Dispositivi medicali e diagnostici: introduzione alla normativa, protesi vascolari, valvolari, stent, pacemaker, farmacocinetica, protesi articolari

FILTRO

Il pacemaker percepisce l'onda P (atrio che si contrae) o l'onda R (ventricolo che si contrae) del tracciato ECG. Gli amplificatori del segnale, utilizzando dei filtri, consentono il rilevamento appropriato delle onde P e delle onde R e non riconoscono segnali inappropriati.

Per riconoscere il segnale bisogna stabilire una soglia, quando arriva il segnale faccio differenza fra quello e la soglia, se la differenza è al di sotto dell'intervallo di precisione allora non è successo nulla, se è al di sopra rileva l'onda. Per distinguere i picchi utilizza anche una soglia superiore.

Per riconoscere la forma del picco si vede per quanti campionamenti il valore del segnale supera la soglia. Se non si trova il picco per un certo intervallo di tempo interviene il pacemaker.

A volte però può rilevare dei segnali indesiderati, ovvero riconosce come onde P o QRS:

• Onde T (che il pacemaker riconosce come un'onda R)
• Eventi lontani (onda R)

Rilevata dal canale atriale, che il pacemaker riconosce come onde P)- I mio-potenziali dei muscoli scheletrici (ad es. del muscolo pettorale) che il pacemaker potrebbericonoscere come onde P o R

Si può osservare di quanto il segnale supera il valore di soglia e per quanto tempo per distinguere le varie onde. Per riconoscere l'onda P ci sono impulsi che lavorano con una certa differenza di potenziale per una certa durata. Il muscolo ha una differenza di potenziale abbasta bassa. L'onda T si può confondere con l'onda R, ma ha una durata molto maggiore.

Bisogna confrontare l'intensità dell'impulso con la sua durata per selezionare selettivamente le giuste onde. Si possono avere problemi di:

• Undersensing, ovvero il pacemaker non riconosce le onde
• Oversensing, il pacemaker rileva l'attività extra-cardiaca come eventi cardiaci intrinseci

POLARIZZAZIONE

Nel connettore bipolare si scarica una certa quantità di elettroni durante

ioni positivi verso l'anodo.

Entro la fine del picco l'accumulo di ioni di carica opposta sugli elettrodi si oppone al flusso di elettricità attraverso il circuito e aumenta la resistenza con il tempo. Si ha la depolarizzazione che crea la contrazione cellulare.

Una volta terminato il picco, gli ioni polarizzati causano una piccola corrente (post-potenziale) mentre si miscelano e diventano elettricamente neutri.

STIMOLAZIONE DEL MIOCARDIO

La depolarizzazione permette l'attività meccanica del cuore.

Si definisce "capture" la depolarizzazione e contrazione risultante degli atri o dei ventricoli in risposta a uno stimolo del pacemaker.

Per riuscire ad avere la contrazione bisogna essere sicuri che l'intensità dell'impulso e la sua lunghezza (in ms) siano adeguate. Ovvero per l'intensità dell'impulso:

• Viene fissata un'ampiezza degli impulsi tale da causare la depolarizzazione delle cellule circostanti e
lacontrazione del miocardio• L'ampiezza dell'impulso deve essere fornire un margine di sicurezza per garantire la stimolazione, meglio stimolare di più che di meno e perdere la contrazione. Mentre per la durata dell'impulso (la sua larghezza):• Sufficientemente lunga per consentire alla depolarizzazione di diffondere nel tessuto circostante. Se si usano degli impulsi molto intensi lo si fa per tempi minori, al contrario se gli impulsi sono poco intensi hanno durata maggiore. Intensità (tensione) e durata (pulse with) della stimolazione necessaria per generare un'onda di contrazione che si autopropaghi e generi la contrazione dell'atrio o del ventricolo- Atrio < 1.5 V– Ventricolo < 1.0 V. La capture può essere suddivisa in due momenti:- Electrical capture, quando la stimolazione elettrica porta alla depolarizzazione dei ventricoli, confermata da un allargamento e innalzamento del complesso QRS e da un'onda T. mentre il

pacemaker rilascial’attività elettrica dovrà monitorare cosa succede. La contrazione viene rilevata dal dispositivo anche se ilsegnale è diverso.-Mechanical capture, contrazione del miocardio evidenziata dalla presenza di un impulso e dai segni dimiglioramento della gittata cardiaca.

PROGRAMMAZIONE

Il sistema di programmazione avviene poiché all’interno del pacemaker si trova un’antenna che può essereattivata o disattivata per trasmettere o ricevere informazioni da/ad un sistema esterno.

Ricezione/trasmissione di dati/istruzioni mediante collegamento wireless. I pacemaker memorizzano unsignificativo numero di dati mediante memorie ROM e RAM.

MODALITA’ DI FUNZIONAMENTO

Inoltre, bisogna capire se il pacemaker deve usare sempre la stessa frequenza o se la deve cambiare. Infatti,in condizioni fisiologiche la frequenza cardiaca cambia in accordo ai bisogni metabolici durante attivitàfisica, mentale e emotiva. Proprio per questo

utilizzare i seguenti tag HTML per formattare il testo: - Utilizzare il tag
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• per creare gli elementi della lista. - Utilizzare il tag per evidenziare i termini importanti. - Utilizzare il tag
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  • pH sensing - l'attività fisica determina un incremento di produzione di anidride carbonica e una conseguente diminuzione di pH nel sangue venoso
  • Temperatura - variazioni di temperatura del sangue venoso centrale durante esercizio fisico sono indici di variazione della domanda metabolica
  • Intervallo QT - Questo intervallo è accorciato dall'aumento di catecolamine circolanti e costituisce un indicatore fisiologico dell'attività simpatica indotta dall'esercizio o dall'emozione.
  • Frequenza respiratoria - La respirazione è usata come sensore di aumento dell'attività fisica e metabolica.
  • Sensori di movimento - Rilevano i movimenti e le vibrazioni corporee e sono i primi ad essere stati proposti, e di gran lunga i più comuni e ampiamente usati.
  SISTEMA DI CODIFICA
  Bisogna

  stabilire se il pacemaker lavora a livello dell'atrio o del ventricolo. Le modalità e le funzioni del pacemaker sono descritte da un sistema di codifica a quattro lettere. Le linee guida sono state inserite ed emanate per gestire lo stesso problema in maniera uniforme a livello globale.

  Nella posizione I si ha l'informazione su quale sito viene eseguita l'azione del pacemaker, ovvero dove è rilasciato lo stimolo. Nella posizione II si ha la funzione di ascolto del pacemaker, eseguita o nell'atrio o nel ventricolo o in entrambi, per cui si ha la camera dove viene rilevato lo stimolo. A seconda di dove è rilasciato il ritmo e l'attività di sensing si avranno diverse codifiche in base alle lettere. Si può sentire qualche attività elettrica nell'atrio e attivare l'attività nel ventricolo, ci sono diverse combinazioni.

  Nella posizione III si ha la risposta del generatore di impulsi ad un evento rilevato,

  ovvero la V posizione, indica se il pacemaker è programmabile o non programmabile. Se è programmabile, significa che può essere regolato e personalizzato in base alle esigenze del paziente. Se è non programmabile, invece, il pacemaker ha una configurazione predefinita e non può essere modificato.la frequenza fissa, la modalità V00 presenta anche il problema della stimolazione asincrona, che può essere problematica per i cuori che funzionano autonomamente. Pertanto, questa modalità è adatta per i cuori che necessitano sempre di assistenza.

  frequenza costante si ha quello dell’attività spontanea che non viene rilevata. Rilasciando una scarica elettrica dopo quella del cuore si hanno due battiti successivi, si ha il rischio che faccia il doppio dei battiti necessari.

  Bisogna attivare la funzione di sensing.

  Modalità VVI

  Le prime due posizioni indicano che si hanno sia stimolatore che sensing nel ventricolo, ovvero lo stimolo e l’attività di sensing sono svolte nel ventricolo. La I indica che il dispositivo è in grado di inibire la scarica.

  Se si ha sempre una frequenza di 60 batt/min.

  Se il pacemaker sta rilasciando lo stimolo, non può contemporaneamente svolgere l’attività di sensing (rettangolino rosso). È presente, inoltre, un periodo refrattario (blanking, rettangolo verde) in cui non svolge nessuna azione, necessario per passare dal circuito di stimolazione a quello di sensing.

  Terminato il periodo refrattario programmato se il cuore batte in modo autonomo col

  il dispositivo capisce di non dover agire e azzera il proprio timing. Dal nuovo battito