Uso de Sistemas Eléctricos Aislados en Hospitales

A continuación encontrará la transcripción del artículo «Uso de Sistemas Eléctricos Aislados en Hospitales» escrito por el Ing. Mauricio Sierra, el artículo fue publicado originalmente en el segundo número de la Revista Digital iBiomédica, en el mes de julio del 2021.

“La energía eléctrica busca cualquier tierra para el circuito, por lo que tomará el camino más corto y de menor resistividad que, en ocasiones, puede ser a través del ser humano” 

En la medicina moderna la electricidad es un auxiliar muy importante, sin embargo, su uso representa un gran peligro potencial. Estudios estadísticos realizados en todo el mundo han demostrado que un gran número de accidentes y muertes en la salas de operación son provocados por descargas eléctricas, llegando a alcanzar niveles alarmantes. Estos coinciden con la utilización cada vez mayor del equipo electromédico, empleado en áreas de cirugía, diagnóstico y tratamiento de enfermedades.

El sistema eléctrico aislado se utiliza en todas las áreas críticas (espacios categoría 1), lugares con procedimientos húmedos que no soporten la interrupción de energía y áreas con procedimientos invasivos, por ejemplo, salas de cirugía de expulsión, terapia intensiva (adulto, infantil y neonata) de cuidado coronario, áreas de choque, unidad de quemados y salas de procedimientos invasivos.

Consciente de estos problemas, las áreas de ingeniería eléctrica y proyectos de IMSS, ISSSTE, SSA apoyados por la Sociedad Mexicana de Ingeniería en Hospitales, han adoptado dentro de sus normas la instalación de sistema de distribución aislado de tierra, siguiendo la Norma Oficial Mexicana NOM-001-SEDE-2012. Específicamente, el articulo 517 (Instalaciones de establecimientos de Atención de la Salud), aplicable en todos los sanatorios, clínicas y hospitales en proceso de construcción o remodelación.

Porque es necesario el uso de circuito aislado en el quirófano

Hay aproximadamente 1000 de amps. de resistencia entre el corazón de un paciente y las partes externas del organismo.

1. El umbral de percepción de un adulto es un milésimo de Amper. Esta corriente produce una sensación de hormigueo ligero en la yema de los dedos.
2. Entre 10 y 20 milésimo de Amper, la persona experimenta contracción muscular y es más difícil soltar el electrodo.
3. Una corriente de 50 miliamperios (0.050 amps) aplicada externamente provoca dolor, posiblemente desvanecimiento y agotamiento.
4. Cien miliamperios causa fibrilación ventricular.
5. Seis amperes puede detener el corazón, pero una corriente aplicada directamente al macrocardio, entre valores, de diez a veinte millonésimas de Amper puede inducir Fibrilación Ventricular.
6. Durante el procedimiento médico invasivo, se rompe y penetra la protección superficial de la piel del paciente, las membranas mucosas y la córnea.

¿Cómo funciona el circuito aislado de tierra?

Para entender el sistema de energía aislado de tierra debemos examinar cualquier sistema convencional aterrizado puesto tierra. Cabe recordar que, en un sistema monofásico aterrizado, un conductor es la línea, otro núcleo y el conductor de tierra de seguridad. La energía influye de la línea al neutro, que eventualmente conectará a tierra.

La energía eléctrica busca cualquier tierra para cerrar el círculo, por lo que tomara el camino más corto y de menos resistividad que, en ocasiones, puede ser a través del ser humano. Imaginemos un paciente anestesiado, incapacitado de tomas decisiones y efectuar acciones de auto preservación.

El circulo aislado de tierra consta de tres elementos:

1. Transformados de aislamiento: Es un transformador de tipo multidevenado, con los devanados primario y secundario separados físicamente entre sí en el que devanado y los conductores no puestos en tierra del secundario están acoplados solo inductivamente al devanado y conductores del primario, alimentados por un sistema eléctrico puesto a tierra.
2. Monitor de aislamiento de línea según el artículo 517-160 de la NOM-001-SEDE-2012 es un instrumento de medición diseñado para comparar continuamente la impedancia de cada conductor vivo aislado de tierra del circulo eléctrico aislado, equipado con un circuito interconstruido para probar la alarma, sin incluir la corriente del sistema aislado.
3. Sistema equipotencial de conexión puesta a tierra: En las áreas de atención critica es difícil impedir el paso corriente accidental desde el cuerpo del paciente a cualquier objeto o superficie metálica conectada a tierra con las que la persona pueda tener contacto accidental, SI se presenta un problema especial con el corazón del paciente, en estas condiciones puede resultar electrocutado con diferencias de potencial de 5 milivolts y niveles de corriente tan bajos de 10 microamperios ,por lo que se requiere protección adicional en las instalaciones eléctricas con la utilización de los sistemas eléctricos aislados instalados en las áreas de atención críticas con procedimientos invasivos.

Normatividad durante el proyecto y la instalación de los Sistemas Eléctricos Aislados.

Todos los hospitales de los sectores público, social y privado, sin importar su denominación, que tengan como finalidad la atención de pacientes que se internen para su diagnóstico, tratamiento médico, quirúrgico o rehabilitación deberán instalar y dar mantenimiento obligado (por los menos una vez al año) a los sistemas de energía aislados en las áreas críticas (espacios categoría 1), de acuerdo con las Normas Oficiales Mexicanas y a las Normas Extranjeras:

• NOM-001-SEDE-2012

• NOM-016-SSA3-2012

• NOM-025-SSA3-2013

• NOM-003-CFIE-2014

• NOM-001-STPS-2008

• NOM-0029-STPS-2011

• NFPA 20

• NFPA-70
• NFPA-99
• NFPA-101
• NFPA 110

Mantenimiento de los Sistemas Eléctricos Aislados.

Este punto es de vital importancia para el buen funcionamiento del sistema eléctrico aislado y depende de que el cuerpo biomédico y el equipo médico reporten oportunamente cuando alguno de los indicadores ha dado la señal de alarma.

Para lograrlo, debe capacitarse al personal respecto a que el monitor de aislamiento de línea es un dispositivo para prevenir una situación de peligro. Si este emite una alarma durante una intervención quirúrgica se podrá continuar con la operación, ero es indispensable reportarlo al departamento de mantenimiento.

La norma de la Secretaria de Salud NOM-016-SSA3-2012 establece las características mínimas de infraestructura y equipamiento de hospitales y consultorios de atención médica especializada. En el apartado 5.1.13 indica que es necesario llevar a cabo el mantenimiento preventivo y correcto de la infraestructura física.

Instalaciones, equipamiento electromecánico de establecimiento, de acuerdo con los estándares, su vida útil y las necesidades de la unidad operativa; asimismo, hay que registrarlo en las bitácoras de control.

El personal que opera los equipos está obligado a comprobar documentalmente haber recibido capacitación en el uso, conservación mantenimiento de los equipos que opera según corresponda. Por su parte, la NOM-001-SEDE-2012 en el artículo 517-160 establece que el sistema eléctrico aislado deberá probarse antes de su puesta en operación y después de que exista una falla que encienda la luz roja y opere la señal audible.

Específicamente en el artículo 517-160 se detalla las pruebas periódicas que son necesarias bajo un programa y de modo que resulten aceptables a la autoridad competente, para asegurar que los sistemas se mantienen en condiciones de funcionamiento. El sistema eléctrico aislado tendrá que probarse y registrar los resultados en la bitácora de control, tal y como lo señalan las secciones 5.1.5 y 5.1.13.1 de la NOM-016-SSA3 vigente.

A su vez los sistemas eléctricos aislados con todos los circuitos alambrados, los contactos grado hospital y equipos fijos instalados deben ser probados antes de su puesta en operación, cuando exista evidencia de reparación, en intervalos o no superiores a seis mese, registrando los resultados de las pruebas en la bitácora de control permanente y constatando la fecha, cuarto o área de prueba, con la indicación si las partidas cumplieron o faltaron.

Descripción de las pruebas

A) Que la impedancia capacitativa y resistiva a tierra de cualquier conductor de un sistema eléctrico aislado debe exceder los 200,00 OHMS una vez instalado y posteriormente, en uso.
B) Que el monitor de aislamiento de línea del sistema aislado no deberá alarmarse para corrientes peligrosas de falta de menos de 3.7 miliamperios ni para corrientes peligrosas totales en el umbral de los 5 miliamperios.
C) Que las tensiones medidas bajo a tierra y los contactos con este tipo de protección operen a menos de 6 miliamperios.
D) Que la tensión medida bajo acondiciones de no fallas, ente un punto de referencia a tierra y la superficie conductiva expuesta del equipo fijo instalado dentro de la vecindad del paciente, no exceda de 20 mili volts.
E) Que el límite de la impedancia medida entre un punto de referencia a tierra y la terminal para conexión a tierra de los contactos instalados dentro de la vecindad del paciente sea de 0.1 Ohms
F) Que la corriente de fuga de los equipos de utilización conectados con cordón y clavija, utilizando en la vecindad del paciente, no exceda los 300 microamperios.
G) Que los equipos conectados en forma permanente dentro de la vecindad del paciente, no exceda de 5 miliamperios, probados antes de que se instalen y de que estén conectados a tierra.
H) Que la resistencia del conductor para la puesta a tierra de los equipos de utilización, medida desde chasis o envolvente del equipó hasta la terminal (espiga) para enchufar al contacto sea de 0.15 Ohms para fabricantes y de 0.05 Ohms en campo.
I) Que los pisos conductivos tengan una resistencia promedio menos a 1, 000,000 Ohms y no inferior a un promedio de 25,000 Ohms.
J) Que se mantenga la polaridad de las conexiones en los contactos y estos sean físicamente integrados, además de que la fuerza de retención de los conectores de línea y el de puesta tierra no sea menos a 115 gramos.
K) Que se mantenga la continuidad eléctrica, entre el punto de puesta a tierra localizando en la vecindad del paciente con todas las partes metálicas expuestas de equipos e instalaciones y las terminales de conexión a tierra de los contactos instalados.
L) Que el tablero del sistema eléctrico aislado y sus componentes. Operen y proporcionen resultados de acuerdo a su diseño, con base en los manuales, instructivos, y especificaciones técnicas de los fabricantes cumpliendo con su instalación, operación, mantenimiento, ajustes y pruebas.
M) El monitor de aislamiento de línea debe ser privado después de su instalación y antes de puesta en servicio, para esto cada línea energizada del sistema eléctrico aislado debe conectarse a tierra sucesivamente, a través de una resistencia con valor de 200 por los Volts medidos entre las líneas del sistema aislado. Las alarmas de peligro, audibles y visibles.

Finalmente, es responsabilidad de la administración del hospital implantar y mantener un programa de pruebas regulares a los sistemas eléctricos aislados.

Todo este conjunto de medidas están encaminadas a crear consciencia entre los ingenieros, instaladores y proyectistas acerca de las buenas prácticas de construcción o remodelación de un quirófano, ya que un sistema sin el mantenimiento adecuado está condenado a no cumplir con su propósito que en este caso, es la protección de la vida humana.

Un sistema sin el mantenimiento adecuado está condenado a no cumplir con su propósito que en este caso, es la protección de la vida humana.

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