Desfibrilación: Restaurando el Ritmo Cardíaco
Explorando los principios, técnicas y precauciones en el uso de desfibriladores
Introducción a la desfibrilación
La desfibrilación es un procedimiento crítico que emplea una corriente eléctrica para contraer fuertemente el músculo cardíaco y restaurar el ritmo normal. Esta intervención tiene como objetivo detener la fibrilación ventricular (FV) y la taquicardia ventricular (TV) sin pulso, arritmias que alteran el flujo sanguíneo y pueden provocar un paro cardíaco. La capacidad del corazón para bombear sangre de manera eficiente depende de su actividad eléctrica rítmica. Sin embargo, afecciones como FV y TV interrumpen esta señalización eléctrica, lo que hace que los ventrículos tiemblen en lugar de bombear de manera efectiva. Estos latidos rápidos y desorganizados impiden una circulación sanguínea adecuada, provocando un paro cardíaco. Por cada minuto sin desfibrilación durante la FV, las posibilidades de supervivencia disminuyen en un 10%. Este factor hace necesaria una intervención rápida para mejorar los resultados de los pacientes.
Los desfibriladores administran una descarga eléctrica controlada al corazón. Esta corriente tiene como objetivo despolarizar las células del músculo cardíaco simultáneamente, esencialmente restableciendo su actividad eléctrica y provocando el retorno a un ritmo normal. La corriente suministrada depende de la impedancia (resistencia) de la pared torácica, que puede verse influenciada por factores como el tamaño del cuerpo y la ubicación de los electrodos.
Aparte de los desfibriladores de múltiples modos usados en el entorno clínico, existen desfibriladores externos automáticos (DEA), que son dispositivos portátiles diseñados para ser utilizados por transeúntes en emergencias. Los DEA analizan el ritmo cardíaco y permiten administrar una descarga sólo si es necesario. También existen desfibriladores automáticos implantables (DAI), los cuales son implantados quirúrgicamente para monitorear continuamente el ritmo cardíaco y administrar descargas correctivas para ritmos anormales.
Proceso de desfibrilación
La desfibrilación permite a los profesionales de la salud restablecer el ritmo cardíaco normal cuando es requerido. Este proceso implica varios pasos:
Selección de modo: el primer paso es elegir el modo apropiado en el desfibrilador. Normalmente, hay un modo “manual” que ofrece control total sobre la administración de descargas y los niveles de energía, en contraste con el modo “DEA” para análisis automatizados y decisiones sobre descargas.
Selección de energía: una vez elegido el modo, el operador selecciona el nivel de energía de la descarga en julios. Esta selección considera factores como la condición del paciente y el tipo de arritmia. La fibrilación ventricular y la TV sin pulso generalmente requieren mayor energía en comparación con otras arritmias.
Colocación de los electrodos: un electrodo (también llamado “pala”) se coloca en la parte superior derecha del pecho, mientras que el otro se coloca en la parte inferior izquierda, ligeramente debajo de la axila izquierda.
Carga del desfibrilador: después de colocar los electrodos, el desfibrilador se carga al nivel de energía elegido presionando el botón designado. Durante esta etapa es necesario asegurarse de que nadie esté en contacto con el paciente para evitar descargas accidentales.
Administración de descargas: finalmente, el desfibrilador cargado administra la descarga al presionar el botón de “descarga”. Nuevamente, es necesario asegurarse de que nadie esté tocando al paciente por razones de seguridad.
Modos de desfibrilación
Aparte del modo manual, en el cual el usuario tiene control total de la energía y el momento de aplicación de la descarga, existen otros modos que pueden estar disponibles en los desfibriladores, según su modelo:
Modo de Desfibrilador Externo Automático (DEA): aquí, el dispositivo permite evaluar el ritmo cardíaco y administrar una descarga eléctrica si se considera necesario. Diseñado para su uso en emergencias, este modo ofrece una guía paso a paso adecuada para personal no médico. La pantalla del dispositivo en modo DEA muestra el electrocardiograma (ECG), la energía de descarga seleccionada, el tiempo transcurrido desde la activación y las directivas para el usuario. Los parches o electrodos del DEA, colocados en el pecho del paciente, registran la frecuencia cardíaca y permiten la administración de la descarga. Su colocación es la misma que la de las palas en el modo manual. En escenarios de paro cardíaco, la RCP oportuna junto con la utilización del DEA antes de la intervención médica mejora significativamente las perspectivas de supervivencia.
Cardioversión sincronizada: Este modo se enfoca en ciertas arritmias como la taquicardia ventricular (TV), la fibrilación auricular, y el aleteo auricular. En estas arritmias es aún posible detectar la onda R (despolarización ventricular) y este modo alinea la administración de la descarga con la onda R, permitiendo que se realice después de esta y antes de la onda T, ya que la administración de descargas durante la fase vulnerable de repolarización, marcada por la onda T, puede precipitar la fibrilación ventricular. Un circuito de sincronización dentro del desfibrilador identifica las ondas R y, con un retraso de 20 a 30 ms después de la detección de la onda R, produce la descarga durante el período refractario cardíaco, lo que minimiza el riesgo de fibrilación. La activación requiere presionar el botón “SYNC”, lo que solicita a la unidad que identifique las ondas R. El inicio de la descarga posterior se produce al presionar y mantener presionados los botones de descarga en las palas o en la consola principal. Existen indicadores visuales, como los marcadores de flecha hacia abajo en el trazo del ECG, que señalan los posibles puntos de administración de la descarga, lo que mejora la precisión del operador durante la cardioversión sincronizada.
Marcapasos transcutáneo: Los desfibriladores equipados con este modo son importantes en el manejo de bradiarritmias sintomáticas graves (ritmos cardíacos lentos por debajo de 60 lpm) durante emergencias. Estos ritmos lentos pueden provocar mareos, fatiga, dificultad para respirar o incluso desmayos. La estimulación transcutánea (TCP), también conocida como estimulación externa, ofrece control temporal de la frecuencia cardíaca en emergencias. Proporciona pulsos eléctricos de baja intensidad (alrededor de 40 mA-80 mA) a través de la pared torácica para estimular el músculo cardíaco e iniciar las contracciones. La corriente se ajusta hasta que se logra la captura exitosa del miocardio, lo que significa que el corazón responde y comienza a latir por sí solo. La corriente necesaria para lograr la captura varía según factores como el tamaño del paciente y la colocación de los electrodos. Con los electrodos asegurados y la frecuencia cardíaca deseada seleccionada, la corriente aumenta gradualmente. La captura eléctrica se confirma en el ECG mediante un complejo QRS ancho con una onda T prominente, que indica la respuesta del corazón a la estimulación. Las contracciones musculares pueden interferir con la interpretación del ECG, por lo cual es recomendable verificar la captura mecánica con otros medios, como un monitor de pulso. Ya que la TCP puede causar molestias, puede ser necesaria la sedación con analgésicos o ansiolíticos, especialmente en entornos prehospitalarios. El uso prolongado puede provocar quemaduras en la piel, por lo que es necesario un control cuidadoso.
Componentes del desfibrilador
Consola principal: cuenta con una pantalla de visualización que muestra el ritmo cardíaco del paciente, el nivel de energía de descarga seleccionado e instrucciones para el usuario y una serie de botones de control: permiten al usuario controlar sus funciones, como seleccionar el modo (manual o DEA), ajustar el nivel de energía, iniciar el proceso de carga y administrar la descarga. Algunos modelos también pueden tener botones para funciones adicionales, como la cardioversión sincronizada.
Parches y cables para desfibrilador: los electrodos (parches o palas), se colocan en el pecho del paciente para detectar la actividad eléctrica del corazón y administrar la descarga. Así mismo, si el desfibrilador cuenta con cardioversión sincronizada, es necesario que cuente con un cable de electrocardiografía de al menos tres latiguillos.
Fuente de alimentación: el desfibrilador, además de funcionar conectado a la red eléctrica, también debe contar con una batería, que requiere revisión y reemplazo periódicos para mantenerlo siempre disponible para su uso.
Características de la forma de onda de desfibrilación
Las características de la forma de onda determinan la eficacia y seguridad de la desfibrilación.
Parámetros de forma de onda: Las características de una forma de onda de desfibrilación incluyen su energía, voltaje, corriente y duración. Para la desfibrilación interna, el rango de energía suele ser de 2 a 40 julios (J), mientras que para la desfibrilación externa es de 50 a 400 J. El voltaje puede variar de 500 a 6000 voltios y la corriente de 10 a 60 amperios. Estos valores dependen de factores como el tamaño del paciente y la colocación de los electrodos de desfibrilación.
Duración de la forma de onda: La duración de una forma de onda de desfibrilación suele oscilar entre 3 y 8 milisegundos (ms). Esta duración se controla cuidadosamente para garantizar que la descarga se administre durante el período refractario absoluto del corazón, cuando las células no pueden iniciar un nuevo potencial de acción.
Carga del paciente: La carga, o la impedancia eléctrica, del cuerpo del paciente, puede oscilar entre 50 y 200 ohmios para desfibrilación externa y entre 25 y 50 ohmios para desfibrilación interna. Esta carga afecta la efectividad de la descarga de desfibrilación y se debe considerar al seleccionar los parámetros de energía, voltaje y corriente.
Tipos de formas de onda:
Los desfibriladores emplean varios tipos de formas de onda, cada uno con sus propias características y ventajas:
Onda sinusoidal amortiguada monofásica (MDS): Requiere un voltaje pico alto de alrededor de 5000 V y una carga resistiva de 50 ohmios.
Onda exponencial truncada monofásica (MTE): utiliza un circuito de descarga RC para administrar la descarga.
Onda bifásica exponencial truncada: agrega un banco de interruptores al circuito MTE para invertir la polaridad, creando una forma de onda de dos fases. Este es el estándar para los desfibriladores cardíacos implantables y para la gran mayoría de los desfibriladores externos modernos.
Funcionamiento interno de un desfibrilador
El funcionamiento del desfibrilador depende de varios componentes internos:
Fuente de alimentación de CA y circuito de carga: La fuente de alimentación de CA proporciona la fuente inicial de energía, con una batería de respaldo para emergencias.
Circuito de carga: prepara el desfibrilador convirtiendo la energía CA en CC de alto voltaje. Primero, un transformador aumenta el voltaje de CA a un nivel superior (de cientos a miles de voltios). A continuación, un circuito rectificador convierte el voltaje de CA aumentado en un voltaje de CC no regulado (que pulsa con picos y caídas). Posteriormente, un condensador de filtro suaviza el voltaje de CC pulsante del rectificador a un voltaje de CC menos variable. Finalmente, un regulador de voltaje: regula el voltaje de CC desde el condensador del filtro a una salida de CC estable y de alto voltaje (normalmente 3000 V-7000 V).
Almacenamiento de energía (condensador): este componente almacena la energía eléctrica entregada como una descarga de alto voltaje durante la desfibrilación. La energía se mide en julios (J).
Circuito de formación de forma de onda: este circuito transforma la energía almacenada en una descarga de CC de alto voltaje adecuada para la desfibrilación. Optimiza la forma de onda para lograr eficacia y al mismo tiempo minimiza el daño al paciente.
Monitor de corriente: este componente monitorea la corriente que fluye a través del paciente durante una descarga. Esto permite que el desfibrilador ajuste la administración de la descarga si es necesario y garantiza la seguridad del paciente.
Relé de descarga: este relé controla el flujo de la descarga de CC de alto voltaje desde el condensador a los electrodos del paciente.
Técnicas de aislamiento para la seguridad del paciente:
Los desfibriladores emplean técnicas de aislamiento para proteger a los pacientes durante la administración de la descarga:
Circuito Flotante: Aísla al paciente del sistema eléctrico del desfibrilador, evitando el flujo de corriente no intencionado que podría causar daño.
Aislamiento en los electrodos: las placas aisladas en los electrodos garantizan un buen contacto con la piel del paciente para una administración eficaz de la descarga, y evitan que corrientes no deseadas lleguen al paciente.
Descarga condicional del condensador: el condensador se descarga sólo cuando los electrodos hacen buen contacto, lo que garantiza una descarga segura y eficaz. Un mal contacto puede reducir la eficacia de la desfibrilación.
Descarga de resistencia de alta potencia: si no se utiliza, el condensador se descarga a través de una resistencia de alta potencia después de un tiempo determinado. Esta característica de seguridad evita que el condensador retenga un alto voltaje durante períodos prolongados.
Seguridad y advertencias
Al utilizar un desfibrilador, es fundamental cumplir con las advertencias de uso específicas y las medidas de seguridad para proteger a todas las personas involucradas. Entre estas tenemos:
· Utilizar únicamente los electrodos y adaptadores recomendados por el fabricante del desfibrilador. El uso de accesorios incompatibles puede provocar fallos de funcionamiento y reducir la eficacia de la desfibrilación.
· No intentar operar el desfibrilador externo automático (DEA) mientras se traslada al paciente, ya que el movimiento puede interferir con la capacidad del dispositivo para analizar con precisión el ritmo cardíaco.
· No desmontar la unidad desfibriladora, ya que esto puede dañar los componentes internos y anular la garantía. Si el dispositivo no funciona correctamente, comunicarse con el fabricante o con un técnico de servicio certificado.
· Antes de utilizar el desfibrilador, desconectar cualquier equipo médico eléctrico desprotegido para evitar interferencias y posibles daños.
· Probar siempre el desfibrilador antes de usarlo para garantizar un funcionamiento adecuado, incluida la verificación del nivel de la batería, las conexiones de los electrodos y el modo del dispositivo.
· No esterilizar el desfibrilador, ya que el proceso puede dañar los componentes electrónicos. En su lugar, limpiar el dispositivo según las instrucciones del fabricante. Además, evitar sumergir cualquier parte del desfibrilador en agua, ya que esto puede provocar un mal funcionamiento.
· Durante la desfibrilación, es fundamental que ninguna persona toque al paciente, los cables de monitorización ni ninguna superficie conductora. Esto es para evitar descargas eléctricas accidentales y garantizar la seguridad de todas las personas presentes.
Mantenimiento, Verificación y Normativa del Desfibrilador
Los desfibriladores requieren rigurosos procedimientos de verificación y mantenimiento para garantizar su eficacia y seguridad en situaciones de emergencia.
Comprobaciones de seguridad eléctrica: Las inspecciones periódicas de seguridad eléctrica implican la evaluación del dispositivo para detectar cualquier signo de daño eléctrico, como cables pelados o enchufes defectuosos. También se verifica el funcionamiento del desfibrilador dentro de los parámetros eléctricos correctos.
Evaluación de la continuidad de las palas: Las palas del desfibrilador deben mantener una buena continuidad eléctrica para administrar una descarga eficaz. Son necesarias comprobaciones rutinarias para detectar cualquier daño o desgaste y, si es necesario, sustituirlas.
Validación de desempeño: La capacidad máxima de carga eléctrica, el suministro de energía y el tiempo de carga del desfibrilador deben probarse periódicamente para confirmar la capacidad del dispositivo para proporcionar las descargas en el momento necesario. Además, se debe verificar la funcionalidad de monitorización del ECG.
Normas y regulaciones internacionales: Los desfibriladores están sujetos a diversas normas y directrices internacionales. Entre ellas tenemos la ISO 14117, que aborda la compatibilidad electromagnética de dispositivos médicos implantables activos, incluidos los desfibriladores, y la IEC 60601–2–4, que especifica los requisitos básicos de seguridad y rendimiento esencial para desfibriladores cardíacos.
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Para saber más…
Biomedical device technology : principles and design (Second). (2016). . Charles C. Thomas Publisher. February 16 2024
Khandpur R. S. (2005). Biomedical instrumentation : technology and applications. McGraw-Hill.
