Monitor de presión arterial

Antecedentes

La presión arterial es la presión que ejerce la sangre contra las paredes de las arterias cuando pasa a través de ellas. El pulso se refiere a la expulsión periódica de sangre desde el ventrículo izquierdo del corazón hacia la aorta. El ventrículo izquierdo, o cámara, recibe sangre de la aurícula izquierda, otra de las cámaras del corazón. Al contraerse, el ventrículo izquierdo impulsa la sangre hacia la aorta, una arteria central a través de la cual la sangre se transmite a las arterias de todas las extremidades y órganos, excepto los pulmones. El pulso, transmitido a través de las arterias como una onda de presión repetida, es el mecanismo que mueve la sangre a través del cuerpo.

Los puntos alto y bajo de esta onda de presión se miden con el esfigmomanómetro o monitor de presión arterial, y se expresan numéricamente en milímetros de mercurio. El número más alto, presión sistólica, mide la presión máxima ejercida sobre las arterias y el músculo cardíaco; la cifra más baja, presión diastólica, mide la presión mínima ejercida. La lectura de las dos medidas indica qué tan duro está trabajando el sistema humano. Todos los médicos tienen en cuenta la presión arterial de un paciente al determinar la salud general o al diagnosticar una enfermedad.

El monitor de presión arterial se utiliza junto con un estetoscopio. Después de sujetar la banda de constricción, o manguito, alrededor de uno de los brazos del paciente por encima del codo, el médico infla el manguito bombeando aire en él con una perilla de goma hasta que la columna de mercurio o la aguja del manómetro (también conocida como dial aneroide) deja de moverse, generalmente en un punto entre 150 y 200 milímetros de mercurio. Luego, el estetoscopio se coloca sobre la arteria braquial, en la parte interna del brazo a la altura del codo, mientras que el aire se libera lentamente del sistema a través de una pequeña válvula unida al bulbo. El técnico observa atentamente cómo se escapa el aire y el indicador de presión desciende en consecuencia. El punto del medidor en el que se puede escuchar el pulso por primera vez a través del estetoscopio indica la presión sistólica, y la lectura del medidor cuando el sonido desaparece indica la presión diastólica. Las presiones normales varían con el individuo, pero la presión sistólica típicamente varía entre 110 y 140, mientras que la diastólica varía entre 65 y 80. La presión por encima de los niveles normales predispone al paciente a problemas de salud como enfermedades cardíacas, derrames cerebrales e insuficiencia renal.

Muchos de los primeros intentos de medir la presión arterial implicaron conectar un instrumento directamente a una de las arterias del paciente, una práctica dolorosa y peligrosa. El primer esfigmomanómetro que utilizó un brazalete inflado fue desarrollado en 1876 por Samuel Siegfried von Basch. Veinte años después, el médico italiano Scipione Riva-Rocci desarrolló un dispositivo más preciso que pronto reemplazó al de von Basch. El diseño de Riva-Rocci era muy parecido al monitor actual, pero su procedimiento operativo permitía medir la presión arterial solo mientras el corazón estaba contraído. En 1905, el procedimiento de medición fue perfeccionado aún más por Nikolai Korotkoff, quien agregó el uso de un estetoscopio para detectar la frecuencia del pulso, lo que permitió a los médicos medir la presión arterial mientras el corazón también estaba relajado. Korotkoff sospechaba que ambas lecturas de presión eran importantes, y hoy nos damos cuenta de que ciertas indicaciones, como un aumento de la presión sistólica con una presión diastólica estable o descendente, pueden sugerir daño cerebral.

La bombilla de neopreno se fabrica comúnmente mediante moldeo por inyección asistido por vacío. En este proceso, se inyecta neopreno fundido en un molde de la forma adecuada. El molde está equipado con pequeños orificios, a través de los cuales se extrae el aire de la cámara justo antes de que entre el neopreno. El vacío resultante hace que el neopreno fluya hacia la cavidad de manera uniforme. Pocos segundos después de la inyección, el neopreno se enfría y endurece y se puede quitar.
El manómetro contiene dos discos de bronce fosforoso soldados entre sí. Algunos tensiómetros utilizan un manómetro de mercurio o una pantalla electrónica.

Diseño

Todos los monitores de presión arterial cuentan con un dispositivo de bomba de aire equipado con una válvula de control, un medio para indicar la presión, una banda de constricción para sujetar al paciente y las diversas mangueras de conexión que operan el sistema. Aunque existen tres tipos distintos de monitores de presión arterial, se diferencian básicamente en sus medios para registrar la presión:un tipo usa un manómetro o un dial; otro tipo usa un manómetro de mercurio (un manómetro es un instrumento que mide la presión de líquidos y gases); y el tercero utiliza una pantalla electrónica o digital. A pesar de la disponibilidad de esfigmomanómetros con pantalla electrónica, los instrumentos que utilizan un manómetro o un cuadrante siguen siendo más populares porque son más fáciles de mantener, precisos, duraderos y económicos. Este artículo se centrará en el tipo de indicador de presión o dial.

Un monitor de presión arterial típico cuenta con una perilla de bomba de goma o neopreno que un técnico médico aprieta para generar presión de aire en el sistema. El aumento de la presión del aire infla la banda de constricción y proporciona una señal de presión al manómetro o indicador indicador. El proceso está controlado por una válvula, que tiene un accesorio de manguera para unir el tubo que conduce a la banda de constricción y al manómetro. Integrado a la válvula hay un dispositivo de flujo unidireccional que opera solo cuando la válvula está cerrada. Por lo general, consiste en un pequeño disco o bola de goma que se coloca sobre el paso de aire desde la abertura del bulbo de compresión y se asegura con un tornillo o clip. El aire comprimido eleva ligeramente la bola cuando se aprieta el bulbo, sellando la abertura a la atmósfera y obligando a que entre aire en el manguito. Al soltar la bombilla, la bola sella la abertura entre la bombilla y la manguera, abriendo la primera a la atmósfera y permitiendo que se llene de aire. Este ciclo se repite hasta que se alcanza la presión inicial correcta. La válvula manual abre una ruta de derivación para liberar el aire mientras se toman las lecturas.

Las mangueras de caucho están fabricadas por extrusión continua, en la que el caucho fundido se fuerza a través de un bloque de matriz mediante un tornillo giratorio dispositivo. Dentro del bloque hay una varilla del mismo tamaño que el interior del tubo; a medida que el caucho fluye alrededor de esta varilla y sale de la matriz, se enfría y adopta la forma del tubo. Luego se corta a la longitud adecuada.

Materias primas

El instrumento de dial, o de tipo aneroide, es un manómetro mecánico que tiene un puntero y un dial calibrados en milímetros de mercurio. El manómetro consta de tres grupos básicos de piezas:un elemento de presión y un conjunto de enchufe; un movimiento y un conjunto de dial; y un estuche protector y un conjunto de lentes que los encierra. El elemento de presión comprende dos discos de bronce fosforoso de aproximadamente 0,010 pulgadas (0,025 centímetros) con un labio formado en el borde exterior. El movimiento generalmente está hecho de policarbonato y materiales de latón y contiene un pequeño tren de engranajes que amplifica la corta distancia de recorrido de los discos. El conjunto de movimiento también soporta el dial, que puede ser de latón, aluminio o plástico. El eje de salida del movimiento se monta con el puntero de aluminio.

El bulbo de compresión suele ser de goma o neopreno, al igual que las mangueras de conexión. La banda, o puño, es básicamente una vejiga de neopreno cubierta de tela con un cierre de velcro. La vejiga está encerrada en una tela de nailon o fibra sintética, que la protege de cortes durante el uso por parte de los técnicos de rescate en el lugar y reduce la incomodidad del paciente. La banda debe ser muy flexible y duradera para adaptarse a las infinitas diferencias en pacientes y situaciones. La válvula de control puede ser de policarbonato, latón, acero inoxidable . o combinaciones de estos materiales.

El
proceso de fabricación

Muchos fabricantes compran los componentes del monitor de presión arterial por separado, luego ensamblan y empaquetan la unidad para la venta. Cada pieza tiene su propio proceso de fabricación y montaje.

La bombilla

• 1 La bombilla se puede fabricar mediante varios procesos, pero la mayoría de las veces se produce mediante moldeo por inyección asistido por vacío. Se usa aire comprimido para soplar el material de goma o neopreno derretido en la cavidad de un juego de matrices de metal de dos piezas con la imagen negativa de la bombilla (la operación se asemeja a soplar una burbuja de chicle dentro de una botella). El troquel también contiene pequeños orificios a través de los cuales se extrae aire justo antes de inyectar el material, lo que ayuda a que fluya hacia la cavidad del troquel con un espesor uniforme. Si bien estos orificios son lo suficientemente grandes para permitir que escape el aire, son demasiado pequeños para permitir que se filtren cantidades significativas de caucho. El remanente del material de goma que se introduce en los orificios produce pequeñas protuberancias que se asemejan a los pequeños "bigotes" visibles en un neumático nuevo. A los pocos segundos de su inyección, el material se ha enfriado para que se pueda abrir la matriz, dejando al descubierto el bulbo terminado. Después de un mínimo de trabajo manual para quitar los bigotes, la bombilla está lista para unirse a los otros componentes.

Las válvulas

• 2 Las válvulas se fabrican mediante fundición a presión, moldeo por inyección de plástico y mecanizado a partir de material de barra. Incorporan funciones de conexión que permiten acoplar la bombilla y la manguera. Las válvulas mecanizadas se pueden fabricar en un torno controlado por un programa de computadora que le indica que gire la forma, las roscas y otras características.

Un monitor de presión arterial terminado. Si bien los monitores que usan manómetros para la visualización de la presión seguirán siendo populares debido a su portabilidad, las pantallas electrónicas aumentarán en uso a medida que se desarrollen nuevas fuentes de energía y el diseño se haga más resistente. Los monitores de mercurio probablemente perderán popularidad debido a los efectos peligrosos del mercurio.

El indicador

• 3 El medidor consta de otros subconjuntos, cada uno de los cuales contiene piezas mecanizadas, moldeadas y estampadas. El componente más importante del manómetro es el elemento de presión. Se construye soldando dos discos juntos en el labio formado para construir una oblea hueca. La presión del sistema se introduce en la oblea a través de un orificio en la conexión del casquillo, que a su vez está conectado a la perilla de compresión y el manguito. A medida que aumenta la presión interna, la oblea se hincha. Es esta hinchazón la que es detectada por el conjunto de movimiento, lo que hace que el puntero gire alrededor del dial. Después del montaje, el manómetro debe calibrarse. Esto se logra conectándolo a una fuente de presión con un manómetro maestro de precisión conocida. Se realizan leves ajustes en la articulación de movimiento hasta que el indicador del manómetro refleja las lecturas de presión correctas.

El brazalete

• 4 El manguito de constricción, o vejiga, se hace sellando en caliente dos láminas de goma para formar una banda flexible. Se incorpora un accesorio de tubería en este proceso de sellado, que proporciona una conexión para el suministro de aire. A continuación, se cose una cubierta de tela a la vejiga mediante métodos convencionales.

Las mangueras

• 5 Las mangueras se fabrican mediante extrusión continua, un proceso en el que se calientan gránulos de caucho o material similar hasta el punto de fusión, en el que se vuelven arcillosos y viscosos. Dentro de la misma máquina, un dispositivo de tornillo giratorio fuerza este material fundido a través de un bloque de matriz, que es simplemente un agujero en un bloque de aluminio del mismo tamaño que el exterior de la tubería. Asegurada dentro del bloque hay una varilla del mismo tamaño que el interior del tubo y colocada en el centro del agujero. A medida que el material fluye alrededor de la varilla y sale por el orificio, se enfría y adopta la forma del tubo. En este punto, se corta a medida y se enrolla en carretes para su envío a la instalación de ensamblaje.

Ensamblaje de componentes

• 6 En el montaje final, se utilizan mangueras para conectar los componentes descritos anteriormente. A continuación, se comprueban las mangueras en busca de fugas y se verifica la calibración. Este es un buen ejemplo de JIT (justo a tiempo) planificación de requisitos de material y TQC (concepto de calidad total) administración. Al faltar alguno de los componentes, todo el conjunto es inútil. La planta debe recibir las piezas y los suministros de manera oportuna para asegurar la entrega del producto terminado al cliente. Los artículos deben ser de calidad satisfactoria, para que se puedan ensamblar correctamente y sin comprometer el diseño. Hoy en día, muchas empresas han establecido procedimientos de gestión de la calidad. Estos procedimientos son simplemente estudios intensivos de todos los aspectos de la fabricación para eliminar o reducir la posibilidad de producir una pieza defectuosa. No se trata solo de hacer la pieza, sino también de diseñarla, seleccionar los materiales, elegir la selección del empaque y todos los demás aspectos que determinan la calidad del producto terminado.

El futuro

Los fabricantes de productos médicos y sus proveedores son propensos a entablar demandas por responsabilidad debido a fallas (o fallas percibidas) de sus productos. Una parte del costo de los instrumentos proviene de los costos de asegurar y defender a la empresa contra estos juicios. Muchas empresas han dejado de fabricar productos porque el riesgo de responsabilidad es una carga financiera excesiva para ellas. Por ejemplo, el instrumento de tipo mercurio probablemente se suspenderá debido a problemas de materiales peligrosos como se discutió anteriormente. Lo más probable es que las versiones electrónicas aumenten a medida que se logren nuevos diseños de fuentes de alimentación y una mayor robustez. Los técnicos y terapeutas médicos confían en las mediciones de la presión arterial como punto de referencia para la salud y, en consecuencia, siempre se utilizará algún tipo de esfigmomanómetro.