Utilize este identificador para citar ou criar um atalho para este documento: http://hdl.handle.net/10923/7471
Tipo: doctoralThesis
Título: Métodos para análise de correntes elétricas de equipamentos eletromédicos em procedimentos cirúrgicos e detecção de periculosidade aos pacientes
Autor(es): Rebonatto, Marcelo Trindade
Orientador: Hessel, Fabiano Passuelo
Editora: Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul
Programa: Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação
Data de Publicação: 2015
Palavras-chave: INFORMÁTICA MÉDICA
ENGENHARIA CLÍNICA
ELETRICIDADE - SEGURANÇA
PROCEDIMENTOS CIRÚRGICOS
COMPUTAÇÃO EMBARCADA
Resumo: Objective : The thesis has as main goal the improvement of electrical safety in surgical procedures. It can be find risks of health hazards of the patients from the use of electromedical equipment (EME) that operates with electricity and are susceptible to failure. The consequence of these electrical failures taken into account in this thesis is a differential current (leakage) improper passing through a patient’s body, thus creating a microshock. Materials and Methods : A literature review was performed, concerning the electrical safety norms related with EMEs, facilities in critical hospital environments such as surgical centers and physiological effects of electrical current on the human body. A study about mathematical/statistical methods that can be used to calculate similarity between electrical current waveforms was also built. Therefore, a reference platform capable of capturing EMEs differential current during surgical procedures was developed. Accordingly, a methodology of differential current analysis is proposed, generating a scale of dangerousness relating to electrical current value, frequency spectrum and the similarity between simultaneous waveforms. Results : The reference platform was validated in the laboratory using TN-S and IT medical earthing systems. For validation, in both grounding systems were artificially produced leakage currents and microshocks, which were analyzed in the scales dangerousness proposed. Furthermore, differential current events were captured with the reference platform embedded in gas and socket panel of an operating room, in order to provide an evaluation in real environment of use. Discussion of results : laboratory tests have proven that the reference platform is able to capture the differential current events with the necessary precision to a broad analysis. The proposed dangerousness scales proved to be adequate for the analysis of the events captured in six months of use at the surgical center. In this period, at least 49 situations with danger alert were detected. With the similarity scale between electric current waveforms, progress was made in the detection of microshock. Conclusion : It can be stated that this thesis contributed to the improvement of electrical safety during surgical procedures. The reference platform, using the dangerousness scale proposed, can distinguish between a meaningless event and an event with a real risk. Maybe in the future, the knowledge produced in this thesis can incorporate electrical safety norms in surgical procedures.
Objetivo : Esta tese possui como principal objetivo a melhoria da segurança elétrica em procedimentos cirúrgicos. Pode-se encontrar riscos de danos à saúde dos pacientes a partir do uso dos equipamentos eletromédicos (EEM), que usam a eletricidade e podem ser acometidos de falhas. A consequência destas falhas elétricas levada em consideração nesta tese é uma corrente diferencial (fuga) indevida circulando por um paciente, configurando assim um microchoque. Materiais e Métodos : Uma revisão bibliográfica acerca das normas de segurança elétrica relacionadas com EEM, das instalações em ambientes hospitalares críticos como centros cirúrgicos e dos efeitos fisiológicos da corrente elétrica no corpo humano foi realizada. Um estudo sobre métodos matemáticos/estatísticos que podem ser usados para calcular a similaridade entre formas de onda (FO) de corrente elétrica também foi construída. Então, uma plataforma de referência capaz de capturar correntes diferenciais de EEM durante procedimentos médicos foi desenvolvida. É proposta ainda uma metodologia de análise dessas correntes diferenciais, produzindo escalas de periculosidade a saúde em relação ao valor da corrente, ao espectro de frequência e à similaridade entre FO simultâneas. Resultados : A plataforma de referência foi validada em laboratório usando o sistema de aterramento Terra/Neutro (TN-S) e com sistema isolado sem alimentação referenciada ao Terra (IT-Médico). Para a validação, em ambos os sistemas de aterramento, foram produzidos artificialmente correntes de fuga e microchoques, que foram analisados nas escalas periculosidade propostas. Foram ainda coletados, com a plataforma de referencia embarcada no painel de gases e tomadas de um centro cirúrgico, eventos de corrente diferencial, a fim de proporcionar uma avaliação em ambiente real de uso. Discussão dos resultados : Os testes em laboratório comprovaram que a plataforma de referência consegue capturar os eventos de corrente diferencial com a precisão necessária para uma ampla análise. As escalas de periculosidade propostas se mostraram adequadas na análise dos eventos capturados em seis meses de uso junto ao centro cirúrgico. Nesse período, foram detectados pelo menos 49 situações com a produção de alertas de Perigo. Com a escala de similaridade entre FO de corrente elétrica ainda conseguiu-se avançar na detecção de microchoques. Conclusões : Pode-se afirmar que esta tese contribuiu para a melhoria da segurança elétrica em procedimentos médicos. A plataforma de referência, utilizando as escalas de periculosidade propostas, consegue distinguir entre um evento sem significado e um evento com um risco real. Talvez no futuro, o conhecimento produzido nesta tese possa ser parte das normas de segurança elétrica em procedimentos cirúrgico.
URI: http://hdl.handle.net/10923/7471
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