FÓRUM DE CIENCIA Y TÉCNICA
TÍTULO: Nuevo diseño del circuito de control en las camas electrónicas Fowler.
CENTRO: TALLER PROVINCIAL DE ELECTROMEDICINA
Autor: Duvier Díaz Quesada
Coautor: Carlos Alberto Medina
Índice
2. Desarrollo 0
1.1. Características de las camas Fowler 0
1.2. Diagnóstico de las problemáticas existentes 1
1.3. Propuesta de solución de la problemática fundamental. 2
1.3.1. Funcionamiento del circuito diseñado. 3
1.3.2. Procedimiento para la construcción 4
1.3.3. Análisis costo-beneficio 5
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El Sistema de salud en Cuba es universalmente reconocido por su excelencia y eficiencia, constituyendo un ejemplo para todos los países del mundo; se basa en la preparación de sus profesionales y la calidad de los servicios. Para el desarrollo y sostenibilidad de la medicina es de vital importancia la electromedicina como ciencia que se encarga del desarrollo, aplicación, mantenimiento y gestión de la tecnología médica y mobiliario clínico, instalaciones y accesorios médicos, para lo cual es necesario a su vez, un fuerte componente de financiamiento en aras de garantizar los adecuados aseguramientos de partes, piezas, accesorios y herramientas.
Dentro del mobiliario clínico de una instalación hospitalaria tiene un papel primordial las camas Fowler, pues son empleadas para la realización de pruebas de diagnóstico y para facilitar el manejo y comodidad del usuario, además tiene como ventajas el aumento de la movilidad y seguridad del paciente, mayor independencia del paciente y mejora la circulación sanguínea. Las camas han tenido un gran deterioro, rotura y mala manipulación que ha provocado la desactivación total de muchas en los últimos tiempos. Es una de las tecnologías más difíciles de conseguir en el mercado internacional por las prohibiciones del bloqueo; son adquiridas y posteriormente se dificulta la adquisición de piezas para repararlas, ahí precisamente es donde está la resistencia y competencia laboral de los técnicos e ingenieros de electromedicina, en la capacidad para innovar e inventar.
Hoy día, juega un papel fundamental en el escenario actual de Cuba, con las limitaciones financieras y materiales, el desarrollo de la ciencia y la tecnología en todas las esferas de la economía y la sociedad, en correspondencia con el capítulo V de los Lineamientos de la Política Económica y Social del PCC y la Revolución aprobados en el VII Congreso del Partido.
Es por ello, que el presente trabajo tiene como objetivo general establecer un nuevo diseño del circuito de control en las camas Fowler.
Las camas eléctricas permiten ajustar convenientemente la altura de la cama y la posición del colchón, ahorrando tiempo y tensión física al cuidador en los cambios de posición del paciente, y en el aseo. Suelen tener accesorios y características de diseño que ayudan a resolver las necesidades especiales de los pacientes, reducen al mínimo la necesidad de movimiento del mismo, mejoran el acceso y facilitan su transporte a otros servicios. Incluyen cabecera y estribos removibles, controles para bajarlas rápidamente, compatibilidad con los exámenes radiológicos.
Las hay especialmente diseñadas para procedimientos radiográficos y/o fluoroscopios, pediatría, trauma y cirugía. La camilla móvil permite transportar al paciente con seguridad dentro de la institución. Como los pacientes de las unidades de emergencia, cirugía y UCC/UCI se transfieren a menudo entre las diferentes áreas del hospital, la mayoría de las camas usan accesorios para acomodar atriles IV en cada esquina, para la infusión de líquidos, monitores, soporte para tanques de O2, ganchos para las bolsas de drenaje, y estantes para el equipo de emergencia y monitoreo y otro equipamiento. Una canasta de uso general sirve para transportar las pertenencias del paciente y el equipo médico.
En la mayoría de las camas, los motores separados realizan tres funciones: ajustar la altura, mover la cabecera y mover la sección de las rodillas.
Las camas pueden disponer de ciertos controles para el paciente y el cuidador. Incluyen control de posición, funciones de llamada de enfermería y bloqueo de la salida del paciente. Estos controles pueden ser colgantes o montados lateralmente, en la baranda o parte inferior. Los botones de los controles se pueden marcar con símbolos claramente visibles y comprensibles, con interruptores de membrana de bajo voltaje, eléctricamente controlados. Los laterales y de baranda son interruptores de botón montados en el marco de la cama o parte inferior, estos son los controles del cuidador, están ubicados típicamente en el tablero de los pies de la cama o en los laterales, lejos del paciente e incluyen posiciones especiales de la cama y bloqueo. Algunos duplican los controles del mismo, permitiendo la operación de todas las funciones.
Las camas de UCC/UCI deben proporcionar un control de reanimación cardiopulmonar que permita llevarlas rápidamente a una posición plana y estable ante una emergencia.
Un eslabón giratorio, un sistema de frenos central y ruedas de gran tamaño facilitan el transporte y el paso de la cama por el umbral de la puerta, el ascensor y otras superficies irregulares. Las barandas pueden variar en longitud y tipo y ayudan a limitar al paciente dentro de la cama.
Las camas pueden soportar pacientes hasta de 300 libras y tienen el tamaño suficiente para pasar por los umbrales de las puertas. Barandas ajustables ayudan a prevenir la caída del paciente o retener a un paciente ingobernable o sedado, además de las correas de retención. Los topes del perímetro reducen al mínimo el daño de las paredes, los marcos de las puertas y la camilla misma.
Se recomienda no usar camas eléctricas en las salas generales de psiquiatría, y tener cuidado en la limpieza de los controles cuando se han mojado con líquidos. Las barandas se pueden trabar, los soportes o componentes de la estructura en ocasiones se caen o puede fallar la estructura. La pérdida de una llanta puede hacer que la plataforma se incline y se caiga el paciente. La inspección de rutina de las llantas, barandas y los otros componentes del marco puede prevenir generalmente estos problemas.
A partir de las dificultades presentadas en las camas Fowler instaladas actualmente en los distintos hospitales, la dirección indicó hacer una revisión y valoración técnica de las camas en aras de diagnosticar los principales problemas. A continuación se enumeran los principales problemas identificados resultantes del análisis:
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Falta de documentación técnica.
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Carencia de personal capacitado para la sostenibilidad de las mismas.
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Falta de fuentes de financiamiento para la adquisición de partes piezas y accesorios.
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Deficiente mantenimiento preventivo.
De estos problemas identificados, el principal radica en la falta de partes, piezas y accesorios para garantizar su aumento del tiempo de vida útil.
Dentro de los problemas técnicos más frecuentes se presentan los electrónicos debido a que estas camas poseen un circuito de control electrónico complejo, las características de sus componentes son de difícil reparación, siendo necesario el recambio de la tarjeta de control.
A partir de esta problemática, se propone un nuevo diseño de control para la sustitución de estos circuitos y mantener así la funcionabilidad de la cama en vez de su desactivación.
El circuito propuesto se diseñó para la sustitución del original haciéndolo más simplificado y económico. Antes de su puesta en marcha se analizó en un simulador electrónico, en este caso el programa LIVEWIRE, comprobando su correcto funcionamiento, hasta llevarlo finalmente a su versión física.
A continuación mostramos el circuito electrónico diseñado.
Figura 1. Circuito electrónico diseñado
En este diagrama se puede ver la simplicidad y los pocos componentes utilizados, es necesario repetir este circuito para cada motor de la cama.
En este circuito se simplifican las funciones de control electrónico, y se reduce la utilización de integrados, transistores, mosfet, resistencias, en fin se logra mantener las funciones del circuito original con una configuración sencilla y práctica.
Al presionar tanto el interruptor 1 (sw1), como el interruptor 2 (sw2), estos mandan el voltaje y polaridad de la fuente según el botón presionado, además posee como medida de seguridad y funcionabilidad, que al presionar dos botones al mismo tiempo, no ocurrirá ningún conflicto en el circuito, ya que tanto el interruptor 1 como el interruptor 2 están aislados, aprovechando la electromecánica que nos proporciona cada relay. Dichos relays poseen un diodo 1N 4007 en paralelo con sus bobinas, para evitar voltajes de pico inverso que puedan dañar los interruptores del mando, estos soportan baja corriente. Los relays usados trabajan con un voltaje de 24v.
Los componentes usados son 2 relays de 24V, estos poseen interruptores DPDT ósea doble polo doble tiro, y dos diodos 1N 4007, los interruptores para el accionamiento son los propios del mando de control, y la fuente de alimentación es construida con las partes del circuito original.
Este circuito sólo es para el control de un motor, para controlar varios motores es necesario repetir dicho circuito.
1.3.2. Procedimiento para la construcción
Se decidió mantener la misma caja del circuito original no solo para mantener la estética, sino para poder aprovechar el transformador, conectores.
Así como algunos componentes electrónicos, como diodo y condensador, para la fabricación de una fuente sencilla de corriente directa, que será la que alimente nuestro diseño de circuito.
Para la modificación de mando de control se procede a la eliminación del circuito CMD que este posee de fábrica. Esto se realiza preferentemente con una estación de calor. Dejando así solo los interruptores.
Dichos interruptores se interconectan dejando un nodo común positivo (C) como se muestra en la imagen, este nodo común es el que se conecta a la terminal positiva de la fuente y deja salir el voltaje positivo por cada una de sus salidas (S). Estas son las encargadas de entregar ese voltaje a cada bobina de los relay. La salida S1 y S2 son para el control de un motor, así como S3 y S4 para un segundo motor, y así sucesivamente con las demás salidas.
Se muestra a continuación un diagrama en bloques del sistema de control.
Con cada cama recuperada se le ahorra al país 2000 dólares, como precio estándar de los diferentes modelos que se han adquiridos en los últimos años. Hasta el momento se han recuperado 3 de estas, sumando un costo de 6000 dólares.
Conclusiones
Se logró diseñar un nuevo circuito de control para las camas Fowler, que se puso en práctica en algunos hospitales comprobando su utilidad, llevando un tiempo de uso de 1 año aproximadamente.
