medidas do sistema respiratório

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MEDIDAS DO SISTEMA PULMONAR Antonio Carlos da S. Senra Filho Lucas Delbem Albino Mauro Guilherme Guzo Jean Mineiro Lapada

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Seminário sobre transdutor para medidas do sistema respiratório. Seminário apresentado na disciplina de Introdução à Instrumentação Biomédica ministrada para o curso de Física Médico da USP campus de Ribeirão Preto.

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Page 1: Medidas do Sistema Respiratório

MEDIDAS DO SISTEMA PULMONAR

Antonio Carlos da S. Senra FilhoLucas Delbem AlbinoMauro Guilherme GuzoJean Mineiro Lapada

Page 2: Medidas do Sistema Respiratório

ROTEIRO INTRODUÇÃO Sistema Respiratório Fisiologia da Respiração Transporte de gases respiratórios Controle da respiração A capacidade e os volumes respiratórios Doenças

Page 3: Medidas do Sistema Respiratório

SISTEMA RESPIRATÓRIO Fossas nasais

Aquece, umedece e filtra o ar . Células responsáveis pelo olfato

Faringe Canal comum aos sistemas.

Laringe Tecido cartilaginoso, válvula Glote. Cordas vocais

Traquéia Pulmão

Brônquios Brônquiolos Alvéolos

Diafragma

Page 4: Medidas do Sistema Respiratório

FISIOLOGIA DA RESPIRAÇÃO

Ventilação pulmonar Inspiração

redução da pressão interna forçando o ar a entrar .

Expiração aumento da pressão interna, forçando o ar a sair dos pulmões.

Page 5: Medidas do Sistema Respiratório

TRANSPORTE DE GASES RESPIRATÓRIOS

Alvéolos (Hematose) Oxi-Hemoglobina.

Tecido 70% Bicarbonato 30% CarboemoglobinaHbCO2

Page 6: Medidas do Sistema Respiratório

CONTROLE DA RESPIRAÇÃO

freqüência respiratória(FR) 10 a 15 mov/min Controle :BULBO

Aumenta (FR):pH plasma está abaixo do normal (acidose)

Diminui (FR):pH plasma acima do normal (alcalose)

Page 7: Medidas do Sistema Respiratório

A CAPACIDADE E OS VOLUMES RESPIRATÓRIOS

Page 8: Medidas do Sistema Respiratório

DOENÇA PULMONAR

Tipos Doença pulmonar obstrutiva.

redução do fluxo de ar estreitamento ou obstrução das vias aéreas, como asma , enfisema , DPOC e bronquite crônica

Doença pulmonar restritiva diminuição quantidade de ar inalada, redução na

elasticidade tecido pulmonar como fibrose pulmonar

A terceira categoria inclui as infecções.

Page 9: Medidas do Sistema Respiratório

DOENÇAS PULMONARES

Fibrose pulmonar envolve a cicatrização do pulmão. Gradualmente, os sacos

de ar (alvéolos) dos pulmões tornam-se substituídos por fibrose. .

Asma Inflamação das vias aéreas

Doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC) progressiva e irreversível sua característica, a destruição

de muitos alvéolos  e o comprometimento dos restantes.

Enfisema pulmonar Destruição dos alvéolos(tabaco) Falta de ar

Page 10: Medidas do Sistema Respiratório

PARÂMETROS IMPORTANTES

FVC volume exalado depois de uma expiração forçada

FEV1 volume depois de 1 segundo de expiração forçada.

FEV1/FVC% porcentagem de volume exalado depois de uma expiração forçada no primeiro segundo.

Page 11: Medidas do Sistema Respiratório

DOENÇAS DETECTADAS PELO APARELHO

Doenças respiratórias obstrutivas Relação com os parâmetros:

FVC normal FEV1 baixo FEV1/FVC% baixo

asma DPOC (doença pulmonar obstrutiva crônica)

Page 12: Medidas do Sistema Respiratório

Doenças restritivas comum: Relação com os parâmetros:

FVC baixo FEV1 baixo FEV1/FVC% normal

fibrose pulmonar (dano de tecido)

um volume pulmonar reduzido também sido causado obesidade

Page 13: Medidas do Sistema Respiratório

Restrição e obstrução juntos

Relação com os parâmetros: FVC baixo FEV1 baixo FEV1/FVC% baixo

Page 14: Medidas do Sistema Respiratório

RELAÇÃO ENTRE INSPIRAÇÃO E EXPIRAÇÃO

Page 15: Medidas do Sistema Respiratório

TIPOS DE TRANSDUTORES

Pneumotacografo ou Linearmente Resistivo

Mecânicos ou Turbinas

Dissipação Térmica

Ultrassônicos

Page 16: Medidas do Sistema Respiratório

TIPOS DE TRANSDUTORES

Pneumotacografo Fleisch

Faixa dinâmica de operação é limitada

Pelo fluxo laminar do gás, ou seja, o

fator de turbulência resulta em uma

relação não linear entre pressão e queda

de fluxo.

Entope com saliva e água condensada

Pode-se diminuir o efeito de condensação com o aumento de temperatura do tubo, mas a

viscosidade e expansão térmica causa uma alteração nos resultados de medida.

Page 17: Medidas do Sistema Respiratório

TIPOS DE TRANSDUTORES

Mecânicos ou Turbinas

Devido a massa significativa da turbina estes compo-

nentes tendem a uma componente inercial intensa com

relação a variação de fluxo.

Dependem fortemente da densidade, viscosidade e humidade do gás medido

Page 18: Medidas do Sistema Respiratório

TIPOS DE TRANSDUTORES

Dissipação Térmica

São baseados em termistores ou fios resistivos ao calor com arrefecimento por convecção do gás

fluente.

O cálculo do fluxo é baseado em funções temporais complicadas que dependem da temperatura

do sensor, temperatura do gás, densidade do gás, humidade e calor específico.

A velocidade do gás fluente é registrado por um único ponto da seção transversal extrapolada da

velocidade.

Page 19: Medidas do Sistema Respiratório

TIPOS DE TRANSDUTORES

Ultrassônicos

Para nossa abordagem escolhemos o princípio

de medida por tempo de vôo

TEMPO DE VÔO

A velocidade do fluxo de ar é cálculada por medida de

mudança do tempo de trânsito de contrapropagação

do sinal ultrassônico ao longo do tubo respiratório.

Page 20: Medidas do Sistema Respiratório

ULTRASSÔNICO

Page 21: Medidas do Sistema Respiratório

ULTRASSÔNICO

Page 22: Medidas do Sistema Respiratório

ULTRASSÔNICOS1 e S2 Transdutores Ultrassônicos

1 e 2 Cabeçote de acoplamento dos transdutores

3 e 4 canais de transmissão com seção transversal circular

7 câmara onde se localiza o circuito eletrônico para aquisição dos dados

11 e 6 termistor e eletrônica para monitoração da temperatura do gás

12 material de atenuação para as múltiplas reflecções das ondas ultrassônicas

Page 23: Medidas do Sistema Respiratório

ULTRASSÔNICO

Diferença entre o tempo de trânsito

βcos.uc

Lta +

=βcos.uc

Ltd −

=

uc

Ldt .

cos22

β≅ cu <<

Page 24: Medidas do Sistema Respiratório

PROCEDIMENTO CLÍNICO

“É necessário um bom exame para evitar uma interpretação com erros.”

Treinamento do técnico Cooperação do paciente

Demonstrar ao paciente como é obtido da melhor forma o exame eencorajar o paciente e usar toda a sua força.

Obs: Nosso produto possui um teste de qualidade da expiração preliminar ao exame,dessa forma podemos identificar se o paciente está procedendo da melhor forma.

Page 25: Medidas do Sistema Respiratório

INSTRUÇÕES AO PACIENTE:

Sentado ou em pé; Pegue o equipamento; Inspire fundo; Coloque o espirador na boca; Espire com máximo de esforço;

Page 26: Medidas do Sistema Respiratório

EXAME INCOMPLETO

Não hesite Espire mais longo Espire mais rápido

Espiração correta

Page 27: Medidas do Sistema Respiratório
Page 28: Medidas do Sistema Respiratório

ESPECIFICAÇÕES TÉCNICAS:

Acurácia:Volume: +/-2% ou 0,050LFluxo: +/-2% ou 0,200 L/s

Faixas:Volume: 0,5 a 8LFluxo: +/- 14L/s

Adaptador para boca: tubo para respiração reutilizável;

Fonte de energia: 2 pillhas alcalinas AA(~400 testes);

Page 29: Medidas do Sistema Respiratório

VANTAGENS

Sensor de tecnologia ultrassônica;

Consumo econômico(tubo reutilizável e pilhas AA);

Não requer calibração(mais autonomia da medida);

Independente de humidade, pressão e contaminação;

Não requer manutenção;