Análisis de tiempo medio entre fallas _TMF_ y tiempo medio de

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Análisis de tiempo medio entre fallas (TMF) y
tiempo medio de reparaciones (TMR) en diversas
tecnologías de respiradores de áreas críticas
Bioing. L. Gentile, Téc. P. Valeriano y Bach. Ing. C. Trebisacce
Ingeniería Biomédica, Dirección de Tecnología Biomédica, Hospital Universitario Fundación
Favaloro , lgentile@ffavaloro.org, Tel: 011-43781305 CP: C1093
Resumen— Los respiradores son equipos de soporte de
vida que deben poseer elevada confiabilidad y, en caso de
falla, es deseable que puedan ser rápidamente reparados. En
el siguiente trabajo se comparan el Tiempo Medio entre
Fallas y el Tiempo Medio de Reparación de 3 grupos de
respiradores. El grupo N°1 se compone de 8 Siemens
Servo900C, el N°2 de 3 Puritan Bennett 7200ae y el N°3 de 6
Dräger Evita 4, con una antigüedad de 15, 6 y 4 años
respectivamente. Los grupos se evaluaron en el período 2007
totalizando 12.088hs de uso el grupo N°1, 15.431hs el grupo
N°2 y 30.145hs el grupo N°3. Los Tiempos Medios entre
Fallas dieron 157 hs, 908 hs y 1.256 hs para los grupos N°1,
N°2 y N°3 respectivamente, mientras que los Tiempos Medios
de Reparaciones dieron 45 min, 180 min, y 90 min. Los
resultados muestran que el Tiempo Medio entre Fallas de los
respiradores más modernos tecnológicamente es muy
superior respecto a los más antiguos, indicando una mayor
confiabilidad de estos equipos. Por otra parte, el Tiempo
Medio de Reparación de los modelos más modernos fue
superior, indicando que la evolución tecnológica se relacionó
con mayor complejidad en las reparaciones. Como
conclusión, la combinación de obsolescencia tecnológica con
antigüedad produjeron que el Tiempo Medio entre Fallas
tenga un valor mucho más bajo en el grupo N°1 vs los grupos
N°2 y N°3, indicando la necesidad de renovación de dicha
tecnología. Respecto del Tiempo Medio de Reparación, el
grupo N°1 arrojó un valor más bajo de este parámetro debido
a la menor complejidad tecnológica respecto a los grupos N°2
y N°3. Si bien estos últimos poseen autodiagnósticos que
facilitan la tarea de servicio técnico, los mismos no cubren
todas las posibilidades de falla, dando como consecuencia
tiempos de reparaciones mayores.
Palabras clave— Respirador, Tiempo Medio entre Fallas,
Tiempo Medio de Reparación.
I. INTRODUCCIÓN
L
os respiradores son equipos de soporte de vida que
deben tener elevada confiabilidad ya que una falla en
el funcionamiento cuando se encuentran asistiendo a
pacientes puede tener graves consecuencias. Otro aspecto
importante es que puedan ser reparables rápidamente en el
caso de falla para retornar nuevamente al servicio.
El Tiempo Medio entre Fallas (TMF) es un indicador de
confiabilidad que relaciona la cantidad de fallas
presentadas con la cantidad de horas de uso. El Tiempo
Medio de Reparación (TMR) es un indicador del tiempo
promedio que insumen las reparaciones.
En el siguiente trabajo se cuantifican el TMF y el TMR de
grupos de respiradores de antigüedades y tecnologías
diferentes, con el objetivo de evaluar y comparar la
confiabilidad y sencillez de reparación de los mismos.
II. MATERIALES Y MÉTODOS
Para la realización de este trabajo se emplearon 17
respiradores del Hospital Universitario de la Fundación
Favaloro, los cuales se detallan en la Tabla I. El período
sobre el cual se realizaron las determinaciones del TMF y
TMR fue el año 2007.
Para comenzar este trabajo se realizaron los
mantenimientos preventivos correspondientes a cada grupo
de respiradores y se registraron los cuentahoras de cada
equipo. El registro de cada falla se realizó con cada
solicitud de servicio técnico demandado por los usuarios de
los respiradores (médicos y enfermeros), siempre y cuando
la misma fuera verificada por personal del sector de
Ingeniería Biomédica de la Fundación Favaloro. Con esto
se descartaron las solicitudes debidas a errores de usuario,
las cuales no se consideraron como fallas en los equipos.
También fueron registrados los problemas de
funcionamiento encontrados en controles de rutina
realizados por personal de Ingeniería Biomédica.
La totalidad de las reparaciones de los respiradores
fueron realizadas por el sector de Ingeniería Biomédica y
cada equipo fue retornado a servicio al finalizar cada una.
TABLA I
RESPIRADORES EMPLEADOS PARA EL CÁLCULO DEL TMF Y TMR.
Grupo
1
1
1
1
1
1
1
1
2
2
2
3
3
3
3
3
3
Marca
Siemens
Siemens
Siemens
Siemens
Siemens
Siemens
Siemens
Siemens
Puritan
Bennett
Puritan
Bennett
Puritan
Bennett
Dräger
Dräger
Dräger
Dräger
Dräger
Dräger
Modelo
Servo 900C
Servo 900C
Servo 900C
Servo 900C
Servo 900C
Servo 900C
Servo 900C
Servo 900C
Nº de Serie
159723
159793
159824
159938
159482
182519
159471
159518
Antigüedad
15 años
15 años
15 años
15 años
15 años
15 años
15 años
15 años
System 7200 ae
4200155317
6 años
System 7200 ae
4200155318
6 años
System 7200 ae
4200168322
6 años
Evita 4
Evita 4
Evita 4
Evita 4
Evita 4
Evita 4
ARTE 0585
ARTE 0586
ARTE 0587
ARTE 0588
ARTE 0589
ARTE 0590
4 años
4 años
4 años
4 años
4 años
4 años
2
La recopilación de los datos se realizó mediante la base
de datos del sector de Ingeniería Biomédica de la
Fundación Favaloro, sobre la cual se fue ingresando cada
tarea técnica realizada sobre estos equipos, así como
también la duración de la misma.
Las reparaciones de las fallas presentadas se hicieron
siguiendo la información suministrada por los manuales de
servicio técnico de cada respirador [1] [2] [3] [5] y
empleando en todos los casos repuestos originales. La
experiencia en el servicio técnico del personal de
Ingeniería Biomédica es similar en los distintos modelos de
los respiradores analizados, por lo que los tiempos de
reparación pueden independizarse de la experiencia en el
servicio técnico de cada modelo.
Para el análisis de los datos se utilizaron las ecuaciones
(1) y (2) [4]. Para el cálculo del TMF, la ecuación (1)
contempla la situación en la que se inicie y finalice el
estudio con el mismo número de equipos, es decir, que ante
una falla el equipo se repara y se repone nuevamente. Otra
forma de cálculo del TMF puede realizarse sacando de
servicio a cada equipo que falle sin reponerlo [4], lo cual
no sería practicable en nuestro estudio ya que se realizó
con respiradores que prestan servicio a pacientes, y los
mismos deben estar disponibles para su uso
permanentemente.
En este trabajo los equipos cumplieron un período fijo de
funcionamiento correspondiente al año 2007, pero la
cantidad de horas que se utilizó cada uno fue variable.
N
Mediante los datos de la Tabla 2 y aplicando las
ecuaciones (1) y (2), se calcularon los indicadores TMF y
TMR para los 3 grupos bajo estudio. Los resultados
obtenidos se muestran en las Fig. 1 y 2.
Fig. 1: TMF en cada grupo estudiado.
N
TMF = ∑ Tn
∑ Fn
n =1
(1)
n =1
Tn: Horas de uso del respirador n
Fn: Cantidad de fallas presentadas por el respirador n
N: Número de respiradores
N
N
TMR = ∑ TRn
∑ Fn
n =1
(2)
n =1
TRn: Tiempo total de reparaciones del respirador n
Fn: Cantidad de fallas presentadas por el respirador n
N: Número de respiradores
III. RESULTADOS
En la Tabla II se presentan los datos obtenidos referentes
a las cantidades totales de horas de uso, tiempo total de
reparación y número de fallas, correspondientes a cada
grupo durante el período 2007. Como se mencionó
anteriormente sólo se tomaron en cuenta las fallas propias
de los respiradores y no los errores de usuarios.
TABLA II
CANTIDAD DE HORAS DE USO, CANTIDAD DE HORAS DE REPARACIÓN Y
NÚMERO DE FALLAS PRESENTADAS DURANTE EL AÑO 2007.
Grupo
1
2
3
Total de horas de
funcionamiento
12.088
15.431
30.145
Total de horas
de reparación
63
50,1
28,7
Cantidad de
fallas totales
77
17
19
Fig. 2: TMR en cada grupo estudiado.
Los valores obtenidos se expresan en horas, tanto para
TMF como para TMR.
IV. DISCUSIÓN
Los respiradores Siemens Servo 900C (grupo N°1)
durante el período 2007 fueron utilizados para ventilar a
pacientes durante períodos cortos de tiempo, oscilando
entre 6 y 24 hs. El circuito neumático interno de este
respirador, junto con su transductor de flujo espiratorio,
debe ser desmontado y descontaminado entre cada paciente
por el usuario de este equipo. Los procedimientos de
desarme y descontaminaciones realizados a diario inciden
en forma directa con las descalibraciones del sensor de
3
flujo espiratorio al igual que en el desgaste de las piezas
del circuito neumático del equipo, con lo cual la necesidad
de intervención por parte del personal de Ingeniería
Biomédica para realizar calibraciones es frecuente,
disminuyendo como consecuencia el TMF de estos equipos.
Los respiradores Puritan Bennett System 7200ae (grupo
N°2) poseen un diseño que no requiere ni permite que el
usuario acceda al circuito neumático interno ni a los
sensores de flujo. Esto lo logra mediante la utilización
obligatoria de filtros inspiratorios y espiratorios [3], los
cuales resguardan al respirador de ser contaminado, por lo
que no requiere desarmes para descontaminación entre
pacientes. Además del menor manipuleo de piezas internas
por parte del usuario respecto de los equipos del grupo Nº1,
estos respiradores poseen una autocalibración de sensores
incluida dentro del procedimiento denominado Auto Test
Global (ATG) [3] que realiza el usuario previo a la
conexión de pacientes. El TMF de estos equipos fue muy
superior al del grupo Nº1 debido a la combinación de los
factores expresados previamente.
Los equipos Dräger Evita 4 (grupo N°3) poseen válvula
espiratoria y sensor de flujo espiratorio externos, por lo
requieren de una esterilización y descontaminación
respectivamente entre cada paciente [5]. Estos equipos no
emplean filtros inspiratorios y espiratorios de uso
obligatorio como en el caso del grupo Nº2. Sin embargo, el
sensor de flujo espiratorio de hilo caliente que utiliza es
menos susceptible al deterioro, causado por mal uso, que el
empleado por los respiradores Siemens Servo 900C. La
válvula espiratoria de los respiradores Dräger Evita 4 se
coloca directamente como una sola pieza en el respirador,
a diferencia de las 11 piezas que componen el circuito
neumático espiratorio de los respiradores del grupo Nº1, lo
que minimiza la intervención del usuario en el armado del
equipo. Al igual que en los respiradores del grupo Nº2, la
calibración de los sensores se realiza en forma automática
al realizar el procedimiento “Chequeo del Aparato” [5]
previo a la conexión del paciente.
microprocesados de la década de los 80 y cuentan con
autodiagnósticos que ayudan al diagnóstico de fallas, pero
la complejidad de desarme y accesibilidad de algunos
componentes produjeron el TMR más alto de los 3 grupos.
Finalmente en el grupo Nº3 se observan las mejores
condiciones de los 3 grupos, con el TMF más alto y un
TMR intermedio. Este modelo es el más moderno
tecnológicamente de los 3 grupos evaluados, lo que resultó
en una mayor confiabilidad. Para el diagnóstico de fallas
posee alarmas técnicas y un menú de service [5] que
facilitan estas tareas, aunque en determinadas situaciones
las fallas escapan al alcance de estos autodiagnósticos,
tornándose la reparación más dificultosa.
V. CONCLUSIONES
En el trabajo realizado se puede observar como el TMF
creció con la evolución de la tecnología, siendo los equipos
más confiables. Por otra parte, el TMR de los respiradores
más modernos aumentó debido a la mayor complejidad
tecnológica de los mismos, resultando en un mayor
downtime de los mismos.
Otro factor a considerar es que la antigüedad de los
equipos analizados es distinta, existiendo 11 años de
diferencia de uso entre los grupos Nº 1 y 3, por lo que la
diferente confiabilidad entre los grupos puede deberse a
una combinación de factores, como lo son la evolución
tecnológica y los años de uso.
Para finalizar, consideramos que para realizar la
renovación de respiradores, sería interesante utilizar el
TMF como un elemento más para la toma de esta decisión,
analizando la evolución del mismo con los años de uso de
estos equipos.
REFERENCIAS
[1]
[2]
[3]
Por último cabe aclarar que los respiradores de los
grupos Nº 2 y 3 se utilizaron para asistir a pacientes por
períodos de tiempo más prolongados que los del grupo
Nº1, lo que implicó menor número de desarmes de
componentes por parte de los usuarios, factor que pudo
haber influido en el mayor TMF obtenido.
En lo referente al TMR, cabe destacar que la sencillez de
los equipos Siemens Servo 900C permitieron rápidos
diagnósticos y reparaciones ante cada falla, siendo la
mayor parte de las mismas resueltas sin necesidad de
retirar del servicio a los respiradores. En estos equipos, la
mayor parte de las reparaciones se debieron a
descalibraciones de los sensores de flujo, presión y
oxígeno.
En el grupo Nº2 la mayoría de las fallas implicaron
llevar al equipo al laboratorio de Ingeniería Biomédica
para su diagnóstico y resolución, debido a la mayor
complejidad técnica de este modelo. Los respiradores
Puritan Bennett 7200 son de los primeros equipos
[4]
[5]
Siemens-Elema AB, Servo Ventilator 900 C manual de servicio, 1983.
Siemens-Elema AB, Servo Ventilator 900 C manual de instrucciones,
1983.
Nellcor Puritan Bennett, 7200 Series ventilatory system, service
manual, 1995
B. S. Dhillon, PhD, “Medical device reliability and associated areas”,
2000.
Dräger, Evita 2/4/XL service manual, 2003