INVESTIGADORES
FELICE Carmelo Jose
congresos y reuniones científicas
Título:
Comparación de técnicas dieléctricas e impedancimétricas de medición del HTC
Autor/es:
TREO, ERNESTO FEDERICO; CERVANTES, DANIEL; FELICE, CARMELO JOSÉ; TIRADO, MÓNICA; VALENTINUZZI, MÁXIMO EUGENIO
Lugar:
Córdoba, Argentina.
Reunión:
Congreso; XIV Congreso Argentino de Bioingeniería; 2003
Institución organizadora:
Sociedad Argentina de Bioingeniería
Resumen:
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Introducción. En un
trabajo previo se presentó un método de estimación del hematocrito (HCT) para
sistemas de circulación extracorpórea, empleando las características
dieléctricas de la sangre. En el modelo teórico utilizado se consideró
despreciable el efecto que pueda tener la osmolaridad (pp)
y
conductividad (sp) del
plasma (o medio suspensor) sobre la medición, pero estas suposiciones no han
sido validadas experimentalmente. Por eso se propone en este trabajo analizar
la estabilidad de la técnica propuesta como estimador del HTC cuando varía pp
y
sp del medio suspensor de los
eritrocitos. Además, se analiza comparativamente la estabilidad de nuestra
propuesta versus las técnicas impedancimétricas de medición de HTC encontradas
en la literatura.
Materiales
y métodos. El modelo propuesto se deriva de la
ecuación de Schwan que vincula el cambio de permitividad dieléctrica (Des) con
el HTC. Este método de estimación del HTC es comparado con otros estimadores basados
en técnicas impedancimétricas incluyendo medición de la conductividad de baja
frecuencia de la sangre (s0s), el
cambio de conductividad de la muestra con la frecuencia (Dss)
frente a una variación de HTC, y una ecuación empírica basada en la impedancia
medida a dos frecuencias diferentes (HTCEmp ). Glóbulos
rojos (GR) lavados fueron suspendidos en 5 soluciones buffer fosfato diferentes
(pH = 7.4, 37ºC) con valores de p y s
controlados
(240 < p [ mOsm/kg] < 340 14.4 < s
[mS/cm]
< 18.2). Esto se logró combinando cantidades variables de ClNa y mannitol.
De esta forma se generaron 5 suspensiones diferentes de GR provenientes de un
mismo paciente pero con medios suspensores cuyas características fueron
controladas cuidadosamente. Para cada suspensión preparada se tomaron 13
muestras de HTC en el rango de 15%~60%. Para cada valor de HTC se midió
simultáneamente la impedancia con un analizador comercial en un rango de frecuencias
de 1Hz a 10MHz y el HTC mediante centrifugación. La impedancia de la muestra de
sangre se midió en una celda cilíndrica con dos electrodos de medición planos
de acero inoxidable en ambos lados y tubuladuras y conexiones adecuadas para
permitir recircular la sangre a través de la acción de una pequeña bomba
peristáltca. El paciente fue simulado por un reservorio de glóbulos rojos
ubicado en un agitador magnético con termostato
(37ºC ±
1ºC)
donde el HTC se puede variar agregando las soluciones preparadas. A partir de
los datos de impedancia obtenidos se despejaron todos los estimadores del HTC
mencionados. Los distintos estimadores de HTC fueron sometidos a procesos
estadísticos de regresión lineal múltiple, factorial y polinómica empleando el
HTC, pp y sp
como
variables independientes. A partir de la ecuación de regresión lineal obtenida
para cada estimador fue posible construir una expresión del error relativo en
función del cambio de osmolaridad (Dpp) y
conductividad (Dsp) del medio suspensor.
Resultados. El
análisis de Des, s0s, DssyHCTEmp
demostró
una dependencia lineal de los estimadores respecto del HCT y de sp, pero
en ningún caso se observó interacción entre los factores. Solo De
mostró
una variación estadísticamente significativa respecto de la osmolaridad.
Discusión
y conclusiones. Aplicando la ecuación deducida se
estimó el error de medición que se comete cuando cambian las propiedades del
medio suspensor. El error que se produce para Des,
s0s, DssyHCTEmp
(Dsp
=
±1mS/cm,
Dpp = ±50mOsm/kg
y HTC = 20%) es 5%, 15%, 2,5% y 9% respectivamente. El parámetro que menor error
presentó (Dss) refleja la conductividad
interna del eritrocito, que se resultó inalterada en estos experimentos debido
a las características del medio suspensor empleado. No se puede afirmar, en
base a estos resultados, que siempre Dss
se
mantenga dentro de ese margen de error. Si se aplican sustancias que modifiquen
la permeabilidad de la membrana a algún ión, y por ende, modifique la
conductividad intracelular, el error de Dss
puede
ser mayor. La técnica propuesta se evaluó sobre un amplio rango de valores de
osmolaridad y conductividad del medio suspensor, y la variación obtenida fue
menor al 5%. Concluimos que la medición de Des
sirve
para estimar confiablemente el HTC en condiciones donde spy
pp varíen, a diferencia de las otras
técnicas impedancimétricas que son afectadas por dichas variaciones.