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Marcapasos Cardíacos

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Marcapasos Cardíacos. Contenido del Curso. Fisiología Cardíaca Características del corazón como bomba Generación y propagación de las señales cardíacas Disfunciones eléctricas - Bradicardia, Taquicardia, Fibrilación Funcionamiento de Marcapasos

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marcapasos card acos
Marcapasos Cardíacos

Marcapasos Cardíacos Pedro Arzuaga - Setiembre 2008

contenido del curso
Contenido del Curso
  • Fisiología Cardíaca
        • Características del corazón como bomba
        • Generación y propagación de las señales cardíacas
        • Disfunciones eléctricas - Bradicardia, Taquicardia, Fibrilación
  • Funcionamiento de Marcapasos
        • Parámetros generales: frecuencia, amplitudes, anchos de pulso, sensibilidades, períodos refractarios, intervalo AV, Blanking
        • Modos
        • Funciones especiales: estadísticas, medida de impedancia de electrodos, pulsos de marcación, registro de ECG intracavitario, etc
  • Electrónica de Marcapasos
        • Características del circuito de estímulo
        • Características del circuito de sensado

Marcapasos Cardíacos Pedro Arzuaga - Setiembre 2008

funci n del sistema cardiovascular
Función del Sistema Cardiovascular

Llevar Nutrientes y Oxígeno a todo el organismo.

Marcapasos Cardíacos Pedro Arzuaga - Setiembre 2008

diagrama del sistema cardiovascular
Diagrama del Sistema Cardiovascular

Marcapasos Cardíacos Pedro Arzuaga - Setiembre 2008

slide6
Esquema mostrando la dirección del flujo de sangre en el corazónTomado de Design of Cardiac Pacemakers editado por John G. Webster

Marcapasos Cardíacos Pedro Arzuaga - Setiembre 2008

el coraz n como bomba
El corazón como bomba
  • 2 bombas en serie (corazón derecho e izquierdo)
  • 72 contracciones por minuto (nominal, en reposo) 100.000 contracciones por día, 38 millones de contracciones en el año
  • Gasto cardíaco = 4-7 l/minuto 8 m3/día, 3000 m3/año
  • Necesidades variables  Ritmo variable
  • Estas características necesitan…….

CONTROL

Marcapasos Cardíacos Pedro Arzuaga - Setiembre 2008

polarizaci n de las c lulas
Polarización de las células

Marcapasos Cardíacos Pedro Arzuaga - Setiembre 2008

est mulos que pueden activar c lulas excitables
Estímulos que pueden activar células excitables
  • Térmicos
  • Mecánicos
  • Corrientes eléctricas
  • Campos magnéticos variables muy intensos

Marcapasos Cardíacos Pedro Arzuaga - Setiembre 2008

slide10
Experimento de Hodgkin y HuxleyTomado de Design and Development of Medical Electronic Instrumentation (David Prutchi y Michael Norris)

Marcapasos Cardíacos Pedro Arzuaga - Setiembre 2008

slide11
Estimulación IntracelularTomado de Design and Development of Medical Electronic Instrumentation (David Prutchi y Michael Norris)

Marcapasos Cardíacos Pedro Arzuaga - Setiembre 2008

slide12
Estimulación ExtracelularTomado de Design and Development of Medical Electronic Instrumentation (David Prutchi y Michael Norris)

Marcapasos Cardíacos Pedro Arzuaga - Setiembre 2008

tipos de c lulas card acas
Tipos de Células cardíacas

Marcapasos Cardíacos Pedro Arzuaga - Setiembre 2008

slide14
Sistema de conducción cardíacoTomado de Design and Development of Medical Electronic Instrumentation (David Prutchi y Michael Norris)

Marcapasos Cardíacos Pedro Arzuaga - Setiembre 2008

ritmo intr nseco de diferentes tejidos
Ritmo intrínseco de diferentes tejidos

Marcapasos Cardíacos Pedro Arzuaga - Setiembre 2008

qrs normal
QRS Normal

Marcapasos Cardíacos Pedro Arzuaga - Setiembre 2008

ecg normal
ECG Normal

Marcapasos Cardíacos Pedro Arzuaga - Setiembre 2008

principales tipos de arritmia
Principales tipos de arritmia
  • Bradicardia
  • Taquicardia
  • También (esporádicos) :
    • Contracción Ventricular prematura (PVC)
    • Contracción Auricular Prematura (PAC)

Marcapasos Cardíacos Pedro Arzuaga - Setiembre 2008

principales causas de bradi arritmias
Principales causas de bradi-arritmias
  • Ritmo nódulo sinusal bajo (< 60 ppm)
  • Cese temporal o definitivo de actividad en nódulo sinusal (enfermedad del nódulo sinusal)
  • Bloqueo AV

Marcapasos Cardíacos Pedro Arzuaga - Setiembre 2008

tipos de bloqueos av
Tipos de bloqueos AV

Marcapasos Cardíacos Pedro Arzuaga - Setiembre 2008

principales causas de taquiarritmias ventriculares
Principales causas de taquiarritmias ventriculares
  • Supraventriculares
    • AV Nodal Reentry Tachycardia (AVNRT)
    • Síndrome Wolff-Parkinson White (WPW)
  • Ventriculares
    • Taquicardia Ventricular (VT) – puede causar la muerte

VT pueden derivar en Fibrilación Ventricular (VF)

Para terminar una VF es necesario un choque eléctrico  todas las células ventriculares depolarizan simultáneamente y puede restaurarse el ritmo sinusal.

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slide22
PAC

Generado por la despolarización espontánea de células del ventrículo. El ciclo posterior al PVC es mayor al normal

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sistema de marcapasos
Sistema de Marcapasos

Marcapasos Cardíacos Pedro Arzuaga - Setiembre 2008

t rminos y siglas usados
Términos y siglas usados
  • IPG – Implantable Pulse Generator
  • Sistema Programador – Programmer System
  • Cabeza programadora – Programming Wand
  • Interfaz de programación – Programming Interface
  • Software del Programador – Programmer Software
  • Patient Wand
  • Parte no implantable de un dispositivo implantable

Marcapasos Cardíacos Pedro Arzuaga - Setiembre 2008

par metros generales de marcapasos
Parámetros generales de marcapasos

Marcapasos Cardíacos Pedro Arzuaga - Setiembre 2008

terminales de estimulaci n y sensado
Terminales de estimulación y sensado

A la izquierda electrodo bipolar ventricular, a la derecha marcapaso APEX 4000+ bicameral.

Marcapasos Cardíacos Pedro Arzuaga - Setiembre 2008

ubicaci n de los electrodos en el coraz n
Ubicación de los electrodos en el corazón

Marcapasos Cardíacos Pedro Arzuaga - Setiembre 2008

polaridad de est mulo y sensado
Polaridad de Estímulo y Sensado

Marcapasos Cardíacos Pedro Arzuaga - Setiembre 2008

c dificaci n de modos de marcapasos naspe bpeg generic nbg codes

(*) NASPE es North American Society of Pacing and Electrophysiology.BPEG es British Pacing and Electrophysiology Group.

Códificación de Modos de marcapasos(NASPE & BPEG Generic (NBG) Codes)(*)

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modo vvi r
Modo VVI(R)

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modo vvi r manejo de timers frente a posibles eventos
Modo VVI(R) - Manejo de timers frente a posibles eventos

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argos 197 en vvi 1
Argos 197+ en VVI (1)

Marcapasos Cardíacos Pedro Arzuaga - Setiembre 2008

argos 197 en vvi 2
Argos 197+ en VVI (2)

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modo ddd r timing auricular
Modo DDD(R) (Timing Auricular)

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modo ddd r con timing a manejo de timers frente a posibles eventos
Modo DDD(R) con Timing A- Manejo de timers frente a posibles eventos

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modo ddd r timing ventricular
Modo DDD(R) (Timing Ventricular)

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modo ddd r con timing v manejo de timers frente a posibles eventos
Modo DDD(R) con Timing V- Manejo de timers frente a posibles eventos

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apex 4000 en ddd 1
Apex 4000+ en DDD (1)

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apex 4000 en ddd 2
Apex 4000+ en DDD (2)

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modo ddi r
Modo DDI(R)

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modo ddi r teros 803 manejo de timers frente a posibles eventos
Modo DDI(R) Teros 803 - Manejo de timers frente a posibles eventos

Marcapasos Cardíacos Pedro Arzuaga - Setiembre 2008

ventajas de cada modo
Ventajas de cada Modo

Marcapasos Cardíacos Pedro Arzuaga - Setiembre 2008

frecuencia m xima de seguimiento utr
Frecuencia máxima de seguimiento (UTR)
  • Objetivo – Evitar seguir una taquicardia auricular
  • UTR es la máxima frecuencia ventricular con que el marcapaso va a estimular siguiendo a un ritmo auricular.
  • Modo de respuesta usuales - N:1, Wenckebach

Marcapasos Cardíacos Pedro Arzuaga - Setiembre 2008

respuesta off n 1 y wenckebach
Respuesta OFF, N:1 y Wenckebach

Marcapasos Cardíacos Pedro Arzuaga - Setiembre 2008

tipos de sensores
Tipos de sensores

De actividad

Acelerómetros

Vibración

“contadores de pasos”

Otros

Temperatura

Tiempo QT

Respiración

Marcapasos Cardíacos Pedro Arzuaga - Setiembre 2008

par metros b sicos del modo r en marcapasos teros y argos
Parámetros básicos del modo R en marcapasos Teros y Argos

Marcapasos Cardíacos Pedro Arzuaga - Setiembre 2008

datos de telemetr a tiles
Datos de telemetría útiles
  • Datos de la batería – status, voltaje, impedancia, longevidad esperada
  • Impedancia de electrodos
  • Pulsos de marcación
  • Datos estadísticos
  • Datos de Paciente
  • ECG intracavitario

Marcapasos Cardíacos Pedro Arzuaga - Setiembre 2008

electr nica de marcapasos

Electrónica de Marcapasos

Circuitos Necesarios y Particularidades

qu cosas debe hacer un marcapasos
¿Qué cosas debe hacer un Marcapasos?
  • Aplicar algoritmos
  • Estimular (1 o ambas cámaras)
  • Sensar la señal de paciente (1 o ambas cámaras)
  • Ajustar los parámetros de acuerdo a las necesidades del paciente
  • Cambiar la frecuencia de estímulo de acuerdo a las necesidades del paciente
  • Hacer medidas (tiempo, voltaje)
  • Almacenar información

Marcapasos Cardíacos Pedro Arzuaga - Setiembre 2008

qu necesidades implica esto a la electr nica de un marcapasos
¿Qué necesidades implica esto a la electrónica de un marcapasos?

Marcapasos Cardíacos Pedro Arzuaga - Setiembre 2008

qu limitaciones tenemos
¿Qué limitaciones tenemos?
  • Espacio
  • Fuente de energía
  • Confiabilidad

Marcapasos Cardíacos Pedro Arzuaga - Setiembre 2008

fuente de energ a de marcapasos
Fuente de Energía de Marcapasos
  • Actual: Pilas de litio-yodo - Excelente densidad de carga por unidad de peso y volumen, descarga propia despreciable
  • Capacidad de pilas de Marcapasos – baja debido a su reducido tamaño
  • Contra de pilas de litio-yodo - alta impedancia de salida

Marcapasos Cardíacos Pedro Arzuaga - Setiembre 2008

modelo de una bater a real

r

VB

Modelo de una batería real

Marcapasos Cardíacos Pedro Arzuaga - Setiembre 2008

circuito de est mulo

VDD

VDD

L1

L5

L4

R

C1

L2

L3

C2

Circuito de estímulo

Diagrama de Circuito de estímulo para amplitudes entre 0 y 2 VDD

Marcapasos Cardíacos Pedro Arzuaga - Setiembre 2008

eficiencia de carga de un condensador

R

C

Eficiencia de carga de un condensador

Marcapasos Cardíacos Pedro Arzuaga - Setiembre 2008

m s general

V

C

Más general

Marcapasos Cardíacos Pedro Arzuaga - Setiembre 2008

caso carga entre vc1 y vc2
Caso carga entre VC1 y VC2

Marcapasos Cardíacos Pedro Arzuaga - Setiembre 2008

caso de est mulo en banco 1
Caso de estímulo en banco 1

Cargo un condensador con amplitud A y luego lo conecto a la salida

Marcapasos Cardíacos Pedro Arzuaga - Setiembre 2008

para otros bancos
Para otros bancos

Marcapasos Cardíacos Pedro Arzuaga - Setiembre 2008

eficiencia t pica de un multiplicador de voltaje con capacitor tanque
Eficiencia típica de un multiplicador de voltaje con capacitor tanque

Eficiencia ideal para estímulo de 0.48 ms, impedancia de carga 600 ohms y capacitor del circuito de salida 15 uF

Marcapasos Cardíacos Pedro Arzuaga - Setiembre 2008

caracter sticas del circuito de sensado
Características del Circuito de sensado
  • Debe sensar señales cardíacas cuya amplitud es del orden de fracciones de mV a 10-20 mV. Para medir la sensibilidad de un marcapasos se usa la señal CENELEC.
  • Debe poder programarse la sensibilidad
  • Ancho de banda: 60/80 Hz - 140/200 Hz con 20 o 40 db/década en los extremos
  • Impedancia de entrada mayor a 20 K

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esquema de un circuito de sensado

VREF-

+

a uC

-

+

VREF+

-

Esquema de un circuito de sensado

Ganancia variable y niveles de comparación fijos o ganancia fija y niveles de comparación variable

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