas hemostáticas como las Mosquito, Kocher, Kelly, Pean y Adson, entre

otras.

• Instrumental para prensión: Se divide en dos grupos: móvil o elástico y fijo. En el primero se

incluyen las pinzas de disección, cuyo extremo libre y prensil se modifica de acuerdo con su

finalidad. En el segundo, se encuentra el material utilizado para aislar campos operatorios, como

las pinzas de Backhaus o para aislar y mantener fijos los tejidos, como las Allis.

• Pinzas atraumáticas Allis: Los extremos tienen dientes en red, que le otorgan una prensión segura

del tejido. Solo se las debe usar para prender tejido conectivo y planos duros, nunca para sujetar la

piel o para asir órganos huecos como el estómago. El efecto aplastante de esta presión es

excesivamente traumático para esos tejidos delicados.

• Separadores para exposición: Se utilizan para dar una mayor apertura al campo quirúrgico;

pueden ser dinámicos como los Farabeuf, Wolkman, Doyen o Senn o estáticos como los de Balfour,

Sullivan o Finochietto. El principal inconveniente de los separadores manuales es que requieren

un asistente para separar el tejido a mano. Los separadores automáticos tienen la ventaja de

mantener los tejidos separados una vez colocados, sin el auxilio de ningún asistente. El separador

de costillas Finochietto para cirugía torácica y el separador Balfour para cirugía abdominal son

fuertes y muy efectivos. Actualmente se están desarrollando los llamados separadores mecánicos,

caracterizándose esencialmente por ser muy cómodos para el cirujano.

• Instrumental para síntesis: Permiten restablecer la continuidad de los tejidos y transportar la

aguja a través de los tejidos, estos son las agujas y los porta agujas [3].

1.5 Los separadores quirúrgicos, sus principales fabricantes y modelos.

Los separadores para exposición se destacan entre los instrumentos de cirugía imprescindibles a la hora

de realizar la mayoría de las intervenciones quirúrgicas, y en este campo se avanzan rápidamente los

Separadores quirúrgicos. El desarrollo de este tipo de instrumental comenzó con gran fuerza en los

últimos 50 años, alcanzándose grandes logros en los nuevos diseños y prototipos, los cuales centran su


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atención en lograr que el instrumental resulte lo mas cómodo posible para el cirujano en su empleo y

cada vez menos agresivo para el paciente.

En el mundo existen empresas dedicadas a la investigación y desarrollo de este tipo de instrumental

para cirugía, las cuales tienen tradición y reconocimientos en sus productos. Las mismas presentan

diferentes tecnologías de fabricación, destacándose la variedad de su diseño y su alto desarrollo

tecnológico, entre las más destacadas a nivel mundial se encuentran algunas como las mostradas en la

Tabla 3.

Tabla 3: Principales productores de Separadores

Empresa Pais

Thompson Surgical Instruments EEUU

Omni-Track EEUU

Ansabere Surgical España

Gebrüder Martin GmbH & Co. KG Alemania

1.5.1 Empresa Thompson Surgical Instruments (EEUU):

Esta Empresa es una de las principales en el mundo en el desarrollo y fabricación de los Separadores

quirúrgicos. Fue fundada por el Dr. Richard C. Thompson, que desde su trabajo como anestesista pudo

presenciar durante las operaciones las diferentes técnicas empleadas que resultaban incomodas tanto

para el paciente como para el cirujano. Lo que le permitió generar ideas que le condujeron a diseñar y

fabricar instrumentales para cirugía que resolvieran estos problemas. Así, surgió el primer modelo de

separador fijo a la mesa de operaciones, en la temprana fecha de 1965.

Los primeros modelos fabricados por Thompson presentaron algunos problemas mecánicos debido a

que el material utilizado para el mismo no era el adecuado. A esto se le halló la solución al cambiar los

materiales a un tipo específico de acero inoxidable, recomendado por un especialista en la fabricación

de piezas de aeronáutica, con lo cual los problemas se acabaron y el separador fijo a la mesa se

convirtió en un éxito. Actualmente se siguen desarrollando en dicha Empresa nuevos modelos de

separadores destinados a la neurocirugía y otras partes del cuerpo. (Ver figura 1.1). [17].


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Separador general

Separador de mínimo acceso

Separador general/vascular

Separador General/Colon

Figura 1.1 Separadores producidos por la Empresa Thompson Surgical Instruments

1.5.2 Empresa Ansabere Surgical (España)

La empresa se dedica a la fabricación de instrumentos para cirugía, destacándose como primera línea

de producción los separadores quirúrgicos. Los cuales se fijan a la mesa de operaciones y disponen de

unos brazos articulados en cuyos extremos tienen varios elementos destinados a mantener abiertas las

incisiones que los cirujanos realizan en las operaciones de cirugía general, cardiovascular, abdominal,

urología, etc. (Ver figura 1.2). [1].


11

Figura 1.2 Separador mecánico Mod. 8015 G1

1.5.3 Empresa Gebrüder Martin GmbH & Co. KG (Alemania)

Esta Empresa promueve el Sistema de brazo “Martin”, el cual es un mecanismo de sujeción universal

para bordes de heridas y órganos. Puede fijarse en cualquier posición deseada. Las tres articulaciones

se bloquean de forma rápida y simultánea mediante una articulación central. El tornillo de mano de

fijación aísla el sistema completo de la mesa de operaciones. El sistema completo está formado por los

componentes tornillo de mano de fijación y brazo. Esto permite una fijación sencilla y rápida en la

mesa de operaciones. (Ver figura 1.3). [10].

Figura 1.3 Empleo del brazo Martin en operaciones abdominales.


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El sistema de brazo Martin se ha acreditado especialmente en operaciones complicadas y de larga

duración. Cada uno de los brazos puede ajustarse de forma tridimensional, por lo que permiten una

visión general topográfica constante en el campo de operación. Cualquier zona de operación puede

ajustarse de forma sencilla y rápida. La presión homogénea ejercida sobre el tejido corporal tiene como

efecto una fijación cuidadosa de los bordes de herida y órganos. El sistema de brazo Martin se ha

acreditado en los siguientes campos de aplicación:

Cirugía general

Ortopedia (intervenciones abdominales)

Pediatría

Urología

Ginecología

Neurocirugía

Cirugía del tórax

Cirugía cardiovascular

Cirugía de transplantes

Una variante de la anterior, conocida como Sistema Rochard Martin, tiene como función la elevación

de los arcos costales (Ver figura 1.4). El tipo de construcción permite un montaje rápido y sencillo. La

implementación del estribo de fijación hexagonal posibilita al sistema ser muy estable, garantizando

una sujeción duradera y segura durante toda la intervención. Para el ajuste exacto en altura del sistema,

los estribos de fijación laterales están dotados de una escala. En el despiece del sistema se puede

observar que se trata de un instrumental muy sencillo y de fácil manejo y ensamblaje (Ver figura 1.5).

Figura 1.4 Sistema Rochard Martin para la elevación de los arcos costales.


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Figura 1.5 Despiece del sistema Rochard Martin.

1.6 Costos de los Separadores quirúrgicos.

Los costos en el mercado mundial de los instrumentos y accesorios para cirugía presentan, al igual que

la mayoría de los insumos empleados en el sector sanitario, una fuerte influencia del patrocinador o

fabricante, lo que hace que los precios de estos fluctúen en proporciones apreciables, sin que varíe

mucho su forma exterior o su beneficio, lo único que cambia es su marca.

A lo anterior no escapan los Separadores quirúrgicos, que por lo general su costo es bastante elevado, y

teniendo en cuenta que su fabricación está concentrada fundamentalmente en países occidentales,

donde sobresalen Alemania y lógicamente, Estados Unidos. En estos países se destacan empresas que

poseen un alto prestigio, lo cual es inevitable que se refleje en el costo del producto. No obstante

también existen algunos intentos de otras Empresas que buscan ampliar y consolidar su mercado, como

la Ansabere Surgical de España, que ha logrado sacar al mercado un instrumental que mantiene una


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calidad semejante a los productos punteros, y a precios rentables y capaces de competir en el mercado

mundial.

A manera de ejemplo, en la Tabla 4 se muestran algunos de los precios de los Separadores quirúrgicos

producidos por la Empresa Española Ansabere Surgical:

Tabla 4: Precios de los Separadores quirúrgicos año 2005

Referencia Concepto Precio en Euros Modelo 8015 G1 Kit General, Vascular y Gine con contenedor 8.156,00 Modelo 8015 G2 Kit General, Vascular y Gine sin contenedor 7.208,00 Modelo 8015 U1 Kit Urología con contenedor 8.156,00 Modelo 8015 U2 Kit Urología sin contenedor 7.208,00

1.7 Problemática de los separadores quirúrgicos en el territorio central del país.

Como se pudo apreciar en los epígrafes anteriores, el diseño y comercialización de estos instrumentales

quirúrgicos provienen en su mayoría de países desarrollados, lo que limita la generalización de su

empleo a los países subdesarrollados por el precio de los mismos. Cuba no está exenta de ello, los

suministros de estos tipos de instrumentales se encuentran muy limitados ya que sus costos son cada

vez más elevados e inaccesibles para los países del tercer mundo, a lo que se le suma el efecto del

bloqueo impuesto por el imperialismo que impide, en muchos casos, la adquisición de los mismos en

los mercados existentes.

En el territorio central del país, y específicamente, en el Hospital “Celestino Hernández Robau”, de

Santa Clara presentan problemas con la utilización de estos instrumentales, ya que los empleados en la

actualidad son separadores dinámicos adaptados para las operaciones de colecistectomía abierta o

tradicional que necesita del esfuerzo manual del cirujano y sus asistentes. Este centro no cuenta con

otros instrumentales mucho más novedosos para este tipo de cirugía, donde se facilite el trabajo del

cirujano y haga más eficiente el desarrollo del procedimiento operatorio.

En el Hospital “Celestino Hernández Robau” el instrumental quirúrgico existente, no ha escapado del

deterioro provocado por el tiempo y el uso continuado, por lo que en la actualidad se encuentran en un

estado crítico. Se debe señalar además que solamente cuentan en estos momentos con algunos

ejemplares que están a punto de terminar su vida útil por las razones antes planteadas.


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Por tanto, como parte de la necesidad de innovación existente en los centros de salud cubanos, y la

búsqueda de una solución a esta problemática se reconoce que la misma pudiera estar en el diseño de

un nuevo instrumental. Para ello se tomaron los criterios de algunos cirujanos y especialistas de dicho

centro, los que refieren la realización de una variante de diseño que facilite los agarres de las paredes

de la incisión, manteniéndola abierta y que garantice el acceso a la vesícula biliar, mediante la

elevación del hígado con un dispositivo, de forma segura y sin realizar grandes esfuerzos.

Conclusiones Parciales.

1. Los grandes aportes hechos a la cirugía por las civilizaciones a lo largo de la historia, unidos a los

descubrimientos científicos, en el campo de la fisiología, la bioquímica y otras disciplinas, le han

permitido a la cirugía penetrar con seguridad en todas las cavidades del organismo humano. Para

ello se hizo necesario el desarrollo y evolución de los instrumentales quirúrgicos, los cuales han

influido en el perfeccionamiento de las técnicas quirúrgicas, repercutiendo en mejoras de la calidad

de vida del hombre.

2. El desarrollo de nuevos instrumentos quirúrgicos está estrechamente ligado a la experiencia y

observación del hombre, lo que arroja como resultado nuevos diseños que se adaptan a cada tipo de

técnica quirúrgica, facilitándose con ello la labor de los cirujanos.

3. En los hospitales de la región central del país, y específicamente en el hospital provincial

“Celestino Hernández Robau” existen problemas con los instrumentales y dispositivos requeridos

en la cirugía abdominal y en particular con los Separadores quirúrgicos utilizados para las

operaciones de colecistectomía abierta, por lo que resulta necesario el diseño de un instrumental

que garantice la realización exitosa de este tipo de operaciones.

4. Los actuales precios de los separadores quirúrgicos, y las dificultades del país para acceder a varios

mercados de productos y equipamiento médico, por las restricciones impuestas por el bloqueo

norteamericano, hacen necesario el desarrollo e innovación de nuevos instrumentales para

aplicarlos en los centros hospitalarios cubanos y que contribuyan al desarrollo sostenible y la

sustitución de importaciones.

CAPÍTULO II: Diseño de un Separador quirúrgico para operaciones de Colecistectomía abierta

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CAPÍTULO II: Diseño de un Separador quirúrgico operaciones para de colecistectomía abierta

El desarrollo de un nuevo instrumental para la realización de colecistectomías tradicionales o abiertas

esta dirigido fundamentalmente a perfeccionar y ampliar el instrumental quirúrgico en los hospitales de

la región central del país y en particular del hospital provincial “Celestino Hernández Robau”, para ello

fueron consultadas las opiniones de varios especialistas con una amplia experiencia en la realización y

tratamiento de este tipo de intervenciones quirúrgicas. Actualmente estas operaciones son realizadas

con separadores dinámicos que como funcionan de forma manual dependen de las habilidades del

asistente. Lo cual no garantiza la suficiente rigidez e inmovilidad que permitan un trabajo más seguro y

confiable durante el acto quirúrgico si se compara con los separadores estáticos existentes actualmente

en el mundo.

Es conveniente señalar los inconvenientes que trae la utilización de los separadores dinámicos debido a

las siguientes limitaciones:

• La manipulación no resulta cómoda y requiere de esfuerzo físico.

• Requieren la presencia de uno o varios asistentes, para sostenerlos durante el tiempo que dure

la operación.

• No aportan la rigidez y estabilidad que se requiere mantener durante toda la operación.\

Para el análisis y diseño del Separador se tuvo en cuenta además de los criterios de los especialistas los

diseños existentes en el mundo, para sobre esta base crear un instrumental que aporte mayores

posibilidades y maniobrabilidad en las operaciones. Donde el éxito de la intervención quirúrgica

dependa, además de la experiencia acumulativa del cirujano, de la eficacia del instrumental utilizado, lo

cual se materializó con el diseño de un separador de tipo estático adaptado a las condiciones y recfursos

del país.

El desarrollo del diseño de este instrumental se concibió con la aplicación del diseño automatizado a

través de sistemas CAD de modelado geométrico.


17

2.1 Descripción del nuevo instrumental desarrollado.

El Instrumental consta de un módulo de 86 piezas de acero inoxidable para instrumentos médicos que

al ensamblarse no exceden la altura de 580 mm, un ancho de 850 mm, una longitud de 370 mm y una

masa de 1.025 kg aproximadamente, como puede apreciarse en los anexos.

El diseño del instrumental desarrollado en el trabajo se concibió para separar los labios de las

incisiones, y la elevación del arco costal, además de contar con un dispositivo para la elevación del

hígado, el cual facilita el acceso a las vías biliares, posibilitando así el empleo de la técnica operatoria

para colecistectomía tradicional o abierta.

Para el proyecto de su diseño de forma automatizada fue empleada una de las herramientas CAD

existentes en el mundo, específicamente el MECHANICAL DESKTOP 6 [29]. Lo cual garantizó la

precisión y eficiencia en el resultado obtenido. El modelo tridimensional desarrollado (3D) se muestra

en la Figura 2.1 y el plano de ensamble en el Anexos.

Figura 2.1 “Separador quirúrgico para operaciones de colecistectomía abiertas ”


18

El conjunto de las 86 piezas de acero inoxidable están dispuestas de manera tal que el ensamble e

interacción entre ellas conforman el dispositivo. El mismo presenta superficies tecnológicas que

facilitan los trabajos de apertura del campo quirúrgico y de elevación del hígado y las costillas,

mejorando con ello las condiciones de trabajo para el cirujano y sus asistentes.

Como se puede apreciar en la figura 2.1 todos los componentes del dispositivo se encuentran

espacialmente distribuidos en posiciones arbitrarias, las cuales pueden ser variadas por el cirujano

durante el acto operatorio, hasta adaptarlas a sus necesidades específicas.

La Mordaza (pieza No. 1), es la encargada de soportar rígidamente a la mesa el dispositivo con todos

sus accesorios, mediante una unión roscada con la Varilla vertical (pieza No. 2), que es el elemento

sobre el que se logra la posición de altura del instrumental, que puede variar según el paciente que se

este operando.

La Varilla de unión (pieza No. 4), no es más que una especie de puente entre la varilla vertical y la

varilla U, lográndose múltiples posiciones de trabajo, gracias a su unión mediante los Fijadores (pieza

No. 4), que son los encargados de las uniones entre las varillas, pueden fijar las varillas cruzándose en

cualquier ángulo, en todo el dispositivo se cuenta con 8 fijadores, donde solo varían las dimensiones

interiores de las presillas en función del diámetro de las varillas que fijan.

La Varilla U (pieza No. 5), es la encargada de soportar todos los elementos del dispositivo que

intervienen directamente en la operación, donde pudieran incluirse otros accesorios en caso que fuese

necesario. Fijador de la paleta (pieza No. 6), es un elemento similar a los demás fijadores pero en

este caso cuanta con un elemento de regulación para controlar por pasos a barra cremallera en la

posición de trabajo que se necesite, además de fijar el elemento a la varilla U.

Las Varillas con cabezal fijador (pieza No. 7), no son mas que unas varillas con un cabezal, que

sostiene la base de las varillas penetradoras, mediante una unión muy sencilla, lo que permite colocar

dicha base luego de tener el instrumental completamente armado, facilitándose un mayor espacio

durante la colocación del dispositivo en la en el área deseada.

La Barra cremallera (pieza No. 8) es fundamental para la elevación del hígado y las costillas en el

proceso operatorio, ya que cuenta con una cremallera, la cual es controlada paso a paso hasta que se

observa la vesícula que es el objetivo fundamental del instrumental. La Paleta (pieza No. 9), es una


19

pieza semi curva con un área exterior diseñada para lograr una manipulación del hígado lo menos

agresiva posible, ya que este es un órgano muy sensible y puede dañarse con facilidad si no se tiene en

cuenta un diseño adecuado.

Las varillas penetradoras (pieza No. 10) pueden se intercambiadas, de manera tal que para cada

grupo de pacientes en función de su obesidad puede ser empleado un juego diferente de estas, más

largas en el caso de los obesos y mas cortas en los menos obesos o normales. Sus superficies van a

encontrarse en contacto directo con las paredes de la incisión, por lo que deben ser superficies

rectificadas.

2.2 Caracterización de las piezas que conforman el Separador para Colecistectomía abierta

Mordaza: Esta pieza va a ser la encargada de sujetar a todo el instrumental, mediante su fijación a las

barras laterales de la mesa de operaciones. La forma geométrica de la misma es mostrada en la figura

2.2. El acabado superficial de esta pieza no requiere de gran precisión, ya que esta no va a estar en

contacto directo con el paciente. La ranura rectangular de 60x30 permite la introducción de las barras

laterales de la mesa de operaciones. Mediante el agujero roscado M10 se logra el apriete y fijación del

dispositivo. El corte inclinado exterior solamente tiene como fin la reducción del peso de la pieza.

Figura 2.2 Mordaza

Varilla vertical: Esta pieza permite la sujeción del resto del dispositivo al lo largo de su longitud, de

acuerdo a las necesidades. La rosca M10 permite su unión con la mordaza, y su apriete se logra

mediante un agujero pasante de Ø 6 mm en uno de sus extremos. El escalón de Ø 25 mm en forma de

cabeza plana elimina la posibilidad que puedan caer al suelo o sobre el paciente los fijadores. Su


20

acabado superficial no requiere de mucha exigencia ya que esta pieza tampoco se encontrará en

contacto directo con el paciente. (Ver figura 2.3).

Figura 2.3 Varilla vertical

Fijadores: Estos elementos de unión son los más utilizados en el dispositivo, por su fácil ensamblaje y

su rapidez de colocación. En su conjunto presenta dos presillas, de diámetros interiores variables. El

diámetro interior de las presillas depende del diámetro de las varillas que unen. El agujero pasante que

presentan ambas presillas de Ø 5 mm, permite la introducción de un pasador, el cual es accionado por

una palanca con base en forma de leva, que es la que interviene en la fijación de forma rápida. (Ver

figura 2.4).

Figura 2.4 Fijadores

Varilla de unión: Esta varilla presenta un Ø 10 mm, y una longitud de 300 mm, su función

fundamental esta dirigida a lograr posiciones de trabajo de las partes del dispositivo que se adapten a

las necesidades especificas del cirujano durante la operación.

Varilla U: Es una varilla en forma de U con Ø 10 mm, doblada con radios de curvatura de 20 mm y

una longitud de 300 mm y un ancho de 100 mm. Su forma responde a una colocación que se acomode

alrededor de la incisión, y a la posición que van a tener los accesorios que se empleen en cada caso.


21

Varillas con cabezal fijador: Es una varilla de Ø 6 mm, que cuenta en su extremo con un cabezal.

Mediante un sistema de fijación en el interior de dicho cabezal, puede asirse la base de las varillas

penetradoras al cabezal. Para ello puede accionarse la espiga que sale en uno de los costados,

presionándola de forma que permita la entrada, por el agujero pasante de Ø 8 mm, de la base que

sostiene la varilla penetradora. Al introducir dicha base se suelta la espiga y esta vuelve a su lugar

gracias a un resorte en el interior del cabezal, que acciona la espiga y la lleva a su lugar. (Ver figura

2.5).

Figura 2.5 Varillas con cabezal fijador

Base: Es la base a la que se agarran las varillas penetradoras. La base cuenta con un saliente de Ø 6

mm, la cual esta diseñada para que al ser introducida en el cabezal fijador pueda fijarse, mediante una

pequeña ranura. Además consta de dos agujeros pasantes de Ø 5 mm, por los que son introducidas las

varillas penetradoras, permitiéndose de esta forma su intercambiabilidad. (Ver figura 2.6.)

Figura 2.6 Base

Varillas penetradoras: Estas varillas van a estar en contacto directo con la incisión del paciente,

durante todo el tiempo que dure la operación. Presenta curvaturas de 10 mm de radio, el diámetro de la

varilla es Ø 5 mm. El extremo más alargado presenta una rosca M5x0.8, por la que es fijada a la base,

con una tuerca DIN 467 normalizada. Con la unión roscada se permite no solo fijar la varilla

penetradora, sino que da la opción de tener una serie de varillas penetradoras de diferentes tamaños que

se adapten al paciente en específico que se trate. (Ver figura 2.7).


22

Figura 2.7 Varillas penetradoras

Fijador de la Paleta: Este elemento es el encargado de fijar el dispositivo de elevación del hígado, la

misma cuenta con dos partes fundamentales.

- La primera es la que fija el cuerpo del fijador a la varilla U, en la que se emplea el mismo sistema que

presentan los fijadores, pero en este hay solo una presilla.

-La otra parte es la encargada de mantener fija la barra cremallera, esta es la que sostiene el hígado

durante la operación, y es lo fundamental en una colecistectomía abierta. Para ello es empleada una

pequeña palanca, que en su base cuenta con una pestaña, el diseño de dicha pestaña permite que pueda

ajustarse a las ranuras de la barra cremallera. De esta forma puede controlarse por pasos el movimiento

de tracción sobre la paleta. (Ver figura 2.8).

Figura 2.9 Fijador de la paleta

Barra cremallera: Cuenta con una agarradera, para la elevación de forma manual del hígado, en uno

de sus extremos, esta agarradera presenta dos agujeros que permiten la introducción de los dedos, para

facilitar la tracción y evitar un posible escape. El cuerpo de la barra cremallera es de Ø 15 mm, y en

ella muestra varias ranuras en forma de cremallera, para fijar la posición de trabajo de la misma. En el


23

otro extremo un cabezal de fijación con el mismo principio de los antes explicados es el encargado de

fijar las varillas que regulables de la paleta de elevación del hígado. (Ver figura 2.9).

Figura 2.9 Barra cremallera.

Paleta: Es el dispositivo que va a estar en contacto directo con el hígado y su función es sostenerlo a

una altura que le permita al cirujano acceder a las vías biliares, estas se encuentran debajo del hígado.

Este elemento cuenta con un área de contacto y una leve curvatura, diseñada para permitir un contacto

lo menos agresivo posible con el hígado, que es uno de los órganos mas frágiles del organismo, por lo

que se debe tener esto en cuenta para no dañarlo. En la parte superior de la paleta fueron unidas dos

varillas con ranuras a diferentes distancias, las que permiten regular la profundidad de trabajo de la

misma, contribuyendo a que el instrumental pueda emplearse en cualquier paciente, ya sea obeso o

delgado. (Ver figura 2.10).

Figura 2.10 Paleta


24

2.3 Criterios de selección del material a emplear en la construcción del Separador para la cirugía

de Colecistectomía abierta

La elección del material es un momento de responsabilidad durante el proceso de diseño de una pieza

cualquiera. Esta selección debe efectuarse con conocimiento completo de las propiedades de los

distintos materiales y las exigencias de ingeniería que estos deben reunir para las condiciones de

trabajo y de fabricación a que será sometida la pieza. En la rama mecánica, la selección de los

materiales depende de varios criterios que abarcan entre otros: aspectos de diseño, tecnología de

fabricación, condiciones de trabajo, solicitaciones, funcionamiento, etc. [4,5]

Teniendo en cuenta que a través de la historia aparecen numerosos ejemplos que muestran las diversas

recomendaciones sobre la aplicación de determinadas marcas de materiales, para unas u otras piezas

llevando un carácter temporal [15,16]. Tales consejos se deben revisar sistemáticamente, considerando

a los nuevos materiales y los nuevos datos sobre las propiedades de los materiales antes usados.

En los últimos 20 a 30 años en el desarrollo de la construcción de maquinarias es difícil hallar un

ejemplo de progreso más rápido que en el terreno del empleo de materiales.

Al elegir el material se tuvo en cuenta ciertas premisas en correspondencia con la pieza a diseñar, ellas

son las siguientes [9]:

• De explotación, en la que el material debe satisfacer las condiciones de funcionamiento.

• De tecnología, en la que debe reunir las condiciones que permitan ahorrar material con un gasto

mínimo de acuerdo a las operaciones necesarias para fabricar la pieza.

• De economía en la cual debe tenerse en cuenta las ventajas desde el punto de vista del precio,

total de la pieza, incluyendo el costo del material y los gastos de producción.

Para el caso específico del diseño del instrumental desarrollado en el trabajo, los criterios para la

selección del material están basados sobre las características geométricas y de explotación que definen

su forma fundamental, de acuerdo a las superficies tecnológicas que van a influir en la técnica

operatoria y al medio donde se va a usar. Referente a las solicitaciones y las características de


25

resistencia, las mismas son secundarias, debido a que el instrumental, no será sometido a elevadas

solicitaciones [13].

Por tanto, como el instrumental va a ser empleado en la rama médica, en intervenciones quirúrgicas, y

específicamente en la operaciones de abdominales. Donde estará en contacto directo con tejidos del

paciente, para evitar complicaciones del tipo infeccioso, el material tiene que ser un Acero inoxidable.

En este caso el acero inoxidable garantiza los requerimientos bajo cualquier circunstancia. El material

seleccionado es el acero inoxidable 4X13 (Según la Norma GOST) ó 420HC (Según AISI). Para ello

se tuvo en cuenta que las aleaciones con más del 12-14% de Cromo se comportan como metales nobles

al poseer un potencial positivo, no se aherrumbran, ni se oxidan en el aire, en el agua y en una serie de

ácidos, sales y alcales. Este acero es de base martensítica, por lo que después del temple desde altas

temperaturas (900 – 1100 oC), mantiene su estructura martensítica [6].

Este ha sido seleccionado debido a que entre los tipos de acero inoxidable este es uno de los más

baratos, a un costo aproximado en el mercado internacional de 4500 USD por toneladas y que más se

emplea, pues tiene múltiples usos, ya que se comporta como un acero plástico, puede estamparse,

presenta gran dureza y elevada resistencia a la rotura, al desgaste y a la corrosión. En la tabla 2.1

aparecen los valores de las propiedades físicas, mecánicas, eléctricas y térmicas del material

seleccionado [8].

Tabla 2.1 Propiedades del material 4X13 (Norma GOST), 420HC (AISI).

Propiedades Físicas

Densidad 7.73 g/cc

Propiedades Mecánicas

Dureza, Rockwell B 88

Dureza, Rockwell C 56 – 59

Tensión última 600 Mpa

Tensión de fluencia 310 Mpa

Elongación de Rotura 28 %

Módulo de Elasticidad 200 GPa


26

Propiedades Eléctricas

Resistividad Eléctrica 5.6e-005 ohm-cm

Propiedades Térmicas

Coef. de Dilatación lineal 250°C (Rango 20° - 200°C) 11.2 µm/m-°C

Coef. de Dilatación lineal 500°C (Rango 20°- 600°C) 12.5 µm/m-°C

Conductividad Térmica (Hasta 100°C ) 14 W/m-K

Punto de fusión 1454 - 1510 °C

2.4 Criterios ergonómicos en el diseño del Separador quirúrgico Según el instituto de biomecánica de Valencia, 1998: [11] la ergonomía es el campo de conocimientos

multidisciplinarios que estudia las características, necesidades, capacidades, habilidades de los seres

humanos analizando aquellos aspectos que afectan el diseño de productos o de procesos de producción.

En todas las aplicaciones su objetivo común es tratar de adecuar los productos, las tareas, las

herramientas, los espacios y el entorno en general a la capacidad y necesidades de las personas de

manera que mejore la eficiencia, la seguridad y el bienestar de los consumidores, usuarios o trabajador.

En general se puede resumir el término ergonomía de la siguiente forma. Ver figura 2.11.

Figura 2.11 Resumen del concepto de ergonomía.


27

2.4.1 ¿Qué es un producto ergonómico?

Puede decirse que un producto ergonómico es aquel que se ajusta perfectamente a las necesidades del

hombre, usuario u operario, dentro de un ambiente de trabajo determinado y que la acción para la que

está destinado podrá ser desempeñada por el usuario eficientemente.

Hoy en día se observan una serie de productos que se ofrecen en el mercado con un supuesto valor

agregado: que son "ergonómicos" por ejemplo: teclados para computadora ergonómicos, asientos

ergonómicos, herramientas ergonómicas, etc. Esto hace pensar en primera instancia que estos

productos son "mejores" respecto a otros de su competencia, cuyas cualidades ergonómicas no son

publicitadas.

Podría definirse que cuantos mayores principios o criterios ergonómicos se hayan tomado en cuenta en

la concepción de un producto, éste será de una "mejor calidad ergonómica" conviene aclarar que el

concepto de "calidad ergonómica" debe interpretarse como: un conjunto de cualidades ergonómicas.

2.4.2 Características ergonómicas que presenta el diseño del Separador para la cirugía de

Colecistectomía abierta

El instrumental desarrollado, centra parte de sus prestaciones en criterios ergonómicos, los cuales

hacen que la carga física sobre el cirujano se atenúe de manera significativa durante la cirugía. Los

separadores dinámicos empleados en los hospitales de la región central para las operaciones de

colecistectomía tradicional o abierta son muy agresivos para el operario o cirujano. En la técnica

empleada el cirujano tiene que mantenerse durante todo el tiempo que durara la operación guiando al

asistente, o los asistentes, desviando su atención para indicar como debe colocarse en cada momento

los dispositivos. Lo que hace que este pueda perder la concentración. Además los asistentes deben

sostener manualmente los separadores y demás accesorios para exposición, durante el tiempo que dure

el acto quirúrgico, que generalmente es prolongado, y quedando en posiciones incomodas para el

cuerpo. Por otra parte, el dispositivo de elevación del hígado y costillas, también exige un esfuerzo

grande para mantener el agarre, y el ayudante tiene que quedar firme evitando cualquier movimiento,

que pueda provocar complicaciones en la intervención.


28

El nuevo instrumental diseñado reduce la participación de los asistentes los que pueden desempeñar

otras labores en el quirófano que podrían de manera directa o indirecta apoyar otras tareas que se les

daba menos importancia. También se debe tener en cuenta que la carga física, producto del manejo de

los instrumentales empleados tradicionalmente, se elimina, y con ello la estrés provocado por la misma

en los trabajadores.

El nuevo instrumental es ergonómicamente más eficiente que los empleados hasta ahora en los

hospitales de la región central para operaciones de colecistectomía abierta, mostrando ser un producto

mas adecuado y adaptable a las condiciones de trabajo de los cirujanos, entre las cualidades que lo

hacen ergonómicamente mas eficiente se encuentran:

• Puede fijarse a la mesa de operaciones, eliminándose de esta manera los esfuerzos físicos que

en las operaciones tradicionales realizaban los cirujanos.

• Todos los elementos de unión puedes ser ajustados de forma sencilla, con un giro de las

palancas de 90 grados, exceptuando la fijación del dispositivo a la mesa, que se realiza

mediante una unión roscada, la cual con ayuda de una palanca introducida en el agujero de la

parte superior de la varilla vertical, puede apretarse sin necesidad de hacer grandes esfuerzos

concentrados.

• El elemento de elevación del hígado y las costillas requiere de esfuerzos físicos solo en el

momento de colocarlo, el cual es menor que por la forma tradicional, ya que cuenta con una

cremallera para colocar el mismo por pasos cuando el esfuerzo requerido va siendo mayor.

• La unión entre la base de las varillas penetradoras y el cabezal fijador puede realizarse de forma

muy sencilla con solo apretar un pequeño botón sin esfuerzo físico alguno, además la unión

puede realizarse una vez colocados todos los accesorios para acomodar el instrumental, sobre

el paciente, y evitar ocupar espacio innecesariamente durante la colocación del mismo.

• La unión de la paleta al cabezal de la barra cremallera se produce de forma similar a la anterior

pero tiene la ventaja que esta permite variar la profundidad de agarre sobre el paciente,

acomodándose de esta forma, a la elección del cirujano.

• La barra cremallera presenta en uno de sus extremos un elemento para colocar los dedos, y se

pueda realizar el esfuerzo sobre el mismo, este presenta dos agujeros, para introducir los dedos,


29

separados de forma tal que los dedos no queden muy abiertos para lograr un agarre lo más

cómodo posible para el usuario.

• El dispositivo puede adaptarse en cualquier posición, que desee el cirujano, adecuándose a

cualquier solicitación que se requiera durante la operación.

2.5 Mantenimiento y control del instrumental quirúrgico diseñado

Según lo que reporta la literatura [14] cada instrumento quirúrgico es el resultado de varios estudios en

laboratorios y de práctica empírica de médicos cirujanos y especialistas de diseño y manufactura de

piezas. El costo de estas investigaciones sumado a los costos de fabricación de alta tecnología se ve

reflejado en el precio de cada instrumento y constituyen una inversión significativa para las

instituciones hospitalarias en el mundo.

2.5.1 Principios básicos a tener en cuenta durante la explotación del instrumental diseñado

Los instrumentos quirúrgicos están diseñados para objetivos específicos: cortar, sostener, pinzar,

separar, exponer, etc., sin embargo son sometidos a tensiones y esfuerzos excesivos que causan su

deterioro o rotura. También son usados incorrectamente por no disponer en muchos casos del

instrumental apropiado. En el caso del instrumental diseñado se concibió para separar los labios de las

incisiones y elevar el hígado en operaciones de colecistectomía abierta, por lo que no debe emplearse

en otro tipo de intervención quirúrgica.

En la manipulación diaria del instrumental para operaciones de colecistectomía abierta diariamente se

deben tener en cuenta los siguientes aspectos para mantenerlos en óptimo estado:

• Manipularlos cuidadosamente para evitar caídas.

• Usarlos razonablemente de acuerdo a su función con el fin de prevenir fisuras, desalineamiento

de las mordazas y disminución de la capacidad de sujeción.

• Realizar pre-limpieza durante el acto quirúrgico con agua estéril. No permitir que se seque

sobre ellos sangre y detritos.

• Realizar limpieza con detergentes enzimáticos y agua desmineralizada.

• Secarlos con paño libre de pelusas y lubricarlos con agentes hidrosolubles.


30

• Organizarlos según su peso en bandejas para esterilización y aquellos con anillo deben

permanecer abiertos durante el proceso de esterilización.

• Realizar conteo estricto al finalizar el procedimiento y así evitar enviarlos inadvertidamente a

lavandería.

• No utilizar vibrador o percutor para grabar el instrumental.

2.5.2 Mantenimiento preventivo para el instrumental diseñado

Si se tiene en cuenta un detallado mantenimiento preventivo el costo del instrumental se puede reducir

considerablemente, alargando la vida útil de los instrumentos. Por esto el mantenimiento preventivo se

realizará periódicamente de forma planificada, y se debe incluir en el cronograma de la Central de

esterilización.

En este proceso se verificará el funcionamiento de las partes del instrumento, se inspeccionarán con

sentido crítico y se corregirán los posibles defectos por el uso.

2.5.3 Mantenimiento reparativo para el instrumental diseñado

Cuando el uso y esterilización del instrumental es continuado comienzan a desgastarse las piezas, la

reparación temprana de estos resulta una buena opción a través de contratación con técnicos

especializados que conozcan exactamente el diseño y funcionamiento del instrumento y ofrezcan altos

estándares de calidad y servicio, lo cual garantizaría un estado del dispositivo.

Si no se han tenido en cuenta los aspectos anteriores sumado a fallas en los esterilizadores los

instrumentos se descascarillan, desalinean, resulta difícil manipularlos. Una vez alcanzada esta fase de

deterioro, los instrumentos no deben utilizarse, por lo que resulta conveniente evitar que caigan en este

estado.

2.5.4 Control e inventario de las partes del instrumental.

El inventario global de los equipos con instrumental quirúrgico es realizado en cada uno de los turnos

relacionando en forma escrita si esta ubicado en estantería, en algún ciclo de esterilización o enviado a

Salas de Cirugía.


31

Cada una los instrumentos forman parte de un catálogo en donde se incluye imagen, cantidad, marca,

fecha de adquisición y tipo de mantenimiento.

En cuanto al control cuantitativo se determina los siguientes aspectos:

• Si el instrumental está completo en términos de cantidad.

• Si el instrumental está íntegro o deteriorado.

En cuanto al control cualitativo se definen los siguientes puntos de revisión en el manejo del

instrumental:

• Egreso de Central de Esterilización desde área estéril.

• Apertura del equipo en el quirófano por la instrumentadora.

• Conclusión del procedimiento quirúrgico en el conteo final.

• Ingreso a la Central de Esterilización en el área de recepción.

Se diseña una lista de chequeo para cada equipo donde se incluye la descripción, cantidad y estado de

cada uno de los instrumentos. Esta lista es verificada y firmada en cada uno de los puntos de control. Se

diseñan igualmente formatos donde se relacionan los incidentes relacionados con el instrumental en

cuanto a faltantes, estado defectuoso o conveniencia de renovación. La Instrumentadora Jefe de Central

de Esterilización analiza estos incidentes y los cuantifica, dando soluciones oportunas en cuanto a

reposición y con la Enfermera Administradora de Salas de Cirugía se toman las decisiones en cuanto a

requisición de instrumental. [14].

Conclusiones parciales.

1. El desarrollo del Separador para operaciones de colecistectomía abierta, se concibió con la

aplicación del diseño automatizado a través de sistemas CAD de modelado geométrico.

2. El instrumental desarrollado consta de un módulo de 86 piezas de acero inoxidable para

instrumentos médicos que al ensamblarse no exceden la altura de 580 mm, un ancho de 850

mm, una longitud de 370 mm y una masa de 1.025 kg.


32

3. El material seleccionado para la construcción del dispositivo es el acero inoxidable 4X13 según

la Norma GOST y 420HC según la AISI, cumple con los requerimientos necesarios, de acuerdo

a las condiciones de trabajo, donde estará en contacto directo con los tejidos del paciente y debe

permitir su esterilización y no oxidarse en el aire, en el agua, y en una serie de ácidos, etc.

4. El Separador diseñado es ergonómicamente más eficiente que los empleados en los hospitales

de la región central ya que muestra una mayor adecuación y comodidad para el cirujano y los

asistentes.

5. Debe evitarse el empleo del instrumental diseñado para operaciones de Colecistectomía abierta

en técnicas diferentes, las cuales pueden requerir de distintas tensiones y esfuerzos, que podrían

reducir considerablemente la vida útil del dispositivo.

6. La aplicación de la técnica quirúrgica con el nuevo instrumental desarrollado constituye un

aporte a la salud pública en Villa Clara, contribuyendo a mejorar la atención médica en

pacientes que requieren ser intervenidos quirúrgicamente por patologías biliares con cirugía

abierta.

CONCLUSIONES GENERALES:

33

Conclusiones Generales. 1. El surgimiento de la cirugía como ciencia unido a los nuevos descubrimientos en disciplinas como

la bioquímica y la fisiología, han permitido el acceso quirúrgico seguro a las diferentes cavidades

del organismo humano. Para ello se emplean diferentes técnicas, las que requieren el diseño de

instrumentales que contribuyan al buen desempeño del cirujano.

2. En los hospitales del territorio central del país, y específicamente en el hospital provincial

“Celestino Hernández Robau” existen dificultades con el empleo de los Separadores quirúrgicos

para operaciones de Colecistectomía abierta, debido al deterioro y el uso continuado. A lo que se

añade los actuales precios en el mundo de los mismos, y las dificultades para su adquisición por las

restricciones impuestas por el bloqueo norteamericano.

3. Del análisis efectuado se comprobó que resulta necesario el desarrollo e innovación de un nuevo

instrumental para aplicarlo a las condiciones de los hospitales cubanos como solución alternativa a

esta problemática y contribución al desarrollo sostenible y sustitución de importaciones.

4. El nuevo Separador desarrollado para la ampliación del campo quirúrgico en operaciones de

Colecistectomía abierta se concibió para la aplicación del diseño automatizado y la aplicación del

Mechanical Desktop. El mismo consta de un módulo de 86 piezas de acero inoxidable para

instrumentos médicos que al ensamblarse no exceden la altura de 580 mm, un ancho de 850 mm,

una longitud de 370 mm y una masa de 1.025 kg.

5. El diseño del dispositivo reporta beneficios científico-técnicos, económicos y sociales de gran

repercusión, constituyendo un nuevo aporte al desarrollo de las técnicas quirúrgicas en nuestros

Hospitales, reduciendo los costos de importaciones, y mejorando la atención a pacientes con

patologías biliares.

RECOMENDACIONES

34

Recomendaciones.

1. Introducir el resultado promoviendo la producción del Separador quirúrgico para operaciones de Colecistectomía abierta con el fin de generalizar su uso en los hospitales del país, donde se realicen operaciones de colecistectomía abierta.

2. Investigar en el desarrollo de nuevos separadores quirúrgicos, dirigiendo las ideas a los

separadores estáticos modernos, con el fin de aplicarlo en otras técnicas quirúrgicas, donde se pueda contar en el futuro con nuevos instrumentos de producción nacional.

3. Continuar desarrollando trabajos relacionados con la biomecánica en general, que contribuyan

al incremento de dispositivos cubanos, y con ello mantener el nivel de prestigio que presenta nuestro país, en el campo de la medicina, a nivel mundial.

BIBLIOGRAFÍA 35

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20 Elementos de Sujeción... extremo se atornilla la tuerca que proporciona la unión. ... tipo de espárragos se caracterizan por presentar doblada ... la designación de un espárrago incluye los ... aegi.euitig.uniovi.es/teoria/ elementos_de_union_ roscados.html - 54k-[Consulta 6 Marzo 2003].

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ANEXOS

Diseño de un Separador quirúrgico para operaciones de ...

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