La jeringa hipodérmica, también conocida como aguja hipodérmica, es un dispositivo utilizado por profesionales médicos para transferir líquidos hacia o fuera del cuerpo. Se compone de una aguja hueca, que está unida a un tubo y un émbolo. Cuando se retira el mango del émbolo, se introducen líquidos en el tubo. El líquido se expulsa a través de la aguja cuando se empuja el mango hacia abajo. La jeringa se introdujo a mediados de la década de 1800 y ha mejorado constantemente con el desarrollo de nuevos materiales y diseños. Hoy en día, se ha convertido en una herramienta médica tan importante que es casi un símbolo sinónimo del médico practicante.

Historia

Desde el advenimiento de los fármacos, se han buscado métodos para administrarlos. Antes de concebir las inyecciones a través de una jeringa hipodérmica, era necesario que se produjeran varios avances importantes. Los médicos de principios del siglo XIX no eran conscientes de que los medicamentos podían introducirse en el cuerpo a través de la piel. Un experimento temprano que demostró esta idea, sin embargo, fue realizado por Francois Magendie en 1809. En su trabajo publicado, esbozó un método para introducir estricnina en un perro mediante el uso de una lengüeta de madera recubierta. En 1825, A. J. Lesieur describió otro método para administrar medicamentos a través de la piel, aplicándolos directamente a las ampollas en la piel. Ampliando los resultados de estos experimentos, G. V. Lafargue desarrolló un procedimiento para introducir morfina debajo de la piel usando una lanceta. Una aguja de goteo fue inventada por F. Rynd en 1844 con el mismo propósito. Sin embargo, no publicó su método hasta 1861, ocho años después de que se describiera la primera jeringa hipodérmica.

La primera jeringa hipodérmica verdadera fue creada por Alexander Wood en 1853. Modificó una jeringa normal, que en ese momento se utilizaba para tratar manchas de nacimiento, añadiendo una aguja. Luego utilizó este nuevo dispositivo para introducir morfina en la piel de pacientes que sufrían trastornos del sueño. Unos años más tarde, añadió una escala graduada en el cañón y una aguja más fina. Estas modificaciones fueron suficientes para atraer la atención del resto de la comunidad médica, lo que resultó en un uso más generalizado.

A lo largo de los años, las jeringas hipodérmicas han sufrido cambios significativos que las han hecho más eficientes, útiles y seguras. Una de esas mejoras fue la incorporación de un pistón de vidrio dentro del cilindro. Esta innovación evitó fugas y redujo las posibilidades de infecciones, lo que hizo que el dispositivo fuera más confiable. La tecnología para la producción en masa de jeringas hipodérmicas se desarrolló a finales del siglo XIX. A medida que se desarrollaron los plásticos, se incorporaron al diseño, reduciendo los costos y mejorando aún más la seguridad.

Fondo

La forma en que funciona una aguja hipodérmica es simple. El líquido, como un medicamento o sangre, se extrae a través de una aguja hueca en el tubo principal cuando se tira del mango del émbolo hacia atrás. Mientras la punta de la aguja permanezca en el líquido mientras se tira del mango del émbolo, el aire no entrará. El usuario puede determinar exactamente cuánto material hay en el tubo leyendo las marcas de medición en el lado del tubo. El líquido se dispensa a través de la aguja cuando el mango del émbolo se empuja hacia abajo.

El término jeringa hipodérmica proviene de las palabras griegas hipo, que significa debajo, y derma, que significa piel. Estos términos son apropiados porque describen exactamente cómo funciona el dispositivo. La aguja se utiliza para perforar la capa superior de la piel, y el material del tubo se inyecta en la capa inferior. En esta capa subcutánea, la mayoría de los materiales inyectados se aceptarán fácilmente en el torrente sanguíneo y luego circularán por todo el cuerpo.

Una jeringa es uno de los tres métodos principales para introducir un medicamento en el cuerpo. Los otros son transepidérmica (a través de la piel) y oral. El uso de una aguja hipodérmica como método de administración de medicamentos tiene algunas ventajas significativas sobre la ingestión oral. En primer lugar, los medicamentos están protegidos del sistema digestivo. Esto evita que se alteren o descompongan químicamente antes de que puedan ser eficaces. En segundo lugar, dado que los compuestos activos se absorben rápidamente en el torrente sanguíneo, comienzan a funcionar más rápido. Finalmente, es más difícil para el cuerpo rechazar los medicamentos que se administran con jeringa. La administración de medicamentos transepidérmicos es una tecnología relativamente nueva, y sus efectos generalmente no son tan inmediatos como la inyección directa.

Diseño

Hay muchos diseños de jeringas hipodérmicas disponibles. Sin embargo, todos tienen las mismas características generales, incluido un barril, émbolo, aguja y tapa. El barril es la parte de la aguja hipodérmica que contiene el material que se inyecta o retira. Un émbolo móvil está contenido dentro de este tubo. El ancho del cañón es variable. Algunos fabricantes fabrican tubos cortos y anchos, y otros hacen tubos largos y delgados. El diseño exacto dependerá en cierta medida de cómo se use el dispositivo. El extremo del cañón al que está sujeta la aguja es cónico. Esto garantiza que solo se dispense la cantidad deseada de material a través de la aguja. En la base del cañón, lejos del accesorio de la aguja, se abren dos brazos. Estas piezas permiten que el usuario de la aguja presione el émbolo con el pulgar mientras sostiene el tubo en su lugar con dos dedos. El otro extremo del cañón es cónico.

El émbolo, que es responsable de crear el vacío para extraer materiales y luego descargarlos, está hecho de una pieza larga y recta con un mango en un extremo y una cabeza de émbolo de goma en el otro. La cabeza de goma se ajusta perfectamente a las paredes del cañón, formando un sello hermético. Además de garantizar una cantidad precisa de material, la acción de la escobilla de goma del cabezal del émbolo mantiene los materiales fuera de las paredes internas del tubo.

La aguja es la parte del dispositivo que realmente perfora las capas de la piel. Dependiendo de la profundidad de la inyección o extracción de líquido, el orificio de la aguja puede ser más delgado o más ancho, y su longitud varía. También se puede fijar de forma permanente al cuerpo de la jeringa o intercambiable. Para este último tipo de sistema, habría una variedad de agujas disponibles para usar en diferentes aplicaciones. Para evitar lesiones accidentales por pinchazo de la aguja, se coloca una tapa protectora sobre la parte superior de la aguja cuando no está en uso.

Materias primas

Dado que las jeringas hipodérmicas entran en contacto directo con el interior del cuerpo, las regulaciones gubernamentales requieren que estén hechas de materiales biocompatibles que son farmacológicamente inertes. Además, deben ser esterilizables y no tóxicos. Se utilizan muchos tipos diferentes de materiales para construir la amplia variedad de agujas hipodérmicas disponibles. Las agujas generalmente están hechas de acero inoxidable tratable térmicamente o acero al carbono. Para evitar la corrosión, muchos están niquelados. Dependiendo del tipo de dispositivo utilizado, el cuerpo principal del tubo puede estar hecho de plástico, vidrio o ambos. También se utilizan plásticos para fabricar el mango del émbolo y caucho sintético flexible para el cabezal del émbolo.

El proceso de fabricación

Hay muchos fabricantes de agujas hipodérmicas, y aunque cada una utiliza un proceso ligeramente diferente para la producción, los pasos básicos siguen siendo los mismos, incluida la formación de agujas, el moldeo de componentes de plástico, el ensamblaje de piezas, el embalaje, el etiquetado y el envío.

Fabricación de la aguja

• 1 La aguja se produce a partir de acero, que primero se calienta hasta que se funde y luego
  

  Diagrama de una jeringa hipodérmica. La retracción del émbolo crea el vacío para extraer los materiales, que pueden ser descargadas empujando el émbolo. Su cabezal de goma hace un sello hermético contra las paredes del cañón.

  dibujado a través de un troquel diseñado para cumplir con los requisitos de tamaño de la aguja. A medida que se mueve a lo largo de la línea de producción, el acero se forma y se enrolla en un alambre hueco continuo. El alambre se corta adecuadamente para formar la aguja. Algunas agujas son significativamente más complejas y se producen directamente a partir de una fundición a presión. Otros componentes metálicos en la aguja también se producen de esta manera.

Fabricación del barril y el émbolo

• 2 El tubo de la jeringa se puede moldear de varias maneras, dependiendo del diseño necesario y de las materias primas utilizadas. Un método de producción es el moldeo por extrusión. El plástico o el vidrio se suministran en forma de gránulos o polvo y se introducen en una tolva grande. El proceso de extrusión implica un tornillo espiral grande, que fuerza el material a través de una cámara calentada y lo convierte en una masa gruesa y fluida. Luego se fuerza a través de una matriz, produciendo un tubo continuo que se enfría y corta.
• 3 Para piezas que tienen formas más complejas, como los extremos, el émbolo o las tapas de seguridad, se utiliza moldeo por inyección. En este proceso, el plástico se calienta, convirtiéndolo en líquido. Luego se inyecta a la fuerza en un molde que es el inverso de la forma deseada. Después de que se enfría, se solidifica y mantiene su forma después de que se abre la matriz. Aunque la cabeza del émbolo es de goma, también se puede fabricar mediante moldeo por inyección. Más tarde, la cabeza del émbolo se fija al mango del émbolo.

Ensamblaje y embalaje

• 4 Cuando todas las piezas componentes están disponibles, se puede realizar el ensamblaje final. A medida que los tubos viajan por un transportador, se inserta el émbolo y se mantiene en su lugar. Los extremos que tapan el tubo están fijados. Las marcas de graduación también se pueden imprimir en el cuerpo del tubo principal en este punto del proceso de fabricación. Las máquinas que imprimen estas marcas están especialmente calibradas para garantizar que impriman las mediciones con precisión. Dependiendo del diseño, la aguja también se puede colocar en este momento, junto con la tapa de seguridad.
• 5 Una vez que todos los componentes están en su lugar y se ha completado la impresión, las jeringas hipodérmicas se colocan en el embalaje apropiado. Dado que la esterilidad del dispositivo es imprescindible, se toman medidas para garantizar que esté libre de agentes causantes de enfermedades. Por lo general, se empaquetan individualmente en plástico hermético. Los grupos de jeringas se empaquetan en cajas, se apilan en paletas y se envían a los distribuidores.

Control de calidad

La calidad de los componentes de estos dispositivos se comprueba durante cada fase de fabricación. Dado que miles de piezas se fabrican diariamente, la inspección completa es imposible. En consecuencia, los inspectores de línea comprueban aleatoriamente los componentes a intervalos de tiempo fijos para asegurarse de que cumplen con las especificaciones de tamaño, forma y consistencia. Estas muestras aleatorias dan una buena indicación de la calidad de la jeringa hipodérmica producida. La inspección visual es el método de prueba principal. Sin embargo, también se realizan mediciones más rigurosas. El equipo de medición se utiliza para verificar la longitud, el ancho y el grosor de las piezas componentes. Por lo general, se utilizan dispositivos como una pinza vernier, un micrómetro o un microscopio. Cada uno de ellos difiere en precisión y aplicación. Además de las pruebas específicas, los inspectores de línea están estacionados en varios puntos del proceso de producción e inspeccionan visualmente los componentes a medida que se fabrican. Comprueban si hay cosas como agujas o tubos deformados, piezas que encajan incorrectamente o envases inadecuados.

La producción de jeringas hipodérmicas está estrictamente controlada por el gobierno de los Estados Unidos, específicamente por la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA). Han elaborado una lista de especificaciones que todos los fabricantes deben cumplir. Realizan inspecciones de cada una de estas empresas para asegurarse de que siguen las buenas prácticas de fabricación, manejan las quejas de manera adecuada y mantienen registros adecuados relacionados con el diseño y la producción. Además, los fabricantes individuales tienen sus propios requisitos de producto.

El futuro

Desde que Alexander Wood introdujo el primer dispositivo, la tecnología de jeringas hipodérmicas ha mejorado enormemente. La investigación futura se centrará en diseñar mejores dispositivos que sean más seguros, duraderos, confiables y menos costosos de producir. Además, las mejoras en la fabricación de dispositivos también continuarán. Un ejemplo de esto es la tendencia hacia la utilización de materiales como metales y plásticos que han sido sometidos a un mínimo de procesamiento desde su estado normal. Esto debería minimizar el desperdicio, aumentar la velocidad de producción y reducir los costos.