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Seguridad electrica en equipos electromedicos

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  • 1. Seguridad Eléctrica
  • 2. Se define Riesgo Eléctrico, como: «La posibilidad de que una persona sufra un determinado daño originado por el uso de la energía eléctrica».Los riesgos eléctricos son fundamentalmente de cuatro tipos: Choque eléctrico por paso de la corriente por el cuerpo. Quemaduras por choque eléctrico, o por arco eléctrico. Caídas o golpes como consecuencia de choque o arco eléctrico. Incendios o explosiones originados por la electricidad.
  • 3. Si se considera al cuerpo humano como unconductor de corriente eléctrica, éste estará rígidopor la “Ley de Ohm”, la cual estableceque: intensidad de corriente que circula entredos puntos de un circuito eléctrico esdirectamente proporcional a la tensióneléctrica entre dichos puntos. V = V1-V2 Ley de Ohm : I=V/R
  • 4. Para que la electricidad produzca efectos en el organismo, el cuerpo humano debe convertirse en parte de un circuito eléctrico y deben existir al menos dos conexiones entre el cuerpo y una fuente de alimentación o tensión externa.La magnitud de la corriente depende dela diferencia de potencial entre lasconexiones y de la resistencia eléctricadel cuerpo.
  • 5. EFECTOS FISIOLÓGICOS DE LA CORRIENTE ELÉCTRICALa mayor parte de los tejidos del cuerpo contienen un elevadoporcentaje de agua por lo que la resistencia eléctrica que presentanes baja y pueden considerarse como un buen conductor, noobstante, la impedancia de la piel (epidermis) es bastante elevada(200-500K) por lo que el cuerpo humano puede considerarsecomo un conductor volumétrico no homogéneo en la que ladistribución del flujo de la corriente eléctrica viene determinada porla conductividad local del tejido.
  • 6. EFECTOS FISIOLÓGICOS DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA Los efectos que la corriente eléctrica produce sobre elcuerpo humano dependen fundamentalmente de lossiguientes parámetros: magnitud de la corriente quecircula por el tejido, frecuencia, tiempo de exposición ala corriente eléctrica, zona por la que circula (superficie otejido interno).La gravedad del daño producidodependerá también del órganoafectado
  • 7. EFECTOS FISIOLÓGICOS DE LA CORRIENTE ELÉCTRICAEl paso de la corriente eléctrica sobre el organismo puede producir, entre otras efectos: Paro Cardíaco Fibrilación Ventricular Tetanización Asfixia Aumento de la Presión Sanguínea Quemaduras
  • 8. Efectos fisiológicos de la electricidad
  • 9. Efectos dependientes de la intensidad de la corriente • Umbral de percepción. 2mA - 10mA • Corriente de “retiro” (let go). Desde 9.5 mA. • Parálisis respiratoria, dolor, fatiga. En el rango de 18mA - 22mA.• Fibrilación Ventricular. 75mA - 400mA •Contracción sostenida del músculo cardiaco.1A - 6A. Esta es una condición reversible • Quemaduras y daño físico. > 10A
  • 10. Rango de los umbrales de las corrientes de percepción y de pérdida de control.
  • 11. Curva Corriente de pérdida de control - frecuencia.
  • 12. Efectos de los puntos de entrada en ladistribución de la corriente por el cuerpo. Macroshok Macroshok Microshok Limite = 10 A
  • 13. Macro y microshock• La corriente aplicada externamente se• distribuye en el volumen del paciente• La porción que pasa por el corazón• depende del camino:• • mano – mano (o pierna): ~ 1 / 1000• • mano – catéter: hasta 100%• • catéter – catéter: hasta 100%
  • 14. RIESGO DE MACROSHOCKMACROSHOCK Se define como “El efecto queproduce una corriente que entra y sale del cuerpo porla superficie de la piel”
  • 15. RIESGO DE MICROSHOCK MICROSHOCK se refiere al efecto que produce una corriente en el corazón cuando uno de los contactos es la superficie de la piel y el otro es directamente el corazón o las vecindades de él.
  • 16. MICROSHOCK Corriente eléctrica circulando directamente a través del miocardio, el límite de seguridad es de 10 uA. Una corriente de 20 a puede ser fatal, causando una fibrilación ventrIcular.
  • 17. Defecto o rotura del conductor de puesta a tierra
  • 18. Superficie no conectada a tierra
  • 19. Equipos conectados a diferentes potenciales de masa
  • 20. IMPORTANCIA DE LA LINEA DE TIERRAUn primer paso para proveer una seguridad eléctrica estábasado en el control de los cables conductores de energíaeléctrica y de tierra en el ambiente de los pacientes.
  • 21. El sistema de dos conductores essatisfactorio hasta cierto límite; siocurre algún corto circuito entre elcable de 110 voltios y la cubiertametálica de algún equipo nadie sedará cuenta y el equipo va a seguiroperando normalmente hasta queuna persona toque dicha cubierta yun punto de tierra; en este momentofluye una corriente de la personahacia la tierra.
  • 22. Corriente de fugaCorriente de fuga:“Es un flujo indeseado de electricidad através, de los aislantes que son usados paraseparar los conectores eléctricos”.Este fenómeno ocurre en todos los equipos eléctricosoperados con corriente alterna, y depende de la calidad delaislante. No sucede en los equipos operados a batería.
  • 23. Corriente de fugaLa medición de las corrientes de fuga se realiza encuatro categorías:Entre la cubierta del equipo y el cable de tierraEntre la cubierta del equipo y la línea de 110 voltiosEntre la cubierta del equipo y los cables que van alpacienteEntre todos los cables que van al paciente
  • 24. Corriente de fuga a tierra
  • 25. Corrientes de fuga a tierra
  • 26. Corriente de fuga del chasis
  • 27. Corriente de fuga del paciente
  • 28. Corriente auxiliar del paciente
  • 29. Límites de corriente de fuga para equipos médicos
  • 30. Clasificación de los Equipos Electromédicos- Según el tipo de protección contra descargas eléctricas• Equipo alimentado internamente• Equipo alimentado por una fuente externa de energía eléctrica.• Equipo de clase I: equipo en el que la protección contra descargas eléctricas no descansa únicamente en el aislamiento básico, sino que incluye una medida de seguridad adicional consistente en el conexionado del equipo conductor de protección a tierra, que forma parte del cableado fijo de la instalación, de forma que las partes accesibles no puedan hacerse activas en caso de fallo del aislamiento básico.• Equipo de clase II: equipo en el que la protección contra descargas eléctricas no descansa únicamente en el aislamiento básico, sino que incluye medidas de seguridad adicionales tales como, aislamiento doble o aislamiento reforzado, no existiendo provisión de puesta a tierra y confiando en las condiciones de la instalación.• Equipo de clase III: equipo en el que la protección recae sobre la fuente de alimentación, bajando su valor tensión todo lo posible.
  • 31. Clasificación de los Equipos Electromédicos- Según el grado de protección contra descargas eléctricas• Equipo de Tipo B: protección contra descargas eléctricas, particularmente con la corriente de fuga permisible, y la fiabilidad de la conexión a tierra si la hubiese.• Equipo de Tipo BF: equipo de tipo B, con parte aplicable de tipo F; flotante, parte aplicable aislada de todas las otras partes del equipo.• Equipo de Tipo CF: equipo que proporciona un mayor grado de protección contra descargas eléctricas, que el equipo tipo BF, particularmente en relación con la corriente de fuga permisible, y dispone de una parte aplicable tipo F.• Tipo H: Protección similar a electrodomésticos.
  • 32. Alimentación- Equipos alimentados por fuente externa• Los equipos especificados para ser alimentados mediante una fuente de alimentación externa de corriente continua (ej: ambulancias), no deberán presentar ningún riesgo de seguridad cuando se realice una conexión con la polaridad equivocada.- Equipos alimentados internamente• Los equipos alimentados internamente previstos para ser conectados a una red de alimentación deberán cumplir los requisitos para equipos de clase I o equipos de clase II mientras estén conectados.
  • 33. - Equipos de tipo CF• Los equipos y partes de equipos previstos para aplicación cardiaca directa deberán ser de tipo CF, y podrán tener si las necesitan partes aplicables de tipo B y BF.- Limitación de tensión o energía• Los equipos destinados a ser conectados a una red de alimentación mediante una clavija deberán ser diseñados de tal forma que después de 1 segundo de la desconexión de la clavija de tensión entre los contactos de la clavija y entre cualquier contacto y la envolvente no excedan de 60 voltios.• Habrá equipos que permanezcan con carga después de haber sido desconectadas (grandes acumulaciones de condensadores). Si la descarga automática no es razonablemente posible y, las cubiertas de acceso pueden ser retiradas únicamente mediante el uso de una herramienta, es aceptable que se incluya un dispositivo que permita la descarga normal, o los condensadores o los circuitos a los que se conectan deberán ir marcados.
  • 34. La única condición de primer defecto parala corriente de fuga a tierra es lainterrupción de uno de los conductores dealimentación, uno cada vez.
  • 35. • La medición de la corriente de fuga de la envolvente de los equipos de Clase I se deberá realizar solamente: – A tierra desde cada parte si existe de la envolvente no conectada a una toma de tierra de protección. – Entre partes de la envolvente no conectadas a una toma de tierra de protección, si es que existen.• La corriente de fuga de paciente deberá ser medida: – En equipos de Tipo B, desde todas las conexiones de paciente conectadas entre sí o con las partes aplicables cargadas de acuerdo con las instrucciones del fabricante. – En equipos de Tipo BF, desde y hacia todas las conexiones de paciente de cada función de la parte aplicable conectadas entre sí o con las partes aplicables cargadas de acuerdo con las instrucciones del fabricante. – En equipos de tipo CF, desde y hacia cada conexión de paciente por turno.
  • 36. Condiciones de primer defecto• La corriente de fuga a tierra, la corriente de fuga de la envolvente, la corriente de fuga de paciente y la corriente auxiliar de paciente se deberán medir bajo las siguientes condiciones de primer defecto: – La interrupción de cada conductor de alimentación, uno cada vez. – La interrupción del conductor de protección de tierra (no aplicable en el caso de la corriente de fuga a tierra). No se realizará si se especifica un conductor de protección de tierra fijo e instalado permanentemente.
  • 37. Prueba de Seguridad Eléctrica
  • 38. Prueba de Seguridad Eléctrica
  • 39. BibliografíaBarea Navarro.R. “Tema 2: Seguridad Eléctrica”. EnCDalcala_barea_navarro: tema2.pdf y seguridadelectrica.pdfEnderle, J.; Blanchard,S. y Bronzino, J.D. “Introduction toBiomedical Engineering”, Academic Press, 2000 Chap. 19 pp952-969Webster, J.G. (Editor) Medical Instrumentation: Application andDesign, 3rd Ed. Chap14, pp 623-658Tucci, A. Instrumentación Biomédica, ULA, 2005. Apendice “A”