Definición

Se define a la desfibrilación como el uso terapéutico de la corriente eléctrica en grandes cantidades por periodos de tiempo breves. Esta descarga termina una fibrilación ventricular (FV) u otras arritmias (mal funcionamiento del sistema eléctrico del corazón), permitiendo que el corazón recupere su actividad eléctrica normal.

Se ha concluido que efectos secundarios neurológicos son evitados, si la desfibrilación se desarrolla dentro de un periodo de 6 minutos luego del paro cardíaco, siempre y cuando exista un proceso de RCP óptimo, con el fin de prolongar la FV. 

El desfibrilador es el elemento que se emplea para administrar al paciente esta descarga eléctrica controlada, con el fin de detener la arritmia cardiaca. Estos desfibriladores pueden actuar de manera interna o externa en el paciente. [1]

1. Breve Historia

El primer mecanismo de conducción eléctrica en el corazón a través de fibras en el ventrículo fue descrito por primera vez en 1839 de la mano de Jan Purkinje, dado pie a investigaciones en los siglos 19 y principios del 20.  El concepto de desfibrilación eléctrica interna, como tal, nació en 1899 gracias a la investigación por Prevost y Batelli, mediante la aplicación de grandes voltajes en animales, logrando detener las contracciones del corazón. Al poco tiempo, lograron no solo detener el ritmo cardiaco del animal, sino también normalizarlo aplicando corrientes pequeñas en un corto periodo de tiempo.  La aplicación de la corriente en el animal se la hacia mediante la disposición de electrodos en la boca y el intestino delgado. Pero este método se vio abandonado por varias décadas, dado la dificultad de que se tenia de inducir el efecto deseado sobre el corazón.
En 1920 se renueva el interés por la desfibrilación eléctrica. El "Rockefeller Institute" fomenta este movimiento y distribuye dinero para investigación entre distintos laboratorios y centros académicos, entre ellos la universidad "Johns Hopkins" permitiendo que en 1933 se publique un informe de desfibrilación internar exitosa, mediante corriente alterna aplicada directamente en la cavidad torácica de a un animal, desarrollado por Hooker, Kouwenhoven y Langworthy. Mientras se deban estos acontecimientos, Carl Wiggers iniciaba sus estudios sobre los mecanismos y causas de la fibrilación. Estos estudios rindieron frutos en 1940, con la publicación de un paper en el que se describía, por primera vez, la inducción de la fibrilación ventricular, a través de el concepto de un periodo de vulnerabilidad. 

El primer reporte que se tiene sobre desfibrilación exitosa en un ser humano se lo atribuye al Dr. Claude Beck en 1947, al aplicar corriente alterna a 60 Hz en un paciente, de 14 años de edad, en medio de una crujía para la corrección de una malformación en el esternón. Claude Beck ejercía como profesor de cirugía cardiovascular en la universidad "Western Reserve".

Fig. 1 Claude Beck y su primer desfibrilador

Entre los años de 1950-1955 William Kouwenhoven realizaba experimentos aplicando electrodos sobre la pared torácica de perros. Después de obtener resultados satisfactorios en estos experimentos, dirige su investigación al desarrollo de un desfibrilador externo portátil. Inicia sus estudios sobre corriente DC, pero al no existir baterías con la capacidad necesaria de potencia, opta por el uso de corriente AC. En 1957 desarrolla un desfibrilador externo de corriente AC que pesa 120 kg y entrega 480 V al corazón sin daños en el miocardio. Paralelamente Paul Zoll y sus colaboradores utilizan cardioversión en un humano, aplicando choques de corriente mediante paletas colocadas sobre el pecho a los dos lados del corazón, pero este procedimiento solía inducir FV. Poco después Lown reduce estas complicaciones con el uso de corriente continua.

Fig. 2 Desfibrilador de 120 kg de William Kouwenhoven con su creador

Para 1956, Zoll desfibrila a un ser humano con corriente continua, lo que permite demostrar de la mano de Edmark – Lown y asociados las ventajas que tiene utilizar los desfibriladores de impulso o de corriente continua. Así empezaría el perfeccionamiento de la corriente continua en la década de 1960.  Luego de años de investigación, estos dirían frutos, con el diseño de un modelo de onda bifásica.

En 1967 se reportó un aumento en el número de pacientes que sobrevivieron a paros cardiacos extrahospitalarios, gracias al uso de una unidad móvil equipada con un desfibrilador de corriente continua. Y en 1970 se diseñaron instrumentos externos y internos para detectar FV automáticamente.

Estos avances dieron paso a que en 1979 Diack de presentara un reporte sobre el primer desfibrilador automático externo (DEA) y en 1980 se implementaría el primer desfibrilador interno automático. En este mismo año Eisenberg y Copass publicaron un aumento en la tasa de supervivencia de pacientes con paros cardíacos desfibrilados técnicos capacitados en el área. En el año de 1982 se logra la fusión entre el desfibrilador interno y la función de cardioversión.
A finales de 1990 se logra la incorporación de la onda bifásica en el "Western external desfibrillator". Y se finaliza con el desarrollo del desfibrilador externo automático de botón simple, que ha permitido aumentar los indices de supervivencia en víctimas de paro cardiaco fuera de hospitales. [2] [3]

2. Diagrama de bloques

Fig. 3 Diagrama de bloques de un Desfibrilador

En la figura 3 se muestra el diagrama de bloques de un desfibrilador de forma general, el cual nos permite explicar el proceso de funcionamiento del equipo de manera sencilla, en el cual se diferencian dos subprocesos: carga y descarga.
En una primera instancia tenemos el subproceso de carga. Este inicia cuando el usuario selecciona el nivel de energía deseado y presiona el botón de carga, esto hace que el circuito de control de carga energice el relevador de carga. El capacitor se monitorea durante la carga, para desenergizar el relevador de carga cuando el voltaje en el capacitor alcance el valor de energía seleccionado, terminando así con el subproceso de carga.
El subproceso de descarga no puede iniciar sin que se haya terminado el de carga. Este iniciará cuando el usuario presione los botones de descarga colocados en las palas del desfibrilador, lo que energiza el relevador de descarga. La energía almacenada en el capacitor es ahora suministrada a través el circuito generador de onda hacia el paciente para provocar la desfibrilación. Cuando la energía alcanza el nivel seleccionado, el relevador de descarga se desenergiza, terminando así el subproceso de descarga y completando la desfibrilación.
La energía suministrada es determinada por los monitores de voltaje y corriente dispuestos en el equipo con este fin. [4]

3. Diagrama circuital

Fig. 4 Circuito de descarga

El circuito más crítico en el proceso de desfibrilación es el de descarga, dado que es el que interactua directamente con el paciente y por el cual se da la descarga de desfibrilación. En la figura 4 se presenta el circuito propuesto en la referencia [5] para el subproceso de descarga, en el cual constan; un diodo, un capacitor, dos SCR, dos resistencias, un circuito de temporización, y una fuente AC.
Para poder realizar la desfibrilación , en primer lugar es necesario cargar el capacitor C, a través del diodo D, el cual tiene como objetivo hacer una rectificación de media onda de la corriente provista por la fuente AC.
En este circuito es el médico,  una vez que ha colocado los electrodos en su lugar, quien activa el circuito de temporización, este permitirá el paso de corriente a través del SCR1, para enviarla hacia la carga, en este caso, el pecho del paciente. El circuito de temporización hace el cálculo de la corriente que se ha entregado, cuando alcanza el valor especificado por el médico, se activa el SCR2 con el fin de cortar la corriente entregada a la carga.
La carga que representa al paciente, tiene un valor resistivo al rededor de los 50 ohm que varia de paciente a paciente. En este caso, se necesita 400 J de energía, para lo cual usualmente se tienen capacitores de 200 uF. Hay que tener en cuenta que no necesariamente la energía almacenada es la que se transmite al paciente, debido a pérdidas en el sistema de descarga.

4. Normativas 

Para encontrar las normas de seguridad, es posible dirigirse al estándar "IEC 60601-2 -4:2010 (EQV)", el cual esta dirigido a los requerimientos básicos y el comportamiento esencial de desfibriladores cardiacos. Dado el costo de adquisición de este estándar no es posible proveer de una explicación más detallada.
Otra referencia donde se pueden encontrar normativas, en este caso respecto a criterios y estándares de calidad para marcapasos y cardiodesfibriladores, es el documento, aprobado por la OPS, sugerido en la referencia [6].

Para dar una mejor aproximación a las normativas a las que se someten los desfibriladores, en este punto se hará referencia a las advertencias y especificaciones técnicas, asociadas a la serie de desfibriladores Defibtech DDU-2000 [7], que se consideren pueden generalizarse para otros dispositivos.

4.1 Peligros, advertencias y precauciones

• Potencia eléctrica peligrosa. Este equipo está destinado exclusivamente a personal cualificado.
  
• Riesgo de explosión. El dispositivo DEA DDU-2000 Series no es apto para su uso en atmósferas enriquecidas de oxígeno o en la presencia de mezclas anestésicas de aire u óxido nitroso inflamables.
  
• La utilización del dispositivo DEA DDU-2000 Series no se ha probado ni autorizado en ubicaciones peligrosas como las que se definen en la norma Código eléctrico nacional de EE. UU. (del inglés National Electric Code). De conformidad con la clasificación IEC, el dispositivo DEA DDU-2000 Series no debe utilizarse en presencia de mezclas de aire/ sustancias inflamables. 
• No está permitido realizar modificaciones en este equipo.
• Riesgo de descarga eléctrica. El dispositivo utiliza tensiones y corrientes que pueden resultar peligrosas. No abra la unidad, no retire la cubierta (o la parte trasera) ni intente reparar la unidad. El dispositivo DEA DDU-2000 Series no contiene ningún componente que el usuario pueda reparar. Acuda a personal cualificado para la reparación del dispositivo.
• No permita que ningún líquido entre en el dispositivo DEA DDU-2000 Series. Evite que cualquier líquido entre en contacto con el dispositivo DEA o sus accesorios. El contacto de cualquier líquido con el dispositivo DEA DDU-2000 Series puede dañarlo o provocar un incendio o una descarga.
• No esterilice el dispositivo DEA DDU-2000 Series ni ninguno de sus accesorios.
• No abra los sobres de electrodos sellados hasta que no se vayan a utilizar. 
• No toque al paciente durante la desfibrilación. La corriente de desfibrilación puede provocar lesiones personales al operario o a las personas cercanas.
• No permita que los electrodos entren en contacto con objetos metálicos ni que el paciente tenga contacto con el equipo. No toque el equipo conectado al paciente durante la desfibrilación. Desconecte los dispositivos eléctricos del paciente antes de la desfibrilación.
• No administre descargas si los electrodos están en contacto entre sí. No administre descargas si la superficie con gel está expuesta.
  
• No permita que los electrodos de desfibrilación se toquen ni entren en contacto con otros electrodos de ECG, cables de derivaciones, vendajes o parches transdérmicos, entre otros. Este contacto podría producir arcos eléctricos y quemaduras en la piel del paciente durante la desfibrilación, además de desviar la energía de desfibrilación y alejarla del corazón.
  
• Los electrodos de desfibrilación son de un solo uso, por lo que deben desecharse tras su uso. La reutilización puede dar lugar a infecciones cruzadas, mantenimiento inadecuado del dispositivo, administración incorrecta del tratamiento o lesiones personales para el paciente o el operario.
  
• Evite que el paciente entre en contacto con líquidos conductores como, por ejemplo, el agua, el gel, la sangre o las soluciones salinas, así como con objetos metálicos que pueden proporcionar conducciones no deseadas para la corriente de desfibrilación.
  
• Desconecte los equipos no aptos para el uso con desfibriladores del paciente antes de la desfibrilación para evitar el riesgo de descargas eléctricas y posibles daños para dichos equipos. 
• La radiofrecuencia (RF) de dispositivos como, por ejemplo, los teléfonos móviles o los transmisores de radio bidireccionales pueden provocar interferencias que afecten al funcionamiento del dispositivo DEA. En principio, la utilización de teléfonos móviles no supone ningún problema; sin embargo, se recomienda mantener una distancia de 2 metros (6 pies) entre los dispositivos que emitan RF y el dispositivo DEA DDU-2000 Series.
  
• La administración de RCP al paciente durante el análisis puede dar lugar a retrasos o errores en el diagnóstico efectuado por el sistema de análisis del paciente.
• En pacientes con marcapasos, es posible que el dispositivo DEA DDU-2000 Series muestre sensibilidad reducida y no detecte todos los ritmos cardíacos que requieran la administración de descargas. Si sabe que el paciente tiene implantado un marcapasos, no coloque los electrodos directamente sobre el dispositivo implantado.
  
• Durante la desfibrilación, las bolsas de aire creadas entre la piel del paciente y los electrodos pueden provocar quemaduras en la piel del paciente. Para evitar que se formen bolsas de aire, asegúrese de que los electrodos autoadhesivos queden totalmente pegados a la piel del paciente. No utilice electrodos caducados o cuyo adhesivo se haya secado.
• La utilización de equipo o accesorios dañados puede hacer que el dispositivo no funcione correctamente o provocar lesiones personales al paciente o al operario.
• Utilice y almacene el dispositivo DEA DDU-2000 Series conforme a las condiciones ambientales que se indican en las especificaciones técnicas.
• No conecte el dispositivo DEA DDU-2000 Series a un equipo o a otros dispositivos (mediante el puerto USB) con los electrodos de la unidad conectados al paciente.
• Aunque el dispositivo DEA DDU-2000 Series ha sido diseñado para una amplia variedad de condiciones de uso, el manejo de la unidad sin tener en cuenta las especificaciones puede provocar daños al dispositivo. 

Fig. 5 Desfibrilador de la serie DDU-2000

4.2 Especificaciones técnicas

Fig. 6 Especificaciones generales de los desfibriladores de la serie DDU-2000

Fig. 7 Especificaciones en el modo DEA de los desfibriladores de la serie DDU-2000

5. Desfibrilador Externo Automático (DEA)

Un desfibrilador externo automático (DEA) es un dispositivo portable y ligero, que entrega electrochoques, a través del pecho, al corazón. Este choque eléctrico se entrega con intensión de detener un ritmo irregular en el corazón y permitir un ritmo normal.

Los desfibriladores de este tipo pueden ser manipulados por personas sin conocimientos médicos. Cuando se ha detectado un ataque cardiaco, se colocan dos electrodos adhesivos sobre el pecho desnudo del individuo. Una vez que se han conectado, en un monitor aparece el ritmo cardiaco del individuo y entrega, de manera automática, un choque eléctrico cuando este sea necesario. Por lo general, este tipo de desfibriladores proveen al usuario de instrucciones audibles o incluso mediante una pantalla. 

El dispositivo no siempre entrega de forma automática los choques eléctricos al paciente, en ciertas ocaciones, da una alerta para que el usuario presione un botón de descarga, cuando esta sea necesaria. En el caso, en el que el dispositivo tenga integrado este botón de descarga, el desfibrilador se considera semi automático.

La evolución de la tecnología ha vuelto a los DEA cada vez más confiables, proveyendo incluso protección al rescatista de sufrir una descarga eléctrica. Por ello, estos dispositivos hacen un auto chequeo diario, con el fin de encontrarse en sus mejores condiciones de uso siempre que se lo necesite. Si el dispositivo detecta alguna anomalía en su funcionamiento, muestra una alerta para recibir el debido proceso de mantenimiento.    

En 1999, como una iniciativa de gobierno, en el Reino Unido fueron colocados DEA en aeropuertos, estaciones de trenes y en lugares públicos con mayor frecuencia de ocurrencia de ataques cardiacos, según datos provistos por el servicio de ambulancias de este país. Este tipo de normativas han sido adoptadas en otros países, tal es el caso de España, Estados Unidos, Italia, Argentina y otros países desarrollados. [8]

Fig. 8 Gabinete de desfibrilación externa automática

Hoy en día, gracias a el gran número de dispositivos móviles en operación, se desarrollan aplicaciones en las que se da a conocer los lugares públicos en los que se encuentran disponibles estos desfibriladores, con el fin de salvar el mayor número de vidas que sea posible.

6. Desfibriladores disponibles en Ecuador

Para tener datos sobre desfibriladores disponibles en el país, se visitaron 3 paginas web de distintas tiendas dispuestas en las ciudades de Quito y Guayaquil. En las páginas web visitadas se encuentra un número muy limitado de desfibriladores. Apenas se tiene tres marcas disponibles, contando con un total de 5 equipos:

• Philips (http://www.comerhid.com/equipos%20medicos.html)
• iPAD (http://www.equiposmedicosconvex.com/articulo-equipos-medicos-laboratorios-clinicas-hospitales-quito-guayaquil-cuenca-ecuador.php?recordID=205)
• Mindray (http://abamedyc.com/nuestros-productos/quirofano/desfibriladores)

Visto que estas opciones no son tan atractivas, es necesario buscar datos de otras fuentes. De esta manera se encontró la pagina de DRE, una compañía encargada de la distribución de equipos médicos en distintos países, incluidos países en Latino América. A pesar de que esta tienda no se encuentre disponible como tal en el país, es una buena opción para encontrar dispositivos médicos no disponibles en Ecuador. 

En su pagina web, específicamente en la sección de desfibriladores (https://www.dremed.com/catalog/index.php/cPath/57_126/language/es), se tiene disponible varias opciones de desfibriladores, en tres condiciones; re facturados, nuevos y retirados. Entre estas tres opciones de condición del equipo, podemos encontrar una gran variedad de modelos.
Si se desea una cotización de alguno de los productos disponibles en DRE, se debe ingresar en el anuncio del producto y aparecerá la opción de cotización del equipo, en conjunto con la cantidad de equipos requeridos, como se muestra en la figura 9.

Fig. 9 Cotización de productos en DRE

Referencias

1. Gómez, J.: Desfibrilador Externo Automático En La Gran Empresa Privada De La Ciudad De Medellín. Universidad CES Medellín. http://bdigital.ces.edu.co:8080/repositorio/bitstream/10946/1193/2/DESFIBRILADOR_EXTERNO_AUTOMATICO.pdf. Accedido el 27 de Marzo del 2018. 
2. Kroll, M.; Orlov, M.: History of Desfibrillation. ResearchGate. https://www.researchgate.net/publication/227277892_History_of_Defibrillation. Accedido el 26 de Mayo del 2018.
3. Dozo, C.: Desfibrilación. StudyLib. http://studylib.es/doc/6639206/desfibrilaci%C3%B3n. Accedido el 27 de Marzo del 2018.
4. Rodríguez, S.; Reyes, M.: Fundamentos de gestión y funcionamiento de desfibrilador externo. Biomedex. https://imdblognoticias.files.wordpress.com/2015/08/fundamentos-de-gestic3b3n-y-funcionamiento-de-desfibrilador-externo-automc3a1tico.pdf. Accedido el 21 de Abril del 2018.
5. Webster, J.: Medical Instrumentation: Aplication and Design. 4th Edición, pp. 607-608 
6. Haretche, A.; Scarpitta, C.; Baldizzoni, M.; Leiva, G.; Gambogi, R.; Primus, H.; Gomez, L.; Rodríguez, N.: Estándares de evaluación y seguimiento para la mejora de calidad de los IMAE. Fondo Nacional de Recursos. http://www.fnr.gub.uy/sites/default/files/tnoticia/doc/libro_mejora_calidad_139_web.pdf. Accedido el 17 de Mayo del 2018.
7. Defibtech: Manual de Usuario: Defibtech DDU-2000 Series. Defibtech. http://www.defibtech.com/sites/defibtech.com/files/DAC-E2510SP-BA%20rev%20A%20-%20Userdoc%20UM%20DDU-E2XXXSP%20Span%20Elec_0.pdf. Accedido el 26 de Mayo del 2018.
8. Resuscitation Council (UK) and British Heart Foundation: A guide to: Automated External Desfibrillators (AEDs).  British Heart Foundation. https://www.bhf.org.uk/~/media/files/hcps/aed_guide_final-17_12_13.pdf. Accedido el 27 de Mayo del 2018.