وبسایت تخصصی مهندس پزشکی
"مهندس پزشک" دستیار مهندس پزشک
0

سبد خرید

هیچ محصولی در سبد خرید نیست.
وبسایت تخصصی مهندس پزشکی
وبسایت تخصصی مهندس پزشکی
خراسان - مشهدمقدس-میدان امام رضا(ع)

آشنایی با الکتروشوک(Defibrillator)

آشنایی با الکتروشوک(Defibrillator)

مقدمه

  • سیستم گردش خون وسیستم تنفس جزوسیستم های اصلی بدن هستند که هرگونه اختلال درآنها منجر به تهدید زندگی انسان خواهد شد.
  • قلب به عنوان اصلی ترین عضو سیستم گردش خون بدن،وظیفه پمپاژ خون درمسیر کل بدن ونیز درمسیرسیستم گردش ریوی را به عهده دارد.
  • همچنین فرایند دم وبازدم که باعث ورود وخروج هوا به داخل ریه ها و درنتیجه تصفیه خون واردشده به داخل ریه ها میشود تحت کنترل سیستم تنفسی انجام میشود.
  • بنابراین تجهیزات قلبی وتنفسی با توجه به اینکه به طورمستقیم باجان انسانها سروکار دارند وعملکرد نادرست و یا بروز اشکال در آنها ممکن است جان یک انسان را به خطر بیاندازند،ازاهمیت ویژه ای برخوردارهستند.

فیزیولوژی قلب

– قلب از طریق انقباض بخشی از فیبرهایی که عضله قلب را تشکیل میدهند قادر است خون را از طریق دستگاه گردش خون پمپ کند.
– گروهی از سلولها به نام گره سینوسی/دهلیزی(SA)روی دیواره عقبی دهلیز راست قرار دارند که به عنوان یک ضربان ساز طبیعی برای قلب عمل می کنند.
– گرهSAپالس الکتریکی تولید میکند که در عرض دهلیز پخش شده و باعث انقباض آن میشود، و بدین طریق دهلیز خون را با قدرت زیاد به داخل بطن پمپ می کند.
– پالس ایجاد شده درSAبا اندکی تاخیر به بطن می رسد و گره دهلیزی/بطنی(AV)را فعال میکند.
– در تمام مدتی که فیبرهای عضلانی دهلیزی یا بطنی، به طور همزمان منقبض میشوند، قلب به عنوان یک پمپ خون مؤثرعمل خواهد کرد.
– اما برخی مشکلات میتواند ایجاد شود که این همزمانی را از بین ببرد، از قبیل آریتمی های فیبریلاسیون

آریتمی فیبریلاسیون قلبی
– آریتمی قلبی به معنی غیرطبیعی بودن(تند،کند یا نامنظم بودن) ریتم قلب است.درفیبریلاسیون فیبرهای عضله ی قلب،به طور
اتفاقی وتصادفی وبطورناهماهنگ بایکدیگرمنقبض میشوند

–  فیبریلاسیون دهلیزی : اگر بخش  دهلیزی قلب درفیبریلاسیون باشند، فیبریلاسیون دهلیزی نامیده میشود

فیبریلاسیون بطنی:اگربطن ها در فیبریلاسیون باشند،فیبریلاسیون بطنی نامیده میشود

ایست قلبی

وقتی قلب در فیبریلاسیون دهلیزی باشد، هنوز مقداری خون را پمپ خواهد کرد، زیرا بطنها هنوز قادر به انقباض میباشند.اما در فیبریلاسیون بطنی قلب نمی تواند پمپاژ کند و در عرض چند دقیقه منجر به مرگ خواهد شد.
در مواقع ایست قلبی، یعنی وقتی که قلب عملا ً از حرکت ایستاده است و فعالیت انقباضی موثری را انجام نمی دهد، یکی از این چهار آریتمی ممکن است روی نوار قلب دیده شود :                                                                                                     ۱-تاکی کاردی بطنی     ۲-فیبریلاسیون بطنی     ۳-آسیستول     ۴-فعالیت الکتریکی بدون نبض

  • دونوع اول را ریتم های قابل اصلاح با شوک می گویند.
  • درمان فیبریلاسیون قلبی با الکتروشوک دفیبریلاسیون قلبی (شوک الکتریکی)یک روش استاندارد برای درمان ازکارافتادگی قلب دراثرآریتمی های بطنیVTوVF،میباشد و باعث خواهدشدکه همه فیبرهای عضلانی قلب به طورهمزمان منقبض شوند، ودرنتیجه قلب به ریتم طبیعی خودش برگردد.

شوک بوسیله الکترودهای قرار گرفته  برروی سینه بیمار(خارجی) ویا الکترودهای که مستقیما برروی قلب قرار گرفته اند(داخلی)،به قلب اعمال میشود

تاریخچه الکتروشوک:

·        درسال۱۸۹۹برای اولین بارمفهوم دفیبریلاسیون الکتریکی ارائه شد.ولتاژ بالایی به قلب یک حیوان اعمال شد ومشاهده گردید که VFدرآن حیوان متوقف شده است.

·        تلاشها در این زمینه منجر به تولید اولین دستگاه دفیبریلاتور داخلیACدرسال ۱۹۳۳ گردید و باموفقیت بر روی یک سگ آزمایش شد.

·        دکترکلودبک اولین تجربه موفقیت آمیزاعمال جریانACبافرکانس۶۰هرتز به یک بیمار درحین عمل جراحی را گزارش داد.
دراوایل دهه۱۹۵۰محققان توانستند  بااستفاده ازالکترودهای قرارگرفته برروی قفسه سینه یک سگ برای اولین بار،بطورخارجی دفیبریلاسیون انجام دهند .و۵سال بعد زول توانست به روشی مشابه اولین سوژه انسانی را به صورت خارجی دفیبریله نماید.

·        بزودی دانشمندان دریافتند که دفیبریلاتور با پالسهای جریان مستقیم (DC)در مقایسه باپالسهای AC بسیارکارآمدترمیباشد و اثرات جانبی کمتری نیزدارد.از این رو روش دفیبریلاسیون قبلی باجریان  DC تک فاز جایگزین شد.

·        پس ازمدتی شوک بایو فیزیکDC درهردونوع دفیبریلاتورهای داخلی و خارجی مورد استفاده قرار گرفت. کاردیوورژن هماهنگ اولین باردرسال۱۹۶۱با۱۰۰ژول انرژی بکاررفته است.

·        اولین نمونه پرتابل دستگاه الکتروشوک  DCدرسال۱۹۷۶ دریک واحد سیار مراقبت های قلبی مورداستفاده قرارگرفت ودستگاه توسط باطری شارژمی شد.

دردهه ۷۰تلاش ها برای ساخت دفیبریلاسیون خودکار انجام گرفت و اولین نمونه دفیبریلاسیون خودکارداخلی سال۱۹۸۰بکارگرفته شد.اندکی بعد نیز دفیبریلاتورهای خودکارخارجی(AEDs)نیزساخته شد و باموفقیت برروی بیماران مورداستفاده قرارگرفت

  دفیبریلاتورهاازنظرساختاری به ۴ نوع اصلی تقسیم میشوند:


۱.دفیبریلاتورac
۲.دفیبریلاتورdc باتخلیه خازنی
۳.دفیبریلاتورdc باتخلیه خازنی همراه باتأخیر
۴.دفیبریلاتورموج مربعی

دفیبریلاتورac:

 

قدیمی ترین نوع دفیبریلاتورها است که در سالهای قبل از۱۹۶۰استفاده میشدند.

دفیبریلاتور ac ازطریق ترانس چند سر، چندسیکل ازجریان متناوب رابه قلب اعمال میکند.

برای داشتن دفیبریلاسیون موفق نیاز به ولتاژموثر(rms)80تا۳۰۰ولت با استفاده ازالکترودهای داخلی وحدود دو برابرآن باالکترودهای خارجی است.

این ماشینها،۵تا۶ آمپررادرعرض قفسه سینه بیماربرای مدت۲۵۰تا۱۰۰۰میلی ثانیه اعمال میکردند.

استفاده ازدفیبریلاتورهای  acبه منظورتصحیح فیبریلاسیون دهلیزی،اغلب منجربه تولید مقدارجدی تری از آریتمی ها میشد.

امروزه دفیبریلاتورهایdc  جایگزین نوعac شده اند

دفیبریلاتورdc باتخلیه خازنی:

 

دفیبریلاتورهایdcازطریق خازن هایی که درآن تعبیه شده است،یک شارژ  dc را درخود ذخیره میکنند و این شارژبه صورت یک پالس کوتاه با دامنه زیاد و در مدت زمان کوتاهی(میلی ثانیه)روی بدن بیمارتخلیه میشود.

سطح انرژی دفیبلاتورها از۲تا۴۰۰ژول میباشد(متناسب با سایز بیمار و مقاومت پوست).

ولتاژموردنیازدرحدود۱۰۰۰تا۶۰۰۰ولت میباشد(مدت زمان پالسDC).

رنج جریان از۱تا۲۰آمپرمیباشد.

تفاوت عمده بین دفیبریلاتورهایdc ،درشکل موج پالس دشارژ داده شده به بیماراست.

این مدار،جهت جلوگیری ازانقباضات نامنظم قلب، به۵۰تا۱۰۰ ژول انرژی نیازداردکهً مستقیما توسط الکترودهای داخلی به قلب منتقل میشود.

درصورتی که ازالکترودهای خارجی استفاده شود،ممکن است بالغ بر ۴۰ژول انرژی مورد نیاز باشد.

انرژی ذخیره شده درخازن،به  وسیلهE=1/2CV2محاسبه میگردد.

خازنهای استفاده شده دردستگاه دفیبریلاتور،دارای ظرفیت۱۰ تا۵۰میکروفارادهستند،بنابراین مشاهده میشود که برای انرژی درمحدوده۴۰۰ژول ، ولتاژ۲تا۹کیلوولت موردنیاز میباشد.

البته تمام انرژی ذخیره شده،به بدن بیمارانتقال نمی یابد بلکه مقداری ازآن به صورت اتلاف درمدارالکتریکی والکترودها ازبین خواهدرفت.

شکل موج،ًشدیدا به مقدارCوLومقاومت بدنRLبستگی دارد.

دفیبریلاتورdc باتخلیه خازنی همراه باتأخیر:

 

·دراین مورد انرژی مورد نیازقلب دردوره ای طولانی تراعمال شده و نیازی به جریان زیاد نیست.

دفیبریلاتورموج مربعی:

این طرح دارای مزیت های زیراست:
۱-به جریان ماکزیمم کمتری نیازاست.
۲-به سلف نیاز نیست.
۳-ازنظرفیزیکی به خازن های الکترولیتی کوچکتری نیازاست
۴-به رله نیازی نیست

ü      مزایای دفیبریلاتورهایDCبرAC
.۱جریان پیک بیشتر
.۲مدت زمان ایمپالس کمتر
.۳میزان کمتر آسیب به بافت میوکارد قلب
.۴احتمال بسیارکمترایجاد آریتمی بعد ازاعمال شوک

     الکترودهای دفیبریلاتور:
خصوصیات الکترود های دفیبریلاتور:
۱- سطح تماس الکترودها بابدن باید مناسب وتاحد ممکن زیاد باشد تا انرژی در سطح تماس الکترود-قلب(پوست)تلف نشود.
۲- معمولا سوئیچهای فعال شونده با فشار،روی الکترودها قرارگرفته و تا فشارکافی به الکترودها اعمال نگردد،مدارقطع بوده وامکان به کارگیری پالس دفیبریلاتوروجود نخواهد داشت.
۳- الکترودها بایدخوب عایقکاری شوند تا خروجی دفیبریلاتوراز دست اپراتورعبورنکند.

انواع الکترودهای دفیبریلاتور:

الف-الکترود داخلی:

این الکترودها وقتی قلب موردعمل جراحی قرارمیگیرد،استفاده میشود.

شامل الکترودهای فلزی قاشقی شکل هستند.

الکترودها دریک دستگیره عایق شده با شیارهای حفاظتی بین الکترود ودست قرار گرفته اند.

همچنین یک سوئیچ کنترلی دردستگیره تعبیه شده است که وقتی الکترود ها درجای خودقرارگرفتند،             اپراتورمیتواندآن راجهت راه اندازی پالس فشاردهد.

ب-الکترود خارجی:

این الکترود شامل صفحه ای بزرگ ودیسک مانند به قطر۱۰۰میلی متراست که درون محفظه ای عایق قراردارد.

دسته آن نظیرالکترود داخلی،عایق است اما بخش های عایق بین الکترود ودست به دلیل ولتاژبیشتردارای قطربیشتری است.

این الکترودها به دلیل شکل ظاهری آنها به عنوان الکترود پارویی نیز نام برده میشوند.

درعمل همراه باالکترود به مقدارکافی ژل الکترولیتی(ازنوع ژل الکترودهایECG) استفاده میشود

ج-الکترود یکبار مصرف

شبیه الکترودهایECG ازپیش ژلدار بزرگ باسطح پشتی اسفنجی۵۰سانتیمترمربع ازجنس فوم هستند.

جهت نگهداری آن درمحل،ازفشاروموادچسبناک حساس استفاده میشود.

کاردیوورژن(Cardioversion)

 

دربرخی آریتمی ها(مثل فیبریلاسیون دهلیزی)،لازم است که ازدادن شوک در مدت رپولاریزاسیون بطنی(موجTشکل موجECG)اجتناب شود.
درغیراین صورت شوکی که قصد اصلاح مشکل را دارد،درواقع آریتمی های خیلی جدی تری را نظیرفیبریلاسیون بطنی به وجودخواهد آورد.
شوکً معمولا به طور تقریبی۳۰ میلی ثانیه بعد ازرخدادن موج Rزمان بندی میشود.

برای زمان بندی صحیح شکل موجECGنمیتوان به اپراتورهای انسانی اطمینان کرد. برای اجتناب ازاین مشکل،دفیبریلاتورهای خاصی ساخته شده اند.
که مدارهمزمانی دارند و خروجی پس ازیک موجR ظاهرمیشود، پیش ازآنکه موج Tبه وجود آید

 

  • الکترودهای ECGروی بدن بیمار و درجایی قرارمیگیرند که بزرگترین موج Rنسبت به موجTبه وجود آید.
  • یک سیگنال از این الکترودها ازیک سوئیچ که به طورنرمال بسته است،عبورکرده وبه یک تقویت کننده مناسب متصل میشود.
  • خروجی تقویت کننده روی مانیتورقلبی نمایش داده میشودو اپراتورمیتواند برای دیدنECGبیماردرطول این مراحلبه آن مراجعه کند.
  • خروجی تقویت کننده ازیک فیلتروآشکارسازآستانه عبورکرده وموج R راشناسایی خواهدکرد.
  • این مدار،تایمری رافعال میکن دکه سیگنالی با۳۰میلی ثانیه تأخیرمیفرستد وسپس سوئیچ بین الکترودهای ECGو تقویت کننده راجهت حفظ تقویت کننده ازپالسهای دفیبریلاسیون باز میکند.
  • به طورهمزمان سوئیچی که باعث تخلیه خازن دفیبریلاتور رویالکترودها وبیمارمیگردد،بسته خواهد شد.
  • سوئیچ کنترل موج Rتنها یکباربعدازاینکه اپراتورسوئیچ دفیبریلاتور رافعال کند،باعث تخلیه میشود.
  • بعدازتخلیه دفیبریلاتور،سوئیچ متصل کننده الکترودهایECGبهتقویت کننده دوباره بسته شده واپراتورمیتواند ریتم قلبی را روی مانیتور قلبی جهت تعیین تأثیر درمان مشاهده کند.

     دفیبریلاتورهاازنظر کاربرد :

دفیبریلاتورخارجی دفیبریلاتورداخلی
دفیبریلاتورخودکار(AED) و نیمه خودکار
دفیبریلاتورکاشتنی خودکار(ICD)

دفیبریلاتورخارجی  :(External Defibrillator)

 

·        پرکاربردترین نوع دفیبریلاتوراست که دربیمارستانها استفاده میشود.

·        ازیک منبع تغذیه ویا یک  باطری داخلی بزرگ برای شارژکردن یک خازن حجیم تا مقادیرحدود۱ تا۴۰۰ ژول استفاده میکند.

·        دوپدال فلزی بزرگ یاهمان الکترودهای خارجی به دفیبریلاتورمتصل است و بر روی هردوطرف سینه بیمار قرارمیگیرد.

      اجزای دفیبریلاتور خارجی:

۱.     ثبت کننده نوارقلب ومانیتورجهت نمایش آن

۲.     چاپگرECG

۳.     حافظه جهت ذخیره سیگنالECG

۴.     ضربان سازخارجی(external pacemaker)

۵.     ثبت کننده spo2 ونمایش آن(به صورت انتخابی)

     موارد قابل توجه در انتخاب مناسب دفیبریلاتور خارجی:

  1. رنج انرژی شکل موج خروجی بر حسب ژول

  2. امکان ثبت و نمایشECGو امکان ذخیره و چاپ آن در صورت نیاز

  3. داشتن صفحه نمایشگرLCD، جهت نمایش پارامترهای بیمار از جملهECG، SPO2، نرخ ضربان قلب و…

  4. حداقل زمان مورد نیاز برای شارژ خازن های دستگاه

  5. شکل موج خروجی دستگاه

  6. امکان پیس میکر خارجی در دستگاه و ویژگی های آن

  7. امکان دفیبریلاتور خودکار(AED)یا نیمه خودکار

  8. داشتن امکانات اضافه جهت ثبت دیگر پارامترهای حیاتی از قبیلSPO2

  9. وزن و ابعاد دستگاه

• درمدلهای جدیدتراین دستگاه ، قابلیت دفیبریلاتورخودکار(AED) یانیمه خودکارنیزوجود دارد

دفیبریلاتو داخلی(Internal Defibrillator):

 

·  این نوع دفیبریلاتورً معمولا دراتاق عمل ودرمواردی که قلب بیمار به طورمستقیم دردسترس جراح قراردارد،استفاده میشود.

· دراین نوع دفیبریلاتورها،الکترودهاًمستقیما روی قلب بیمار قرار میگیرند، بنابراین نیازی به استفاده ازولتاژهای بالاوپدال هایی با صفحات فلزی بزرگ نمیباشد.

الکترودهای استفاده شده دراین  دستگاه ازنوع  الکترودهای داخلی است

دفیبریلاتورخودکار(AED:Automated External Defibrillator) :

· این نوع خاص ازدیفیبریلاتورها (AED)   میتوانند سیگنال قلبی راپردازش کرده ودرصورت لزوم،شوک الکتریکی اعمال کنند.

·        طیف بسیاروسیعی ازافراد همچون تکنسینهای اورژانس، آتشنشانان،بهیاران وپرستاران میتوانند ازاین دستگاه استفاده کنند.

· این دستگاه رامیتوان به عنوان یک دستگاه پزشکی قابل حمل درهتلها،درمانگاهها،مراکزورزشی،ادارات،کارخانه ها،وسایل
نقلیه عمومی ونیزبه هنگام بروزحوادث وبلایای طبیعی مورد استفاده قرارداد.

·پس ازنصب الکترودهای دستگاه برروی سینه بیمار،دستگاه درصورت نیازبه صورت خودکارعملیات شارژ و دشارژ (اعمال شوک)راانجام میدهد

نیمه خودکار:

· از جهات بسیاری مشابه دفیبریلاتور خودکار است اما تفاوت آن در نحوه اجرای شوک روی بیمار است.

· این سیستمها،سیگنالECGبیمار راتحلیل کرده ودر زمان نیاز، کاربر را ازنیازبه اعمال دفیبریلاسیون مطلع میسازد تا وی کلید دشارژدفیبریلاتوررافعال سازد.

· دفیبریلاتورهای نیمه خودکارمیتوانند بااستفاده ازپیامهای تصویری،آلارم های صوتی ونیزآموزشهای سمعی-بصری کاربررا ازنحوه صحیح انجام عملیات،آگاه سازند.

دفیبریلاتورکاشتنی خودکار(ICD:Implantable Cardioverter Defibrillator)

·این دستگاه شامل:

       I.بخشی برای  حسکردن فیبریلاسیون قلبی ویا حرکت تند بطنی،

     II.یک منبع تغذیه،

    III.اجزای ذخیره انرژی

   IV.الکترودهایی برای اعمال یک پالس تحریک

نیازبه دفیبریلاسیون

·        نیاز به دفیبریلاسیون به وسیله پردازش سیگنالهای الکتریکی که توسط الکترودهای دفیبریلاسیون کاشته شده ثبت میشود،تعیین میشود.

·        انرژی ذخیره ای کافی جهت تهیه پالسهایی با انرژی ۵تا۳۰ ژول دردفیبریلاسیون کاشتنی مورد نیازاست.

·        الکترودهای مورد استفاده دردفیبریلاتورکاشتنی، شبیه به الکترودهای استفاده شده درضربان سازقلبی هستند ومیتوان
آنهارا روی پریکاردیوم،درون میوکاردیوم یا داخل حفره بطنی جایگذاری کرد.

مهندس پزشک

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

تماس با ما