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Seguridad EléctricaSeguridad Eléctrica
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.
Si se considera al cuerpo humano como un
conductor de corriente eléctrica, éste estará rígido
por la “Ley de Ohm”, la cual establece
que: intensidad de corriente que circula entre
dos puntos de un circuito eléctrico es
directamente proporcional a la tensión
eléctrica entre dichos puntos.
V = V1-V2
Ley de Ohm : I=V/R
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 de
la diferencia de potencial entre las
conexiones y de la resistencia eléctrica
del cuerpo.
EFECTOS FISIOLÓGICOS DE LAEFECTOS FISIOLÓGICOS DE LA
CORRIENTE ELÉCTRICACORRIENTE ELÉCTRICA
La mayor parte de los tejidos del cuerpo contienen un elevado
porcentaje de agua por lo que la resistencia eléctrica que presentan
es baja y pueden considerarse como un buen conductor, no
obstante, la impedancia de la piel (epidermis) es bastante elevada
(200-500K) por lo que el cuerpo humano puede considerarse
como un conductor volumétrico no homogéneo en la que la
distribución del flujo de la corriente eléctrica viene determinada por
la conductividad local del tejido.
Los efectos que la corriente eléctrica produce sobre el
cuerpo humano dependen fundamentalmente de los
siguientes parámetros: magnitud de la corriente que
circula por el tejido, frecuencia, tiempo de exposición a
la corriente eléctrica, zona por la que circula (superficie o
tejido interno).
EFECTOS FISIOLÓGICOS DE LAEFECTOS FISIOLÓGICOS DE LA
CORRIENTE ELÉCTRICACORRIENTE ELÉCTRICA
La gravedad del daño producido
dependerá también del órgano
afectado
EFECTOS FISIOLÓGICOS DE LA
CORRIENTE ELÉCTRICA
El 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
Efectos fisiológicos de la
electricidad
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
Rango de los umbrales de las corrientes de
percepción y de pérdida de control.
Curva Corriente de pérdida de
control - frecuencia.
Efectos de los puntos de entrada en la
distribución de la corriente por el cuerpo.
Macroshok MicroshokMacroshok
Limite = 10 A
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%
RIESGO DE MACROSHOCK
MACROSHOCK Se define como “El efecto que
produce una corriente que entra y sale del cuerpo por
la superficie de la piel”
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.
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.
Defecto o rotura del conductor de
puesta a tierra
Superficie no conectada a tierra
Equipos conectados a diferentes
potenciales de masa
IMPORTANCIA DE LA LINEA DE
TIERRA
Un primer paso para proveer una seguridad eléctrica está
basado en el control de los cables conductores de energía
eléctrica y de tierra en el ambiente de los pacientes.
El sistema de dos conductores es
satisfactorio hasta cierto límite; si
ocurre algún corto circuito entre el
cable de 110 voltios y la cubierta
metálica de algún equipo nadie se
dará cuenta y el equipo va a seguir
operando normalmente hasta que
una persona toque dicha cubierta y
un punto de tierra; en este momento
fluye una corriente de la persona
hacia la tierra.
Corriente de fuga
Corriente de fuga:
“Es un flujo indeseado de electricidad a
través, de los aislantes que son usados para
separar los conectores eléctricos”.
Este fenómeno ocurre en todos los equipos eléctricos
operados con corriente alterna, y depende de la calidad del
aislante. No sucede en los equipos operados a batería.
Corriente de fuga
La medición de las corrientes de fuga se realiza en
cuatro 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 al
paciente
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Corriente de fuga a tierra
Corrientes de fuga a tierra
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Corriente de fuga del paciente
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para equipos médicos
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.
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.
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.
- 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.
La única condición de primer defecto para
la corriente de fuga a tierra es la
interrupción de uno de los conductores de
alimentación, uno cada vez.
• 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.
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,
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(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.
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Prueba de Seguridad Eléctrica
Bibliografía
Barea Navarro.R. “Tema 2: Seguridad Eléctrica”. En
CDalcala_barea_navarro: tema2.pdf y seguridadelectrica.pdf
Enderle, J.; Blanchard,S. y Bronzino, J.D. “Introduction to
Biomedical Engineering”, Academic Press, 2000 Chap. 19 pp
952-969
Webster, J.G. (Editor) Medical Instrumentation: Application and
Design, 3rd Ed. Chap14, pp 623-658
Tucci, A. Instrumentación Biomédica, ULA, 2005. Apendice “A”

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Pruebas de usabilidad en elos equipos medicos

  • 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 un conductor de corriente eléctrica, éste estará rígido por la “Ley de Ohm”, la cual establece que: intensidad de corriente que circula entre dos puntos de un circuito eléctrico es directamente proporcional a la tensión eléctrica 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 de la diferencia de potencial entre las conexiones y de la resistencia eléctrica del cuerpo.
  • 5. EFECTOS FISIOLÓGICOS DE LAEFECTOS FISIOLÓGICOS DE LA CORRIENTE ELÉCTRICACORRIENTE ELÉCTRICA La mayor parte de los tejidos del cuerpo contienen un elevado porcentaje de agua por lo que la resistencia eléctrica que presentan es baja y pueden considerarse como un buen conductor, no obstante, la impedancia de la piel (epidermis) es bastante elevada (200-500K) por lo que el cuerpo humano puede considerarse como un conductor volumétrico no homogéneo en la que la distribución del flujo de la corriente eléctrica viene determinada por la conductividad local del tejido.
  • 6. Los efectos que la corriente eléctrica produce sobre el cuerpo humano dependen fundamentalmente de los siguientes parámetros: magnitud de la corriente que circula por el tejido, frecuencia, tiempo de exposición a la corriente eléctrica, zona por la que circula (superficie o tejido interno). EFECTOS FISIOLÓGICOS DE LAEFECTOS FISIOLÓGICOS DE LA CORRIENTE ELÉCTRICACORRIENTE ELÉCTRICA La gravedad del daño producido dependerá también del órgano afectado
  • 7. EFECTOS FISIOLÓGICOS DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA El 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 la distribución de la corriente por el cuerpo. Macroshok MicroshokMacroshok 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 MACROSHOCK MACROSHOCK Se define como “El efecto que produce una corriente que entra y sale del cuerpo por la superficie de la piel”
  • 15.
  • 16. 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.
  • 17. 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.
  • 18. Defecto o rotura del conductor de puesta a tierra
  • 20. Equipos conectados a diferentes potenciales de masa
  • 21. IMPORTANCIA DE LA LINEA DE TIERRA Un primer paso para proveer una seguridad eléctrica está basado en el control de los cables conductores de energía eléctrica y de tierra en el ambiente de los pacientes.
  • 22. El sistema de dos conductores es satisfactorio hasta cierto límite; si ocurre algún corto circuito entre el cable de 110 voltios y la cubierta metálica de algún equipo nadie se dará cuenta y el equipo va a seguir operando normalmente hasta que una persona toque dicha cubierta y un punto de tierra; en este momento fluye una corriente de la persona hacia la tierra.
  • 23. Corriente de fuga Corriente de fuga: “Es un flujo indeseado de electricidad a través, de los aislantes que son usados para separar los conectores eléctricos”. Este fenómeno ocurre en todos los equipos eléctricos operados con corriente alterna, y depende de la calidad del aislante. No sucede en los equipos operados a batería.
  • 24. Corriente de fuga La medición de las corrientes de fuga se realiza en cuatro 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 al paciente Entre todos los cables que van al paciente
  • 25. Corriente de fuga a tierra
  • 26. Corrientes de fuga a tierra
  • 27. Corriente de fuga del chasis
  • 28. Corriente de fuga del paciente
  • 30. Límites de corriente de fuga para equipos médicos
  • 31. 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.
  • 32. 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.
  • 33. 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.
  • 34. - 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.
  • 35. La única condición de primer defecto para la corriente de fuga a tierra es la interrupción de uno de los conductores de alimentación, uno cada vez.
  • 36. • 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.
  • 37. 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.
  • 38. Prueba de Seguridad Eléctrica
  • 39. Prueba de Seguridad Eléctrica
  • 40. Bibliografía Barea Navarro.R. “Tema 2: Seguridad Eléctrica”. En CDalcala_barea_navarro: tema2.pdf y seguridadelectrica.pdf Enderle, J.; Blanchard,S. y Bronzino, J.D. “Introduction to Biomedical Engineering”, Academic Press, 2000 Chap. 19 pp 952-969 Webster, J.G. (Editor) Medical Instrumentation: Application and Design, 3rd Ed. Chap14, pp 623-658 Tucci, A. Instrumentación Biomédica, ULA, 2005. Apendice “A”