SISTEMAS DE INFUSIÓN
Luis Manuel
Rodriguez Contreras.
Actualmente,
los avances en la ciencia, tanto a nivel de electrónica
(microprocesadores, programas de cómputo) y farmacología,
nos han provisto de un número creciente de productos
farmacéuticos y sistemas de infusión, que nos sirven para
utilizar nuevas modalidades de tratamiento en una forma
más segura y más precisa para la administración de los
medicamentos utilizados.
Los sistemas (bombas) de infusión
facilitan la administración parenteral (intravenosa,
subcutánea, intraperitoneal, intrarraquídea) de drogas y
soluciones, y son usadas donde es esencial la precisión y
un aporte constante.
Son también utilizadas por su capacidad
de administrar medicamentos y soluciones a altas presiones
que no podrán ser alcanzadas con equipos clipados
manualmente o dependientes de gravedad. Ejemplos de estas
situaciones son la administración de drogas
intraarteriales, o flujos muy rápidos de soluciones
durante la reanimación de los pacientes (200-1000 ml/h).
La gama de situaciones clínicas donde
han demostrado superioridad sobre los métodos
tradicionales es muy amplia, siendo sus principales
campos: la aplicación de inotrópicos intravenosos,
soluciones de alimentación parenteral y enteral,
quimioterapia, analgésicos epidurales en forma continua,
administración de insulina subcutánea, y autotransfusión.
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Las bombas de infusión permiten al usuario
seleccionar el volumen a ser infundido.
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En el tipo peristáltico, la más común es la de
peristaltismo lineal. |
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Alarma de goteo. Se acciona en caso de que la
cámara de goteo registre aumento o disminución en
el caudal programado. |
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CLASIFICACIÓN
DE LOS SISTEMAS DE INFUSIÓN
1. Bombas de uso general.
2. Bombas de microinfusión.
3. Sistemas cerrados o inteligentes.
Las bombas para propósito general y
microinfusión, utilizan uno de dos tipos básicos de
mecanismo propulsor para mover un líquido de la solución
del contenedor al paciente, que son la bomba de tipo
peristáltica y la de cassette.
MECANISMOS
DE PRODUCCIÓN DE FLUJO (BOMBEO)
En el tipo peristáltico, la más común
es la de peristaltismo lineal, donde el tubo IV es
colocado en un "canal de bombeo", donde los "dedos"
ocluyen el tubo sucesivamente en un movimiento de tipo
oscilatorio o de vibración. El tubo es sostenido en una
parte posterior fija, y comprimida y liberada en forma
alterna por los "dedos" en movimiento, forzando el líquido
a fluir. Similar al dispositivo lineal, el peristáltico
rotatorio usa un tramo corto de tubo de goma, fijo
alrededor de rodillos montados en un rotor. Según el rotor
gira a velocidades precisas por un motor, los rodillos
ocluyen el tubo y forzan el líquido del contenedor hacia
el paciente a la velocidad preseleccionada.
El tipo cassette tiene algunas
variaciones. Un tipo de cassette tiene una acción similiar
a una jeringa, en el cual un émbolo dirigido por un motor
se mueve hacia dentro y hacia fuera de un cilindro. El
movimiento hacia dentro empuja el líquido fuera del
cassette hacia el paciente, mientras el movimiento hacia
fuera absorbe líquido del contenedor para llenar
nuevamente el cassette.
El otro tipo de cassette es un
mecanismo de diafragma que actúa como un pistón. El
diafragma es montado cerca de un pistón en movimiento que
desplaza una fracción de un mililitro de fluido hacia el
paciente con cada movimiento hacia "dentro", y permite al
diafragma volver a llenarse con cada movimiento hacia
"fuera". Una válvula ensamblada dirige el flujo hacia la
vía deseada en el momento apropiado en el ciclo de bombeo.
Este mecanismo entrega el líquido en cantidades fijas de
volumen. El flujo es variado al cambiar la velocidad a la
cual estos discretos incrementos de volumen son
entregados.
FUNCIONES DE CONTROL Y SEGURIDAD
EN LOS SISTEMAS DE INFUSIÓN
En la actualidad, la mayoría de los
sistemas de infusión cuentan con las siguientes funciones:
1. Volumen total a ser infundido
Las bombas de infusión permiten al
usuario seleccionar el volumen a ser infundido (VTBI). Si
este límite es alcanzado antes de que la fuente de líquido
termine, la mayoría de las bombas accionan una alarma y
continúan infundiendo líquido a una forma de infusión
mínima conocida por sus siglas en inglés como KVO (keep
vein open), con la finalidad de evitar que se obstruya por
trombos la cánula intravenosa o intraarterial del
paciente.
2. Alarmas
Alarma de goteo. Se acciona en
caso de que la cámara de goteo registre aumento o
disminución en el caudal programado, o bien ha sido
introducida una velocidad del medicamento durante la
programación que puede resultar en un perfil de entrega
demasiado bajo para ese medicamento.
Alarma de aire. En algunos
sistemas llamada también alarma por vacío. El sensor puede
encontrarse dentro o fuera del sistema. Registra la
presencia de aire en el tubo de infusión. La entrega del
tamaño del contenedor de la bomba está completa, o la
bomba ha detectado 2 ml de aire en la línea.
Alarma de batería. En los
sistemas de infusión que cuentan con una fuente de poder
propia recargable al conectarse a la fuente de poder, este
dispositivo se acciona cuando la reserva de energía se
encuentra próxima a un nivel crítico de funcionamiento,
posterior al cual los dispositivos de la bomba son
inexactos o bien, no funcionales.
Alarma de espera (standby).
También llamada alarma recordatoria. Funciona con un
dispositivo de tiempo que acciona una alarma audible al
suspenderse temporalmente la infusión.
Alarma de volumen. Utilizada en
la mayoría de las bombas de infusión, por medio de
dispositivos audibles y/o visibles. Se acciona al
completarse la infusión del volumen seleccionado por el
usuario. Inicia infusión en modo KVO.
Alarma por sobreuso de vaciado de
aire-líquido. En las bombas de infusión múltiple, este
dispositivo se acciona cuando se ha sobrepasado el límite
especificado de purga del sistema.
Alarma por oclusión. El sistema
detecta una oclusión entre la bomba y el paciente.
Las condiciones de alarma son
detectadas por transductores ultrasónicos o de presión, y
sensores ópticos. En algunas bombas un dispositivo
sensible es colocado al dispositivo de goteo del equipo de
infusión.
Muchos dispositivos de infusión
contienen programas de autodiagnóstico para facilitar el
inicio de una infusión y para alertar al usuario de
problemas existentes o impedimentos.
El microprocesador de algunas unidades
contiene mensajes que alertan de problemas en los
componentes o circuitos internos. Mientras este tipo de
tecnología ha incrementado la autovigilancia y las
capacidades de monitoreo de infusión de los dispositivos,
los mecanismos de bombeo continúan siendo los mismos.
3. Infusiones secundarias
Cada vez son más comunes las bombas
capaces de entregar infusiones secundarias (en inglés
conocido como piggyback). Algunas unidades pueden
controlar hasta cuatro diferentes soluciones. Una variedad
de mecanismos controlan las infusiones primarias y
secundarias; la mayoría requiere un equipo de
administración especial con una válvula de cierre en la
línea primaria.
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Los avances en los programas de computación han
permitido una amplia variedad de características y
beneficios, y tanto el diseño como la experiencia
han contribuido a mejorar las condiciones de
seguridad. |
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Muchos dispositivos de infusión contienen
programas de autodiagnóstico para facilitar el
inicio de una infusión y para alertar al usuario
de problemas existentes o impedimentos.
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Tanto los sistemas tipo "jeringa", como los
sistemas de cassette y peristálticos, han sido
refinados y desarrollados en sistemas específicos.
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La bomba Infusaid es un cilindro de titanio que
contiene dos cámaras internas separadas por un
mecanismo interno. |
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La bomba Medtronic SynchroMed provee la ventaja de
que puede ser programada externamente usando una
computadora y un transmisor para telemetría.
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Existen dos sistemas implantables disponibles: el
Infusaid 400 y el Medtronic SynchroMed.
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Algunas bombas pueden ser usadas para propósito
general, usando equipos disponibles de varias
manufacturas, mientras otras requieren el uso de equipos
de administración específicos. Los costos de estos equipos
desechables en el lapso de un año o dos, pueden exceder el
de la bomba misma.
Algunas bombas tienen una interfase
para una computadora. Esta capacidad podría permitir
infusiones programadas en forma intermitente, o control en
"asa cerrada" (autocontrol) (ver delante).
DISPOSITIVOS ELECTRÓNICOS
PARA CONTROL DE FLUJO
Varios tipos de bombas disponibles en
la actualidad, son adecuados para el medio hospitalario o
para el uso en el hogar con características programables,
continuas, intermitentes o combinaciones.
Los avances en los programas de
computación han permitido una amplia variedad de
características y beneficios, y tanto el diseño como la
experiencia han contribuido a mejorar las condiciones de
seguridad. Los controladores actúan como "pinzas"
electrónicas de los tubos de infusión, ejerciendo una
presión variable, y de este modo, restringen el flujo. Los
detectores de goteo o sensores de flujo actúan para
proveer autocontrol para activar el "clamp". Dado que el
tamaño de la gota varía con la viscosidad del líquido,
algunos controladores están provistos con un tubo
reservorio para entregar un volumen fijo de fluido.
La altura del contenedor de la solución
y la presencia o ausencia de oclusión distal, causada por
ejemplo por obstrucción venosa, determina la precisión de
estos dispositivos. La velocidad de flujo es precisa
generalmente a ±5% de la velocidad programada. Este rango
de precisión a través del rango requerido de velocidades
de flujo (los sistemas pueden proveer desde 0.1-1000 ml/h)
no pueden ser condicionados por cualquier equipo de
infusión estándar por gravedad o controladores. Aun así,
durante la administración rápida de drogas potentes, se
requiere estrecha vigilancia para una seguridad completa
en caso de falla de los dispositivos.
Tanto los sistemas tipo "jeringa", como
los sistemas de cassette y peristálticos, han sido
refinados y desarrollados en sistemas específicos para
control por los pacientes, intervalos de bloqueo,
limitación de la dosis por tiempo, y sistemas de seguridad
a prueba de "engaño". Ejemplos de estos sistemas son el
PCA plus II (Abbott) Bard PCA (Bard-Baxter) y el Abbott
Pain Management Provider. Los avances en la tecnología de
computación (chips), han permitido la miniaturización,
facilitando el uso de estos dispositivos en el marco
ambulatorio. Estos pequeños dispositivos poseen un amplio
rango de velocidades de infusión (0.2-200 ml/h), un
completo orden de alarmas, y pueden proveer infusión
intermitente, bolos, o capacidad de infusión continua.
Las bombas implantables que pueden
entregar drogas por todas las vías parenterales
convencionales, se encuentran ahora disponibles. Aunque la
mayor aplicación de este sistema ha sido administrar
quimioterapia, la terapia analgésica ha sido ensayada de
manera exitosa.
SISTEMAS IMPLANTABLES
Las bombas implantables han permitido
el aporte de drogas, en sitios específicos, y a muy bajas
dosis.
Las dos aplicaciones más comunes en la
práctica clínica son la administración de agentes
citotóxicos, y la administración intraespinal de opioides.
El sistema implantable permite el aporte de una infusión
continua del agente citotóxico, directamente al sitio del
tumor con relativo confort, mínima toxicidad sistémica y
menor restricción de la actividad del paciente. En cuanto
a la aplicación epidural de morfina, se ha observado que
reduce el dolor sin el problema de efectos colaterales
como letargia, confusión o depresión respiratoria. Estas
ventajas han promovido el uso de morfina espinal como un
método efectivo de manejo crónico del dolor en el contexto
del paciente ambulatorio.
Descripción
Existen dos sistemas implantables
disponibles: el Infusaid 400 y el Medtronic SynchroMed.
El Infusaid 400 es un pequeño
dispositivo de forma discoide, disponible para uno o dos
lúmenes y constituye un sistema de flujo continuo. El
dispositivo de un lumen pesa 208 g vacío y tiene un
reservorio de volumen de 50 ml. El dispositivo para doble
lumen pesa 249 g vacío con un reservorio de la misma
capacidad. El SynchroMed contiene una batería de
litio-cadmio, un microprocesador computarizado y un
reservorio para 18 ml. Constituye un sistema programable.
La bomba tiene una membrana central que
se usa para volver a llenar el reservorio, y puede contar
con uno o dos puertos de salida. Desde el reservorio, las
infusiones son aplicadas a velocidad constante y precisa,
a los sitios anatómicos específicos. La bomba Infusaid
puede administrar infusiones a velocidades entre 1 y 6 ml/h.
Pueden causarse variaciones en la
velocidad de flujo por cambios en la presión arterial,
temperatura corporal, presión atmosférica y viscosidad de
la droga.
La bomba Infusaid es un cilindro de
titanio que contiene dos cámaras internas separadas por un
mecanismo interno. Las cámaras nunca se comunican. La
cámara interna es el reservorio de la droga. La cámara
externa contiene un líquido propelente similar al freon,
de fluorocarbono. La presión del vapor del líquido de
fluorocarbono, ejerce una presión constante sobre la
superficie inferior, lo cual empuja a la droga a través de
un filtro bacteriano y un restrictor de flujo. La droga
entonces penetra en la terminal del catéter, el cual
deposita la droga en la región específica designada por la
localización de la punta del catéter. Tanto la bomba como
el catéter son radioopacos.
Este dispositivo se asocia más
comúnmente con quimioterapia intraarterial hepática. Otros
usos, sin embargo, pueden incluir infusiones intravenosas,
infusión epidural de analgésicos e infusiones locales de
antibióticos para el tratamiento de osteomielitis crónica.
La bomba Medtronic SynchroMed provee la
ventaja de que puede ser programada externamente usando
una computadora y un transmisor para telemetría. Con un
peso de aproximadamente 185 g, esta bomba es un poco más
ligera que la Infusaid El reservorio puede contener 18 ml.
El interior de la bomba también tiene un módulo de control
electrónico, una batería integrada y un filtro bacteriano.
Una bomba peristáltica accionada por la batería administra
la solución con la droga.
La bomba SynchroMed puede aportar
velocidades de infusión que pueden ir desde 0.024 ml/h a
0.9 ml/h. La velocidad de infusión, modo y patrón pueden
ser seleccionados y alterados externamente siempre que sea
necesario. Los patrones de infusión pueden ser infusión
continua, bolos, bolos múltiples, bolo retardado o
patrones que involucran varios cambios en las velocidades
y combinaciones de infusiones. Una alarma audible alerta
sobre batería baja, volumen bajo en el reservorio, o error
en la memoria. La precisión no se afecta
significativamente por cambios en la temperatura o presión
atmosférica.
Nunca debe permitirse que el reservorio
se encuentre totalmente vacío. Cuando el flujo a través
del catéter se detiene, se forma un coágulo en la punta,
lo cual resulta en oclusión. En promedio, debe repletarse
la bomba entre 10 y 14 días (sistema Infusaid).
Procedimiento de llenado
El acceso a la bomba debe ser un
procedimiento aséptico. Deben usarse solamente agujas
calibre 22 para penetrar la membrana de la bomba, y con
punta biselada. Si se utiliza otro tipo de aguja con punta
cortante, el material de la membrana puede romperse y
producir fugas de líquido hacia fuera de la bomba. Las
propiedades de la membrana de la bomba pueden permitir
hasta 500 punciones con este tipo de agujas. Usar agujas
de un calibre mayor a 22, puede acortar también la vida
del material de la membrana.
Con el paciente en cómoda posición
supina, debe realizarse asepsia de la piel, y puncionar el
tubo de extensión colocando el cilindro de una jeringa de
60 cm vacía en el punto distal. Abordar el centro de la
membrana en un ángulo de 90 grados a través de la piel.
Usando una presión firme, empujar la aguja a través de la
membrana hasta que la memoria del sistema detecte la
aguja. Cuando ésta es puncionada en forma exitosa, el
líquido fluirá hacia la jeringa en forma pasiva. Éste
continuará subiendo pasivamente hasta que el reservorio se
encuentre vacío. Deberá anotarse la consistencia, color y
volumen del líquido, descartarlo antes de proceder a
repletar usando una llave de tres vías o un clamp para
evitar la entrada de aire en el sistema. Debe mantenerse
presión positiva en la jeringa hasta que la aguja sea
removida de la membrana.
Dado que en la bomba SynchroMed el
mecanismo de propulsión es peristáltico, el volumen
residual debe ser aspirado activamente del reservorio.
Puncionar la membrana de manera similar hasta que la aguja
no avanza más dentro del sistema. Reemplazar la solución
posterior a anotar las mismas características ya señaladas
para el volumen residual y aplicar 18 ml de la nueva
solución.
Otro dispositivo disponible es una
bomba no electrónica que usa un balón colapsable
elastomérico. El balón puede contener hasta 24 horas de
droga, la cual es forzada a través de una válvula de
restricción a una velocidad fija. El sistema es
relativamente fácil de usar en casa, pero sus
inconvenientes son inflexibilidad para la dosificación,
falta de seguridad en la droga y el ser relativamente
embarazoso usarla.
Debe advertirse a los pacientes
ambulatorios evitar el contacto estrecho con fuentes de
interferencia electromagnética, tal como teléfonos
celulares o inalámbricos, sistemas de seguridad,
transmisoras de radio- televisión. Debe protegerse contra
interferencia eléctrica y descarga electrostática, la cual
puede ser generada por ejemplo por movimiento sobre
alfombras, o aún al cambiar las sábanas de la cama. Si la
descarga es de suficiente magnitud para alterar el
funcionamiento de la bomba, puede originarse sobreinfusión,
subinfusión, o incluso borrar los parámetros programados.
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El acceso a la bomba debe ser un procedimiento
aséptico. Deben usarse solamente agujas calibre 22
para penetrar la membrana de la bomba, y con punta
biselada. |
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Los sistemas de infusión disponibles en forma
corriente para uso ambulatorio, pueden ser
designados para una terapia específica.
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Otro dispositivo disponible es una bomba no
electrónica que usa un balón colapsable
elastomérico. |
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Un sistema de infusión de asa abierta, comprende
un computador con una bomba programable.
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El propósito del controlador, generalmente una
computadora, es regular la variable controlada
hasta un punto deseado. |
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Estos sistemas son referidos en la literatura como
autocontrolados, de control automático,
controlados en asa cerrada, control por
retroalimentación o por retroalimentación en asa
cerrada. |
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DISPOSITIVOS PARA
USO AMBULATORIO
La disponibilidad de bombas más ligeras
y más pequeñas, catéteres plásticos y terminales
implantables para infusión, así como la disponibilidad de
compañías que proporcionan cuidados médicos, de enfermería
y farmacéuticos, han dado lugar a un incremento masivo en
el número de pacientes que pueden ser tratados fuera de
los hospitales por la ruta parenteral.
Los sistemas de infusión disponibles en
forma corriente para uso ambulatorio, pueden ser
designados para una terapia específica, como por ejemplo
ABBOT Pain Provider, Pancretec TPN pump (Abbott Ambulatory
Infusion Systems, San Diego) o bien para múltiples
propósitos, permitiendo quimioterapia, antibióticos
sistémicos, nutrición parenteral total, terapia de
rehidratación o analgesia que pueden proveerse a pacientes
ambulatorios o en casa.
Específicamente, una bomba ambulatoria
debe ser pequeña y adaptarse a la superficie del cuerpo
para uso confortable. Debe ser fácil de programar y
operar, los aditamentos de administración ajustarse en una
sola posición para evitar flujo en dirección equivocada,
las baterías deben ser estándar y facilmente manejables
por los pacientes. La información debe ser retenida en la
memoria si se requiere un cambio de baterías. La capacidad
de usar otras fuentes de poder permite flexibilidad de
operación.
SISTEMAS DE INFUSIÓN EN ASA CERRADA
Tradicionalmente el aporte de drogas,
tanto líquidos como gases, ha sido empíricamente regulado
por clínicos, basados en los efectos fisiológicos
conocidos y la eficacia o toxicidad observada. Los modelos
matemáticos que incorporan parámetros farmacocinéticos
tales como volumen de distribución, absorción y depuración
han sido desarrollados para asistir al clínico a
seleccionar el régimen de dosificación.
Un sistema de infusión de asa abierta,
comprende un computador con una bomba programable. Este
dispositivo permite un funcionamiento de la bomba (control
simultáneo de infusiones múltiples), integración de
programas farmacocinéticos en la memoria para control de
la bomba, interacción con el operador y auto-vigilancia y
características de seguridad.
En un sistema de control en asa
cerrada, un sensor mide los cambios en el parámetro
fisiológico que es manipulado por la droga en infusión, y
envía información a una computadora. La computadora regula
la cantidad de droga que va a ser enviada por la bomba en
respuesta a los cambios fisiológicos del paciente. El uso
de sistemas de asa cerrada puede proveer dos ventajas
sobre los sistemas abiertos: el personal clínico es
relevado de algunas de las monótonas y repetitivas tareas
de monitorización que son ajustadas automáticamente por el
sistema de asa cerrada; el sistema puede proveer una
regulación más estrecha de una variable fisiológica a un
nivel deseado que puede ser complementada con métodos
manuales.
Un sistema abierto requiere que un
especialista en salud o el paciente, proporcione la
retroalimentación. Por ejemplo, si la presión de un
paciente postoperatorio se va a estabilizar a un nivel
predeterminado, la velocidad de flujo del medicamento
escogido para alcanzar esta presión sanguínea puede ser
calculado y listado en la pantalla de la bomba. Cuando la
presión deseada es alcanzada, la velocidad de infusión
para mantenimiento de la dosis es ajustada por el médico o
enfermera. En cada caso, el personal tiene que realizar
una acción que cambia la velocidad de infusión. En la
literatura, los sistemas abiertos pueden ser referidos
como computarizados, controlados por computadora,
programables, dirigidos por computadora, asistidos por
computadora y controlados por medio de un microprocesador.
Un sistema de control de asa cerrada
provee la misma acción automáticamente, ya que la
computadora detecta la presión y de este modo aumenta o
disminuye la velocidad de infusión de los medicamentos, de
acuerdo a los parámetro programados.
Estos sistemas son referidos en la
literatura como autocontrolados, de control automático,
controlados en asa cerrada, control por retroalimentación
o por retroalimentación en asa cerrada.
Un modelo simple de un sistema de asa
cerrada tiene cinco componentes mayores: