Optimização de Desfibriladores

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T RABAJO DE GRADO 
 
 
 para obtener título profesional 
 
 
TECNÓLOGO MECATRÓNICO 
 
 
PRESENTA 
 
 
 
 
 
DIRECTOR 
 
 
 
 
 
 
 
2023
U N I VE R SI DAD T E CN O LO G I CA D E PER E IR A 
FACULTAD DE TECNOLOGÍA 
PROGRAMA DE INGENIERIA MECATRÓNICA-CICLO TECNOLOGÍA 
DOCUMENTO DE TRABAJO DE GRADO 
Optimización de los dispositivos de desfibrilación 
mediante procedimientos basados en 
instrucciones y enfoque mecatrónico 
Juan Daniel Salinas González 
Jorge Luis Roldan Restrepo 
ING. MARIA ELENA REYES 
PEREIRA, NOVIEMBRE 
ESTE TRABAJO DE GRADO DEBE SER CITADA COMO: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Juan Daniel Salinas González, Jorge Luis roldan retrepo (2023). Optimización de 
los dispositivos de desfibrilación mediante procedimientos basados en 
instrucciones y enfoques multidisciplinarios [Universidad Tecnológica de Pereira.]. 
Repositorio. 
RESUMEN 
Este estudio se centra en mejorar la eficiencia de desfibriladores, elementos 
esenciales en la atención médica de emergencia para revertir arritmias cardíacas 
potencialmente mortales. Es esencial garantizar que estos dispositivos estén en 
condiciones óptimas, ya que el uso de un desfibrilador defectuoso puede resultar en 
lesiones graves o incluso ser fatales. 
El objetivo principal fue Describir, el proceso óptimo de calibración para equipos 
biomédicos, centrándose en desfibriladores, con el fin de asegurar su funcionamiento 
preciso y eficiente, contribuyendo a mejorar su confiabilidad y seguridad en entornos 
médicos. Esto busca garantizar su funcionamiento preciso y eficiente, contribuyendo a 
mejorar su confiabilidad y seguridad en entornos médicos. La metodología se basa en un 
enfoque deductivo, partiendo de una teoría existente y formulando hipótesis que se 
pondrán a prueba en la práctica, a traves de un estudio en desarrollo experimental con 
énfasis en la fase exploratoria. 
El estudio adopta un enfoque multidisciplinario, integrando la experiencia de 
profesionales en cardiología, mecatrónica y tecnología médica. La metodología emplea 
un enfoque cualitativo y descriptivo, respaldado por un análisis deductivo. La recolección 
de datos se llevó a cabo mediante una revisión exhaustiva de literatura académica, 
manuales de desfibriladores, pautas de mantenimiento preventivo y documentos 
relacionados con la gestión de desfibriladores en entornos médicos. 
A través de la colaboración interdisciplinaria y la aplicación de tecnologías 
modernas, se busca avanzar en la atención médica de emergencia y mejorar las tasas 
de supervivencia en casos de paro cardíaco. Las conclusiones resaltan la importancia de 
mantener la precisión y confiabilidad de los desfibriladores en entornos médicos. 
Palabras clave: desfibrilación, mecatrónica, enfoque multidisciplinario, cardiología. 
 
 
ABSTRACT 
 
This study focuses on improving the efficiency of defibrillators, essential elements in 
emergency medical care to reverse life-threatening cardiac arrhythmias. It is essential to 
ensure that these devices are in optimal condition, as the use of a faulty defibrillator can 
result in serious injuries or even be fatal. 
The main objective was to determine an optimal calibration process for biomedical 
equipment, focusing on defibrillators, in order to ensure its precise and efficient operation, 
contributing to improving its reliability and safety in medical environments. This seeks to 
guarantee its precise and efficient operation, contributing to improving its reliability and 
safety in medical environments. The methodology is based on a deductive approach, 
starting from an existing theory and formulating hypotheses that will be tested in practice, 
through a study in experimental development with emphasis on the exploratory phase. 
The study adopts a multidisciplinary approach, integrating the expertise of 
professionals in cardiology, mechatronics and medical technology. The methodology uses 
a qualitative and descriptive approach, supported by deductive analysis. Data collection 
was conducted through a comprehensive review of academic literature, defibrillator 
manuals, preventive maintenance guidelines, and documents related to defibrillator 
management in medical settings. 
Through interdisciplinary collaboration and the application of modern technologies, 
we seek to advance emergency medical care and improve survival rates in cases of 
cardiac arrest. The findings highlight the importance of maintaining the accuracy and 
reliability of defibrillators in medical settings. 
Keywords: defibrillation, mechatronics, multidisciplinary approach, cardiology
Agradecimientos 
Quiero expresar nuestro profundo agradecimiento a todas las personas que 
contribuyeron de manera significativa a la realización de esta tesis. Sus apoyos, consejos 
y estímulo fueron fundamentales en este viaje académico. 
En primer lugar, quiero agradecer a mi asesora, Ingeniera M.Sc. Maria Elena Leyes, 
por su orientación experta, paciencia y dedicación a lo largo de este proceso. Sus valiosos 
comentarios y sugerencias han enriquecido enormemente mi trabajo. 
Agradecemos a nuestras familias por su constante apoyo y comprensión. Sin su 
respaldo inquebrantable, esta tesis no habría sido posible. 
Agradecemos a nuestros amigos y compañeros de clase por sus debates y 
discusiones enriquecedoras, que contribuyeron al desarrollo de mis ideas y perspectivas. 
También deseamos extender nuestro agradecimiento a la Universidad Tecnológica 
de Pereira, que proporcionó el entorno y los recursos necesarios para llevar a cabo esta 
investigación. 
Por último, agradecemos a todas las personas que participaron en este estudio, ya 
que, sin su colaboración y aportes, este trabajo no habría sido completo. 
Gracias a todos por ser parte de este viaje académico. 
Juan Daniel 
 
 
 
Dedicatorias 
 
 Dedicamos este logro a nuestros padres, Carlos Alberto Salinas (QPD), Gloria 
Sulay González, Gonzalo Roldan Garaviño, Lina Mercedes Restrepo Peláez cuyo amor, 
apoyo inquebrantable y sacrificio hicieron posible que llegara hasta aquí. Gracias por ser 
mi fuente de inspiración y por creer en mí incluso cuando yo dudaba de mí mismo. 
A mi querida esposa Angelica Maria, quien ha estado a mi lado en cada etapa de 
este viaje y ha sido mi mayor soporte emocional. Tu paciencia y amor incondicional son 
invaluables para mí. 
A nuestros amigos y seres queridos, por su ánimo constante, su aliento y sus 
sonrisas que iluminaron los días más difíciles. 
A nuestros compañeros de estudios y profesores, Maria Elena Leyes, por compartir 
su conocimiento y amistad a lo largo de esta travesía académica. 
Finalmente, dedicamos este logro a nosotros mismos, [Juan Daniel y Jorge Roldan], 
como recordatorio de que la dedicación y el esfuerzo constante pueden llevar a la 
realización de los sueños. Este logro es un testimonio de lo que se puede lograr con 
perseverancia y pasión. 
 
Juan Daniel y Roldan
 
 
 
Índice general 
INTRODUCCIÓN i 
CAPÍTULO 1 Protocolo de investigación 2 
Línea de investigación de programa de Ingeniería Mecatrónica 2 
Planteamiento del problema 2 
Justificación 2 
Profundidad del estudio 2 
Pregunta de investigación 3 
Hipótesis 3 
Objetivo general 3 
Objetivos específicos 3 
Alcances y limitaciones 3 
CAPÍTULO 2 Fundamento teórico 4 
Estado del arte 4 
Marco teórico 4 
Marco conceptual 4 
Operacionalización 4 
CAPÍTULO 3 Marco metodológico 5 
Matriz de congruencia 5 
 
 
Método racional de análisis 5 
Profundidad 5 
Diseño metodológico 5 
Enfoque de recolección de datos 5 
Procedimientos de instrumentación 5 
Determinaciónde la muestra 6 
Trabajo de campo 6 
RESULTADOS 7 
CONCLUSIONES 8 
RECOMENDACIONES 9 
REFERENCIAS 10 
OTRAS FUENTES CONSULTADAS 11 
ANEXOS 12 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
LISTA DE TABLAS 
 
Tabla 1 Operacionalización ........................................................................................... 27 
Tabla 2 Matriz de Congruencia ..................................................................................... 28 
Tabla 3 Valores de carga en el equipo de funcionamiento ........................................... 36 
Tabla 4 Relación de muertes en Colombia ................................................................... 37 
Tabla 5 Taza de éxito en tiempo de reacción................................................................ 37 
Tabla 6 cantidad de descargas o desfibrilaciones ......................................................... 38 
Tabla 7 Referencia de duración de la carga de desfibriladores .................................... 38 
Tabla 8 Valores para realizar la desfibrilación en adultos ............................................. 38 
 
 
 
 
 
 
 
 
INTRODUCCIÓN 
Este estudio, mediante revisión documental, busca determinar un proceso óptimo 
de calibración para desfibriladores, integrando principios mecatrónicos. El objetivo es 
asegurar su funcionamiento eficiente, contribuyendo a mejorar la confiabilidad y 
seguridad en entornos médicos. La revisión documental aborda la eficacia global de estos 
dispositivos en situaciones críticas, avanzando en la calidad de la atención médica y la 
seguridad de los pacientes mediante la aplicación de conceptos de mecatrónica. De igual 
forma se busca abordar un problema de gran importancia, el cual afecta a la sociedad 
globalmente: la eficacia de los dispositivos de desfibrilación en situaciones de paro y 
arritmias cardíacos. Hay que señalar que las afecciones cardíacas, desafortunadamente, 
no conocen fronteras ni límites temporales. En cualquier parte del mundo, en cualquier 
año, la atención de emergencia sigue siendo fundamental en la atención médica, y la 
desfibrilación oportuna es un pilar crucial para revertir arritmias potencialmente mortales, 
siendo este un problema de primera magnitud para la salud pública. Es importante 
destacar que el 80% de las muertes repentinas se deben a enfermedad coronaria, en la 
población adulta, el 90% experimenta inicialmente fibrilación ventricular, la cual puede 
revertirse en un 90% de los casos si la desfibrilación se realiza dentro del primer minuto. 
No obstante, por cada minuto de demora en la aplicación de la desfibrilación, las 
probabilidades de supervivencia se reducen entre un 7% y un 10% Perales, N, et a 
(2003); es pertinente mencionar que las enfermedades cardiovasculares representan la 
principal causa de mortalidad en naciones en desarrollo, según (Fernández, E; 
Mayaguari, A; López, J; Roldán, J;, 2021) las estimaciones de la Organización Mundial 
de la Salud (OMS). En el año 2015, 17.7 millones de personas perdieron la vida debido 
a estas afecciones. Dentro de este número, 7.4 millones fallecieron a causa de 
cardiopatía coronaria, mientras que 6.7 millones murieron a consecuencia de accidentes 
cerebrovasculares. Se proyecta que para el año 2030, la cifra de defunciones 
relacionadas con cardiopatías y accidentes cerebrovasculares alcance los 23.6 millones. 
En el contexto de la atención médica de emergencia, los dispositivos de 
desfibrilación son fundamentales para el manejo de paradas cardíacas fuera del entorno 
 
 
hospitalario. teniendo en cuenta información citada por Perales (2003), quien menciona 
que el 80% de las muertes súbitas se debe a enfermedad coronaria1. En adultos, el 90% 
experimenta inicialmente fibrilación ventricular, la cual puede revertirse en un 90% de los 
casos mediante desfibrilación en el primer minuto. Sin embargo, por cada minuto de 
retraso en la aplicación de este procedimiento, las posibilidades de supervivencia 
disminuyen entre un 7% y un 10%. Países como España, en los últimos 10 años, la 
implementación de servicios de emergencia ha sido un avance significativo en el 
tratamiento de paradas cardíacas fuera del hospital. Se ha pasado de una ausencia total 
a la situación actual, donde se estima que se atienden alrededor de 9.500 paradas 
cardíacas cada año, lo que previene entre 811 y 960 muertes prematuras, frente a estos 
hallazgos, las sociedades científicas a nivel internacional han sugerido nuevas 
estrategias de atención orientadas a reducir los tiempos de respuesta, buscando 
optimizar la cadena de socorro y dar prioridad a la desfibrilación temprana. 
El enfoque multidisciplinario de este documento es un testimonio de la complejidad 
del problema, requiere la convergencia de la experiencia en cardiología, la destreza en 
mecatrónica y el conocimiento en tecnología médica. La solución que se plantea es la 
optimización de los procedimientos y algoritmos utilizados en los dispositivos de 
desfibrilación, así como la mejora de las instrucciones proporcionadas a los socorristas y 
profesionales de la salud. La premisa subyacente es que una respuesta rápida y precisa 
en momentos críticos puede ser lograda mediante una integración más efectiva de estos 
aspectos. De ahí, que la relevancia de este problema se ha reflejado a lo largo de 
décadas de investigación y avances tecnológicos en el campo de la atención médica de 
emergencia. Los antecedentes indican que la desfibrilación ha experimentado mejoras 
notables a lo largo del tiempo, desde los primeros desfibriladores manuales hasta las 
sofisticadas unidades automáticas actuales, tal es el caso del Desfibrilador Automático 
Implantable (DAI) El DAI-SC, siendo esta una terapia alternativa al DAI endovenoso y 
puede ser considerado de primera elección en aquellos casos que no requieran de 
estimulación ventricular, incluyendo pacientes pediátricos. Pueden ocurrir 
complicaciones cutáneas, pero no representan una amenaza como las complicaciones 
venosas de los DAI convencionales (Márquez, y otros, 2023). 
 
 
CAPÍTULO 1 Protocolo de investigación 
Este capítulo presenta el marco metodológico que guió esta investigación, enunciando 
detalladamente el protocolo de exploración que fue diseñado para abordar el problema 
central y lograr los objetivos establecidos. De igual forma se investigaron los métodos y 
técnicas que permitieron recopilar, analizar y evaluar datos, así como la justificación 
detrás de cada elección. Este protocolo es el cimiento sólido sobre el cual se construyeron 
los hallazgos y conclusiones contribuyendo asi al conocimiento en el campo de la 
atención médica de emergencia y, en particular, a la optimización de los dispositivos de 
desfibrilación. 
Línea de investigación de programa de Ingeniería Mecatrónica 
 
La automatización: 
La línea de investigación de este trabajo se enfoca en la automatización, abordando 
el diseño y optimización de sistemas para realizar mantenimiento mediante 
procedimientos basados en instrucciones y enfoques multidisciplinarios, de manera 
autónoma. De ahí que la mecatrónica y la calibración de desfibriladores, la 
automatización se destaca como clave para mejorar la eficacia de estos dispositivos 
biomédicos. 
Planteamiento del problema 
 En el contexto de la atención médica de emergencia, la desfibrilación ventricular es 
un procedimiento básico para una adecuada reanimación cardiopulmocerebral, pero sus 
principios no son comúnmente abordados en la literatura, Barco, et al (2018)., de ahí que 
los dispositivos de desfibrilación son fundamentales para el manejo de paradas cardíacas 
fuera del entorno hospitalario. A pesar de los avances científicos para el manejo de estos 
eventos de cardiología, la mejora continua de la eficiencia y efectividad de los dispositivos 
de desfibrilación se ha convertido en una necesidad apremiante. En situaciones de paro 
cardíaco, cada minuto es crucial, y la respuestainmediata y precisa de estos dispositivos 
 
 
resulta fundamental para incrementar las tasas de supervivencia. La ineficacia en este 
proceso puede acarrear consecuencias lamentables, tanto en términos de pérdida de 
vidas humanas como en la calidad de la atención médica. Las estadísticas indican que 
anualmente se atienden 9.500 casos de paro cardíaco, evitándose entre 811 y 960 
muertes prematuras. Además, según la American Heart Association, las enfermedades 
cardiovasculares siguen siendo la causa número uno de muerte en Estados Unidos, con 
874,613 muertes en 2019 (O.M.S., 2020). 
La Organización Mundial de la Salud también publica estadísticas sobre enfermedades 
cardiovasculares, y calcula que en 2015 murieron 17,7 millones de personas por 
enfermedades cardiovasculares, lo que representa un 31% de todas las muertes 
registradas en el mundo (O.M.S., 2020). 
Es de anotar que las enfermedades cardiovasculares son una de las principales causas 
de defunción en el mundo y, según estimaciones, se cobran 17.9 millones de vidas cada 
año. (O.M.S, 2017). La incidencia media mundial de paro cardíaco fuera del hospital es 
de 55 adultos por cada 100.000 personas año, siendo menor en Asia (52,5) en 
comparación con Europa (86,4), América del Norte (98,1) y Austria (112,9). Además, en 
Estados Unidos, cada año mueren 347.000 adultos por enfermedad cardiovascular fuera 
del hospital, siendo el paro cardíaco súbito la causa más frecuente. De estos casos, el 
60% es atendido por personal de servicios médicos de emergencia y el 23% presenta un 
ritmo de fibrilación ventricular, taquicardia ventricular o sintomatología objeto de 
aplicación de descargas eléctricas con un desfibrilador externo automático (Osorio, y 
otros, 2019). 
Las enfermedades cardiovasculares siguen siendo la primera causa de muerte en el 
mundo y Colombia no es la excepción (Bayer, 2020). Según el Ministerio de Salud y 
Protección Social, la enfermedad isquémica cardiaca, el accidente cerebro vascular, la 
diabetes y la enfermedad hipertensiva ocupan los puestos 1°, 3°, 8° y 9° dentro de las 
diez principales causas de mortalidad en Colombia (Minsalud, 2023). Además, el país 
registró un aumento del 35% en las muertes por enfermedades cardiovasculares en 2022, 
en comparación con 2021. De igual forma, en 2019, de las 242.609 muertes registradas, 
38.475 correspondieron a enfermedades isquémicas del corazón y 15.543 a 
 
 
enfermedades cerebrovasculares. En cuanto a la incidencia media mundial de paro 
cardíaco fuera del hospital, (Bayer, 2020). informan que es de 55 adultos por cada 
100.000 personas por año. En entornos médicos, la precisión de los desfibriladores es 
fundamental para garantizar una atención adecuada a los pacientes. La principal causa 
de muertes súbitas en adultos es la fibrilación ventricular, siendo la desfibrilación su 
método de tratamiento. La supervivencia está directamente relacionada con el tiempo 
transcurrido desde el inicio de esta arritmia hasta la administración del primer choque. 
Las pruebas clínicas y científicas respaldan la idea de que la desfibrilación temprana, 
integrada en la cadena de supervivencia, representa la intervención sanitaria más 
apropiada para abordar este serio problema de salud pública (Perales, N, et al, 2003) 
De igual forma, estos dispositivos, conocidos como desfibriladores, ofrecen descargas 
eléctricas de diversas formas e intensidades, con electrodos ubicados en distintas 
posiciones sobre el paciente. De ahí, que la importancia de este equipo ha aumentado 
en las últimas décadas, considerándose una medida vital de apoyo durante la 
reanimación cardiopulmonar (RCPC). Sin embargo, la complejidad mecatrónica de estos 
dispositivos, que combina elementos de mecánica, electrónica y sistemas de control, 
destaca la necesidad urgente de un proceso de calibración adaptado, teniendo en cuenta 
que la falta de un método específico para la calibración que considere esta complejidad 
puede comprometer su rendimiento en situaciones críticas, impactando la eficacia de la 
atención médica de emergencia y la seguridad de los pacientes. (Barco, et al; 2018). 
Justificación 
Este estudio se sitúa en el ámbito dinámico de la mecatrónica aplicado a la bioingeniería, 
áreas que se encuentran en constante desarrollo con un potencial demostrado para 
transformar la atención médica (Méndez y otros, 2019). La mejora de los procesos 
clínicos y hospitalarios emerge como un objetivo esencial para elevar la calidad del 
cuidado brindado a los pacientes. En este contexto, los desfibriladores han revolucionado 
el tratamiento de enfermedades cardíacas, extendiendo su uso incluso a la población 
mayor de 70 años (Méndez y otros, 2019). La tesis aborda este desafío teórico al 
proponer enfoques basados en instrucciones y multidisciplinarios para perfeccionar la 
 
 
precisión de los desfibriladores, llenando así un vacío de conocimiento en el ámbito de la 
mecatrónica y la bioingeniería. 
Desde el Punto de Vista Práctico: 
Desde el punto de vista práctico, esta investigación propone soluciones prácticas 
mediante procedimientos detallados para mejorar la disponibilidad y precisión de los 
desfibriladores, al mismo tiempo que optimiza los tiempos de mantenimiento preventivo. 
Este enfoque, enriquecido por la integración de principios mecatrónicos, tiene el potencial 
de salvar vidas y mejorar la atención de emergencia. Contribuyendo así a una sociedad 
más segura y a una mejor calidad de vida para la población, mediante la aplicación de 
tecnologías de la información en conjunto con otras disciplinas profesionales 
especialmente la Ingeniería Mecatrónica (Vitón, Ceballos, Rodriguez, Lazo, & Pérez, 
2019). 
Teniendo en cuenta la importancia crucial de los desfibriladores en emergencias 
cardíacas, la precisión de estos dispositivos resulta fundamental para decisiones médicas 
efectivas. 
Desde el Punto de Vista del Área de Conocimiento: 
Desde la perspectiva de la historia de la mecatrónica, este documento rastrea el uso de 
tecnologías mecánicas y electrónicas, como máquinas automáticas, robots y cámaras, 
que se remonta a la mitad del siglo pasado. Esta revisión documental ofrece una visión 
innovadora para abordar los desafíos técnicos de los desfibriladores, resaltando la 
importancia de procedimientos basados en instrucciones para optimizar su rendimiento. 
La colaboración multidisciplinaria entre ingenieros mecatrónicos, técnicos, médicos y 
profesionales de la salud se destaca como clave para impulsar mejoras continuas en 
estos dispositivos. 
Desde el Punto de Vista Metodológico: 
esta revisión documental se fundamenta en una exhaustiva revisión de manuales 
de desfibriladores, proporcionando una base sólida para desarrollar procedimientos 
 
 
efectivos y basados en instrucciones. Esta metodología asegura la aplicación de 
enfoques prácticos para abordar los desafíos de mantenimiento y calibración de los 
desfibriladores. La exploración se respalda con métodos rigurosos, facilitando la 
implementación efectiva de soluciones propuestas para mejorar la precisión y 
confiabilidad de estos dispositivos en el ámbito clínico. Evidenciando que la tesis aborda 
críticamente un problema en la atención médica, contribuye al conocimiento teórico, 
ofreciendo soluciones prácticas, enriqueciendo el campo de la mecatrónica, y se apoya 
en una metodología robusta, con impacto positivo en la sociedad, la política y la economía 
al mejorar la seguridad de los pacientes y reducir los costos asociados con tratamientos 
prolongados y hospitalizaciones. 
Profundidad del estudio 
Este estudio, en desarrollo experimental y con énfasis en la fase exploratoria, se 
destaca por explorar y comprender problemas complejos relacionados con la precisión y 
confiabilidad de los desfibriladores en entornos médicos. La tesis tiene como objetivo 
identificar enfoques innovadores y soluciones prácticas para mejorarla disponibilidad y 
precisión de estos dispositivos, así como maximizar los tiempos de mantenimiento 
preventivo. Al ser de naturaleza exploratoria, la investigación busca generar nuevo 
conocimiento teórico y práctico para abordar un problema real en el ámbito de la 
mecatrónica. La profundidad del estudio se refiere a la contribución de conocimiento 
inédito, llenando un vacío en la optimización de desfibriladores (Gómez, 2021; Rodríguez 
et al., 2019). 
Pregunta de investigación 
¿Cuál es el proceso óptimo para la calibración de desfibriladores, desde una 
perspectiva mecatrónica, asegurando un funcionamiento exacto y eficiente, 
contribuyendo a mejorar la confiabilidad y seguridad de estos dispositivos en entornos 
médicos? 
 
 
 
Hipótesis 
Hipótesis Principal: 
La implementación de procedimientos basados en instrucciones y enfoques 
multidisciplinarios, con especial énfasis en la mecatrónica, en la gestión de 
desfibriladores en entornos médicos resultará en mejoras esenciales en la precisión y 
confiabilidad de estos dispositivos. Este avance se espera que contribuya a una atención 
médica más eficaz y segura durante situaciones de emergencia cardíaca, respaldado por 
investigaciones anteriores. 
Hipótesis Secundarias: 
1. La colaboración multidisciplinaria entre técnicos, ingenieros mecatrónicos, 
médicos y profesionales de la salud se traducirá en una mejoría significativa 
de la precisión de los desfibriladores. 
2. La consulta de procedimientos basados en instrucciones aumentará la 
disponibilidad de desfibriladores, reduciendo el tiempo de inactividad debido 
al mantenimiento preventivo. 
3. La optimización de la exactitud y confiabilidad de los desfibriladores en 
entornos médicos tendrá un impacto positivo en la atención de emergencia, 
mejorando los resultados clínicos y reduciendo los costos asociados con 
tratamientos médicos prolongados y hospitalizaciones. 
 
 
 
 
 
 
 
Objetivo general 
Describir, el proceso óptimo de calibración de desfibriladores, desde una 
perspectiva mecatrónica, con el fin de asegurar un funcionamiento exacto y 
eficiente, contribuyendo a mejorar la confiabilidad y seguridad de estos 
dispositivos en entornos médicos. 
Objetivos específicos 
● Realizar una revisión documental especializada y estudios previos, con el fin 
de identificar las variables mecatrónicas que inciden en la exactitud y 
eficiencia de los desfibriladores en entornos médicos. 
● Mencionar los principios mecatrónicos identificados en la literatura 
especializada y estudios previos que permitan desarrollar un procedimiento 
de calibración exacto y eficiente, adaptado a equipos biomédicos, con un 
enfoque concreto en desfibriladores. 
● Analizar algunos estudios documentales y revisión de la literatura, con el fin 
de evaluar el impacto potencial de la implementación del procedimiento de 
calibración mecatrónica en la confiabilidad y seguridad de los desfibriladores 
en entornos médicos. 
Alcances y limitaciones 
Alcances: 
Este estudio tiene como objetivo ampliar el conocimiento en mecatrónica, así como 
lograr una optimización de los dispositivos de desfibrilación en entornos médicos. Se 
propone describir el proceso basados en instrucciones y enfoques multidisciplinarios para 
optimizar la precisión y confiabilidad de estos dispositivos, evaluando la exactitud y 
eficiencia en situaciones médicas reales. El alcance de este documento abarca el diseño, 
desarrollo e implementación de soluciones prácticas destinadas a mejorar la atención 
médica en casos de emergencia cardíaca. 
 
 
Limitaciones: 
● Limitaciones de tiempo: La investigación se llevará a cabo en un período 
limitado, lo que podría afectar la profundidad y la extensión de los resultados 
La implementación de los procedimientos y la recopilación de datos solo se 
puede dar a traves de análisis documental. 
● Limitaciones de recursos: La disponibilidad de recursos, tanto tecnológicos 
como financieros, será un factor restrictivo significativo en el alcance de la 
investigación. Influyendo en la cantidad de pruebas y experimentos 
realizables. 
● Limitaciones de información: La investigación dependerá de la disponibilidad 
de información y datos relacionados con la gestión de desfibriladores en 
entornos médicos, concretamente con la mecatrónica, la falta de acceso a 
información específica podría ser una limitación en el análisis y la evaluación 
de resultados. 
 
 
 
 
CAPÍTULO 2 Fundamento teórico 
Este capítulo se sumerge en el fundamento teórico de la exploración, centrándose en la 
desfibrilación como procedimiento vital para tratar la fibrilación ventricular. Con la 
optimización de los desfibriladores a través de enfoques multidisciplinarios y 
procedimientos, respaldados por un fundamento teórico que abarca el estado del arte, el 
marco teórico y conceptual, con especial atención a los principios mecatrónicos. La 
revisión del estado del arte aborda los avances más recientes en desfibrilación, mientras 
que el marco teórico se sumerge en las teorías fundamentales. El marco conceptual 
ofrece una representación visual de la interrelación entre conceptos y teorías entre otras. 
Estado del arte 
La incorporación de la mecatrónica en el ámbito de la medicina se remonta al siglo 
pasado. La creación de sistemas bioelectromecánicos en escalas que abarcan desde lo 
macroscópico hasta lo nanométrico ha transformado de manera significativa el panorama 
de los equipos y dispositivos médicos. Asi mismo, la aplicación de la mecatrónica en el 
ámbito médico ha generado avances significativos, dando lugar a la creación de 
dispositivos innovadores que mejoran la calidad de vida tanto de pacientes como de 
profesionales de la salud. La rehabilitación de pacientes ha destacado como una de las 
áreas más prometedoras en este contexto. Aunque la cirugía robótica y otras tecnologías 
avanzadas ofrecen nuevas perspectivas en procedimientos quirúrgicos, el alto costo de 
los asistentes quirúrgicos de gran escala ha limitado su adopción, especialmente en 
países en desarrollo, donde muchos profesionales y pacientes aún optan por enfoques 
tradicionales (Larrondo, Cervantes, & Sánchez, 2018). 
De otro lado, es importante mencionar el mantenimiento y la calibración de los 
desfibriladores es un tema relativamente reciente, ya que los desfibriladores externos 
automáticos (DEA) portátiles, que son los más comunes en la actualidad, se han utilizado 
solo desde la década de 1990. En los primeros días de los desfibriladores, los dispositivos 
se usaban principalmente en hospitales y en manos de médicos y personal de 
emergencia capacitados. En la actualidad, los estándares de mantenimiento y calibración 
 
 
de desfibriladores están establecidos por organizaciones de estandarización, como la 
Asociación para el Avance de la Instrumentación Médica (AAMI), la Comisión 
Electrotécnica Internacional (IEC) y la administración de alimentos y medicamentos de 
los Estados Unidos (FDA), siendo este un procedimiento obligatorio por Ley, ya que un 
manteamiento periódico permite funcionar correctamente (Antonino, 2022). 
Marco de referencia: 
Marco histórico: 
El uso de la electricidad en la medicina tiene una larga historia que se remonta al siglo 
XVIII, cuando Luigi Galvani demostró que la electricidad puede hacer que los músculos 
se contraigan. A principios del siglo XX, la electrocardiografía comenzó a ser utilizada en 
la medicina para el diagnóstico de enfermedades cardíacas. Sin embargo, el uso de la 
electricidad para corregir las arritmias cardíacas no se convirtió en una técnica común 
hasta la década de 1950. En 1956, Claude Beck realizó el primer intento de desfibrilación 
externa utilizando electrodos externos en un paciente humano. En 1960, la primera 
versión del desfibrilador externo automático (DEA) fue desarrollada por Frank Pantridge, 
un médico de emergencias en Irlanda del Norte. El primerdesfibrilador implantable fue 
desarrollado por Michel Mirowski en la década de 1970 y ha sido utilizado en pacientes 
con alto riesgo de muerte súbita cardíaca. En la década de 1990, los desfibriladores 
externos automáticos se volvieron cada vez más comunes en los aviones, estadios y 
otros lugares públicos. En 2002, la Food and Drug Administration (FDA) de los Estados 
Unidos aprobó el uso de DEA por personal no especializado. Esto permitió que el público 
en general pudiera usar DEA en situaciones de emergencia médica. En la actualidad, la 
tecnología de desfibrilación ha seguido avanzando, con dispositivos más pequeños, más 
fáciles de usar y más precisos. También se están desarrollando tecnologías de 
desfibrilación sin cables que utilizan parches adhesivos en lugar de electrodos externos, 
lo que podría hacer que los desfibriladores sean aún más portátiles y fáciles de usar en 
situaciones de emergencia médica. En resumen, la historia de la desfibrilación ha sido 
una historia de avances constantes en la tecnología médica que han salvado 
innumerables vidas. 
 
 
Marco contextual: 
Pereira, Risaralda, Universidad Tecnológica de Pereira, programa de Ingeniería 
Mecatrónica. 
Marco teórico-conceptual: 
El sistema mecatrónico automático para el desfibrilador es un dispositivo que integra los 
principios de la mecánica, la electrónica y la informática para permitir la detección y 
tratamiento de arritmias cardíacas. Su desarrollo requiere un profundo conocimiento de 
la electrofisiología cardíaca y las técnicas de monitorización de la actividad eléctrica del 
corazón, así como consideraciones mecánicas y de interacción con el cuerpo humano. 
Uno de los componentes fundamentales del sistema es el algoritmo de detección de 
arritmias, el cual debe identificar con precisión y rapidez las arritmias ventriculares 
potencialmente mortales, como la fibrilación ventricular y la taquicardia ventricular sin 
pulso. Además, debe distinguir entre ritmos cardiacos normales y otras arritmias menos 
graves, como la taquicardia sinusal o la bradicardia. El circuito eléctrico encargado de 
generar y suministrar la energía necesaria para la descarga eléctrica también es crucial. 
Debe ser capaz de producir una onda de corriente eléctrica de alta energía y baja 
duración para minimizar los efectos secundarios y maximizar la eficacia de la 
desfibrilación. Además, debe garantizar la seguridad del paciente y de los operadores, 
evitando descargas eléctricas accidentales o riesgos de electrocución. El diseño 
mecánico del dispositivo también es importante. Debe ser compacto, ligero y fácil de 
transportar, además de resistente a condiciones adversas como la humedad y las 
temperaturas extremas. Asimismo, debe permitir un acceso sencillo a los componentes 
para su mantenimiento y reparación. El desarrollo del sistema mecatrónico automático 
para el desfibrilador requiere un enfoque interdisciplinario que involucre conceptos de 
ingeniería mecánica, eléctrica y de software, así como conocimientos en electrofisiología 
y medicina cardíaca. La implementación exitosa depende de la correcta aplicación de 
estas teorías y una revisión bibliográfica rigurosa para garantizar la calidad del proyecto. 
En conclusión, el desfibrilador es un dispositivo médico crucial para el tratamiento de 
arritmias cardíacas potencialmente mortales. Su funcionamiento se basa en el uso de 
corriente eléctrica para interrumpir la actividad eléctrica anormal y restaurar el ritmo 
 
 
cardíaco normal. El mantenimiento mecatrónico de estos equipos es esencial para 
asegurar su fiabilidad y funcionamiento adecuado en situaciones de emergencia médica. 
Además, la comparación de variables biomédicas y el estudio del sistema mecatrónico 
automático en comparación con dispositivos de desfibrilación básicos son aspectos 
relevantes para mejorar la calidad de atención en emergencias cardíacas. 
Marco teórico 
Desfibrilación: 
La desfibrilación, en el contexto de la investigación, se refiere al proceso de administrar 
descargas eléctricas controladas para restaurar el ritmo cardíaco normal en situaciones 
de emergencia, especialmente durante paros cardíacos. Se explorará la evolución 
histórica de esta técnica, desde los primeros intentos hasta el desarrollo de 
desfibriladores portátiles automáticos, destacando los avances tecnológicos y su impacto 
en la accesibilidad y eficacia de la desfibrilación. 
Los desfibriladores son dispositivos médicos diseñados para tratar trastornos del ritmo 
cardíaco, mediante la aplicación de una corriente eléctrica controlada que interrumpe la 
actividad eléctrica anormal del corazón, permitiendo que este recupere su ritmo normal. 
El mantenimiento y la calibración de los desfibriladores son procesos importantes para 
asegurar su funcionamiento correcto y eficaz. El mantenimiento incluye actividades 
regulares de limpieza y revisión, para identificar y solucionar problemas de manera 
oportuna, mientras que la calibración implica ajustar los parámetros del dispositivo para 
garantizar su precisión y eficacia en el tratamiento. La falta de mantenimiento y 
calibración adecuados puede provocar mal funcionamiento del desfibrilador, lo que puede 
tener consecuencias graves para los pacientes en situaciones de emergencia. Por lo 
tanto, es esencial contar con un plan de mantenimiento y calibración adecuado para 
garantizar que los desfibriladores estén siempre en óptimas condiciones de 
funcionamiento. 
 
 
 
Marco conceptual 
Mecatrónica 
La mecatrónica constituye una disciplina de la ingeniería orientada a fusionar la 
mecánica, la informática y la electrónica. Estas tres ramas ingenieriles buscan operar de 
manera sinérgica para emprender proyectos de innovación tecnológica que aborden las 
cada vez más exigentes demandas en diversas áreas, como, por ejemplo, en el ámbito 
de la salud (Chicaiza, Cholango, Lema, & Muñoz, 2023). 
Es importante mencionar lo que engloba la mecatrónica, esta disciplina que desde sus 
orígenes ha presentado dificultad para poder definirla, ya que su característica 
multidisciplinar, en la cual convergen varias disciplinas que sin perder su individualidad 
conviven en una sinergia que logra integrar lo referido a la mecánica, electrónica y la 
informática (Simbaña et al., 2022). 
Dispositivos Médicos: 
Los dispositivos médicos, centrales en la investigación, abarcan los desfibriladores y 
otras tecnologías relacionadas. Se examinará la evolución tecnológica, la miniaturización 
y conectividad, así como los desarrollos recientes en desfibriladores portátiles y 
wearables. La investigación se enfocará en cómo estos dispositivos han facilitado la 
desfibrilación en entornos multidisciplinarios y cómo los avances continuos pueden 
mejorar su rendimiento y mantenimiento. 
Procedimientos de Emergencia: 
Los procedimientos de emergencia se refieren a las acciones y protocolos seguidos 
durante situaciones críticas, específicamente en casos de paro cardíaco. Se analizarán 
los protocolos actuales y la efectividad de la aplicación de la desfibrilación en este 
contexto. Se prestará atención a la integración de tecnologías y algoritmos que guíen de 
manera efectiva la respuesta en situaciones de emergencia. 
Atención Multidisciplinaria: 
 
 
La atención multidisciplinaria se abordará como un enfoque integral que implica la 
colaboración entre diversos campos, como la ingeniería biomédica, la medicina de 
emergencia y la tecnología de la información. Se examinará cómo esta colaboración 
puede influir en el diseño de dispositivos médicos, en la mejora de protocolos de 
respuesta y en la capacitación de personal, destacando la importancia de una perspectiva 
conjunta para la optimización de la desfibrilación en entornos multidisciplinarios. 
 
Desfibrilador AED Plus de ZOLL Medical Corporation: 
Forma de onda: bifásica exponencial truncada 
Rango de energía: 1-200J (adultos) / 1-50J (pediátrico)Modo de operación: automático y semiautomático 
Dimensiones: 13,3 x 24,1 x 29,2 cm 
Peso: 3,1 kg (con batería y cartucho de electrodos) Pantalla LCD de alta resolución de 
7,5 cm 
Duración de la batería: 5 años en espera, 7 horas de uso continuo 
 
Desfibrilador LifePak CR Plus de Physio-Control: 
Forma de onda: bifásica exponencial truncada 
Rango de energía: 200J (adultos) / 50J (pediátrico) 
Modo de operación: semiautomático 
Dimensiones: 8,9 x 22,9 x 22,9 cm 
Peso: 2,0 kg (con batería y cartucho de electrodos) 
Pantalla LED de alta resolución de 7,6 cm 
Duración de la batería: 4 años en espera, 30 descargas o 210 minutos de uso continuo 
 
 
 
 
Desfibrilador Samaritan PAD 350P de HeartSine Technologies: 
Forma de onda: bifásica exponencial truncada 
Rango de energía: 150J (adultos) / 50J (pediátrico) 
Modo de operación: semiautomático 
Dimensiones: 20,3 x 18,4 x 4,6 cm 
Peso: 1,1 kg (con batería y cartucho de electrodos) 
Pantalla LCD de alta resolución de 7,6 cm 
Duración de la batería: 4 años en espera, 60 descargas o 6 horas de uso continuo 
La regulación y los estándares para determinar si un desfibrilador está en óptimas 
condiciones para ser utilizado y comercializado varían según el país. En general, la 
responsabilidad de establecer y hacer cumplir estas regulaciones recae en las 
autoridades sanitarias y los organismos reguladores correspondientes. En Estados 
Unidos, por ejemplo, la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA, por sus siglas 
en inglés) es la agencia encargada de regular los dispositivos médicos, incluyendo los 
desfibriladores. La FDA establece requisitos específicos para la seguridad y eficacia de 
estos dispositivos, así como para su diseño, fabricación, etiquetado y pruebas clínicas. 
Los fabricantes deben someter sus desfibriladores a procesos rigurosos de evaluación y 
obtener la aprobación o autorización de la FDA antes de poder comercializarlos en el 
país. En la Unión Europea, por su parte, los desfibriladores deben cumplir con los 
requisitos establecidos en la Directiva de Dispositivos Médicos (Medical Device 
Directive). Esta directiva establece los estándares de calidad y seguridad que los 
fabricantes deben seguir para obtener la certificación CE (Conformité Européene) y poder 
comercializar sus productos en los países miembros de la Unión Europea. Además, 
existen organismos notificados que llevan a cabo la evaluación y el control de la 
conformidad de los dispositivos. En otros países, las agencias regulatorias de salud y los 
organismos correspondientes también establecen requisitos y estándares similares para 
la comercialización y uso de desfibriladores. Por lo tanto, es fundamental que los 
fabricantes cumplan con estas regulaciones y obtengan las certificaciones y 
aprobaciones necesarias antes de poner sus dispositivos en el mercado. Es importante 
destacar que la seguridad y el cumplimiento de estándares de calidad son aspectos 
fundamentales para determinar si un desfibrilador está en óptimas condiciones para ser 
 
 
utilizado y comercializado, ya que se trata de un dispositivo médico que puede tener un 
impacto directo en la vida de los pacientes. 
Operacionalización 
Tabla 1 Operacionalización 
Operacionalización. (Describir, el proceso óptimo de calibración de desfibriladores, 
desde una perspectiva mecatrónica, con el fin de asegurar un funcionamiento exacto y 
eficiente, contribuyendo a mejorar la confiabilidad y seguridad de estos dispositivos en 
entornos médicos) 
Variable Dimensión Indicadores 
Seguridad 
 
 
Medidas de seguridad 
implementadas 
 
 
1. Evaluación 
2. Verificación 
3. retroalimentación 
 
Funcionamiento 
 
 
Eficiencia operativa 
 
 
1. medición de tiempo 
2. evaluación de 
rapidez 
3. cuantificación 
 
Exactitud 
 
 
 
Calibración precisa 
 
 
1.nivel de precisión 
2. Evaluación coherencia 
 
 
 
Confiabilidad 
 
 
 
Fiabilidad Post-Calibración 
 
 
 
1. Evaluación del 
rendimiento 
2. Frecuencia de fallas 
o errores 
 
Nota: se puede apreciar la operacionalización mediante la cual se describen las variables, 
dimensión e indicadores. 
 
 
 
 
 
CAPÍTULO 3 Marco metodológico 
El marco metodológico de esta investigación guía la recopilación, análisis y evaluación 
de datos que abordaron las preguntas de investigación. Se detallan los métodos, técnicas 
y herramientas que se emplearon, fundamentando la metodología en un enfoque 
cualitativo para un análisis detallado de la gestión de desfibriladores en entornos médicos. 
Se hizo una revisión exhaustiva de manuales y directrices de mantenimiento como 
herramientas de recopilación de datos. Este marco metodológico indica de manera 
rigurosa y flexible, adaptándose a las particularidades de la investigación que lograron 
alcanzar resultados significativos que contribuyen al conocimiento en este campo. 
Matriz de congruencia 
Tabla 2 Matriz de Congruencia 
MATRIZ DE CONGRUENCIA 
Pregunta de 
investigación 
Hipótesis Objetivo General 
Objetivos 
Específicos 
Variables 
estudiadas 
¿Cuál es el proceso 
óptimo para la 
calibración de 
desfibriladores, desde 
una perspectiva 
mecatrónica, 
asegurando un 
funcionamiento exacto y 
eficiente, contribuyendo 
a mejorar la confiabilidad 
y seguridad de estos 
dispositivos en entornos 
médicos? 
 H1: La colaboración 
multidisciplinaria entre 
técnicos, ingenieros 
mecatrónicos, médicos y 
profesionales de la salud 
se traducirá en una 
mejoría significativa de la 
precisión de los 
desfibriladores. 
Describir, el proceso 
óptimo de calibración 
de desfibriladores, 
desde una perspectiva 
mecatrónica, con el fin 
de asegurar un 
funcionamiento exacto 
y eficiente, 
contribuyendo a 
mejorar la confiabilidad 
y seguridad de estos 
dispositivos en 
entornos médicos 
Realizar una revisión 
documental 
especializada y 
estudios previos, con el 
fin de identificar las 
variables mecatrónicas 
que inciden en la 
exactitud y eficiencia de 
los desfibriladores en 
entornos médicos. 
 
 
 
 
1.Seguridad 
2. Funcionamiento 
3. Exactitud 
4. Confiabilidad 
 
 
 
H2: La consulta de 
procedimientos basados 
en instrucciones 
aumentará la 
disponibilidad de 
desfibriladores, 
reduciendo el tiempo de 
inactividad debido al 
mantenimiento preventivo 
 Mencionar los principios 
mecatrónicos 
identificados en la 
literatura especializada 
y estudios previos que 
permitan desarrollar un 
procedimiento de 
calibración exacto y 
eficiente, adaptado a 
equipos biomédicos, 
con un enfoque 
concreto en 
desfibriladores. 
 
 
 
 
1.Seguridad 
2. Funcionamiento 
3. Exactitud 
4. Confiabilidad 
 
 
 H3. La optimización de la 
exactitud y confiabilidad 
de los desfibriladores en 
 Analizar algunos 
estudios documentales 
y revisión de la 
 
 
1.Seguridad 
2. Funcionamiento 
3. Exactitud 
 
 
entornos médicos tendrá 
un impacto positivo en la 
atención de emergencia, 
mejorando los resultados 
clínicos y reduciendo los 
costos asociados con 
tratamientos médicos 
prolongados y 
hospitalizaciones 
literatura, con el fin de 
evaluar el impacto 
potencial de la 
implementación del 
procedimiento de 
calibración mecatrónica 
en la confiabilidad y 
seguridad de los 
desfibriladores en 
entornos médicos. 
4. Confiabilidad 
 
 
Nota: se puede apreciar la Matriz de Congruencia evidenciando resultados significativos 
relacionados con la pregunta de investigación, Hipótesis, Objetivos y Variables 
 
 
Método racional de análisis 
 
El método de análisis elegido para esta investigación es el enfoque deductivo. Esta 
elección se basa en la naturaleza del problema de investigación y en el objetivo de la 
misma. Teniendo en cuenta que el enfoque deductivo parte de una teoría o un marco 
conceptual existente y formula hipótesis específicas que se comprueban en la práctica a 
través de la recopilacióny el análisis de datos empíricos. En este caso, la investigación 
se centra en la gestión de desfibriladores en entornos médicos y busca evaluar el impacto 
de la implementación de procedimientos basados en instrucciones y la colaboración 
multidisciplinaria en la precisión y confiabilidad de estos dispositivos. 
El enfoque deductivo es apropiado para esta investigación debido a su capacidad 
para probar hipótesis específicas y evaluar la relación entre las variables estudiadas. 
Permite una estructura clara y lógica para la investigación, lo que es fundamental para 
responder a las preguntas de investigación planteadas. Además, este enfoque es 
coherente con la metodología científica y ha sido ampliamente utilizado en 
investigaciones relacionadas con la gestión de equipos médicos. Asi mismo este enfoque 
se basa en las características descritas por autores de metodología de investigación, 
como Popper y su énfasis en la falsabilidad de las hipótesis. A través de la deducción, se 
pueden formular hipótesis específicas que pueden ser refutadas o confirmadas mediante 
evidencia empírica, lo que contribuye a la construcción de conocimiento y a la solución 
de problemas prácticos en el ámbito de la gestión de desfibriladores en entornos médicos. 
 
 
 
 
Profundidad 
 Este estudio se sitúa en el nivel de análisis de la Taxonomía de Bloom, enfocándose 
en descomponer el problema de gestión de desfibriladores en entornos médicos y 
analizar sus componentes esenciales y relaciones entre variables. La investigación se 
propone determinar un proceso óptimo de calibración para equipos biomédicos, 
centrándose en desfibriladores, con el fin de asegurar su funcionamiento preciso y 
eficiente, contribuyendo a mejorar su confiabilidad y seguridad en entornos médicos. Para 
ello, se emplearán herramientas analíticas y técnicas específicas, incluyendo el análisis 
crítico de la literatura, manuales de equipos de desfibrilación y datos recopilados durante 
la investigación. Este enfoque analítico permitirá identificar patrones, tendencias y 
relaciones, arrojando luz sobre la efectividad de los procedimientos y la colaboración 
multidisciplinaria en la gestión de desfibriladores. La profundidad del estudio en este nivel 
es decisivo para lograr una comprensión completa de los factores que afectan la precisión 
y confiabilidad de los desfibriladores en entornos médicos. Se espera que este análisis 
riguroso contribuya al conocimiento en el campo y proporcione recomendaciones 
prácticas para mejorar la gestión de estos dispositivos en situaciones de emergencia 
cardíaca. 
 Diseño metodológico 
Método Racional: El método de análisis elegido para este estudio es el deductivo. 
Se parte de una teoría existente y se formula una hipótesis que se probará en la práctica. 
Este enfoque se selecciona debido a la necesidad de evaluar la aplicación de 
procedimientos basados en instrucciones en la gestión de desfibriladores en entornos 
médicos y su impacto en la precisión de estos dispositivos. 
Enfoque de Recolección de Datos: Para la recolección de datos, se implementará 
un enfoque mixto que combina métodos cualitativos y cuantitativos. La recopilación de 
datos cuantitativos se llevará a cabo mediante cuestionarios estructurados y mediciones 
de precisión de desfibriladores. Simultáneamente, se realizará una recopilación 
cualitativa mediante la revisión de literatura y documentos en línea, así como 
 
 
observaciones directas. Este enfoque integral proporcionará una evaluación completa de 
la colaboración multidisciplinaria en la gestión de desfibriladores. 
Profundidad del Estudio: El estudio se llevará a cabo en un nivel de análisis 
explicativo. Esto implica que se buscará identificar las causas y efectos de la 
implementación de procedimientos basados en instrucciones en la gestión de 
desfibriladores y cómo esto afecta la precisión de los dispositivos. Se utilizará un enfoque 
analítico para comprender en profundidad esta relación. 
. Tipo de Estudio: El presente estudio se enmarca en un enfoque analítico y 
descriptivo. Busca analizar en profundidad la gestión de desfibriladores en entornos 
médicos, centrándose en la implementación de procedimientos basados en instrucciones 
y la colaboración multidisciplinaria. Además, busca describir la relación entre estas 
variables y la precisión y confiabilidad de los desfibriladores. 
Método: El método específico seleccionado es cuantitativo. Esto permitirá obtener 
datos objetivos y medibles que ayudarán a evaluar la precisión y confiabilidad de los 
desfibriladores en entornos médicos. Además, se utilizarán métodos generales de apoyo, 
como la revisión bibliográfica, el análisis documental y la observación directa, para 
recopilar información relevante y contextual. 
Procedimientos y Secuencia: 
Revisión Bibliográfica y Análisis Documental: En esta fase, se recopilarán 
antecedentes teóricos y prácticos a través de la revisión de la literatura existente y el 
análisis de manuales de equipos de desfibrilación y pautas de mantenimiento preventivo. 
Resultados Esperados: Se espera obtener datos cuantitativos y cualitativos que 
permitan analizar en profundidad la gestión de desfibriladores, la implementación de 
procedimientos basados en instrucciones y la colaboración multidisciplinaria. Los 
resultados fueron analizados cronológicamente de manera clara y concisa, contribuyendo 
al conocimiento en este campo de estudio. 
 
 
Enfoque de recolección de datos 
Dentro del diseño metodológico de este documento, se considera crucial la 
recopilación de datos que abarque tanto un enfoque cualitativo como cuantitativo. A 
continuación, se detallan los procedimientos a seguir en cada apartado del diseño: 
Revisión Documental: Este enfoque consistirá en la revisión exhaustiva de literatura 
académica, manuales de equipos de desfibrilación, pautas de mantenimiento preventivo, 
y documentos relacionados con la gestión de desfibriladores en entornos médicos. La 
elección de este enfoque se basa en la recomendación de autores de metodología de la 
investigación para autores como Baptista (2020) quienes sugieren que la revisión 
documental es esencial para comprender el contexto teórico y práctico del problema de 
investigación. 
Procedimientos de instrumentación 
Para llevar a cabo la recolección de datos y obtener información precisa que 
contribuya a la construcción de la solución de la investigación, se han diseñado 
procedimientos de instrumentación basados en las categorías de análisis pertinentes. Los 
instrumentos de instrumentación incluyen preguntas críticas que guiarán la recopilación 
de datos de manera efectiva. A continuación, se describen los principales procedimientos 
de instrumentación utilizados en esta investigación: 
Mediciones de Precisión de Desfibriladores: Se realizarán mediciones de precisión 
de desfibriladores en condiciones de uso real en entornos médicos. Estas mediciones 
implicarán la simulación de situaciones de emergencia cardíaca y la evaluación de la 
precisión y eficacia de los dispositivos al administrar descargas eléctricas. Se registrarán 
los datos cuantitativos resultantes de estas mediciones. 
 
 
 
 
 
Recursos Disponibles 
 Recursos materiales: 
A continuación, presentamos los materiales requeridos para poder realizar el proceso de 
investigación son: 
o Libros 
o Cuadernos 
o Revistas científicas 
o Computador 
o Internet (recursos de información en línea) 
o Desfibrilador 
o Manuales de uso y mantenimiento desfibriladores 
 
Recursos financieros: 
Actividades Costo estimado 
Documentos de antecedentes históricos relacionados con la 
desfibrilación 10.000 COP 
libros, artículos y estudios académicos sobre la historia y evolución 
de la desfibrilación 5000 COP 
Revistas con avances recientes en la tecnología de desfibrilación 8000 COP 
Recursos en línea de comparativos de los dispositivos básicos 
utilizados en la desfibrilación12,000 COP 
 
 
Regulaciones y normativas aplicables a los dispositivos de 
desfibrilación 6000 COP 
Revisión exhaustiva de los procesos de mantenimiento mecatrónico 
de los equipos operables de desfibrilación 15000 COP 
hallazgos y conclusiones sobre los antecedentes y la discusión 10000 COP 
Otros gastos (materiales de estudio, acceso a recursos en línea, 
impresiones, etc.) 8000 COP 
Desfibrilador convencional 
Physio-Control LifePack CR Plus Desfibrilador 
SKU: EME120223LFPK 900000 COP 
Total estimado 974000 COP 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 CRONOGRAMA: Diagrama de Gantt 
actividad mes día inicio día final encargado 
Identificación y recopilación inicial 
de documentos especializados 
agosto 11 15 Jorge roldan 
Análisis preliminar de la literatura 
existente. 
agosto 11 15 Daniel salinas 
Profundización en la revisión 
documental. 
agosto 20 24 Jorge roldan 
Organización de la información 
sobre variables mecatrónicas. 
agosto 20 24 Daniel salinas 
Continuación de la revisión 
documental. 
septiembre 9 12 Jorge roldan 
Identificación de principios 
mecatrónicos. 
septiembre 9 12 Daniel salinas 
Selección y catalogación de 
principios relevantes para la 
calibración. 
septiembre 22 26 Jorge roldan 
Inicio de la investigación de 
procedimientos de calibración 
existentes. 
septiembre 22 26 Daniel salinas 
Análisis de estudios documentales 
relacionados con la calibración 
mecatrónica. 
octubre 4 10 Daniel salinas 
Evaluación del impacto potencial 
de la implementación del 
procedimiento de calibración. 
octubre 21 24 Jorge roldan 
Comienzo de la redacción del 
informe parcial. 
octubre 21 24 Daniel salinas 
Continuación y finalización de la 
redacción del informe parcial. 
noviembre 1 8 Jorge roldan 
Preparación para la 
implementación práctica. 
noviembre 1 8 Daniel salinas 
Implementación práctica del 
procedimiento de calibración en 
desfibriladores de prueba. 
noviembre 10 13 Jorge roldan 
 
 
Registro de observaciones y 
ajustes necesarios. 
noviembre 10 13 Daniel salinas 
Análisis de resultados obtenidos 
durante la implementación. 
noviembre 18 24 Jorge roldan 
Preparación de la redacción final 
del informe. 
noviembre 18 24 Daniel salinas 
Finalización y entrega del informe 
completo. 
noviembre 26 30 Jorge roldan 
Revisión final y preparación de 
cualquier material adicional 
necesario. 
noviembre 26 30 Daniel salinas 
 
 
RESULTADOS ALCANZADOS 
En la tabla 3, desfibrilador en campo, donde vemos los valores de carga en el equipo en 
funcionamiento y los dados por el fabricante en cada punto crucial de este. 
Tabla 3 Valores de carga en el equipo de funcionamiento 
 
 
 
 
 
Nota: se puede apreciar los valores de carga del equipo en funcionamiento 
 
Valores de carga en el equipo de funcionamiento 
 
REGISTRO MEDICION FR 3 DERIVADAS 
VALOR SP VALOR DES DIFERENCIA 
ENCENDIDO 40 40 0.0 
SELECTOR JULIOS 60 61 1.0 
MODO CARGA 80 80,5 0.5 
CABLES ECG 120 120.5 0.5 
MODO CARDIOVER 180 180 0.0 
 
 
 
A traves de la tabla 4, se puede apreciar una investigación de tres años en los que 
encontramos información de las muertes por problemas cardiacos y el porcentaje de las 
personas que se han salvado gracias al uso de los desfibriladores. 
Tabla 4 Relación de muertes en Colombia 
 muertes en Colombia 
 año muertes % salvados 
 2019 39179 4% 
 2020 46349 5% 
 2021 51988 3,50% 
 Nota: se puede apreciar la relación de muertes en Colombia 
 
Ahora es pertinente, apreciar la Tabla 5, mediante la cual se aprecia la taza de éxito en 
porcentaje de tiempo al momento de usar los desfibriladores. 
Tabla 5 Taza de éxito en tiempo de reacción 
 
 Taza de éxito en tiempo de reacción 
 tiempo % 
 primeros 5 minutos 49 a 75% 
 cada minuto que pasa -15% 
Nota: se puede apreciar la taza de éxito en tiempo de reacción 
 
En la tabla 6, se puede apreciar la cantidad de descargas o desfibrilaciones que se le 
puede realizar a una persona de acuerdo con la edad. 
 
 
Tabla 6 cantidad de descargas o desfibrilaciones 
 
edad 
energía de desfibrilación 
 inicial (J) máxima(J/Kg) 
 recién nacido 12 
 niños pequeños 25 4 
 niños escolares 50 4 
 adolescentes 100-150 4 
 adultos 200 5(energía máxima, 400J) 
 Nota: se puede apreciar la cantidad de descargas o desfibrilaciones de una persona 
 
 
Tabla 7, se aprecia la referencia de duración de la carga de algunos desfibriladores de 
acuerdo con el número de descargas y con el valor de la descarga. 
Tabla 7 Referencia de duración de la carga de desfibriladores 
 
 
 
Nota: se puede apreciar la referencia de duración de la carga de desfibriladores 
En la tabla 8, se pueden apreciar valores para realizar la desfibrilación en adultos. 
Tabla 8 Valores para realizar la desfibrilación en adultos 
Marca Referencia 
Min 
Descargas 
Joule Carga 
Completa 
INSTRAM
ED 
ISIS 200 200 j 
instramed 
Cardioversor Desfibrilador 
Bifásico 
280 360 j 
instramed 
Cardioversor Desfibrilador 
Bifásico 
400 200 j 
zoll (PD4410) 35 360j 
zoll (XL Battery) 60 360j 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Nota: se puede apreciar los valores para realizar la desfibrilación en adultos 
 
Componentes mecatrónicos de los desfibriladores son: 
Electrodos: Son dispositivos conductores que se colocan en la piel del paciente. Los 
electrodos permiten que el desfibrilador envíe una corriente eléctrica al corazón para 
restablecer su ritmo normal. Pueden ser adhesivos y autoadhesivos para facilitar su 
colocación. 
Es importante calibrar los electrodos para garantizar la precisión en la detección del ritmo 
cardíaco y la administración del choque eléctrico. La calibración ayuda a asegurar que 
los electrodos estén midiendo de manera precisa la señal eléctrica del corazón. 
Para realizar la calibración de estos se debe tomar varias medidas de la toma de pulsos 
eléctricos y revisar el cableado y limpiar con un líquido especial para establecer si es el 
mal funcionamiento del electrodo o pueda presentar problema en las conexiones para 
corregir o tomar la decisión de cambiarlos. 
desfibrilación para adultos 
carga 
resistencia 
(Ω) 
fase 1 
duración 
(ms) 
fase 2 
duración 
(ms) 
corriente 
máxima 
(A) 
energía 
aplicada(
J) 
25 2,8 2,8 55 128 
50 4,5 4,5 32 150 
75 6,3 5 23 155 
100 8 5,3 18 157 
125 9,7 6,4 14 159 
150 11,5 7,7 12 160 
175 12 8 11 158 
 
 
Generador de pulsos eléctricos: Este componente genera la corriente eléctrica pulsada 
que se aplica al corazón. Puede utilizar tecnologías como la forma de onda bifásica para 
maximizar la eficacia y minimizar el daño al tejido cardíaco. 
La unidad de generación de pulsos eléctricos, que produce la corriente eléctrica pulsada 
necesaria para el desfibrilador, puede requerir calibración para garantizar que la energía 
entregada sea la adecuada y cumpla con los estándares de seguridad y eficacia. 
Para la calibración de estos elementos debemos utilizar un generador de impulsos de 
calibración reglamentado bajo todas las normas y seria de la siguiente manera: 
El generador de impulsos de calibración es un pequeño corrector de descargas parciales 
alimentado por batería. Tiene las características de tamaño pequeño, fácil de transportar, 
sincronización conveniente, amplio rango de salida de potencia de calibración, etc. Al 
seleccionar diferentes combinaciones de amplitud de voltaje de pulso y capacitancia de 
inyección, puede generar múltiples valores de calibración de 10pC a 5000pC, que pueden 
cumplir con varios tipos de muestras de prueba. Requisitos de corrección. Es adecuado 
para cualquier tipo de circuito de prueba recomendado por la Comisión Electrotécnica 
Internacional IEC-270. 
II. Especificaciones 
1. Archivo de amplitud de pulso de salida (U): tres archivos 1, 2, 5; 
2. Archivo de condensadores de inyección (C): X10pF, X100pF, X1000pF; 
3. La cantidad de corrección de descarga parcial de salida total (Q=U×C):10pC~5000pC, 
error ±5 por ciento; 
4. Frente de pulso:<> 
5. The back edge of the pulse:>100uS; 
6. Polaridad del pulso de salida: alternando positivo y negativo; 
7. Frecuencia de repetición: 1,2 kHz; 
 
 
8. Frequency variation range: >±100 Hz; 
9. Tamaño: 160×120×50mm3; 
10. Peso: 0,5 kg; 
11. Batería: 6F22 9V. 
tercero Instrucciones 
1. Abra la tapa trasera del generador de pulsos de calibración JZF-6 e inserte la batería 
antes de usarlo. Después de cerrar la tapa de la caja de la batería, conecte los terminales 
de salida rojo y negro a los cables. El cable del terminal rojo debe ser lo más corto posible 
y conectarse al extremo de alto voltaje del producto de prueba, y el cable del terminal 
negro debe conectarse al extremo de bajo voltaje del producto de prueba. 
 
2. Coloque el interruptor de alimentación de calibración en cualquier marcha adecuada 
para calibrar. La cantidad de corrección pC del generador de pulsos de calibración JZF-
6 está determinada por el producto de la amplitud del pulso y la capacitancia de inyección 
de salida, a saber: Q (pC)=U (V) ×C (pF). 
Por ejemplo, si se requiere una cantidad de calibración de 5000pC, gire la perilla a la 
posición "5" y seleccione "1000pF" para el capacitor de inyección, y la cantidad de 
calibración de salida es 5000pC. 
3. La frecuencia se puede ajustar alrededor de 1,2 kHz (ajuste de sincronización de pulso 
de corrección). El voltímetro en el panel indica el voltaje de la batería. En general, se 
puede garantizar que funcione si está por encima de 7V. Preste atención para reemplazar 
la batería cuando esté por debajo de 7V. 
Circuito de control y procesamiento: Incluye componentes electrónicos, como 
microcontroladores y procesadores, que supervisan y controlan las operaciones del 
 
 
desfibrilador. Estos circuitos también pueden interpretar la señal del electrocardiograma 
(ECG) y determinar cuándo es necesario administrar un choque eléctrico. 
Batería: Un desfibrilador portátil generalmente funciona con una batería recargable o 
desechable. La duración de la batería es crucial, ya que el dispositivo debe estar listo 
para su uso en cualquier momento. 
A estas no se les realiza calibración se les revisa el estado y si están muy deterioradas 
de acuerdo a el porcentaje de desgaste se les realiza un cambio. 
Algoritmos de software: Los desfibriladores modernos suelen tener algoritmos de 
software avanzados que ayudan a determinar cuándo es necesario administrar un 
choque eléctrico. Estos algoritmos están diseñados para analizar el ritmo cardíaco del 
paciente y decidir si es necesario un tratamiento. 
 
 
Display y controles de usuario: Incluyen una pantalla que muestra información 
importante, como el ritmo cardíaco del paciente y las instrucciones para el usuario. 
También suelen tener botones o controles para que el personal médico pueda interactuar 
con el dispositivo. 
 
Carcasa y componentes mecánicos: La carcasa del desfibrilador protege los 
componentes internos y proporciona un medio para almacenar y transportar el 
dispositivo. Además, puede incluir mecanismos para facilitar la colocación de los 
electrodos y la conexión a la persona que recibe el tratamiento. 
 
 
 
Sistema de carga y descarga de energía: Se encarga de almacenar y liberar la energía 
necesaria para administrar el choque eléctrico. Puede incluir capacitores u otros 
dispositivos de almacenamiento de energía. 
Precisión de la Terapia: 
La calibración mecatrónica garantiza que la energía administrada por el desfibrilador sea 
precisa y esté dentro de los límites establecidos. Esto es crucial para asegurar que las 
terapias eléctricas sean efectivas en la resucitación de pacientes con paro cardíaco. Una 
calibración incorrecta podría resultar en niveles de energía inadecuados, lo que afectaría 
la capacidad del desfibrilador para restablecer el ritmo cardíaco normal. 
Confiabilidad del Equipo: 
La calibración contribuye a mantener la confiabilidad del desfibrilador. Un dispositivo 
calibrado de manera efectiva debería responder consistentemente a los comandos del 
operador y administrar terapias de manera confiable en diversas condiciones. La 
confiabilidad del equipo es esencial para garantizar que el desfibrilador esté listo para su 
uso inmediato durante emergencias médicas. 
 
 
Seguridad del Paciente: 
La calibración mecatrónica es esencial para garantizar la seguridad del paciente. Un 
desfibrilador mal calibrado podría administrar niveles de energía que superen los límites 
seguros, lo que podría resultar en lesiones en lugar de beneficios terapéuticos. La 
seguridad del paciente es una consideración crítica en el diseño y mantenimiento de 
dispositivos médicos, incluidos los desfibriladores. 
Cumplimiento Normativo: 
 
 
Los desfibriladores están sujetos a regulaciones y normativas específicas, como las 
establecidas por la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA) en Estados 
Unidos o la Directiva de Dispositivos Médicos en la Unión Europea. La calibración 
mecatrónica contribuye al cumplimiento normativo al asegurar que el desfibrilador cumpla 
con los estándares establecidos, lo que es fundamental para la aprobación y 
comercialización del dispositivo. 
Vida Útil del Equipo: 
La calibración adecuada puede contribuir a extender la vida útil del desfibrilador. El 
mantenimiento regular, que incluye la calibración mecatrónica, ayuda a prevenir el 
desgaste prematuro y la falla del equipo. Esto es especialmente relevante en entornos 
médicos donde la disponibilidad y confiabilidad del equipo son críticas. 
Capacitación del Personal: 
La implementación de procedimientos de calibración mecatrónica puede requerir 
capacitación especializada para el personal médico encargado de realizar estas tareas. 
La capacitación asegura que el personal comprenda la importancia de la calibración, 
pueda llevar a cabo el procedimiento correctamente y esté al tanto de las prácticas 
seguras durante el mantenimiento del desfibrilador. 
 
 
 
Costos Asociados: 
La implementación de la calibración mecatrónica conlleva costos asociados, que incluyen 
el equipo y la tecnología necesarios para realizar la calibración, así como los costos de 
capacitación del personal. Es importante evaluar estos costos en relación con los 
beneficios en términos de confiabilidad y seguridad. Aunque puede haber costos iniciales, 
 
 
estos deben considerarse como una inversión en la seguridad del paciente y la eficacia 
del desfibrilador a lo largo del tiempo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CONCLUSIONES 
 
 Este documento evidencia que la mayoría de los componentes mecatrónicos del 
sistema de desfibrilación son intrínsecamente libres de calibración, lo cual 
simplifica las labores de mantenimiento. 
 
 
 
 Los desfibriladores son equipos fundamentales en el área médica, gracias a la 
mecatrónica que desempeña un rol esencial en su innovación control y toma de 
medidas de los pacientes, hoy en día se pueden encontrar desfibriladores que al 
tomar los signos del paciente se ajustan para realizar la desfibrilación y pueden 
omitir la desfibrilación si no es necesaria. 
 
 La programación precisa de los desfibriladores, esencial para el óptimo y correcto 
funcionamiento de sus componentes eléctricos y sensores, como factor 
fundamental. Este aspecto destaca la capacidad de estos equipos para salvar 
vidas, subrayando asi la importancia tan grande de la mecatrónica en el ámbito de 
la bioingeniera y la medicina. 
 
 
 
 
 
 
 
 
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