Pressão Arterial Mestrado Integrado em Engenharia Biomédica Teresa Cardoso Nuno Santos Liliana Valente Ana Carapeto Objectivo Construir um protótipo capaz de registar as pressões sistólica e diastólica por esfigmomanometria. Pressão Arterial - Instrumentação e Aquisição de Sinais Pressão Sanguínea É a força exercida pelo sangue contra a superfície interna dos vasos sanguíneos. É originada pelo batimento cardíaco. É um dos principais parâmetros fisiológicos analisados em termos médicos. Valores de pressão mais elevados nas artérias do que nas veias. Valores de pressão nas arteríolas inferiores aos das artérias e superiores aos das veias. Pressão Arterial - Instrumentação e Aquisição de Sinais Ciclo Cardíaco Pressão arterial sistólica – pressão máxima, quando o coração bombeia o sangue, ronda os 120mmHg. Pressão arterial diastólica – pressão mínima, alcançada antes de cada bombeamento de sangue para a artéria aorta, perto de 80mmHg. Pressão Arterial - Instrumentação e Aquisição de Sinais Métodos de Medição da Pressão Arterial Modo invasivo Introdução de uma agulha na artéria ligada a um transdutor de pressão electrónico Modo não invasivo Métodos auscultatórios – uso de um estetoscópio e de um esfigmomanómetro Métodos oscilométricos – idênticos aos auscultatórios, mas em vez de um estetoscópio, utiliza-se um sensor de pressão electrónico Pressão Arterial - Instrumentação e Aquisição de Sinais Cuidados a ter na medição Evitar um enchimento excessivo, ou um esvaziamento rápido da bolsa de ar. O doente deve permanecer em repouso durante 5 a 10 minutos antes da medição. O doente não deve realizar nenhuma actividade física nos 30 minutos precedentes à medição. Durante a medição o doente deverá estar sentado com o tronco encostado e relaxado com o braço ao nível do coração, com a palma da mão virada para cima e o cotovelo ligeiramente flectido. Pressão Arterial - Instrumentação e Aquisição de Sinais Método auscultatório Método utilizado actualmente nos consultórios médicos. Pressão Arterial - Instrumentação e Aquisição de Sinais Sons de Korotkoff K1 – som súbito, bem definido. Define-se a partir deste a pressão sistólica. K5 – desaparecimento completo dos sons. Define-se a partir deste a pressão diastólica. Pressão Arterial - Instrumentação e Aquisição de Sinais Métodos de Calibração Manómetros de mercúrio Desnecessária Transdutores de pressão Calibração periódica imprescindível para manter a exactidão, podendo ser feita de duas formas: Estática Dinâmica Pressão Arterial - Instrumentação e Aquisição de Sinais Calibração estática São utilizadas balanças de pressão para produzir uma pressão de referência. Tem a vantagem de se obterem as pressões de referência com exactidão – incerteza menor do que 0,05%. Pressão Arterial - Instrumentação e Aquisição de Sinais Calibração Dinâmica Cria-se uma ligação entre o manómetro, o transdutor de pressão e a braçadeira. Coloca-se a braçadeira numa pressão estável e depois de captar a tensão produzida no transdutor, relacionam-se os valores de pressão e tensão. Adquirem-se pares de valores e traça-se uma recta de calibração. Assim, qualquer valor medido no transdutor poderá ser convertido em pressão. Pressão Arterial - Instrumentação e Aquisição de Sinais Construção do protótipo Material não electrónico necessário Braçadeira com bomba de borracha e válvula Coluna de mercúrio Tubos de borracha Material electrónico necessário Transdutor de pressão Breadboard Amplificador de instrumentação (AI) Placa de aquisição de sinal Computador com MATLAB Fonte de alimentação Fios de cobre para ligar os vários elementos Pressão Arterial - Instrumentação e Aquisição de Sinais Montagem electrónica Pressão Arterial - Instrumentação e Aquisição de Sinais Montagem Electrónica Pressão Arterial - Instrumentação e Aquisição de Sinais Funcionamento do programa Inicialização das variáveis Calibração Sim Não Efectua-se o processo de calibração O programa prossegue Pressão Arterial - Instrumentação e Aquisição de Sinais Encher a bolsa de ar até aos 150mmHg Abrir a válvula da braçadeira Aquisição do Sinal Apresentação das pressões pretendidas Pressão Arterial - Instrumentação e Aquisição de Sinais Calibração Manómetro + Transdutor Manómetro + Transdutor + Estetoscópio Informações visuais Informações auditivas Pressão Arterial - Instrumentação e Aquisição de Sinais Aquisição de Sinal Tratamento inicial do sinal Eliminação de amostras 3 Abordagens possíveis Módulo da diferença entre sinal e polinómio Máximo de cada 25 amostras Análise das amplitudes Módulo da diferença entre o sinal e o polinómio Análise dos picos Máximo de cada 1000 amostras Pressão Arterial - Instrumentação e Aquisição de Sinais Resultados Obtidos Sinal Adquirido Válvula a ser aberta Transdutor em pressões baixas Pressão Arterial - Instrumentação e Aquisição de Sinais Resultados Obtidos Sinal obtido após a eliminação de alguns pontos e ajuste polinomial de 4º grau Pressão Arterial - Instrumentação e Aquisição de Sinais Tratamento de Resultados Gráfico a partir do qual se obtêm os valores das pressões Pressão Arterial - Instrumentação e Aquisição de Sinais Output A pressão sistólica é: 110 E pelo método auscultatório… A pressão diastólica é: 70 Pressão Arterial - Instrumentação e Aquisição de Sinais Discussão Formas de optimizar a fase de calibração Confirmação pelo método tradicional auscultatório Principais causas dos desvios identificados Simplicidade Resultados bastante razoáveis Desvantagens do método escolhido Ambiente ruidoso Imprecisões no programa desenvolvido Vantagens do método escolhido Múltiplas calibrações Utilização de bombas sem fugas Rectas de calibração de graus superiores, se necessário Baseado em diversas aproximações Existem métodos mais exactos Pressão Arterial - Instrumentação e Aquisição de Sinais Conclusões Objectivo atingido Protótipo pode ser aplicado a qualquer pessoa Alguns cuidados a ter… Variabilidade a nível de comportamento da pressão arterial de pessoa para pessoa Pressão Arterial - Instrumentação e Aquisição de Sinais Referências Blood Pressure. 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