proyecto para electromedicinaclub saber electrónica nº 63. fecha de publicación: mayo de 2010....

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EDITORIAL

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Desde la aparición de la electrónica en la vida cotidiana, los técnicos han tratado de aplicar-la en beneficio de la salud y de la investigación del cuerpo humano. Así, el diagnóstico porimágenes ha ido avanzando hasta convertirse en la actualidad en un método indispensa-

ble para el estudio y seguimiento de infinidad de tratamientos. Desfibriladores y marcapasos son ins-trumentos eléctricos (electrónicos) indicados en diferentes tratamientos; los electrobisturís y los láserpermiten cirugías con menores riesgos y equipos como tomógrafos, electrocardiógrafos o ultrasoni-dos entregan datos más que importantes para detectar diferentes anomalías en el cuerpo humano.Evidentemente, en el desarrollo de los equipos que hemos mencionado han participado técnicos eingenieros en electrónica y en todo hospital o centro de salud que posea al menos uno de estos equi-pos debe haber un técnico que realice mantenimiento y, por ende, tiene que estar capacitado paraentender su funcionamiento. Hace un tiempo fui invitado a dictar un seminario sobre la generaciónde imágenes que permiten realizar diagnósticos y tuve que “estudiar” diferentes temas relacionadoscon electrónica y medicina (biomedicina) para poder explicar diferentes fenómenos electroquímicospara que puedan comprenderse con facilidad; esto me ha dado “pie” como para que pueda reunirinformación y, con ayuda de especialistas, brindárselas a nuestros lectores. En Saber Electrónica,periódicamente publicamos artículos relacionados con la electromedicina pero ¿qué es en realidadla electromedicina? ¿qué estudia? ¿qué debe saber un técnico electrónico para poder dar servicioy mantenimiento a equipos electromédicos? ¿se pueden construir equipos con pocos recursos?. Eneste libro damos comienzo a una serie destinada a explicar conceptos elementales sobre electro-medicina con los que trataremos de dar respuesta a éstas y otras preguntas que pueden formular-se los interesados en este tema. Además, publicaremos proyectos completos de equipos, tratandode combinar el hecho de que sea de fácil construcción con la necesidad de tener prestaciones pro-fesionales. Aquí explicamos qué es una tomografía, cómo deben ser los tomógrafos, en qué se basael electrobisturí y cómo debe ser un equipo electrónico de estas características.

Hasta la próxima

Ing Horacio D. Vallejo

Proyectos para electromedicina / Horacio Vallejo ... [et.al.] ; dirigido porHoracio Vallejo. - 1a

ed. - Buenos Aires : Quark, 2009. 100 p. ; 28x20 cm.

ISBN 978-987-623-201-2 1. Electrónica. I. Vallejo, Horacio II. Vallejo, Horacio, dir.CDD 621.3

Fecha de catalogación: 22/12/2009

EDITORIAL Y SUMARIO 1/8/10 8:41 PM Página 1

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SUMARIO

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EL E C T R O M E D I C I O N A. QU E E S Y C Ó M O S E E M P L E A. EQ U I P O S D E D I A G N Ó S T I C O Y T R ATA M I E N TO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3IN T R O D U C C I Ó N . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4LA TO M O G R A F I Í A . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4TO M O G R A F Í A P E T . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4TO M O G R A F Í A AX I A L CO M P U TA D O R I Z A D A ( TA C ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6EL E C T R B I S T U R Í . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7DI A G R A M A S E N B L O Q U E S D E U N E L E C T R O B I S T U R Í . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1 3MA N T E N I M I E N TOY P R E C A U C I O N E S . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1 4BI B L I O G R A F Í A . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1 4

IO N I Z A D O R AM B I E N TA L . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1 5UN I O N I Z A D O R PA R A E L A U TO C O N F LY- BA C K . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1 7DE T E C TO R D E I O N E S . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1 8UN I O N I Z A D O R D E 10 E TA PA S . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2 0

EL E C T R O E S T I M U L A C I Ó N . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2 1LÍ M I T E D E EX C I TA C I Ó N O “ RE B A S E” . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2 3CO R R I E N T E S R I T M A D A S Y O N D U L A D A S A P E R Í O D O S L A R G O S . . . . . . . . . . . . . .2 4CO R R I E N T E FA R Á D I C A . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2 4EL E C T R I C I D A D Y M A G N E T I S M O . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2 6

ES T I M U L A D O R E S MU S C U L A R E S. MA S A J E A D O R E S EL E C T R Ó N I C O S . . . . . . . . .3 1UN M A S A J E A D O R D E M E J O R E S P R E S TA C I O N E S . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3 3UN E S T I M U L A D O R P O RT Á T I L . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3 6MA S A J E A D O R D I G I TA L . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3 8

BI S T U R Í EL E C T R Ó N I C O . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4 1PR I N C I P I O S D E C I R U G Í A E S T É T I C A . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4 1DI S E C C I Ó N E L É C T R I C A: UT I L I Z A C I Ó N D E L E F E C TO T É R M I C O E N

C I R U G Í A E L É C T R I C A . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4 2

ME D I C I N A D E L C O R A Z Ó N. EL E C T R O C A R D I Ó G R A F O S . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4 9EL E L E C T R O C A R D I O G R A M A . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4 9LA S P R E S I O N E S C A R D Í A C A S . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5 0EL C A R D I O E S T I M U L A D O R . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5 0EL E C T R O C A R D I O S C O P I O Y E L E C T R C A R D I Ó G R A F O . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5 1EL B I O F E E D B A C K . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5 1EL E S T E TO S C O P I O . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5 4MO N I TO R F E TA L . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5 5DI S E Ñ O D E U N E L E C T R O C A R D I Ó G R A F O . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5 6IN T R O D U C C I Ó N . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5 6EL S I S T E M A E L E C T R I C O D E L C O R A Z Ó N . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5 7CÓ M O S E H A C E E L E L E C T R O C A R D I O G R A M A . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5 8NO C I O N E S D E A N ATO M Í A Y F I S I O L O G Í A D E L C O R A Z Ó N . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5 9LA S B A S E S D E L D I S E Ñ O . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6 0UN E L E C T R O C A R D I Ó G R A F O B Á S I C O . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6 4

ES T E TO S C O P I O Y M O N I TO R F E TA L . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6 5LAT I D O S C A R D Í A C O S . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6 6ES Q U E M A E L É C T R I C O . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6 6CÓ M O N A C I Ó E L E S T E TO S C O P I O . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6 7MO N I TO R F E TA L . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6 9

MA G N E TO T E R A P I A . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7 3IM P U L S O S D E M A G N E TO T E R A P I A . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7 4CÓ M O C O N S T R U I R U N E Q U I P O . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7 9

Director de la Colección Club SEIng. Horacio D. Vallejo

Jefe de RedacciónIng. Horacio D. VallejoAutor de esta ediciónIng. Horacio D. Vallejo

y Otros

Club Saber Electrónica es una publicación deSaber Internacional SA de CV de México y

Editorial Quark SRL de Argentina

Editor Responsable en Argentina y México: Ing. Horacio D. Vallejo

Administración Argentina: Teresa C. Jara

Administración México: Patricia Rivero Rivero

Comercio Exterior Argentina: Hilda Jara

Comercio Exterior México: Margarita Rivero Rivero

Director Club Saber Electrónica: Luis Leguizamón

Responsable de Atención al Lector:Alejandro A. Vallejo

Coordinador InternacionalJosé María Nieves

PublicidadArgentina: 4301-8804 - México: 5839-5277

StaffVíctor Ramón Rivero RiveroIsmael Cervantes de Anda

Olga VargasLiliana VallejoMariela Vallejo

Fernando DucachRamon Miño

Areas de ApoyoTeresa Ducach

Fernando FloresClaudio Gorgoretti

Paula VidalRaúl Romero

Internet: www.webelectronica.com.arWeb Manager: Luis Leguizamón

Club Saber Electrónica Nº 63. Fecha de publicación: Mayo de 2010.Publicación mensual editada y publicada por Editorial Quark, Herre-

ra 761 (1295) Capital Federal, Argentina (005411-43018804), en con-junto con Saber Internacional SA de CV, Av. Moctezuma Nº 2, Col.Sta. Agueda, Ecatepec de Morelos, México (005255-58395277), con

Certificado de Licitud del título (en trámite). Distribución en Argen-tina: Capital: Carlos Cancellaro e Hijos SH, Gutenberg 3258 - Cap.4301-4942 - Interior: Distribuidora Bertrán S.A.C. Av. Vélez Sársfield

1950 - Cap. – Distribución en Uruguay: Rodesol SA Ciudadela 1416 –Montevideo, 901-1184 – La Editorial no se responsabiliza por el con-tenido de las notas firmadas. Todos los productos o marcas que se

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Revista Club Saber Electrónica, ISSN: 1668-6004

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BASES DE LA ELECTROMEDICINA

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Si nos atenemos a la definición dada en

WIKIPEDIA; la “electromedicina” es la

especialidad de las Ciencias de la Salud

que estudia y analiza el cuidado de la

Salud desde el punto de vista de la

Tecnología Sanitaria.

En otras palabras, consiste en la correcta

planificación, aplicación y desarrollo de

equipos y técnicas utilizadas en los exá -

menes y tratamientos médicos, así como

el control de calidad de los equipos

empleados y el control y prevención de

los riesgos asociados.

En los países anglosajones esta especia -

lidad se la conoce como Ingeniería

Clínica, aunque las funciones y atribucio -

nes de estos profesionales pueden variar

de un país a otro.

Ahotra bien, en base a lo dicho, yo prefie -

ro decir que la Electromedicina o

Ingenieria Clinica es la rama de la ciencia que se encarga del desarrollo, aplicación,

mantenimiento y gestión de los equipos, instalaciones y accesorios médicos (PSANIs):

Producto Sanitario Activo No Implantable.

Los profesionales de la Electromedicina

son Ingenieros Clínicos, Físicos y Técnicos

en Electromedicina, especializados en

solucionar y facilitar cualquier problema

relacionado con tecnología electrónica en

medicina, en todo su ciclo de vida: adquisi -

ción, instalación / validación, mantenimien -

to, uso y retirada al final de su vida útil.

En este capítulo realizaremos una síntesis

sobre los distintos equipos utilizados en electro -

medicina, y daremos una introducción sobre los ele -

mentos a tener en cuenta para su diseño electrónico y cons -

trucción.

Electromedicina¿Qué es y Cómo se Emplea?

Equipos de Diagnóstico y Tratamiento

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PROYECTOS PARA ELECTROMEDICINA

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Introducción

Como una breveintroducción se puededecir que la “electrome-dicina” es la especiali-dad de las Ciencias dela Salud que estudia yanaliza el cuidado de laSalud desde el puntode vista de laTecnología Sanitariacon el aporte deTécnicos e Ingenierosen Electricidad yElectrónica.

Esta asignatura oespecialidad estudia lacorrecta planificación,aplicación y desarrollode equipos y técnicasutilizadas para realizarestudios y tratamientos médicos, normaliza el control decalidad de los equipos empleados y evalúa el control yprevención de los riesgos asociados con el empleo deestos equipos en el cuerpo humano.

Por todo esto, los profesionales de la Electromedicinason Ingenieros, Físicos, Técnicos y Profesionales de laSalud especializados en solucionar y facilitar cualquierproblema relacionado con la tecnología eléctrica y elec-trónica aplicada a la medicina, desde su uso a su adqui-sición.

Algunos de los equipos o especialidades asociadas ala electromedicina son:

Tomografia

Electrobisturí

Desfibrilador

Marcapasos

Electrocardiograma

Resonancia Magnética

Electroencefalografía

Ultrasonido

Cirugías Láser

Terapias Láser para diagnóstico

Radioinmunoanálisis

La Tomografía

En medicina, la Tomografía esel procesado de imágenes dedeterminadas zonas del cuerpo

humano por secciones.El equipo que procesaestas imágenes sellama tomógrafo, mien-tras que la imagen pro-ducida es un tomogra-ma. Este método nosólo se usa en medici-na, sino que aportaexcelentes resultadosen arqueología, biolo-gía, geofísica, oceano-grafía, ciencia de losmateriales y otras cien-cias. En la mayoría delos casos se basa enun procedimiento mate-mático llamado recons-trucción tomográfica.Hay muchos tipos detomografías aplicadasa la salud, pero se des-

tacan las tomografías por emisión de positrones y latomografía computada o computarizada. Una tomografíade varias secciones de un cuerpo es conocida como poli-tomografía.

Tomografía PET

La tomografía por emisión de positrones (PET: por lassiglas en inglés de Positron Emission Tomography), figu-ras 1 y 2 es un tipo de procedimiento de medicina nucle-ar que mide la actividad metabólica de las células de lostejidos del cuerpo. La PET, es en realidad, una combina-ción de medicina nuclear y análisis bioquímico. Se utilizaprincipalmente en pacientes que tienen enfermedadesdel corazón o del cerebro y cáncer, la PET ayuda a visua-

lizar los cambios bioquímicos quetienen lugar en el cuerpo, como elmetabolismo (proceso por el cuallas células transforman los alimen-tos en energía después de que hansido digeridos y absorbidos en lasangre) del músculo cardíaco.La Tomografía por Emisión dePositrones es una técnica no inva-siva de diagnóstico e investigaciónpor imagen capaz de medir la acti-vidad metabólica de los diferentestejidos del cuerpo humano, espe-cialmente del sistema nerviosocentral. Al igual que el resto de téc-

Figura 1

Figura 2


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5

nicas diagnósti-cas en MedicinaN u c l e a r, la T E Pse basa en detec-tar y analizar ladistribución queadopta en el inte-rior del cuerpo unr a d i o i s ó t o p oadministrado através de unainyección.

La diferenciaentre este estudioy otros exámenesde medicinanuclear es que laP E T detecta elmetabolismo den-tro de los tejidoscorporales, mien-tras que otros tipos de exámenes de medicina nucleardetectan la cantidad de sustancia radioactiva acumuladaen el tejido corporal en una zona determinada para eva-luar la función del tejido.

Esta técnica mide la producción de fotones gammacomo resultado de la destrucción de un positrón. Paraobtener una tomografía PET se inyecta una sustanciaque se desea investigar unida a un isótopo que emitepositrones (radionúclidos), y se evalúa el paso de la sus-tancia por la barrera hematoencefálica. Se toman imáge-nes en tiempo real observándose imágenes bidimensio-nales utilizando técnicas matemáticas de construcción deimágenes.

Los radionúclidos que se emplean en las PET sonsustancias químicas como la glucosa, el carbono o el oxí-geno, que son utilizadas naturalmente por el órgano otejido en cuestión durante el proceso metabólico. Seagrega una sustancia radioactiva a la sustancia químicarequerida para las pruebas específicas. Por ejemplo, enlas PET cerebrales, se aplica una sustancia radioactiva ala glucosa (azúcar en la sangre) para crear un radionú-clido denominado fluorodeoxiglucosa (FDG), ya que elcerebro utiliza glucosa para su metabolismo. La FDG seutiliza en gran medida en los estudios de PET.

Pueden utilizarse otras sustancias para los estudiosde PET, según el propósito del examen. Si se estudia elflujo de sangre y la perfusión de un órgano o tejido, elradionúclido puede ser un tipo de oxígeno, carbono,nitrógeno o galio radiactivo.

La PET utiliza un dispositivo de exploración (unamáquina con un gran hueco en el centro) que detecta lospositrones (partículas subatómicas) emitidos por un

radionúclido en elórgano o tejidoque se estudia. Lafigura 3 esquema-tiza el proceso decaptura de la PET.La posibilidad depoder identificar,localizar y cuanti-ficar el consumode glucosa por lasdiferentes célulasdel organismo,ofrece un arma decapital importan-cia al diagnósticomédico, puestoque muestra quéáreas del cuerpotienen un metabo-lismo glucídico

elevado. Un elevado consumo de glucosa es, precisa-mente, la característica primordial de los tejidos neoplá-sicos.

De esta manera es factible localizar los focos de cre-cimiento celular anormal en todo el organismo ya que laTEP no evalúa la morfología de los tejidos, sino su meta-bolismo y, por ende, se puede detectar un crecimientoanormal de las células, tema que trata la oncología.

El radionúclido se administra por vía intravenosa o seinhala como un gas. Luego, el escáner de la PET semueve lentamente sobre la parte del cuerpo en estudio.La descomposición del radionúclido emite positrones.Durante la emisión de positrones se generan los rayosgama, que luego serán detectados por el escáner. Unacomputadora analiza los rayos gama y utiliza la informa-ción para crear un mapa de imagen del órgano o tejidoen estudio. La cantidad de radionúclidos concentradosen el tejido afecta el brillo con el que aparece el tejido enla imagen e indica el nivel de funcionalidad del órgano otejido. Se suelen emplear estos estudios para:

* Para detectar la propagación del cáncer a otras par -

tes del cuerpo desde el sitio en que apareció original -

mente y para evaluar la eficacia de un tratamiento contra

este mal. También para ayudar a controlar y tratar el cán -

cer de pulmón mediante la clasificación por etapas de las

lesiones y el seguimiento del progreso de las lesiones

después del tratamiento.

* Para diagnosticar demencias (trastornos relaciona -

dos con el deterioro de la función mental) como la enfer -

medad de Alzheimer, así como otros trastornos neuroló -

gicos como: Enfermedad de Parkinson (enfermedad pro -

Figura 3


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gresiva del sistema nervioso en la que se observa un leve

temblor, debilidad muscular y un modo de caminar parti -

cular), Enfermedad de Huntington (enfermedad heredita -

ria del sistema nervioso que causa demencia progresiva,

movimientos extraños involuntarios y una postura anor -

mal), Epilepsia (trastorno cerebral que provoca convul -

siones recurrentes), etc.

* Para localizar la zona donde se realizará un proce -

dimiento quirúrgico en el cerebro.

* Para evaluar el cerebro después de un traumatismo

y detectar hematomas (coágulos de sangre), hemorra -

gias o perfusión (flujo de sangre y oxígeno) del tejido

cerebral.

* Para identificar y cuantificar lesiones pulmonares o

masas detectadas en radiografías o TC de tórax.

* Etc.

La figura 4 muestra un tomógrafo PET típico.

Tomografía Axial Computarizada (TAC)

La tomografía axial computarizada (TAC) es unaprueba de diagnóstico radiológica mediante la utilizaciónde rayos X y procesamiento de las imágenes por orde-nador. Mediante el ordenador se reconstruyen los planosatravesados por los rayos X. La imagen se construyemidiendo la absorción de rayos X por el tejido atravesa-do.

Al procesar las imágenes se pueden ver como cortestridimensionales en un monitor de televisión o en unaradiografía.

Con este método se consiguen imágenes muy preci-sa del interior del organismo y de sus diferentes órganos,permitiendo diagnósticos muy precisos.

Para obtener una TAC, el paciente permanece tum-bado en una camilla, y ésta se desliza dentro del tuboque genera los rayos X, que gira alrededor del paciente.

No causa dolor ni molestia alguna. Tampoco produceclaustrofobia ni ruido como la RMN (resonancia magnéti-ca nuclear). El técnico de radiología permanece en comu-nicación con el paciente cons-tantemente a través de un siste-ma de comunicación, indicándo-le los pasos a seguir.

En algunas ocasiones esnecesario el uso de contrastesradiológicos intravenosos u ora-les para ver la función de deter-minados órganos. Si es ustedalérgico a estos productos, debeadvertirlo previamente (aunquese lo preguntarán antes de

administrárselos). Por ello será necesario firmar un con-sentimiento escrito de aceptación de los posibles riesgos.

Se recomienda acudir en ayunas, aunque no esestrictamente necesario. Se lo indicarán al darle la cita.Si el estudio es digestivo, procurar no comer alimentosque produzcan "gases" el día anterior, ni que contenganresiduos. Al darle la cita le indicarán una lista de alimen-tos a evitar. La prueba la realiza un técnico en radiodiag-nóstico y posteriormente un médico especialista en radio-logía es el encargado de interpretar las imágenes. LasTAC más comunes son:

TAC abdominal

TAC craneal

TAC torácico

TAC lumbosacro

TAC de órbitas

Para explicar el funcionamiento de esta técnica, diga-mos que el equipo emite un haz muy fino de rayos X.Este haz incide sobre el objeto que se estudia y parte dela radiación del haz lo atraviesa. La radiación que no hasido absorbida por el objeto, en forma de espectro, esrecogida por los detectores. Luego el emisor del haz, quetenía una orientación determinada (por ejemplo, estricta-mente vertical a 90º) cambia su orientación (por ejemplo,haz oblicuo a 95º). Este espectro también es recogido porlos detectores. La computadora “suma” las imágenes ylas promedia. Luego, el emisor cambia su orientación(por ejemplo, a 100º de inclinación). Los detectores reco-gen este nuevo espectro, lo “suman” a los anteriores y“promedian” todos los datos. Esto se repite hasta que eltubo de rayos y los detectores den una vuelta completa,momento en el que se dispone de una imagen tomográ-fica definitiva y confiable.

En la figura 5 se explica el procedimiento que permi-te la toma de una TAC. La parte “a” representa el resul-tado en imagen de una sola incidencia o proyección (ver-tical, a 90º). Se trata de una representación esquemáticade un miembro, por ejemplo un muslo. El color negrorepresenta una densidad elevada, la del hueso. El color

Figura 4


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gris representa una densidad media, los tejidos blandos(músculos). El hueso, aquí, deja una zona sombreada.Los músculos, una zona de penumbra. La parte “b” tam-bién representa el resultado en imagen de una sola inci-dencia o proyección, pero con un ángulo diferente (hori-zontal, a 180º). En la parte “c” se grafica qué hace la CPUcon las dos imágenes. Aquí la zona de sombra ya estálimitada al centro de la figura, pero la imagen presentaunos perfiles muy diferentes al objeto que se estudia (uncuadrado en vez de un círculo). En la parte “d” de la figu-ra 5 la CPU dispone de datos de cuatro incidencias: 45º,90º, 135º y 180º. Los perfiles de la imagen son octogona-les, lo que la aproximan mucho más a los contornos cir-culares del objeto real.

Una vez que ha sido reconstruido el primer corte, lamesa donde el objeto reposa avanza (o retrocede) unaunidad de medida (hasta menos de un milímetro) y elciclo vuelve a empezar. Así se obtiene un segundo corte(es decir, una segunda imagen tomográfica) que corres-ponde a un plano situado a una unidad de medida delcorte anterior.

A partir de todas esas imágenes transversales (axia-les) la CPU reconstruye una imagen bidimensional quepermite ver secciones de la pierna (o el objeto de estudio)desde cualquier ángulo. Los equipos modernos permitenincluso hacer reconstrucciones tridimensionales. Estasreconstrucciones son muy útiles en determinadas cir-cunstancias, pero no se emplean en todos los estudios,como podría parecer. Esto es así debido a que el manejode imágenes tridimensionales no deja de tener sus incon-venientes.

Como casi todos los cuerpos son opacos, la interpo-

sición de casi cualquier cuerpoentre el observador y el objeto quese desea examinar hace que lavisión de éste se vea obstaculiza-da. La representación de las imá-genes tridimensionales sería inútilsi no fuera posible lograr que cual-quier tipo de densidad que se elijano se vea representada, con loque determinados tejidos se com-portan como transparentes. Aunasí, para ver completamente unórgano determinado es necesariomirarlo desde diversos ángulos ohacer girar la imagen. Pero inclusoentonces veríamos su superficie,no su interior. Para ver su interiordebemos hacerlo a través de unaimagen de corte asociada al volu-men y aun así parte del interior nosiempre sería visible. Por esa

razón, en general, es más útil estudiar una a una todaslas imágenes consecutivas de una secuencia de cortesque recurrir a reconstrucciones en bloque de volúmenes,aunque a primera vista sean más espectaculares.

Electrobisturí

La unidad electroquirúrgica, también conocida comoelectrobisturí o bisturí caliente es un equipo electrónicocapaz de transformar la energía eléctrica en calor con elfin de coagular, cortar o eliminar tejido blando, eligiendopara esto corrientes que se desarrollan en frecuenciaspor encima de los 200.000Hz ya que éstas no interfierencon los procesos nerviosos y sólo producen calor.

Está compuesta por una serie de unidades individua-les que en conjunto conforman un circuito eléctrico: lacorriente debe fluir desde un generador hasta un electro-do activo, a través del tejido, y volver al generador víaelectrodo de dispersión inactivo.

Al ser el electrobisturí un aparato eléctrico, su uso noestá libre de complicaciones. El mayor peligro es la que-madura eléctrica.

Este equipo consta de dos partes, una estéril y una noestéril. Lo estéril, sería el cable (partiendo desde el apa-rato) y el mango con la punta del electrobisturí. Lo que noes estéril es la plancha que va por debajo del paciente ala hora de utilizar el electrobisturí.

Las puntas, de carga positiva, pueden ser de tipo:Cuchillo (la más utilizada), Aguja (para zonas de menortamaño) o punta bola (para coagular mucosas). Algunassuelen ser de teflón para que el tejido no quede adherido

Figura 5


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al quemarse. El mango puede ser a pedal o puede tenerbotones para operar el electrobisturí. El botón amarillo, esel del corte. El botón azul, es el de coagulación.

La plancha es de carga negativa. Puede ser de metal,plomo o autoadhesiva descartable. Se coloca cerca dedonde se va a hacer la incisión antes de que se acomo-de al paciente en la camilla, quedando por debajo de élantes de preparar el campo operatorio. Hay que tomarprecauciones con respecto a pacientes con marcapasos,prótesis, uniones metálicas, entre otros.

En aplicaciones de odontología podemos encontrardos tipos de instrumentos que se diferencian en la fre-cuencia portadora de su generador: Electrobisturís, confrecuencias hasta 3MHz y los Radiobisturís con frecuen-cias por encima de 3.5MHz.

En cuanto a las funciones que realizan, existen pocasdiferencias. Todos realizan electrosección pura y combi-nada, así como electrocoagulación. Algunos incluyentoma bipolar y/u otros fulguración. Todos garantizanpotencias eficaces entre 50W y 100W e incluyen entresus accesorios todo lo necesario para funcionar inmedia-tamente, a excepción de un juego de pinzas bipolaresque es opcional. Tan sólo un accesorio delata claramen-te el tipo de equipo. El electrodo neutro, que en el casodel radio bisturí toma el nombre de antena. La antena seencuentra forrada por un material aislante que impide laconducción eléctrica a través de ella pero que sí permitela recepción y emisión electromagnética.

Podemos afirmar que el funcionamiento del electro-bisturí se basa en las tres siguientes afirmaciones:

La radiación electromagnética aparece siempre que

se produce una variación en la posición de los electrones

de la materia.

La radiación electromagnética es portadora de ener -

gía.

La circulación de corriente eléctrica variable, por lo

tanto, permite la radiación de energía.

Como es objeto de esta sección darle a nuestros lec-tores circuitos de equipos de electromedicina, creemosaconsejable realizar una breve introducción teórica quepermita explicar el funcionamiento de un bisturí electróni-co.

Adoptando el modelo de Niels Bohrl (1913) podemosafirmar que la materia está compuesta por átomos conpartículas mínimas elementales, el electrón, el protón y elneutrón que son a las que se deben todas sus propieda-des. Estas partículas mínimas se agrupan siguiendoleyes, para formar estructuras más complejas, precisa-mente los átomos (figura 6). Los átomos se agrupan entresí formando moléculas, que a su vez pueden agruparseen compuestos más complicados como, por ejemplo, la

doble espiral del ADN (figura 7) que identifica el “genomahumano”

Si tuviéramos un átomo aislado podríamos identificardos partes bien diferenciadas, el núcleo y la corteza. Elnúcleo está constituido por protones y neutrones y la cor-teza por electrones. Al núcleo se debe la identidad de lamateria (Oro, Plata, Hidrógeno, etc.) y su ordenamientoen la Tabla Periódica de los Elementos (tabla que usamosen química), y a la corteza o “bandas” se deben sus pro-piedades químicas, eléctricas y magnéticas.

La corteza del átomo está formada por electrones quegiran en ciertas órbitas alrededor del núcleo. Estos pesanmenos que la milésima parte de un protón aunque ambostienen la misma carga y signos opuestos. Dado que lamasa de un neutrón es, aproximadamente igual, a la delprotón, no es difícil con un sistema planetario en miniatu-

Figura 6

Figura 7


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ra, con un enorme núcleo en su centro y unos minúscu-los satélites eléctricos orbitando a su alrededor (figura 8).

Estos electrones no pueden ocupar, en el espacio delátomo, cualquier lugar; sino unos determinados por lapropia naturaleza del mismo. A estos lugares se los llamaestados permitidos, son llamados orbitales y provocanque cada elemento de la naturaleza tenga su propia "hue-lla dactilar": el espectro atómico.

Todo ello nos permite intuir que la energía de un elec-trón está cuantificada. De hecho la energía que posee unelectrón se define con cuatro parámetros llamados"números cuánticos".

Un átomo con orbitales vacíos presenta un desequili-brio eléctrico ya que tendrá cargas positivas en el núcleoy “vacíos” en las órbitas o bandas. Esto le crea una cier-ta avidez en captar electrones errantes o ajenos.Potencialmente tenderá a subsanarlo manteniendo siem-pre llenos, en orden creciente, los más próximos alnúcleo. Estos son los de menor energía. Cuando aplica-mos un impulso extra al electrón, éste tiende a ocuparórbitas más elevadas. Si esta energía es suficiente,puede incluso abandonar el volumen de influencia delátomo y salir de él.

A una cierta distancia del núcleo los orbitales posiblesde energía desaparecen y se habla de un "continuo" deenergía.

Las perturbaciones sufridas por los electrones son lascausantes de las radiaciones electromagnéticas.

Para explicar mejor este efecto, recuerde que loselectrones son portadores de energía y además de giraralrededor del núcleo, lo hacen también alrededor de supropio eje, particularidad llamada espín y cuyas perturba-ciones tienen mucha relación con las propiedades mag-néticas de la materia.

Cuando un electrón pasa de un nivel de energía a otrolo hace absorbiendo o emitiendo una radiación electro-magnética dada. Físicamente, para cambiar de nivelenergético se acerca o aleja del núcleo, ocupando unlugar en otra banda u orbital.

Usando los postulados introducidos por Einstein, aeste paquete de energía radiada (quantum / cuanto deacción) lo llamaremos fotón. Esto quiere decir que si elelectrón pasa de un nivel energético superior a otro infe-rior, se liberará energía en forma de fotón. Podemos ima-ginarnos pues, una radiación, como una sucesión de foto-nes emitidos en todas las direcciones (figura 9).

Un fotón tiene como característica fundamental unaenergía y una frecuencia determinadas que están rela-cionadas por la conocida expresión E= hf, siendo, E, laenergía del fotón; f, la frecuencia y h, la constante dePlanck.

Observemos que el fotón se emite, como energía dis-creta y única por un electrón, cuando salta de una ener-gía mayor a una menor. Luego una radiación continuaexige una emisión continua de fotones y por tanto un tra-siego continuo de uno a otro nivel.

La radiación electromagnética se produce a conse-cuencia de las perturbaciones sufridas por los electrones.

Esta definición nos dice que si hacemos vibrar unátomo en su conjunto también se perturbarán los electro-nes y por tanto habrá emisión de fotones. Esta vibraciónradiaría fotones térmicos (calor) principalmente. Lomismo es aplicable a una vibración, o rotación, moleculary a una macromolecular. Curiosamente las estructurasmás complejas también tienen energías “cuánticas”características.

Cuando un electrón se encuentra en un “continuo” esdecir, que no posee una energía cuantificada, lo podemossometer a perturbaciones por medio de campos eléctri-cos y magnéticos provocados, haciendo que se despla-

Figura 9

Figura 8


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cen a lo largo de un hilo con-ductor y, por lo tanto, provo-cando la emisión de radiación.

Podemos afirmar que laradiación electromagnética esalgo universal, común a todoslos cuerpos radiantes y que secaracterizan por su energíafotónica, por su frecuencia yque siempre se produce porperturbaciones de carga, biensea al desplazarla por un con-ductor, como en la corrienteeléctrica, o por que salta de unnivel de energía a otro.

En la figura 10 se puedeobservar el espectro de radia-ción electromagnética. Laenergía de los fotones deradiación se mide en e.v. (elec-trón-volt) que es una unidad,muy apropiada, para estasescalas de energía.

Por otra parte la velocidadde transmisión de estas radia-ciones es siempre la misma,300.000 km/segundo, sinimportar su frecuencia o ener-gía (velocidad de la luz).

Ahora bien, supongamos un material conductor de laelectricidad por ejemplo, un cable de cobre. Si se lo poneen contacto por uno de sus extremos con una sustanciacon avidez de electrones (defecto de electrones), y por elotro extremo, con una sustancia con exceso de electro-nes, se producirá entre los mismos una diferencia depotencial eléctrico (que se mide en volt). El extremo defi-citario capturará electrones del metal, dejando sus áto-mos proximales desequilibrados. Estos, a su vez, captu-rarán electrones de sus vecinos, y así sucesivamente. Elfenómeno es similar al de la difusión de la tinta en elagua, pero se produce a la velocidad de la luz. Estas cap-turas se van extendiendo hasta que se alcanza el otroextremo del cable. Allí, la sustancia con electrones enexceso cede algunos a los átomos desequilibrados quevan apareciendo. El fenómeno es equivalente a conside-rar un flujo de electrones circulando de una a otra sus-tancia. A este flujo lo llamamos corriente eléctrica y semide en ampere (A). Este proceso se repetirá hasta quelas sustancias de los extremos alcancen un equilibriorelativo entre sí y la diferencia de potencial se anule.

Las sustancias de que hablamos, bien pudieran serlas que constituyen una batería o una pila eléctricacomún.

Como se sabe, la corriente eléctrica puede ser conti-nua o alterna. La primera implica que el flujo de electro-nes va siempre en un mismo sentido, de un extremo alotro del conductor. Mientras que la corriente alterna impli-ca un cambio de sentido del flujo, debido a un cambio depolaridad.

La corriente continua puede ser, constante o variable.La constante produce campos magnéticos estáticos y porello se utiliza para activación de electroimanes, electroválvulas, etc. La corriente continua constante no emiteradiación alguna, sólo crea campos magnéticos estáticosen su entorno.

La corriente continua variable y la alterna sí producenemisión de radiación. Vemos que estas conclusiones secorresponden perfectamente con lo visto sobre radiación:Una variación en la distribución electrónica radiará ener-gía.

Todas estas corrientes las podemos representar gráfi-camente, incluso cuando tienen formas de lo más compli-cadas. No obstante, se tienden a representar como ondassenoidales periódicas con el fin de facilitar la compren-sión. Se puede demostrar matemáticamente que cual-quier tipo de onda, de cualquier forma y amplitud sepuede considerar como una suma de ondas senoidales

Figura 10


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(series de Fourier). En la figura 11 se pueden ver repre-sentados dos de los parámetros característicos de unaonda: longitud de onda y amplitud. Se ha elegido, la ondade vibración de una cuerda común, por ser un ejemplomuy intuitivo y didáctico, en donde se puede, de formasencilla, ver las características de las ondas.Recordamos en este punto que las ondas tienen propie-dades similares, sea cual sea su naturaleza. Los cuantosde vibración sonora son llamados fonones, por ejemplo.

Volviendo a las corrientes eléctricas, sabemos queéstas se propagan por una sustancia en función de suresistencia. Por ser esta una propiedad de las sustanciasque es fundamental para entender los principios deactuación del electrobisturí, vamos a extendernos unpoco sobre ella.

La resistencia eléctrica es la propiedad de una sus-tancia que tiene relación directa con la disponibilidad deelectrones sueltos o con poca energía de unión al núcleo(región del continuo), en los átomos considerados y semide en OHM. Si están muy equilibrados y en orbitalesmuy profundos (cercanos al núcleo), la resistencia a lacaptura puede ser tan grande que podríamos hablar deauténtico aislante eléctrico. Esta propiedad también tienerelación con la temperatura, o sea, con la vibración de losátomos y con las dimensiones de la sustancia. Si la sec-ción de paso del flujo de electrones disminuye o la dis-tancia a recorrer por los mismos aumenta, entonces laresistencia crece.

Resumiendo, la resistencia de las sustancias puede irde prácticamente desde cero ohm, llamados supercon-ductores, a varios millones, llamados aislantes.

El cuerpo humano, que es nuestro objetivo, tiene unaresistencia equivalente entre 5.000 y 10.000 ohm (toman-do dos electrodos entre las manos, con la piel seca), peroeste valor baja de forma importante en los tejidos húme-dos de la boca (100 a 500 ohm) y drásticamente cuando

hemos traspasado la piel; esto lo debemos de tener encuenta siempre (figura 12). Aunque hemos hablado deaislantes no debemos de olvidar que hay diferencias depotencial para las que una sustancia deja de serlo.Incluso el aire, como sabemos puede convertirse en con-ductor cuando aplicamos miles de volt entre dos puntoscercanos (se produce un arco voltaico).

Para hacer circular un flujo de electrones debemosemplear una cierta cantidad de energía. Por el principiode la conservación de la energía, esta energía no puededesaparecer. Efectivamente, así se comprobó: la energíaeléctrica se convertía en calorífica. Esta conversión es,cuantitativamente igual, al producto de la resistencia porel cuadrado de la intensidad (ley de Joule). Este concep-to es muy importante para explicar la actuación del bistu-rí eléctrico sobre los tejidos vivos.

Las corrientes eléctricas y las diferencias de potencialdesempeñan un papel vital en los sistemas nerviosos delos animales. La conducción de los impulsos nerviosos esfundamentalmente un proceso eléctrico, aunque el meca-nismo de conducción es mucho más complejo que en lassustancias sencillas tales como los metales. A esta natu-raleza de la transmisión del impulso se debe la gran sen-sibilidad del organismo a las corrientes eléctricas exterio-res.

Corrientes del orden de 0.1 amper, muy pequeñaspara generar calentamientos importantes, interfieren conprocesos nerviosos esenciales para funciones vitalestales como el latido cardíaco.

Corrientes más pequeñas, del orden de 0.01 amper,producen acciones convulsivas en los músculos y muchodolor. Con 0.02 amper (20 miliamper), por ejemplo, unapersona no podría soltar un conductor y llegaría al shock.Vemos que grandes corrientes, pero también algunas tanpequeñas como 0.001 amper, pueden producir fibrilaciónventricular. Aquí se ve la importancia de disponer, en laconsulta médica, de una instalación eléctrica segura y fia-ble que tenga incorporadas las medidas de seguridadmás adecuadas para esta especialidad.

Los efectos de la corriente sobre las personas, es casiindependiente de la frecuencia, hasta unos 1.000Hz, noimportando si ésta es continua o alterna. Por debajo deeste valor aparecen fenómenos térmicos, farádicos yelectrolíticos, principalmente.

Para frecuencias por encima de las 350kHz, lascorrientes no interfieren apreciablemente con los proce-sos nerviosos y sólo producen calor. Podemos entenderasí, cómo y por qué, las corrientes elegidas para la elec-tro cirugía, se desarrollan en frecuencias, por encima delos 500kHz (0.5MHz).

A estas frecuencias la conducción eléctrica y la absor-ción orgánica de las ondas se hace más compleja. Amedida que la frecuencia aumenta, la energía tiende aFigura 11


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ser radiada. Así aparecen dos mecanismos de produc-ción de calor: por efecto Joule, debido a la resistenciaeléctrica, y por absorción de radiación electromagnética,debido a las estructuras moleculares. Un efecto y otrotomarán más relevancia a medida que vayamos aumen-tando la frecuencia. En electrocirugía los dos efectos sonimportantes y se emplean frecuencias hasta 1MHz. Parafrecuencias entre 1MHz y 3MHz predomina el efecto elec-tromagnético. En los llamados Radiobisturís, de 3.5MHza 4MHz, sólo la componente radiada adquiere importan-cia.

Visto todo lo anterior no es difícil deducir que si hace-mos circular una corriente de gran frecuencia entre doselectrodos de, por ejemplo 100 centímetros cuadrados ycolocados en buen contacto con la piel, y le damos laamplitud suficiente, se producirá una cierta cantidad decalor en la parte del organismo situada entre los mismos,debido a los efectos explicados. Supongamos que medi-mos la potencia eléctrica entregada, resultando ser de 70watt (esa es la potencia que normalmente emite un serhumano en promedio en todo su cuerpo).

Esto implica que una de las placas transferirá 70 watten total o 0,7 watt por cada centímetro cuadrado (vea lafigura 13). Esta densidad de energía, no es suficientepara comprometer los tejidos vivos pero si disminuimos lasuperficie de contacto a 1 mm cuadrado, por ejemplo, ladensidad de energía subirá a 70/0.1 = 800 watt por cen-tímetro cuadrado, lo que implica una cantidad importante.

Esta energía es suficiente como para evaporar o vola-tilizar 1 gramo de agua de los tejidos en contacto porcada dos segundo de emisión de energía. Esto nos daidea de lo que ocurre:

En el corte electroquirúrgico evaporamos el agua de

los tejidos y sustancias en contacto, con tanta violencia

que, literalmente, las células explotan.

Además, la temperatura de contacto y el vapor sobre-calentado producido, aseguran la esterilización del corte.Estamos ante, lo que en electrocirugía se llama, cortepuro.

Para obtener técnicamente estas condiciones, utiliza-remos electrodos de contacto lo más cortantes y delga-dos posible; se genera una onda senoidal de alta fre-cuencia, por encima de 350kHz, llamada portadora, conuna amplitud suficiente (alrededor de 1.000Vpp) parasuministrar la energía que necesitamos. A esta onda se lallama: onda totalmente filtrada.

Si el efecto que queremos obtener es el de coagularlos tejidos en contacto, debemos rebajar el calor transmi-tido a los tejidos con el fin de que tan sólo hiervan en suspropios líquidos y formen coágulo rápidamente.

Para dispersar la energía se usan electrodos de gran

superficie de contacto (bolas y cilindros) y se realizanligeros toques sobre los tejidos. Si a la onda generadapara el corte puro se la modula con una semionda parcialsenoidal, aumentando ligeramente la amplitud, obtendre-mos los efectos deseados. En este caso estamos en loque en electrocirugía se llama: coagulación. A esta ondase la llama: parcialmente rectificada.

Si deseamos obtener efectos intermedios entre elcorte y la coagulación emplea una modulación que norebaje tanto el calor transmitido. Conseguimos así unahemostasia en el corte muy importante. A la onda lamodularemos con una semionda completa senoidal,manteniendo los mismos parámetros que en el caso ante-rior. Estamos ante lo que en electrocirugía se llama cortecombinado/ corte con coagulación. A esta onda se laconoce por completamente rectificada.

Si lo que pretendemos es la destrucción superficial detejidos por deshidratación, también llamado desecación,podemos generar una modulación por onda amortiguaday gran amplitud, más de 2.500V, capaz de ionizar el aire

Figura 12

Figura 13


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y, por lo tanto, de crear arcos eléctricosentre el electrodo y los tejidos. Este seaproximará a la zona a tratar y sin llegar atocarla (se debe evitar contacto prolongadopara evitar crear agujeros en los tejidos).También podríamos obtener estos arcos deun generador eléctrico de chispas (sparkgap generator).

A esta técnica en electrocirugía sellama fulguración. La electrodesecación sepude obtener usando electrodos apropia-dos, y en los modos de coagulación eli-giendo una potencia adecuada.

Los aparatos que incluyen salida microbipolar pueden realizar desecaciones sinchispas, lo que es ideal para ciertas aplica-ciones (figura 14).

Diagrama en Bloques

de un Electrobisturí

En la Figura 15 se puede ver un diagra-ma de bloques interno de este instrumento.La energía necesaria es tomada de la redeléctrica de 110V ó 220V y transformadapor la Fuente de Alimentación interna. Estemódulo se encarga de proveer energía atodos los demás bloques. El Oscilador deRF se encarga de crear la onda portadora y el Osciladorde Coagulación, la señal moduladora. Estas dos ondasson mezcladas en el Modulador. Luego son ampliadas enel Amplificador de Potencia, para salir según selección,por la toma monopolar hacia el mango porta electrodos,o la toma bipolar, hacia la pinza electro coaguladora. Elcircuito se cierra por la toma de neutro o antena para el

monopolar y entre terminales de pinza para la bipolar.Siguiendo normas, estos equipos deben avisar con señalluminosa y acústica, la activación de los electrodos, conel fin de advertir a los operadores cercanos y evitar asíaccidentes.

También deben disponer de un circuito de descone-xión de emisión en caso de placa neutra desconectada,con el fin de evitar quemaduras. En el caso de electrodo

Figura 14

Figura 15


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tipo antena el problema se invierte, ya que aquí lo pro-blemático es que se rompa el aislante y se produzcan conello quemaduras de contacto.

Mantenimiento y Precauciones

Los modernos equipos de electro cirugía presentanun nivel de seguridad elevado. No obstante se recomien-da a los usuarios que sigan detenidamente las instruccio-nes del fabricante para evitar males mayores. Una buenacostumbre es hacer revisar el equipo todos los años porun técnico competente en la materia con emisión de infor-me escrito si procediera en donde se hiciera constar laspotencias entregadas por el equipo, las derivas decorriente detectadas y el estado de electrodos. Un elec-troimg/bisturí es un instrumento quirúrgico y como taldebe tenerse ciertos cuidados con él. Al ser de funciona-miento eléctrico, debe prestarse especial atención a losaccesorios, para así poder asegurar un funcionamientofiable y seguro durante años. Estos equipos suelen durarmucho tiempo si se les trata adecuadamente. Se le debemantener limpio con la aplicación de un trapo ligeramen-te húmedo y siempre haciéndolo tras desconectar el equi-po de la red. Se debe procurar no someter a los cables atensiones mecánicas innecesarias y observar el estadode los electrodos y la placa neutra. Esta última, tenga laforma que tenga (plana, cilíndrica, flexible, etc.), debemantenerse limpia y sin restos de óxido para asegurar unbuen contacto. Si el paciente presenta sudoración, pode-mos utilizar un gel conductor para mejorarlo. Si el elec-trodo neutro es de tipo antena debemos vigilar que nopresente fisuras. Los electrodos tienden a ennegrecersedesde la primera intervención. No se deben de intentar

limpiar con materiales que rayen, ya que se destruiría losacabados que tienen de fábrica, acortando considerable-mente su vida útil. Se limpiarán con el fin de eliminar res-tos de las intervenciones. Conviene que todos los acce-sorios sean esterilizades incluidos los cables.

Se debe tener especial cuidado en actuar sobrepacientes portadores de marcapasos. El equipo podríainterferir con los mismos. Retirar todo elemento metálicodel paciente con el que se pueda interactuar: anillo, bra-zaletes, cadenas, reloj, etc. Evitar que el paciente esté encontacto con partes metálicas ligadas a tierra. Recordarque cuerpos metálicos presentes en la zona pueden con-densar parte de la energía y calentarse sensiblemente.Se debe evitar el contacto prolongado del electrodo vivocon estos objetos. Se debe evitar que el cable del elec-trodo esté en contacto con el paciente o con otros con-ductores. Usar siempre la menor potencia que sea posi-ble. Cuando el electrodo está activado no se debe poneren contacto directo con el neutro. Esto supondría un cor-tocircuito. Una vez activado el electrodo no perder muchotiempo antes de aplicarlo al objetivo.

Bibliografía:

Young H, Baum R, Cremerius U, et al.: Measurementof clinical and subclinical tumour response using [18F]-fluorodeoxyglucose and positron emission tomography:review and 1999 EORTC recommendations. EuropeanJournal of Cancer, Vol. 35, Issue 13, 1999.

http://es.wikipedia.org/wiki/ElectromedicinaJuan Chicón: http://www.geocities.com/madisonave-

nue/4364/bistur01.htmlwww.deia.com/es


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Estudios realizados en diversas facultades demedicina y centros de investigación revelan quela presencia de iones en el aire, puede ser res-

ponsable por diversas alteraciones del comportamien-to humano.

Así, se ha demostrado que mientras los iones po-sitivos (cuando existen en exceso) ocasionan irrita-ción en las personas, principalmente los que tienenproblemas del aparato respiratorio, dando inicio a lascrisis, los iones negativos tienen un efecto contrarioen la mayoría de las personas. Cuando están presen-tes en el aire en cantidad, estos iones impiden la ma-nifestación de las crisis, haciendo que las personas"se sientan bien" e incluso en el caso de las personascon quemaduras o fracturas, puede hasta haber ladisminución de eliminación de los dolores.

Existen hospitales que emplean con éxito ioniza-dores del ambiente que, descargando cantidades con-troladas de iones negativos en las salas en que estánlos pacientes con quemaduras serias, producen aliviode los dolores.

En el caso de la alergia a los polenes e incluso lallamada fiebre de heno, la presencia de iones reduceconsiderablemente las crisis de los pacientes, siendopor este motivo adoptados los procesos de ionizaciónen los tratamientos de muchos países avanzados.

Una pequeña prueba de lo que pueden hacer la io-nización negativa y positiva con las personas puede

constatarse en la vida diaria. En los días calientes, po-co antes de una tempestad, cuando predomina una io-nización positiva en el aire, las personas tienden a su-frir dolores de cabeza o problemas de alergia. En al-gunas regiones, los vientos calientes y secos traen uncierto grado de ionización positiva que hace que laspersonas delicadas o con problemas alérgicos sesientan mal.

La propia contaminación es responsable de nú-cleos que tienden a cargarse de electricidad positivacausando serios problemas.

Las investigaciones que revelan las causas exac-tas del problema todavía están en curso, de modo queno existe una explicación definitiva. El hecho es quese constata que para muchas personas, la presenciade iones negativos resulta agradable y este efecto sepuede lograr sin problemas con un simple generadorde alta tensión. Los iones no ocasionan problemas, ypueden brindar alivio a muchos.

Para obtener los iones (partículas cargadas eléctri-camente) precisamos simplemente una fuente de altatensión (más de 1000 Volt) y una aguja.

Por el llamado "efecto de puntas" las cargas tien-den a acumularse en las regiones de curvatura másacentuadas de un cuerpo, en este caso las puntas, ypor el efecto de acumulación tienden a "escapar" ioni-zando el aire ambiental.

No se debe confundir la ionización con la ozoniza-

Por medio de capacitores y diodos, es posible

construir circuitos multiplicadores de tensión y en

Saber Electrónica hemos descripto muchos. En ba -

se a los que vimos, describimos el montaje de un

útil ionizador del aire ambiental, un aparato que

emite al aire iones (partículas cargadas de electrici -

dad) los cuales, según se ha comprobado, causan

alivio a las personas con crisis de alergia, proble -

mas del aparato respiratorio, y dolores debidos a

quemaduras o fracturas. El aparato descripto es

muy simple y usa componentes comunes.

02) Ionizador 1/8/10 8:19 PM Página 15

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ción, que puede ocurrir también en casos como éste enque las cargas son acentuadas. Por el efecto de las

fuertes descargas eléctricas (arcos) el aire puede sufriruna reacción química que une 3 moléculas de oxígeno(02) formando dos moléculas de ozono (03). El ozono

tiene propiedades bactericidas, pero su uso a nivel do-méstico no es recomendable. En el caso de los ozoni-zadores de agua, por ejemplo, aunque está comproba-da su acción bactericida, la misma debe ser controladapor el índice de ozonización, y esto normalmente no esencomendado a las autoridades sanitarias para su de-terminación, lo que hace que todos los tipos existentesen plaza sean altamente dudosos y hasta peligrosospara la salud. Basta decir que, tanto en relación a losionizadores que simplemente generan una cierta canti-dad de iones cargados negativamente como los ozoni-zadores que generan ozono (03), en los EE.UU. exis-

ten serias normas gubernamentales que exigen la es-pecificación de su cantidad.

En nuestro caso (ionizador del aire ambiental), noexiste propiamente ninguna indicación de que los ionesen exceso sean perjudiciales, y el aparato propuestoes demasiado débil para producir ese exceso. Así, enprincipio, no hay peligro en relación a su uso.

Para obtener la tensión exigida para el efecto depuntas usamos un multiplicador que, con el uso de dio-dos y capacitores, puede elevar la tensión de pico dela red de 150V (110V) ó 310V (220V) a valores supe-


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Figura 1

Figura 2

Figura 3


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riores a 100V que aplicados en unaaguja, generan los iones.

Los diodos son polarizados demodo de que produzcan iones nega-tivos y su difusión por el aire es es-pontáneo. Por otro lado, como setrata de una fuente de bajísima co-rriente, el peligro de "descarga" (pa-tada) es mínimo.

Por lo dicho, nuestro ionizadorconsiste simplemente de una cajade alta tensión con un multiplicadorde tensión del tipo convencional.

En la figura 1 damos el circuitocompleto del aparato. En la figura 2tenemos la placa de circuito impre-so.

Los diodos pueden ser los1N4007 ó BY127 tanto para la redde 220V como para 110V, pues és-tos poseen una tensión inversa má-xima del orden de 1.000V, lo que esbastante más que el doble del picode tensión de la red exigido para el caso.

Para los capacitores usamos los tipos de poliéstercon tensión de trabajo de 450V o más si la red es de110V o de 600V o más si la red fuera de 220V. Valoresentre 100nF y 470nF deben operar satisfactoriamente.

El fusible de 1A es para el caso de que cualquiercomponente entre en corto, ocasionando así excesode corriente.

Debemos observar que el consumo de energía delaparato es extremadamente bajo, lo que permite quesea mantenido enchufado durante largos intervalos, ohasta permanentemente.

El electrodo de ionización es un simple alfiler. Debequedar en posición libre que permita la difusión del ai-re cargado.

Para verificar la salida de alta tensión debemosusar una lámpara neón en serie con un resistor de 4M7(vea la figura 3). Aproximando la lámpara a la punta io-

nizante, la mismadebe encender-se.

Vea que noc o n s e g u i r e m o smedir la tensión en la salida con un multímetro común,pues su resistencia interna representa una fuerte cargaque reduce la tensión al momento de su conexión. Así,con un multímetro obtenemos una lectura de una ten-sión mucho menor que la real.

Una vez comprobado el funcionamiento sólo restainstalar el aparato, dejando el alfiler en lugar ventiladode modo que los iones puedan circular por el medioambiente.

Se puede tal vez percibir un ligero olor a ozono,pues junto a la producción de iones tendremos la gene-ración de una pequeña cantidad de ozono.

Un Ionizador para el

Auto con Fly-Back

Un "armonizador ambien-tal" se podría alimentarcon una tensión de 12V,lo que permitiría su usoen automóviles, con locual servirá para mante-ner relajada a la personaque maneja, con todos

IONIZADOR (ARMONIZADOR) AMBIENTAL

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Lista de Materiales del circuito

de la figura 1

D1 a D12 - 1N4007 ó BY127 - dio -

dos de silicio

F1 - fusible de 1A (optativo), se co -

loca en serie con el cable de ali -

mentación, no aparece en el circui -

to ni en la placa.

C1 a C12 - 100nF a 470nF - capa -

citores de poliéster para 450V ó

600V según la red local

R1, R2, R3, R4, R5 - 1M (1/4W)

X1 - alfiler o aguja de costura co -

mún

Varios:

Cable de alimentación, placa de cir -

cuito impreso, caja para montaje,

cables, estaño, soporte para fusi -

ble, etc.

Figura 4


de la figura 4

D1 - 1N4007 - Diodo rectificador.

Q1 - TIC 106D - Tiristor

D2, D3, D4 - TV18 (un solo diodo).

L - Lámpara neón.

T1 - Fly-Back de TV BN.

R1 - 12k

R2 - 82k

R3 - 150k

P1 - 4,7M (con este potencióme -

tro debe ajustar la frecuencia para

obtener una emisión óptima que

puede comprobar con el medidor

de iones publicado en esta edición).

C1 - 5µF x 400V

C2 - 220nF

C3 - 1µF x 16V (debe reemplazarlo

por un resistor de 10k si no posee

una emisión aceptable).

Varios

Placas de circuito impreso, gabine -

te para montaje, estaño, cables,

etc.


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sus sentidos intactos, disminuyendo así la posibilidadde accidentes por imprudencias.

El circuito eléctrico, que muestra la figura 4, operacon la red eléctrica, pero nada impide el agregado deun inversosr para que trabaje con 12V.

Se trata de un oscilador de relajación construido a

partir de un tiristor que entrega una señal al pri-mario de un fly-back común de TV blanco ynegro, para producir una alta tensión, capaz degenerar iones en su secundario. Luego, undiodo de alta tensión del tipo TV18, enviará losiones positivos a masa, logrando que al airesean expelidos iones negativos.En la figura 5 puede ver la placa de circuitoimpreso sugerida para este proyecto.

Detector de Iones

Se ha mencionado que las diferentes concen -

traciones de iones en el ambiente influyen

sobre nuestro sistema nervioso. Pero se debe

tener en cuenta que no es lo mismo emitir iones

positivos que negativos. Considerándolo,

damos los lineamientos para el montaje de un detector

de iones, que dará una idea de la concentración de

estas partículas en el aire.

Si la concentración de iones positivos en el ambien-te fuera alta, podríamos sufrir dolores de cabeza, aler-

gias, pesadez, etc.

¿Cómo saber si son los iones positivos la causa

de algun malestar?

Con el dispositivo que presentamos, es posibleencontrar respuesta a esta pregunta, dado quecon él se puede detectar la concentración decargas, con lo cual corroboraríamos la idea deque sean el origen de nuestras dolencias.También se puede verificar la eficiencia de losionizadores ambientales, uno de los cuales sedescribe en esta edición.Nuestro aparato es portátil y se alimenta conuna tensión comprendida entre 9V y 12V, con unconsumo de corriente del orden de los 500µA.El principo de funcionamiento de nuestro equipo


18

Figura 5

Figura 6


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consiste en la detección de cargas eléctricas deposita-das en un sensor, las que provocarán una pequeñacorriente eléctrica en la base de un transistor. El circui-to eléctrico de nuestro proyecto se muestra en la figu-ra 6; ella se observaque en base de Q1 secoloca una plaquitasensora de metal ais-lada, que tambiénpuede ser un cablerígido aislado deunos 10 cm de largoo una argolla aislada.

La corriente desa-rrollada en el sensor,modifica la polariza-ción de Q1, lo cual hace que varíe su corriente de emi-sor, que a su vez se aplica a la base de un transistordarlington del tipo BC517 que la amplifica en unas30.000 veces. De esta manera, la corriente amplifica-da, desarrollauna tensión enP2, por ser laresitencia decarga de Q2.

Con P1 seajusta la corrien-te de reposo delinstrumento utili-zado para efec-tuar las medicio-nes, debiendoajustarse demodo que enreposo la agujaquede en el cen-tro de la escala.Para ello, sedebe conectar amasa la base deQ1 y efectura elajuste (de esta

manera, se simula que no hay cargas eléctricas en elambiente).

Así, también se podrá saber la polaridad de losiones capturados, dado que su orígen hará que la

IONIZADOR (ARMONIZADOR) AMBIENTAL

19

Figura 6


de la figura 6

Q1 - BC548 - Transistor NPN de

uso general o equivalente.

Q2 - BC517 - Transistor Darlington

NPN, ver texto.

Sensor - ver texto.

R1 - 10k

R2 - 1k2

P1 - potenciómetro de ajuste de

"cero" de 10k, lineal.

C1 - 220µF x 12V - Capacitor elec -

trolítico

Varios

Placas de circuito impreso, gabine -

te para montaje, estaño, cables,

etc.

Los Iones Negativos y La Salud

Una atmósfera cargada, como la que nos agobia antes de unatormenta, nos hace sentirnos inquietos, con ahogos, muy desa -sosegados y potencialmente agresivos, es el estrés electromag -nético o electroestrés, causado por la gran carga eléctrica delaire, saturado de iones positivos. Pero después de la borrasca,gracias al efecto benéfico de la lluvia, los iones negativos , des -cargan y refrescan la atmósfera permitiendo el relax y el des -canso profundo. El ambiente interior de nuestras casas y de muchas oficinas,donde pasamos gran de nuestro tiempo, está saturado de ionespositivos. Esto es producido por la contaminación ambiental ,ordenadores y aparatos eléctricos. Esto es con frecuencia causade problemas respiratorios como rinitis, asma y alergias, espe -cialmente en las personas hipersensibles como los niños. La calidad del aire es una de las causas frecuentes del Síndromedel Edificio Enfermo, tan frecuente en los espacios interiores ymuy electrificados. Este clima artificial, con la atmósfera vicia -da y muy electrostática, es causa de fatiga y cefaleas y produceuna sensación de agobio, pesadez y claustrofobia. Los aparatos ionizadores eliminan los problemas alérgicos, yfacilitan las funciones respiratorias, al garantizar una alta cali -dad del aire, con una atmósfera limpia y fresca, libre de partí -culas (polvo, polen, agentes patógenos), como la que encontra -mos a la orilla del mar o en el bosque. Este ambiente ionizado negativamente, facilita el relax físico ymental, mejora la memoria y la concentración, y ayuda a supe -rar la ansiedad y la neurosis. Una atmósfera con iones negati -vos mejora el entorno de trabajo y aumenta el rendimiento labo -ral. La benéfica acción biológica de los iones negativos, llamadoslas vitaminas del aire, ha sido demostrada por múltiples investi -gaciones científicas en biometeorología y los médicos, como losexpertos en climatización, saben que un ambiente eléctrico equi -librado es un factor de relax, salud y confort ambiental.


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aguja del instrumento deflexione para uno u otro lado.Dicho de otra forma, se puede medir tanto la con-

centración de los iones como su polaridad.Se puede obtener una respuesta mejor del instru-

mento si colocamos cualquier transistor de efecto decampo de usos generales en lugar de Q1.

Como instrumento se utiliza un medidor de bobinamóvil que permita medir 10mA o 200mA a fondo deescala

En la figura 7 se muestra la disposición de los com-ponentes en la placa de circuito impreso.

Si no consigue el transistor BC517, puede sustituir-lo por dos BC548 conectados en configuraciónDarlington.

Para el montaje no son necesarias recomendacio-nes especiales, solamente comentarles que el largodel cable utilizado como sensor puede modificar la sen-sibilidad del instrumento, razón por la cual es aconse-jable el uso de una argolla metálica aislada de 2 a 3 cmde diámetro, para obtener mejores resultados.

Un Ionizador de 10 Etapas

El circuito está compuesto por un sistema rectifica-dor / doblador de 10 etapas al que podemos llamartambién sistema rectificador / multiplicador al conjunto.Para aumentar la tensión generada en los electrodosaumentaremos el número de etapas y para generariones positivos invertiremos la disposición de los dio-dos 1N4007 ya que en este caso estamos generandoiones negativos. Cada una de las etapas se componede dos diodos y dos condensadores hasta un total de10 etapas como hemos dicho, donde el número de eta-pas puede variarse según sea conveniente ya que paragenerar iones en unas condiciones mínimas seríanecesario superar los 4.000 voltios DC entre electro-dos, en este caso se supera ampliamente.

La corriente de electrodos estará limitada en todo

momento por las resistencias R1-R2-R3, donde el con-junto del circuito es conveniente barnizarlo con barnizde alta tensión sobre todo en las etapas finales dondese podrían generar corrientes de fuga en ambienteshúmedos. También se puede añadir un pequeño venti-lador para permitir la recirculación del aire lo que con-lleva la mayor generación de iones.

A estos circuitos comercialmente se le llaman devarias formas como pueden ser ionizadotes negativos,ionizadotes positivos, ozonizadores, purificadores deaire, etc., donde los fabricantes les atribuyen propieda-des terapéuticas de las cuales no está demasiado clarala certeza o fundamento científico. Que funcione deuna u otra manera depende de la configuración de loselectrodos, por ejemplo la generación de ozono sebasa en el efecto corona para lo cual hay unas ampo-llas especiales que se conectan en los electrodos.

Estos generadores también se pueden construir apartir de otras fuentes más complejas de generaciónde alto voltaje por ejemplo con transformadores osci-lados con el consiguiente encarecimiento del circuitoy la dificultad de rectificar a partir de voltajes más ele-vados.


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La medicina se distingue por el uso extenso de pre-fijos y palabras compuestas, tales como electro-encefalograma, electrocardiograma, marcapasos,

e t c .Los técnicos electrónicos que se dedican a la repa-

ración de estos equipos deben estar acostumbrados aesta terminología aunque sus conceptos sobre medici-na puedan ser escasos.

Apuntando a esta premisa, vamos a describir unaparato que puede ser empleado por los médicos paraaplicar terapias correctivas para determinadas afeccio-nes.

Sin embargo, cabe aclarar que este tratamiento noconsiste en estimular alguna parte de nuestro organis-mo con una corriente eléctrica, sino que el principio defuncionamiento se basa en lo que las ondas electro-magnéticas producen sobre las zonas afectadas.

Como creemos que se trata de un tema delicado,vamos a dar una introducción teórica extensa, deacuerdo con la supervisión de profesionales médicosque gentilmente realizaron su aporte para aclarar con-c e p t o s .

La utilización de varias técnicas, como la estimula-ción eléctrica funcional, electroanalgesia, estimulaciónterapéutica y estimulación diagnóstica. De acuerdocon el efecto de la estimulación eléctrica, podemosdividirla en:

1) Estimulación cuya duración no va más allá de la

aplicación;

2) Estimulación que persiste incluso después de

cesar la aplicación.

La primera sólo se usa en electrodiagnósticos,mientras que la segunda incluye todas las técnicas deterapia.

La estimulación externa requiere dos electrodos,llamados "activo" y "neutro". Este último tiene mayortamaño.

La forma física depende de la mejor adaptación allugar de aplicación. Además de esto, utiliza sustanciasconductoras, para transmitir la señal del electrodo altejido tratado.

Las formas de onda usadas en electroestimulaciónson muchas, entre las cuales podemos citar las senoi-dales, las rectangulares, con o sin componentes con-tinuas, las exponenciales, etc. En cuanto a las fre-cuencias, está comprobado que las más bajas son lasmás dolorosas. En la práctica no se verifican diferen-cias notables entre las ondas cuadradas y las senoi-dales, por encima de 500Hz. Para evitar el cansanciode los músculos, se debe evitar aplicaciones persis-tentes (prolongadas). Se introducen, entonces, tiem-pos de descanso que nunca deben exceder los 50milisegundos. Cuando la aplicación es pulsada, elancho de los pulsos puede ser de 0,1 a 0,5 milisegun-dos y la velocidad de repetición está comprendidaentre 20 y 40Hz.

CORRIENTE GALVANICA: así se acostumbra lla-

El instrumental electrónico empleado en electrome -

dicina es muy variado, desde un electrocardiógrafo

hasta un desfibrilador, tenemos una amplia gama

de aparatos. El equipo que describimos forma parte

de este amplio grupo y puede ser empleado por

médicos para tratar distintos tipos de afecciones,

dado que las ondas electromagnéticas, al mejorar

la "cinética enzimática", producen efectos analgé -

sicos, antiedematosos, antiflogísticos, etc.

ELECTROESTIMULACIÓN

03) Electroestimulacion 1/8/10 8:21 PM Página 21

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mar, en medicina, a la corriente cuya intensidad per-manece constante. Nosotros la llamamos corrientecontinua.

La corriente galvánica tiene tres propiedades princi-pales que son: térmica, química y magnética. Estostres efectos tienen su aplicación en el campo médico.

Para aprovechar el efecto de calor se construyenhornos de madera, cuyo interior tiene lámparas eléctri-cas, pero del tipo antiguo, con un filamento de carbón(carbono) que rinde más calor.

El efecto químico es usado para las ionizaciones,que veremos más adelante.

El efecto magnético es aprovechado rodeando lasextremidades del paciente con un cable flexible, queintensifica el magnetismo.

En cuanto al efecto químico debemos aclarar quelas soluciones electrolíticas son conductoras decorriente eléctrica. El agua pura es aislante. Sabemospor la teoría de Arrhenius que, al disolver una sal, unácido o una base, las moléculas de estos compuestosse dividen en dos partes, con cargas eléctricas opues-tas, que tienen el nombre de iones positivos e ionesnegativos. La figura 1 muestra una solución de salcomún, donde el cloro es atraído por el ánodo, y elsodio por el cátodo o polo negativo.

IONIZACION: En la descomposición electrolítica,bajo el flujo de la corriente galvánica, los aniones(iones negativos) se dirigen al polo positivo (ánodo);los cationes (iones negativos) van al polo negativo(cátodo). Para introducir un anión o un catión en elorganismo, se aplica en la superficie cutánea dos elec-trodos metálicos, envueltos en esponjas embebidas enuna solución que contiene el ión a ser introducido.

Los tejidos orgánicos, si bien más complejos queuna solución electrolítica, son buenos conductores,debido al hecho de que están muy hidratados y quecontienen una fuerte proporción de cloruro de sodio.

Los iones introducidos así, con fines terapéuticos,no van más allá de las capas profundas de la dermis(piel), donde permanecen en forma de laguna, comoreserva de defensas para el organismo.

En la tabla 1 se resume el tipo de iones que puedenser utilizados en el organismo con fines terapéuticos,cuál es la solución empleada para tal fin, su concentra-ción, cuáles son las propiedades de la sustancia y paraqué afecciones se indica.

GENERADOR DE GALVANICA: Así se llama launidad que genera la corriente galvánica. Nosotros lallamamos "fuente de corriente continua". Las fuentesprimarias de galvánica eran las pilas y los acumulado-res, pero fueron prontamente sustituidos por dispositi-

vos que comprenden un transformador de entrada,reductor, y el correspondiente rectificador, la válvuladiodo (antes llamada Kenotrón) o por rectificadoressecos (hoy, diodos de silicio).

Se conocen dos tipos de corrientes galvánica: lasondas rectangulares y las progresivas que no sonconstantes. Existen otras modalidades, pero no lasmencionaremos por ahora.

La corriente galvánica, continua y constante, noactúa sobre la motricidad de un músculo. Para quepodamos usarla teniendo en vista las contraccionesmusculares, es necesario variar su intensidad brusca-mente. Con esto tendremos una corriente galvánica rít-mica en un solo sentido, como muestra la figura 2. Lacontracción muscular que la misma provoca es propor-cional a la intensidad de la corriente.

Cuando la fibra muscular es normal, se puedeemplear esa corriente sin grandes inconvenientes,pero cuando el músculo está enfermo (con algunaanormalidad), las contracciones que provoca puedenser muy bruscas.

En estos casos, se usan corrientes onduladas, decaída suave y, por lo tanto, menos fatigantes para elmúsculo.

Laquerriere introdujo tales corrientes en la electro-terapia, empleando circuitos llamados "onduladores".Un equipo moderno deberá ser, por lo tanto, ritmador yondulador. Esa corriente ondulada se consigue car-gando un condensador (capacitor) a través de resis-tencias variables. Esta técnica fue perfeccionada porLapicque, y tiene el nombre de "corrientes progresi-vas". Si descargamos un condensador (capacitor), pre-viamente cargado a través de resistencias, el tiempode descarga será proporcional a su capacidad. A suvez, cuando cargamos el capacitor, el mayor alarga-


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Figura 1

Figura 2


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miento de la curva de carga será proporcional a laresistencia intercalada en el circuito.

Con una resistencia fija, la duración de la corrientesólo dependerá de la capacidad. Si es variable, la dura-ción dependerá de la capacidad y de la resistenciaempleada. Asi disponemos de corrientes cuya progre-sividad puede ser variada. Observe en la figura 3 quela línea punteada muestra la variación producida alduplicar la resistencia. Por este método se puede dis-

poner de corrientes galvánicas progresivas, con unagama infinita de variaciones de tiempo.

Límite de Excitación o "Rebase":

La variabilidad de la corriente progresiva nos per-mite producir una contracción muscular con intensidadmínima, que llamamos "rebase".


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Ión Solución utilizada Concentración Polo Propiedades Indicaciones

IODO 1 % –

SALICILATO 1% –

LITIO 1 %

CALCIO 1 % +

ACONITINA 1/4000 +

HISTAMINA 1/2000 a 1/10.000

COCAINAESTOVAINA 5 %CARBAINA

ZINC 1 % +

MAGNESIO 25 % +

TALIO 1 a 2 % +

CLORO 2 % –15 a 20mA; 30'

COBRE

Neuralgias, cicatrizaciones,esclerodermia, neuritis,parálisis, hipertrofia de latiroides, etc.

Reumatismos, infeccionesmusculares reflejas, acné,comezón.

Reumatismo crónico, gota(ídem salicilato).

Síndrome irritación pirami-dal, dolores, reconstituciónorgánica.

Neuralgias, tic doloroso delrostro. Su empleo traealgunos peligros.

Específica de los doloresreumáticos rebeldes.

Anestesia local de peque-ñas cirugías superficiales.

Heridas extensas, úlcerascrónicas, tracoma, ulcera-ciones de la córnea, sinusi-tis.

Tratamiento de verrugas.

Cicatrices y callos.

Acción esclerosante yresolutiva, más local quegeneral

Acción analgésica y des-congestionante

Acción eliminadora delácido úrico

Acción antiespasmódica,descongestionante, seda-tiva, resolutiva.

Acción muy enérgicacontra neuralgias

Acción muy irritante:sesiones cortas de 6 a10 minutos.

Acción anestésica

Acción local antiséptica;hemostática, coagulante,resolutiva.

Acción preventiva sobredesarrollo de tumores.

Indicacionesespeciales.

Resolutiva

Ioduro de potasio

Salicilato de sodio ylitina

Cloruro de litio osalicilato de litina

Cloruro de calcio

Nitrato de aconitina

Biclorhidrato de his-tamina

Cloruro y sulfato de zinc

Sulfato o clorurode magnesio

Acetato de talio

Cloruro de sodio

Seleniuro de cobre,sulfato de cobre

(Utilizado para sensibilizar el cáncer uterino en vista de radioterapia).

TABLA 1


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Corrientes Ritmadas y Onduladas a Períodos Largos

Es indudable el valor del uso de corrientes progre-sivas en las parálisis, ya sea para su electrodiagnósti-co como para su terapia. También tenemos la técnicaque emplea las ondas alternativas en períodos largos,para los músculos afectados de degeneración comple-ta. La suavidad del declive de estas ondas no desgas-ta la fibra muscular y es una aplicación muy bien tole-rada por los enfermos.

En una contracción voluntaria normal, la curva esuna línea progresiva ascendente hasta una horizontal,terminando con un descenso sensiblemente simétrico.El empleo, pues, de ondas alternativas de períodogrande, ritmadas y onduladas, evita las sacudidasbruscas, consiguiendo reproducir las condiciones nor-males de la excitación nerviosa. Las propiedades delas ondas alternativas, de períodos grandes, son:

-Por su lentitud de cambio de estado, no afecta los

músculos sino por el contrario, excita los músculos

enfermos.

-Permite contracciones espaciadas, sin desgastar

al músculo.

Las indicaciones más frecuentes son: parálisis,hemiplegia, trastornos circulatorios, resfríos y otras.

Un instrumento para esas técnicas, muy popular enlos hospitales, es el neurotrón.

Corriente Farádica

Las corrientes farádicas son corrientes inducidasmediante un par de bobinas separadas una de la otra,una bobina primaria inductora y otra bobina secundariainducida por las interrupciones, más o menos rápidas,de una corriente continua que circula por la bobina pri-maria. En los primeros tiempos de la electroterapia,ésta fue la corriente más usada. La famosa bobinafarádica, que todavía puede encontrarse en algunasclínicas, posee algunas desventajas como, por ejem-plo, su funcionamiento irregular, fragilidad y oscilacio-nes parásitas, que hoy no se toleran. Vinieron despuéslas bobinas por descarga estática, o sea, por tubosgaseosos, con frecuencia regulable.

Características de la Corriente Farádica

La corriente farádica puede ser representada pormedio del gráfico de la figura 4. En el momento del cie-

rre del circuito se produce una pequeña onda negativa,y en el momento de la abertura, una onda positivamucho más pronunciada, de corta duración.

Esta onda inducida es precisamente la que seemplea en la práctica de la medicina. Su extrema bre-vedad la vuelve sensible solamente a los músculos,siendo su enérgica acción de contracción muy prove-chosa en gimnasia muscular. En la actualidad, se sus-tituyen las corrientes farádicas típicas por impulsosrectangulares de duración y frecuencia selectivas avoluntad.

Los equipos modernos de fácil manejo, incluyenfuentes de corriente galvánica, farádica y galvanofará-dica.

Ahora bien, por la estimulación del sistema nervio-so periférico, es posible obtener lo que se denominapopularmente "bloqueo del dolor".

El aspecto teórico del problema tiene sus orígenesen trabajos muy antiguos de Lapicque y, más moder-nos, los modelos cibernéticos de los mecanismos decontrol en el nivel de la médula, desarrollados por R.Malzack y P. D. Wall, publicados en el volumen N° 150de la revista SCIENCE, bajo el título de "Pain mecha-nism: a theory", en 1965.

El trabajo citado, establece que existe un mecanis-mo primario de "señales" a nivel de médula, donde elfenómeno "dolor " entra en el organismo a través de lasfibras sensoriales periféricas, que pueden ser denomi-nadas genéricamente fibras "gruesas" (más de 9micrones de diámetro) y fibras "delgadas" (menos de 9micrones de diámetro).

Las fibras gruesas tienen una capacidad de con-ducción muy elevada cuando se la compara con la


24

Figura 3

Figura 4


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velocidad de conducción de las fibras delgadas, ya queestos parámetros parecen relacionados, proporcional-mente, con la raíz cuadrada del diámetro de las fibras(Mathematical Models of Excitation and Propagation inNerve, Cap. 1, Biological Engineering, editora Mc GrawHill Book pp. 1-83). La transmisión de informaciones oseñales nocivas parece darse por las fibras delgadas,como en el caso del dolor. En la figura 5 tenemos undetalle de la médula y cómo las fibras gruesas y del-gadas entran en el núcleo, que posee una sustanciagelatinosa (SG), y supuestamente se conectan sinápti-camente con las células del referido núcleo.

En estudios electrofisiológicos, varios investigado-res se aproximaron a la solución, conocida hoy como"TNS", o sea, "transcutaneous nerve stimulations".

Traducido en lenguaje simple, pero basada en

modelo cibernético, el TNS consistiría encrear una señal eléctrica, de frecuencia con-trolable, con polaridad y perfil inversos a laseñal del dolor. Cuando los valores, idénticospero opuestos, llegasen a ciertos parámetros,ocurriría el "bloqueo del dolor".Otro grupo de investigadores formuló otrateoría más compleja, asegurando que el TNSprovocaría, en el cerebro, una estimulaciónmayor, para la generación amplia de "endorfi-na", que es una especie de morfina natural,producida por el cerebro para amortiguar oeliminar las señales de dolores.Con relación a la aplicación del TNS en el

paciente, también existen dos escuelas diferentes. Hayun grupo que aboga por la colocación de electrodos enlos pacientes, en la región de los nervios periféricos, yaplicación de impulsos eléctricos, con determinadoperfil y de amplitud controlable. El aparato productor deestos impulsos es extremadamente compacto y debajo costo, pudiendo ser usado por el paciente en elcinto, bolsillo, etc. Los electrodos serían colocadossobre la piel, en las regiones de pasaje de los nerviosperiféricos.

El otro sistema es más sofisticado y fue, por prime-ra vez, descripto por Jesús Galván Ruiz, ingeniero entelecomunicaciones, profesor de la E.T. S . I . T. deBarcelona y que forma parte de un equipo de bioinge-niería en España. Su solución para aplicar pulsos eléc-tricos al paciente es, como dijimos, más elaborada y se


25

Figura 5


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constituye en un transmisor cuyo esquemacompleto aparece en la figura 6 (dato prove-niente de MUNDO ELECTRONICO), y unreceptor (figura 7) que deberá tener en la sali-da electrodos que serán implantados en lamédula.

Como podemos observar, se trata de unasolución elaborada. Sin embargo, el proceso,correcto sin duda, tiene como factores negati-vos la implantación de los electrodos en la médula delpaciente, con riesgos de rechazo, y la dependencia delpaciente de estar al alcance del transmisor que emitelas señales bloqueadoras. En un centro quirúrgico,donde existen bisturíes eléctricos, rayos X, etc., hay,también, el riesgo de interferencias de RF, que podríanocasionar modificaciones de la señal.

Presentamos entonces el circuito más sofisticado,pero con nuestra larga experiencia nos inclinamos porlos bloqueadores individuales, transportados por elpropio paciente.

En la figura 8, presentamos el esquema de un esti-mulador TNS, que recientemente fue divulgado por laprensa.

Nota: RECOMENDAMOS A LOS TECNICOS QUE

QUIERAN CONSTRUIR ESTOS APARATOS QUE NO

INTENTEN HACER SU APLICACION EN SERES

VIVOS SIN LA ASISTENCIA DE UN MEDICO ESPE -

CIALISTA. Los circuitos electrónicos, aplicados a seres

vivos, cuando no son correctamente supervisados,

pueden causar lesiones irreversibles y hasta casos

fatales.

Electricidad y Magnetismo

La magnetoterapia, tal como veremos más adelan-te, no es peligrosa en modo alguno, por lo que puedeemplearse tranquilamente para el tratamiento de niñosy ancianos, con las únicas excepciones de aquellosindividuos que parezcan trastornos cardíacos, de laspersonas que lleven marcapasos y de las mujeresembarazadas.

En los años comprendidos entre 1940 y 1950,médicos y científicos de distintos países comenzaronuna investigación sobre las ondas electromagnéticas,tras haber comprobado que muchos pacientes —afligi-dos por enfermedades crónicas y que habían sido tra-tados con distintos fármacos, sin experimentar mejoríaalguna—, tras ser sometidos a la magnetoterapiadurante algunas semanas, curaban inexplicablementeo en todo caso, lograban una clara mejoría de sus con-diciones de salud.

De esta forma se descubrió que estas ondas mag-néticas actúan sobre todo el cuerpo, mejorando lacenética enzimática, produciendo además beneficio-sos efectos antieematosos, antiflogísticos y antálgicos.


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Figura 7

Figura 8


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Figura 7

Lista de Materiales del circuito de la

figura 9

Q1 - 2N2905 - Transistor PNP.

Q2, Q3 - 2N4427 - Transistores NPN.

Q4 - 2N2222 - Transistor NPN.

D1 a D6 - 1N4148 - Diodos de uso gral.

D7 - Zener de 15V x 1W.

CI-1 a CI-3 - CD4001 - Int. CMOS.

CI-4 - CD4040 - Integrado CMOS.

L1, L2 - 36 vueltas de alambre esmalt.

de 0,4 mm de diám. con toma central

sobre una forma de 0,8 cm de diám.

(sobre núcleo toroidal para RF).

CH - Choque de 10mHy.

C1 - .1 - Cap. cerámico.

C2 - 1µF x poliéster o electrolítico

C3 - 8.2pF

C4 - 1000pF

C5 - 82pF

C6 - 100pF

C7, C13, C14, C19 - .1 - Cap. cerámico

C8 - 1µF - poliéster o electrolítico

C9 - 8.2pF

C10, C17, C21 - 1000pF

C11 - 100pF

C12 - 82pF

C15, C16 - 2200pF

C18 - 470pF

C20 - 47µF x 50V

R1 - 1.2M

R2 - 1K

R3 - 100K

R4 - 1K

R5 - 27

R6 - 3.3K

R7 - 10K

R8 - 1.2M

R9 - 1K

R10 - 100K

R11 - 1K

R12 - 10K

R13 - 3.3K

R14 - 27

R15 - 4.7K

R16 - 15K

R17 - 10K

R18 - 10K

R19 - 1K

R20 - 220

R21 - 560

Varios:

Placa de circuito impreso, gabinete

para montaje, electrodos para electro -

magnetoterapia (se consiguen en

casas de artículos para medicina),

estaño, etc.

Figura 9


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Figura 10


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Se observó que estas ondas aceleraban la regene-ración de los tejidos óseos y de los tejidos de la piel,mejorando el estado de los sistemas nervioso, neuro-vegetativo y vascular, reduciendo la viscosidad de lasangre, incrementando su oxigenación y atenuendo losdolores, los estados inflamatorios y dando lugar, ade-más, a una notable acción sedante.

Las ondas electromagéticas tienen la ventaja demantener sanas todas las células existentes en nues-tros cuerpo, así como de regenerarlas. Como las célu-las existentes en nuestro organismo se cuentan pormillares, cada una de ellas dedicada a una tarea muyespecífica, tendremos que "recargarlas" todas y preci-samente eso es lo que hace la magnetoterapia.

Los científicos que han realizado investigacionessobre dichas células, además de determinar el valor desu tensión, han comprobado también que cada una deellas, si es excitada por una frencuencia bien determi-nada, se autorrecarga, al igual que, en electrónica, sepuede recargar mediante un alimentador una bateríade níquel-cadmio o la batería de un coche.

Las frecuencias de recarga de estas células oscilandesde un mínimo de 27MHz hasta alcanzar un máximode 250MHz. Hay células que sólo necesitan 27MHzpara recargarse, otras necesitan 27,5MHz -28MHz-29MHz, etc., mientras que otras sólo se recargan sireciben 200MHz o bien 245-250MHz.

En la práctica, es como si en nuestro cuerpo exis-tieran millares de receptores, sintonizado cada uno enuna frecuencia apropiada para desarrollar una funciónespecífica. Por esta razón, para lograr los resultados,necesitamos un pequeño transmisor que sea capaz degenerar impulsos de AF, que puedan cubrir toda lagama que nos interesa, partiendo de un mínimo de27MHz hasta llegar a un máximo de 250MHz.

De esta forma, todas las células de nuestro cuerporesultarán excitadas y, de esta forma, las descargadasse recargarán, mientras que las que están a tope decarga, no necesitando energía complementaria, igno-rarán estos estímulos de recarga.

Sabiendo que cada célula, al ser excitada por sufrecuencia de resonancia se recarga con mayor rapi-dez, sólo tenemos que realizar un oscilador de bandacontinua, capaz de generar una señal AF-VHF quecubra todas las frecuencias, desde un mínimo de27MHz hasta un máximo de 250MHz.

En la práctica, la frecuencia de impulsos másempleada es la de 160Hz, aunque los especialistas enmagnetoterapia emplearán las técnicas apropiadaspara cada caso.

Los entendidos afirman que si se trata una enfer-medad con una frecuencia de impulso distinta a la quese precisaría para su sanación, siempre obtendremos

un efecto terapéutico, sin ningún inconveniente. Comoya hemos mencionado, muchos médicos empleansiempre la frecuencia de 160Hz, aunque ellos mismosnos han confirmado que, para los dolores agudos, con-viene comenzar con frecuencias elevadas, es decir:640Hz, para luego bajar, en sucesivas aplicaciones, a320-160Hz, mientras que, en el caso de enfermedadescrónicas, es conveniente emplear frecuencias com-prendidas entre los 40 y los 160Hz.

El circuito eléctrico se muestra en la figura 9. Laseñal AF-VHF generada, para resultar eficaz, no debeser continua sino de tipo impulsivo, es decir: la señalAF-VHF que cubre toda la gama comprendida entre los27 y los 250MHz, dura 60µs aproximadamente, luegocesa y vuelve, tras una breve pausa, durante otros60µs y así sucesivamente, durante todo el tiempo deempleo de esta terapia.

Como no trabajamos con ondas senoidales, sinocon otras mucho más complejas, es decir: ondas cua-dradas moduladas tanto en frecuencia como en ampli-tud, en las salidas de los dos osciladores, encontrare-mos un número infinito de armónicos de gran potencia.

Esta característica no está ligada a la banda pasan-te del transistor, que se refiere siempre y exclusiva-mente a un amplificador en régimen lineal; por consi-guiente, un transistor con una frecuencia de corte de100MHz, si trabaja con ondas cuadradas o distorsiona-das, puede perfectamente generar armónicos hasta eincluso por encima de los 400 - 500MHz.

De los dos osciladores AF-VHF existentes en estamagnetoterapia, uno quedará siempre conectado (verTR4), mientras que el otro (TR3) se podrá conectar oexcluir simplemente accionando el conmutador S2.

Se incluyen dos diodos led de monitor (ver DLI-DL2) para comprobar el funcionamiento correcto de lososciladores. En la salida de los dos osciladores TR3 yTR4, obtendremos, por medio de los condensadoresC10 - C16, la señal de AV-HF, que luego rectificaremoscon los diodos DS1-DS2 y DS6-DS5, con el fin de obte-ner una tensión continua para accionar los osciladoresmonoestables realizados con los Nor IC3/A, IC3/B eIC3/D-IC3/C.

De esta forma, los dos diodos led destellarán a unafrecuencia mínima de 1Hz (un impulso por segundo),cuando empleemos la frecuencia impulsiva más bajade 40Hz y de 12Hz (doce impulsos por segundo), al uti-lizar la frecuencia impulsiva de 640Hz.

Para alimentar el circuito utilizaremos una fuenteque provea 25V estabilizados, con una capacidad decorriente superior a 300mA.

De esta manera, sólo resta recordarles que esteequipo debe ser empleado por personal especializa-do.


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Presentamos varios circuitosque pueden usarse paraestimular o masajear deter-

minadas zonas de la piel pormedio de pequeños pulsos eléc-tricos capaces de producircorrientes por nuestro organismo,mucho más bajas que las quepodrían provocar algún tipo delesión, pero suficientes para pro-ducir un estímulo.

La idea es generar pulsos demedia tensión durante intervalosreducidos, controlados en fre-cuencia para fortalecer los mús-culos, nervios y otras áreas deter-minadas de nuestro cuerpo.

Reiteramos que estos apara-tos deben ser empleados por per-sonas idóneas en el área de lamedicina.

El estímulo es realizado exter-namente, normalmente por mediode dos electrodos en forma dechapas que se colocan en la zonaa ser tratada, tal como se muestraen la figura 1.

En estos aparatos no debe uti-lizarse alimentación directamentede la red eléctrica, ya que podríano existir un límite en la aplicaciónde corriente, lo que ocasionaríadaños físicos. Por otro lado, comolas pilas no son capaces de sumi-nistrar tensiones elevadas, esnecesario la aplicación de circuitosinversores que puedan vencer laresistencia de la piel para producirel requerido estímulo.

Los circuitos inversores que seemplean, trabajan con corrientesmuy pequeñas, evitando las des-

Desde hace unos años, se ha difundido el uso de pequeños estimu -

ladores electrónicos para el tratamiento de dolores musculares,

contracturas y deficiencias en la piel. Además, estudios rea -

lizados en investigaciones, han demostrado que los ani -

males domésticos se reponen más fácilmente de

enfermedades respiratorias cuando son tratados

con estos instrumentos. En este capítulo, presen -

tamos varios proyectos muy sencillos destinados

a la producción de pequeños estímulos eléctricos

para su uso en electromedicina. Si bien no consti -

tuyen un riesgo, recomendamos usarlos con la

asistencia de profesionales médicos.

Figura 1

04) Estimuladores 1/8/10 8:25 PM Página 31

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cargas bruscas en el usuario. Cabe aclarar que los pro-yectos que proponemos son muy sencillos y puedenser utilizados para realizar experimentaciones con elobjeto de acceder a circuitos más complejos que abor-daremos en otras ediciones de Saber Electrónica. Eldispositivo propuesto permite ajustar la tensión de lospulsos a ser aplicados, con lo cual variará la intensidaddel estímulo. Se alimentan con pilas y permiten el ajus-te de la frecuencia de los pulsos hasta algunas cente-nas de Hertz. La intensidad apropiada del estímulo seconsigue con un ajuste externo.

En general, todos los componentes empleados sonfáciles de conseguir en el mercado, pero es conve-niente que arme el proyecto de acuerdo a su disponibi-lidad.

El principio de funcionamiento es bastante sencillo:en primer lugar es necesario elevar el nivel de tensiónde las pilas, obteniendo pulsos de tensión alterna ele-vada. Para ello se emplea un transformador que operacon variaciones de corriente producidas por un conmu-tador comandado por un oscilador.

El oscilador puede ser del tipo senoidal o RC, en elprimer caso, luego de la generación de la señal, sedeberá recortar los picos para obtener pulsos rectan-gulares. Una de las posibilidades consiste en armar unoscilador Hartley, donde el bobinado primario de untransformador actúa como carga del circuito oscilante,de forma tal que ofrezca una realimentación para man-tener las oscilaciones.

Es común emplear transformadores de poder paraestos proyectos donde el bobinado a emplear comoprimario determina las características del oscilador.

En la figura 2, se puede observar el proyecto pro-puesto, en el cual por medio de P1 se puede efectuar

un ajuste fino dela frecuencia dea c t u a c i ó n ,logrando hacercambios másnotorios con laalteración de C2o C3. Es más, sise coloca unallave selectoraen lugar de C2,con la posibilidadde intercalarcapacitores devalores com-prendidos entre1nF y 100nF, sepuede manejaruna amplia gamade frecuencias.

El circuitogenera señalescon tensiones dehasta 400V, confrecuencias que van desde algunos Hz hasta 5000Hz,aproximadamente, pudiendo alimentarse con una bate-ría de 9V o con cuatro pilas comunes (6V).

Se trata de un oscilador que emplea un transistorTIP31, en configuración base común, con un transfor-mador de 220V a 6V + 6V por 500mA. El transistordebe estar dotado de un disipador de calor. El poten-ciómetro P2 permite ajustar la intensidad de los pulsosaplicados.

Ambos potenciómetros pueden ser lineales o loga-


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figura 2:

Semiconductores:Q1 - TIP31C - transistor NPN de potencia

Resistores:R1 - 1kΩP1 - 47kΩP2 - 10kΩ

Capacitores:C1 - 100µF x 12V - electrolíticoC2 - 10nF - poliésterC3 - 47nF - poliéster

Varios:

S1 - interruptor simpleB1 - batería 9VT1 - transformador 220V a 6V + 6V por100mAPlaca de circuito impreso, disipador de calor,soporte para pilas, caja para montaje, peri-llas para los potenciómetros, bornes para loselectrodos, cables estaño, etc

Figura 2


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rítmicos, mientras que los capacitores C2 y C3 debenser de poliéster. C1 es un capacitor electrolítico quepuede ir en paralelo con otro capacitor de 1nF para evi-tar que la señal generada se dirija hacia la batería. Unagregado interesante consiste en la colocación de unLed en serie, con un resistor de 10000 ohm en parale-lo con los extremos del potenciómetro P2. Este Led seencederá cada vez que haya una producción de pul-sos, denotando así el funcionamiento del aparato. Enla figura 4 se muestra el circuito impreso correspon-diente al circuito de la figura 3. Note el agregado delLed indicador de funcionamiento.

Para la prueba de funcionamiento basta con darlealimentación al circuito y mover el cursor de P2 para notener pulsos en los bornes A y B. Deberá escucharseun leve zumbido en el transformador como consecuen-cia del funcionamiento del oscilador, si no es así, varíela posición del cursor de P1 hasta que ello ocurra.

Verificado el funcionamiento del oscilador, coloquedos cables en los terminales A y B con las puntas pela-das. Sujete ambas puntas (sin que se toquen) con losdedos de una mano y mueva lentamente el cursor deP2 hasta sentir una sensación de cosquilleo en losdedos. Haga esta operación lentamente para no tenerun choque brusco que provocaría una sensación desa-gradable.

Cuando sienta un cosquilleo, actúe sobre el cursor

de P1 verificando cambios en la sensación percibidacomo consecuencia de la variación de frecuencia deloscilador.

Esto es todo, comprobado el funcionamiento sólobasta con colocar los electrodos adecuados para serpuesto en práctica por una persona idónea. De másestá decir que no se trata de un circuito profesional nimucho menos. Una configuración más adecuada parauso profesional la hemos propuesto en SaberElectrónica Nº 88 edición Argentina y en futuras edicio-nes publicaremos una configuración digital de mejoresprestaciones.

Un Masajeador de Mejores Prestaciones

La idea es generar pulsos de media tensión duran-te intervalos reducidos, controlados en frecuencia parafortalecer los músculos, nervios y otras áreas determi-nadas de nuestro cuerpo. Reiteramos:

“Estos aparatos deben ser empleados por personas

idóneas en el área de la medicina”.

Como mencionamos, el estímulo es realizado exter-namente, normalmente por medio de dos electrodos enforma de chapas que se colocan en la zona a ser tra-tada.

La cantidad de electrodos puede exceder a dos y elnúmero depende del profesional que realice el trata-miento.

En estos aparatos no debe utilizarse alimentacióndirectamente de la red eléctrica, ya que podría no exis-tir un límite en la aplicación de corriente, lo que oca-sionaría daños físicos. Por otro lado, como las pilas noson capaces de suministrar tensiones elevadas, esnecesario la aplicación de circuitos inversores que pue-dan vencer la resistencia de la piel para producir elrequerido estímulo.

Cabe aclarar que el circuito de este estimulador esmuy sencillo y puede ser utilizado para realizar experi-mentaciones con el objeto de acceder a circuitos máscomplejos. El dispositivo propuesto permite ajustar latensión de los pulsos a ser aplicados, con lo cual varia-rá la intensidad del estímulo.

Se alimenta desde la red eléctrica y permite el ajus-te de la frecuencia de los pulsos hasta algunas cente-nas de hertz. La intensidad apropiada del estímulo seconsigue con otro ajuste.

En general, todos los componentes empleados sonfáciles de conseguir en el mercado, pero es conve-niente que arme el proyecto de acuerdo a su disponibi-lidad. Los electrodos a emplear puede ser cualquiera

ESTIMULADORES MUSCULARES

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Figura 3


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de los que se consiguen en elmercado, incluso puede realizarprueba con “botones” descarta-bles de los que se emplean enelectrocardiogramas, aunque loideal es utilizar electrodos dondela zona eléctrica sea del mismotamaño de la zona a tratar.

El principio de funcionamientoes bastante sencillo: en primerlugar es necesario acondicionar latensión de la corriente eléctrica, obteniendo pulsos detensión alterna elevada pero aislados de la red. Paraello se emplea un transformador que opera con varia-ciones de corriente producidas por un conmutadorcomandado por un oscilador.

Es común emplear transformadores de poder paraestos proyectos donde el bobinado a emplear comoprimario determina las características del oscilador.

En la figura 4, se muestra el esquema eléctrico delmasajeador de un solo canal, que es utilizado tambiénpor acupunturistas para estimular determinadas zonasasociadas a una dolencia o falencia física. Se trata deun dispositivo que permite un masaje continuo o tem-porizado y que posibilita variar la intensidad de los pul-sos aplicados, la frecuencia y el ciclo de actividad. Eneste caso, la fuente de energía se construye a partir dela red eléctrica y no es necesario el uso de un transfor-mador elevador, dado que se trabaja con un transistorde salida para altas tensiones del tipo BU208, como elmostrado en la figura 5.

La temporización del masaje se consigue por mediode un 555 actuando como oscilador monoestable dis-

parado por un pulsador normalabierto; el tiempo puede ser varia-do si, en lugar de un resistor de1M5 (R2), se colocara un potenció-metro de 2M5, tanto lineal comologarítmico.La señal a ser utilizada se consi-gue con un segundo 555, cuya fre-cuencia se varía a partir de unpotenciómetro de 100kΩ (VR1) y elciclo de actividad por medio de otro

555, también en configuración astable.Note que en este circuito se pueden incluir Leds

indicadores para saber cuándo el aparato está en fun-cionamiento, si se encuentra en tratamiento temporiza-do o continuo, etc. En la figura 6, se da una sugerenciade circuito impreso para el masajeador. Note que eneste PCB el transistor BU208 se conecta fuera de él, esdecir, debe conectarlo por medio de cables, utilizandoel esquema de la figura 7 para guiarse. En la placa lospotenciómetros también figuran como “pre-sets”; Ud.debe colocar los potenciómetros en el gabinete yconectarlos por medio de cables a la placa de circuitoimpreso.

Si no quiere comprar electrodos, para realizarmasajes pueden fabricarse electrodos circulares cons-truidos con goma conductora con un diámetro de unos5 cm. Los electrodos pueden ser uno o varios y cuan-do se conecten más de uno, deben estar en paralelo.

Luego, estos terminales deben ser aplicados en laszonas a tratar. Reiteramos que, si bien el uso de estosmasajeadores no entraña un gran riesgo para la salud,cuando son manejados por personas no idóneas pue-


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Figura 4

Figura 5


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den entorpecer algún trata-miento que se esté realizandoen forma paralela.

La fuente de alimentaciónsugerida se muestra en la figu-ra 8. Note la inclusión de dostransformadores, uno de aisla-ción y el otro con secundario de12V. Para esta fuente no seprovee la placa de circuitoimpreso porque su diseño essencillo y hasta se puede armaren “araña”.

La figura 9 muestra un tipode electrodo comercial econó-mico. Las puntas de salida delmasajeador deberán tener

“botones” de conexión adecua-dos para “prender” facilmente alos conectores.Una vez armado el aparato,para verificar su funcionamientotoque los cables de salida condos dedos de una mano, esdecir, sujete las puntas dondedebería colocar el electrodo (sinque se toquen) con los dedosde una mano, accione SW2 ymueva lentamente el cursor deVR3 hasta sentir una sensaciónde cosquilleo en los dedos.Aconsejamos tener SW1 enposición “directa” de modo quehaya tensión a la salida siempre


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Figura 6

Figura 7


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que SW2 esté apretado y no actúe el temporizador IC1.Haga esta operación lentamente para no tener un cho-que brusco que provocaríauna sensación desagradable.

Cuando sienta un cosqui-lleo, actúe sobre el cursortanto VR2 como de VR3, veri-ficando cambios en la sensa-ción percibida como conse-cuencia de la variación de fre-cuencia del oscilador. Estoes todo, comprobado el fun-cionamiento sólo basta concolocar los electrodos ade-cuados para ser puesto enpráctica por una persona idó-nea.

Por último, en la figura 10se puede apreciar una vistade la placa ya armada.

Un Estimulador Portátil

El prototipo que describiremos

se puede utilizar para efectuar

masajes por medios eléctri -

cos. Sirve, por ejemplo, para

estimular plantas, ayudando a

mejorar su crecimiento, o para

aplicaciones en ensayos de

laboratorio. Debe evitarse su

uso para fines terapéuticos.

Este sencillo aparato generapequeños estimulos eléctricosque pueden ser utilizadospara "masajear" zonas con-tracturadas o flácidas, asícomo también, para aliviardolencias musculares y hastaexperimentar con el creci-


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Figura 8

Figura 9


figura 4

IC1, IC2, IC3 - NE555, circuitos integra -

dos temporizadores.

IC4 - Conector de salida para los elec -

trodos.

Q1 - BC548 - Transistor NPN de uso

general.

Q2 - BU208 - Transistor de salida de alta

tensión (debe conectarse fuera de la pla -

aca de circuito impreso, preferiblemente

con un disipador de calor).

VR1, VR2 - Potenciómetros de 100k

lineales.

VR3 - Potenciómetro de 50k lineal.

R1 - 10k

R2 - 1,5M (ver texto).

R3 - 10k

R4 - 22k

R5 - 10k

R6 - 47k

R7 - 100k

R8 - 4,7k

R9 - 47k x 1W

C1 - 10µF x 25V - Electrolítico.

C2 - 0,22nF - Poliéster o cerámico.

C3, C4, C5, C6 - 0,1nF - Poliéster o

cerámico.

SW1 - Llave inversora simple.

SW2 - Pulsador normal abierto.

Varios:

Placa de circuito impreso, gabinete

para montaje, disipador para el tran -

sistor de salida, fuente de alimenta -

ción de 12V y 120V (ver figura 5),

cables, perillas para los potenció -

metros, etc.


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miento de plantas o el desarrollo de animales domésti-cos.

Este dispositivos puede ser alimentado con pilas ouna pequeña fuente de alimentación, produciéndopicos de hasta 500V, pero con muy baja capacidad decorriente, incapaces de producir daños y/o traumatis-mos. Aun así, se recomienda no armar este aparatocon fines terapéuticos o por personas que no sonentendidas en la materia.

En cada tratamiento, se debe ajustar la intensidad yfrecuencia de los pulsos generados, razón por la cualdeberán manipularlo personas idóneas.

El circuito se muestra en la figura 11 y consiste enun circuito inversor, construido a partir de compuertasCMOS que entregan la señal generada a un transistorde efecto de campo de compuerta aislada. En realidad,

se puede colocar cualquier transistor de efecto decampo, pero el IRF630, presentó un excelente desem-peño.

La primera compuerta del CD4093 funciona comoun oscilador cuya frecuencia y ciclo de actividad puedeser ajustada por medio de P1 y P2.

Conviene ajustar P1 para un determinado ancho depulso y luego variar a voluntad la separación entre losmismos, a través de P2 (en forma externa).

Dos compuertas del CD4093, conectadas en para-lelo, funcionan como "separadoras" e inversoras queentregan la señal de estímulo a la base de Q1.

Este transistor, opera en las zonas de corte y satu-ración, con lo cual, en la salida de este componente setiene un pulso de alta corriente que puede excitar altransformador que, por tener una relación de transfor-


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Figura 10

Figura 11


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mación elevada, entrega en el secundario, pulsos dealta tensión y baja corriente.

La aparición de estos pulso en la salida hará encen-der la lámpara neón, indicando el funcionamiento delaparato. La porción de señal, que será utilizada comoestimulos eléctricos, se regula por medio de P3.

El diseño de la placa de circuito impreso se mues-tra en la figura 12.

Debe tener en cuenta que por no ser una señalsenoidal, el rendimiento del transformador no será ópti-mo.

Masajeador Digital

Se sabe que los animales domésticos se reponen

más fácilmente de enfermedades respiratorias cuando

son tratados con estos aparatos. Propongo el armado

de un estimulador eléctrico de dos canales para su uso

en electromedicina. Si bien no constituyen un riesgo,

recomendamos usarlos con la asistencia de profesio -

nales médicos.

Presentamos un proyecto muy similar al anteriorpero de mayor potencia y que se emplea para estimu-lar o masajear determinadas zonas de la piel por mediode pequeños pulsos eléctricos, capaces de producircorrientes por nuestro organismo, mucho más bajasque las que podrían provocar algún tipo de lesión, perosuficientes para producir un estímulo.

La idea es generar pulsos de media tensión duran-te intervalos reducidos, controlados en frecuencia parafortalecer los músculos, nervios y otras áreas determi-nadas de nuestro cuerpo.

Este aparato debe ser usado por personas idóneasen el área de la medicina.

El estímulo es realizado por fuera, normalmente pormedio de dos electrodos en forma de chapas que secolocan en la zona a ser tratada.

En los aparatos de este tipo no deben utilizarse ali-mentación directamente de la red eléctrica, ya quepodría no existir un límite en la aplicación de corriente,lo que ocasionaría daños físicos. Por otro lado, como


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Figura 12


de la figura 11:

CI1 - CD4093D1, D2 - 1N4148P1 - potenciómetro de 10kΩ lineal.P2 - potenciómetro de 100kΩ linealP3 - potenciómetro de 50kΩ lineal.R1 - 10kΩR2 - 1kΩR3 - 1MΩQ1 - IRF630 o equivalente.T1 - trafo. 220V a 12V x 100mAL- lámpara neón.C1 - 100nF - cerámico.C2 - 100µF - electrolítico x 16V.

VariosPlacas de circuito impreso, gabinetepara montaje, estaño, cables, etc.


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las pilas no son capacesde suministrar tensioneselevadas, es necesaria laaplicación de circuitosinversores que puedanvencer la resistencia de lapiel para producir el reque-rido estímulo.El circuito inversor trabajacon corrientes muy peque-ñas, evitando las descar-gas bruscas en el usuario.El proyecto tiene un oscila-dor construido a partir deun circuito integradoCMOS del tipo CD4093. El circuito se muestra en lafigura 13 y en él se puedeobservar que la frecuenciapuede ajustarse a partir deP1 (ajuste fino), o por elintercambio tanto de C1como de C2. Si en lugar deS1 se coloca una llaveselectora, la banda de fre-cuencias puede ampliarse,si se coloca en lugar de C1varios capacitores de valo-res comprendidos entre47nF y 470nF.Aquí también pueden con-seguirse señales de fre-cuencias comprendidasentre 1Hz y algunos kHz.Este es el circuito de mejorrendimiento, ya que tiene


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Figura 13

Figura 14


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a su salida unFET de potencia,el cual posee unexcelente rendi-miento en latransferencia deenergía hacia elt r a n s f o r m a d o r,con lo cual seconsigue una con-siderable disminu-ción en el consu-mo de energíaresultando un dis-positivo portátil,en el cual unabatería de 9V per-mite su uso prolongado. La disposición de los compo-nentes en una placa de circuito impreso se muestra enla figura 14.

Note que el circuito impreso posee dos canalesidénticos, a tal punto que hasta se han duplicado losnombres de los componentes. Se ha hecho de estamanera para que puedan estimularse dos puntos enforma simultánea.

En general puede ser empleado cualquier FET depotencia con la única salvedad de que pueda drenarcorrientes superiores a los dos ampere. Este compo-nente debe estar provisto de un buen disipador decalor.

El transformador es del tipo de poder con primariode 220V y secundario de 6V por 500mA. Aquí tambiénes conveniente que el circuito integrado vaya montadoen un zócalo dil de 14 patas. Con P1 se ajusta la fre-

cuencia y, conP2, la intensidadde los pulsosg e n e r a d o s .Ambos potenció-metros puedenser lineales ologarítmicos.

Los capacito-res C1 y C2deben ser depoliéster y C3 unelectrolítico para12V.

La prueba de funcionamiento es semejante a loscasos anteriores, razón por la cual no abundaremosen detalles.


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de la figura 14:

Semiconductores:CI1 - CD4093- circuito integradoQ1 - SPM830 o equivalente - FET depotencia

Resistores:R1 - 10kΩR2 - 10kΩR3 - 1MΩP1 - 100kΩP2 - 10kΩ

Capacitores:C1 - 220nF - poliésterC2 - 22nF - poliésterC4 - 1000µF - electrolítico

Varios:S1 - interruptor simple, S2 - interruptorsimple, B1 - batería 9V, T1 - transforma-dor 220V a 6V por 500mA, placa de cir-cuito impreso, disipador de calor, sopor-te para pilas, caja para montaje, perillaspara los potenciómetros, bornes paralos electrodos, cables estaño, etc.


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proyecto para electromedicinaclub saber electrónica nº 63. fecha de publicación: mayo de 2010....

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