Aurélie 04/04/13
 

 

Défibrillateur externe : Concours manipulateur radio Nantes 2011.

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Le DSA est un défibrilateur, c'est à dire un appareil capable de délivrer au travers du thorax une quantité d'énergie électrique par l'intermédiaire d'électrodes, afin de tenter de re-synchroniser l'activité électrique cardiaque.
Le DsA propose en 10 s maximum un diagnostic avec déclenchement de choc ou non. l'énergie du choc suivant l'appareil peut aller de 40 à 375 J.
La forme des ondes électriques délivrée est monophasique dans les défibrilateur de première génération et biphasique ( inversion de la polarité pendant la durée du choc ) dans ceux actuels. L'avantage de ces derniers est de délivrés moins d'énergie pour obtenir une défibrilation ( moins de risque de brûlure de la peau et moins de risque théorique sur le coeur).

On donne les caractéristique d'un condensateur pour défibrilateur : tension 2300 V ; C = 120 µF ; énergie stockée 317 J ; hauteur du condensateur : 9,5 cm ; forme ovale.
Montrer que les trois valeurs du tableau sont compatibles entre-elles.
Energie stockée par le condensateur E = ½CU2 = 0,5 *120 10-6 *23002 =317 J.

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Charge initiale du condensateur.
Un circuit destiné à générer des chocs exponentiels tronqués consiste en un condensateur de stockage d'énergie, d'une résistance de charge et une batterie associée à un dispositif élévateur de tension pendant la phase de charge du condensateur, initialement déchargé. Selon le constructeur, il faut une durée Dt = 5,0 s pour avoir un condensateur de capacité C1 = 105 µF chargé à 99 %.
Quelle est la valeur de la résistance R1, placée en série avec le condensateur ?
Au bout de 5 fois la constante de temps, la charge du condensateur atteint 99 % de sa valeur maximale.
5 R1C1 = 5,0 ; R1 = 1/C1 = 1/(105 10-6) = 9,5 103 ohms.
Décharge du condensateur.
Caractéristiques du condensateur : tension : 1760 V ; C = 105 µF ; énergie stockée 163 J ; hauteur 12,0 cm ; forme ronde.
Un dispositif extérieur a permis la charge initiale sous une tension U0 = 1760 V.
Pendant la décharge, la tension uc diminue et le courant à travers le patient s'élève soudain pour atteindre une pointe aigüe, pour ensuite diminuer jusqu'à ce que le choc soit tronqué à l'aide d'un contacteur actif à durée de fermeture extrêment précise.
La résistance transthoracique RTT moyenne des patients assujettis à une défibrillation a été mesurée en laboratoire et atteint en moyenne 80 ohms.





 
Lorsque l'appareil va tronquer la décharge pour un premier choc électrique d'énergie dépensée DE1 = 150 J, montrer que la valeur U1 de la tension uc aux bornes du condensateur est 498 V.
Energie restante en stock dans le condensateur : 163-150 = 13 J.
U12 = 2*13 /(105 10-6) =2,47 105 ; U1 =498 V.
Quelle est la valeur t1 correspondant à l'arrêt de la décharge.
L'origine des dates est prise telle que uc(t=0) = U0.
Tension aux bornes du condensateur en décharge à travers un résistor : uc(t) = U0 exp(-t / (RTTC)).
ln(U0/uc(t1)) =
t1 / (RTTC) ; t1 = RTTC ln(U0/uc(t1)) =80 *105 10-6 ln(1760 / 498) =1,06 10-2 s.
On appelle "TILT" le rapport exprimé en % défini par ( U0-U1) / U0 à la date t1.
Le calculer. Quel signification peut-on lui donner ?
(1760-498) / 1760 =0,717 ou ~72 %.
Il s'agit de la diminution relative de la tension aux bornes du condensateur.
A la date t1, quelle est en % la quantité d'énergie qui n'a pas été délivrée par le choc par rapport à l'énergie emmagasinée ?
13 / 163 *100 ~ 8,0 %.
Déterminer la valeur de l'intensité du courant à la date t=0 juste au début de la décharge.
I = U0 / RTT =1760 / 80 = 22 A.




  


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