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- Ing. Walter Gómez -
Aparato Respiratorio
Bioingeniería 1
L.I.A.D.E.
Ing. Walter Gómez
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- Ing. Walter Gómez -
Aparato Respiratorio
•
•
•
•
Anatomía.
Fisiología.
Evaluación.
Reemplazo temporal.
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- Ing. Walter Gómez -
Sistemas de diagnóstico,
medición y tratamiento de la
función respiratoria.
Parte 2: Medición y diagnóstico de la
función ventilatoria
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- Ing. Walter Gómez -
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Ventilación y Respiración
• Evaluación de la
función pulmonar:
 Volúmenes,flujos y
presiones.
 Mecánica
Respiratoria.
 Difusión y
distribución.
• Reemplazo de la
función ventilatoria:
 Ventiladores.
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- Ing. Walter Gómez -
Evaluación de la función
pulmonar
• Indices volumétricos
relacionados a:
Capacidad total
pulmonar (TLC)
Volúmen Residual
(RV)
Capacidad residual
funcional (FRC)
Volúmen corriente.
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- Ing. Walter Gómez -
Métodos de valoración de
Volúmenes
Pletismografía: mide
el cambio de
volúmen en una
porción determinada.
Puede medirse en la
cavidad torácica o
en todo el cuerpo.
Espirometría: mide
inspiraciones y
espiraciones
respirables y
forzadas para
evaluar las
propiedades
mecánicas de los
pulmones.
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- Ing. Walter Gómez -
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Espirómetros
• Hutchinson desarrolla el primero en 1846.
• Miden en el tiempo los volúmenes de
vaciado y llenado de los pulmones.
• Pueden tomar mediciones absolutas de
flujo y generar diagramas F-V.
• Todos los índices deben ser reportados a
BTPS.
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- Ing. Walter Gómez -
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Influencia de la compensación
por presión, t° y humedad
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- Ing. Walter Gómez -
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Mediciones usuales
• VC: capacidad vital, inspirada o espirada;
puede ser forzada (FVC) o no.
• FEV1:volumen forzado espirado en 1
segundo.
• FEV1/VC: índice de limitación en el flujo de
aire.
• FEF25-75%: promedio de flujo en el rango
medio de la maniobra FVC.
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- Ing. Walter Gómez -
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Mediciones usuales
• PEF: flujo espirado pico en una maniobra
forzada.
• FEF25%: flujo espirado forzado, medido al
25 % de la maniobra .
• FEF50%: flujo espirado forzado, medido en
la mitad de la maniobra.
• FEF75%.
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- Ing. Walter Gómez -
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Mediciones usuales
• PIF o FIF(max): flujo inspirado forzado
máximo.
• FIF50% : valor de flujo inspirado forzado a
la mitad de la maniobra.
• MVV : máxima ventilación voluntaria, flujo
espiratorio promedio en respiraciones
profundas y rápidas.
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- Ing. Walter Gómez -
Espirograma Normal
De Campana o Pistón
De
Fuelle
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- Ing. Walter Gómez -
Curva flujo-volumen normal
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- Ing. Walter Gómez -
Tipos de Espirómetros
Espirómetros abiertos: miden flujo y el
volúmen es calculado por integración.
Espirómetros cerrados: miden el
volúmen y el flujo es calculado por una
red derivadora.
Medidores de flujo máximo portátiles,
usan sistemas mecánicos -para
asmáticos.
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- Ing. Walter Gómez -
Tipos especiales
• Medición de Volúmen Residual -Rv-, y
volúmen absoluto: se usan los
espirómetros cerrados en conjunción
con sistemas que agregan a la
medición un gas de test.
• El lavado con Nitrógeno, o la dilución
con helio son los métodos usados.
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- Ing. Walter Gómez -
Formas de medición
• Por desplazamiento de un
volumen.
• Por sensado de flujo.
• De oscilación forzada.
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- Ing. Walter Gómez -
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Desplazamiento de Volumen
• Campana.
• Pistón.
• Fuelle
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- Ing. Walter Gómez -
Sensado de flujo
• Caída de
presión en una
Resistencia.
• Enfriado de un
alambre
caliente.
• Turbinas
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- Ing. Walter Gómez -
Sensado de flujo
• Pneumotacómetros: son los sensores
mas usados, tienen una resistencia que
puede ser formada por una fina malla o
por tubos capilares.
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- Ing. Walter Gómez -
Sensado de flujo
• Ecuación:
dP = R*Q + L*Q
dP: caída de presión
R: resist. al flujo
L: induct. asociada
Q: flujo
R= 8*n*l /  / r^4
L= *l /  / r^2
n: viscosidad
: densidad
l: longitud del capilar
r: radio del capilar
naire: 18.10^-6 Pa.s
aire: 1.21 Kg / m^3
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- Ing. Walter Gómez -
Oscilación forzada
• Rango entre 4 y 30 Hz.
• Mediciones en solo 20 seg.
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- Ing. Walter Gómez -
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Oscilación forzada
• Permite medir resistencia total, reactancia
y frecuencia de resonancia respiratoria.
• Espirometría, CV, MVV y Flow-Volume
loops son posibles.
• La impedancia Z= R+jX se representa en
gráficos a diferentes frecuencias (4 a
30Hz).
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- Ing. Walter Gómez -
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Características generales
* Seguros, efectivos y de fácil calibración.
* Cumplir estándares ATS 1987 y IEC 601.
* Proveer salida gráfica de la maniobra.
* Sensores descartables o de fácil limpieza
y desinfección.
* Usar referencias normalizadas.
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- Ing. Walter Gómez -
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- Ing. Walter Gómez -
Espirómetros abiertos
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- Ing. Walter Gómez -
Valores y Standards
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- Ing. Walter Gómez -
Espirogramas
Esfuerzo normal
Esfuerzos variables
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- Ing. Walter Gómez -
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- Ing. Walter Gómez -
29
Bibliografía y Referencias
•
1- Evaluation
of a symmetrically disposed Pitot tube flowmeter for measuring gas flow during
exercise. Journal of Applied Physiology, Volume 77, No. 6, 2659-2665, December 1994
2- MedGraphics
White Paper: Assessment of the Medical Graphics CPX EXPRESS and CPX/D
Automated Respiratory Gas Analysis Systems, Scott Walschlager M.S., David Edwards M.S.and
Michael Berry Ph.D., Wake Forest University 1996
3- Letter:
MedGraphics Spirometry System with Disposable Pneumotach, Robert Crapo M.D., LDS
Hospital, April 1991
4- Test
Report: MedGraphics Spirometry System with Disposable Pneumotach, Robert L. Jensen
Ph.D., Robert O. Crapo M.D. and Steven L. Eerlin, RPFT, LDS Hospital, April 1991
•
5- RESPIRATORY CARE (Respir Care 2001; 46(5):531-539) ;AARC Clinical Practice Guideline Static Lung Volumes: 2001 Revision & Update
•
6-Làndsér et all, J.A.P. 1976;4 1/1:101-106. Pimmel RL, J.A.P. 1981; 51/1:33-39. Peslin et all,
Handbook of physiology, American Physiology Society, Bethesda Maryland Vol 111, Mechanics of
Breathing, Part 1, Chapter 11. 1986:145-177
•
7-Sensor Medics - R.O.S. Technical data.
•
8-Australian National Asthma Council.
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Sistemas de diagnóstico y tratamiento para