Bioingeniería1Bioingeniería1 U.N.C - FCEFyN - Ing. Walter Gómez - 1 Aparato Respiratorio Bioingeniería 1 L.I.A.D.E. Ing. Walter Gómez.

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1 Bioingeniería1Bioingeniería1 U.N.C - FCEFyN - Ing. Walter Gómez - 1 Aparato Respiratorio Bioingeniería 1 L.I.A.D.E. Ing. Walter Gómez

2 Bioingeniería1Bioingeniería1 U.N.C - FCEFyN - Ing. Walter Gómez - 2 Aparato Respiratorio Anatomía. Fisiología. Evaluación. Reemplazo temporal.

3 Bioingeniería1Bioingeniería1 U.N.C - FCEFyN - Ing. Walter Gómez - 3 Sistemas de diagnóstico, medición y tratamiento de la función respiratoria. Parte 2: Medición y diagnóstico de la función ventilatoria

4 Bioingeniería1Bioingeniería1 U.N.C - FCEFyN - Ing. Walter Gómez - 4 Modelización del sistema Respiratorio Modelos relacionados con el transporte y concentraciones de gases. Modelos relacionados a la mecánica –presiones y volúmenes del sistema-.

5 Bioingeniería1Bioingeniería1 U.N.C - FCEFyN - Ing. Walter Gómez - 5 Descripción del modelo mecánico Paw – Pa = Raw * Qaw Paw – Ppl = 1 / Csl * Vl + Raw * Qaw dPmus + (Ppl – Pbs) = 1 / Csw * Vl  Paw: presión de entrada vías respiratorias  Raw: resistencia de las vías respiratorias  Qaw: Flujo en las vías respiratorias  Csl: Compliance pulmonar  Pa: presión intralveolar  Ppl: presión pleural  Vl: volumen pulmonar  dPmus: presión de los músculos respiratorios  Pbs: presión hidrostática que actúa sobre la sup. Corporal  Csw: Compliance pared torácica

6 Bioingeniería1Bioingeniería1 U.N.C - FCEFyN - Ing. Walter Gómez - 6 Equivalente eléctrico del modelo mecánico

7 Bioingeniería1Bioingeniería1 U.N.C - FCEFyN - Ing. Walter Gómez - 7 Variables que se pueden medir  Presiones: denominadas laterales, son siempre tomadas en forma diferencial respecto a la presión ambiente. Se miden en cmH2O,bar o kPa.  Flujos: relacionado directamente con el volumen por medio de una integral. Se miden en litros por minuto o segundo.  Tiempos: expresado en segundos.  Concentraciones de gases: dados en % de concentración o como presiones parciales.

8 Bioingeniería1Bioingeniería1 U.N.C - FCEFyN - Ing. Walter Gómez - 8 Sensor de Presión Motorola MPX2010 Sensor tipo diferencial con rango máximo de medición de 250 cmH2O. Apto para mediciones en el sistema respiratorio. (P1>P2)

9 Bioingeniería1Bioingeniería1 U.N.C - FCEFyN - Ing. Walter Gómez - 9

10 Bioingeniería1Bioingeniería1 10 Sensores de Flujo Deben ofrecer baja resistencia al gas circulante – Menor a 1,5 cmH2O/L/s a 12 lps-.Standard ATS. Compensar la composición y temperatura del gas a medir. Si son reusables deben ser esterilizables o bien descartables.

11 Bioingeniería1Bioingeniería1 U.N.C - FCEFyN - Ing. Walter Gómez - 11 Tipos de sensores de flujo  Resistivos.-neumotacómetros-  De aspas rotativas.  Ultrasónicos.  De convección térmica.  De presión diferencial –venturi o placa orificio-.  Rotamétricos.

12 Bioingeniería1Bioingeniería1 U.N.C - FCEFyN - Ing. Walter Gómez - 12 Sensor de flujo por ultrasonido

13 Bioingeniería1Bioingeniería1 U.N.C - FCEFyN - Ing. Walter Gómez - 13 Sensor de flujo por ultrasonido

14 Bioingeniería1Bioingeniería1 U.N.C - FCEFyN - Ing. Walter Gómez - 14 Sensor de flujo basado en el sistema de presiones diferenciales

15 Bioingeniería1Bioingeniería1 U.N.C - FCEFyN - Ing. Walter Gómez - 15

16 Bioingeniería1Bioingeniería1 U.N.C - FCEFyN - Ing. Walter Gómez - 16 Unidades de Referencia El gas espirado se contrae debido a que se enfría y se condensa al salir del cuerpo humano. Esta variación afecta la medición, por lo tanto es necesario compensarla. Hay equipos que necesitan de datos adicionales (externos) u otros con sensores activos que compensan el efecto. (espirometría).

17 Bioingeniería1Bioingeniería1 U.N.C - FCEFyN - Ing. Walter Gómez - 17 Unidades de Referencia Se usan distintas unidades de referencia, dependiendo de la aplicación. Tº, presión y humedad son los parámetros que afectan estas unidades. Según la ley del gas ideal, presión y tº están relacionadas con el volumen. P * V = n * R * Tº R: cte - n: nº de moles

18 Bioingeniería1Bioingeniería1 U.N.C - FCEFyN - Ing. Walter Gómez - 18 Unidades de Referencia La ley de las presiones parciales de Dalton, muestra como la humedad relativa afecta la presión del gas: P barom = P gas + P water La humedad relativa del gas está determinada por la relación de la presión de agua en aire a una tº específica, a la máx. presión de agua que el aire puede mantener a una tº especificada.

19 Bioingeniería1Bioingeniería1 U.N.C - FCEFyN - Ing. Walter Gómez - 19 Unidades de Referencia ATPD : Ambient - Ambient - 0% ATPS : Ambient - Ambient - 100% ATPX : Ambient - Ambient - Ambient BTPS : 37° C (body) - Ambient - 100% NTPD: 20° C - 760 mmHg - 0% STPD : 0° C - 760 mmHg - 0%

20 Bioingeniería1Bioingeniería1 U.N.C - FCEFyN - Ing. Walter Gómez - 20 Sensores de Gases Para concentraciones en aire:  Sensores de O2.  Sensores de CO2.  Sensores de NO2.  Sensores de gas anestésico.  Sensores de NO Para concentraciones en sangre:  % de O2 – oxímetro -  PO2.  PCO2.  pH.