Universidade Federal da Paraíba
Laboratório de Mecânica Computacional
LABMEC
Laboratório de Mecânica Pulmonar
LAMEP
José Felício da Silva
Coordenador
[email protected];
[email protected]
Fones (0xx83) 2167734 ; 93821359
PROCAD
UFCG/UFBA/UFMA/UFPA
Introdução a Instrumentação Biomédica
INCUBADORAS NEONATAIS
Classificação dos BEBES quanto ao
nascimento

Recém-nascido Pré-termo – Aquele com
idade gestacional menor que 37 semanas

Recém-nascido a termo – Aquele com
idade gestacional entre 37 e 41 semanas

Recém-nascido Pós-termo – Aquele com
idade gestacional de 42 semanas ou maior
Quando nascem os Bebês
A temperatura interna e a temperatura da pele
tende a cair devido a perdas de calor por:
condução
convecção
radiação
evaporação da água
Quando nascem os Bebês

Os nascidos a termo são capazes de regular sua própria
temperatura,

Os Prematuros são mantidos em ambiente fechado onde a
Temperatura > Temp. ambiente e seja controlada
–
tem a pele mais fina, não possuindo, praticamente, gordura
subcutânea apresenta uma razão elevada de superfície e volume
corporal, fazendo com que os vasos superficiais de sangue
percam facilmente calor para o ambiente que o envolve
Perda de calor por condução
Perda de calor por convecção
Perda de calor por radiação
Perda de calor por evaporação
Bebês prematuros

são mais suscetíveis a problemas
respiratórios
–
os pulmões podem não ter condições de suprir
a quantidade de oxigênio suficiente para se
manter aquecido
Bebês prematuros





A conservação da energia através do suprimento de
suporte térmico nos neonatos é crítica, tendo em
vista que, a fadiga por frio pode causar:
Falta de oxigênio;
Hipoglicemia (nível baixo de açúcar no sangue)
Acidose metabólica (diminuição do ph no sangue)
queda nos níveis de glicogênio (polissacarídeo de
reserva)
Bebês prematuros


A taxa de sobrevivência aumenta colocando-os em câmaras fechadas com
temperatura mantida em uma faixa
específica, o que reduz o consumo de
oxigênio e os mantém aquecidos.
Pode ser indicado para os bebês nascidos a
termo – caso apresentem algum tipo de
enfermidade
INCUBADORA NEONATAL

Equipamento eletromédico cuja finalidade é manter
a vida de bebês prematuros

Proporciona ao neonato um ambiente termicamente
neutro – através do controle da temperatura e da
umidade relativa do ar em níveis aceitáveis

E o recém-nascido mantém a sua temperatura
corporal normal a baixas taxas metabólicas,
produzindo, assim, o mínimo de calor possível.
INCUBADORA NEONATAL


O clima criado no interior acarreta no rápido
desenvolvimento do bebê com menor risco
de contrair doenças
O uso das incubadoras nos berçários
permitiu ao recém-nascido de alto risco
proteção térmica, isolamento e uma
completa observação visual propiciando-lhe
condições de termorregulação e atendimento
às suas necessidades de calor.
INCUBADORA NEONATAL



O ar inspirado pelo bebê na incubadora é
filtrado, o que diminui o risco de infecção
transportada pelo ar.
Aquecida por convecção é o tipo mais
comum
As condições no ambiente termoneutro
criado por esses equipamentos
assemelham-se àquelas encontradas no
útero materno.
Incubadora microprocessada
História



Antes do ano 300 no Egito e na China utilizadas
grandes salas aquecidas e isoladas
Até 1835 a redução da perda de calor pelos recémnascidos feita através da utilização de roupas, pelo
contato com o corpo de um adulto ou por
aproximação do fogo
Em 1835 Johann Georg Von Ruehl, na Rússia,
construiu um berço aberto com paredes duplas de
ferro, que se mantinha aquecido enchendo o espaço
vazio entre as paredes com água quente
História





Em 1890 Alexander Lion patenteou, em Marselha, uma
incubadora a gás para cinco mil ovos, que podia ser usada
para manter o calor materno em recém-nascidos prematuros
Incluía múltiplos termômetros para assegurar temperatura
homogênea
Quando a temperatura apropriada era atingida, soava
campainha e ajustando automaticamente a admissão de gás
Uma esponja suspensa na incubadora supria a umidade
apropriada
Podia funcionar também com álcool ou derivados de petróleo
História


Entre 1960 e 1970 apresentavam
Aquecimento por convecção controlado pela
temperatura da pele do recém-nascido
Problemas, como a apnéia em alguns bebês
pequenos e doentes causada pela variação
rápida da temperatura do ar da câmara
História

Em 1964 as incubadoras eram fechadas, ventiladas
por convecção e aquecida por radiação controlada
pela temperatura da pele


Dificuldade de construção, não tiveram sucesso comercial
Foram substituídas pelas incubadoras fechadas
aquecidas por convecção controlada pela
temperatura da pele do recém-nascido
História


Até 1970 as incubadoras eram baseadas no
aquecimento através da convecção para aquecer a
câmara do recém-nascido.
Em 1971 surgiu um sistema chamado Alcyon não
comercial que era controlado por microprocessador
e implementava um algoritmo que levava em conta a
temperatura do recém-nascido e a relação entre as
temperaturas do recém-nascido e a do ambiente
para determinar o estado do aquecedor
História







Hoje a UTIN conta com incubadoras
microprocessadas,
Alimentadas à bateria
Com aquecedores elétricos
Com sensores diversos (temperatura, umidade etc)
Com alarmes que garantem funcionamento seguro
Com controle de temperatura do ar e da pele e de
umidade
Construídas com material transparente para permitir
visualização e acesso seguro ao recém-nascido;
Incubadora Hess (1915)
Inovações Tecnológicas





1 Bomba de infusão
2 Monitor Cardiorespiratório
3 Ventilador
4 Incubadora
5 Oxímetro de pulso
Calor e Temperatura



A faixa normal de temperatura de um recémnascido está entre 35,5 °C e 37,5 °C
A produção de calor pelo corpo do recémnascido é proveniente dos processos
bioquímicos que dão sustentação à vida
A quantidade de calor produzida pelo recémnascido necessária à sustentação da vida
está entre 1,5 e 2,0 W / kg (de massa
corporal)
Calor e Temperatura


Nas primeiras semanas de vida a taxa de
produção de calor tem relação com o peso e
a idade do recém-nascido.
Em sua maioria os recém-nascidos
saudáveis são capazes de produzir calor
adicional, na faixa de 4,5 a 5,0 W / kg, com o
objetivo de reserva e proteção em situações
de emergência como, por exemplo, no
combate a uma infecção
Calor e Temperatura





Estudos realizados por Silverman et al. mostra que recémnascidos prematuros tratados em incubadoras neonatais com:
altos índices de umidade relativa possuíam maiores taxas de
sobrevivência que aqueles tratados em incubadoras com
baixos índices de umidade relativa. Esses resultados foram
obtidos para diferentes temperaturas
aquecidas e umidificadas por convecção a 32°C tiveram maior
taxa de sobrevivência que aqueles tratados em incubadoras a
uma temperatura de 29°C.
Estudos posteriores mostraram que bebês prematuros doentes
contribuem muito para as diferentes taxas de mortalidade.
Ainda é desconhecido o grau em que as condições térmicas
afetam a sobrevivência da maioria dos recém-nascidos
Temperatura

Temperatura – interna e externa do Bebê
–

Temperatura da pele
–

Termômetro 33 oC a 40 oC ± 0,1 oC
Termopares ou termistores
Temperatura do ar da cúpula
–
33 oC a 40 oC
Humidade



O sistema de umidificação passivo é bastante comum em
incubadoras neonatais consistindo em um reservatório com
água cuja superfície é atravessada por parte do fluxo de ar
gerado pela ventoinha. Uma maior ou menor umidificação do ar
pode ser obtido regulando-se o fluxo de ar.
O sistema de umidificação ativo é formado por um vaporizador
ultra-sônico, no qual, o vapor é controlado por um sistema de
controle que tem um sensor de umidade, o que acarreta um
controle de malha fechada, pois, a umidade relativa do ar é
medida e comparada com um valor de referência e essa
diferença é usada como meio de controle. A vaporização da
água ocorre pela transmissão de energia acústica proveniente
de um cristal piezoelétrico.
Por norma a faixa é de 40% a 60%
Circulação do ar


O sistema de controle de circulação de ar é
constituído por um motor elétrico acoplado a
uma ventoinha e tem como função aspirar ar
do ambiente externo a ~ 35 litros/min,
usando para tal um filtro que admite
partículas de até 0,5m
fazer com que a distribuição de temperatura
e umidade no interior da incubadora seja
homogênea.
Gases


A entrada de oxigênio é feita por uma
conexão com válvula limitadora, podendo ser
oxigênio puro ou misturado com o ar
externo.
Uma entrada de emergência abre-se
automaticamente para admitir de 6 a 8 litros
de ar por minuto, caso o fluxo de oxigênio
seja interrompido acidentalmente
Nível de ruído

Não deve exceder 60 db

Com qualquer alarme ligado não deve
exceder 80 db
Controladores

On- Off

Proporcional

Será que podem ser utilizados outros tipos
de controladores?
Manutenção e Calibração


Health Devices “Inspection and preventive
maintenance system” (ECRI, 1995).
Emergency Care Research Institute
Testes mecânicos
Testes elétricos
Testes Mecânicos












Verificar as condições da portinhola do tipo íris
Verificar as condições dos meios de movimento e rodízios
Verificar esforço de tensão nos cabos
Verificar tubos e mangueiras
Verificar os cabos de força
Verificar os conectores de cabos elétricos
Verificar as sondas
Verificar as condições do filtro de ar
Verificar as etiquetas
Verificar a cobertura de vidro do termômetro
Verificar o colchão
Verificar as condições para a instalação
Testes Elétricos









Verificar registrador direto
Verificar a chave geral do circuito
Verificar as tomadas de corrente alternada e os
receptáculos
Verificar defeitos nos cabos elétricos
Verificar controles e chaves
Verificar alarmes
Verificar sinais audíveis
Verificar isolação
Verificar corrente de fuga
Testes Elétricos








Verificar controle de temperatura
Verificar controles manuais
Verificar fusíveis
Verificar sensores
Verificar bateria e carregador de bateria
Verificar indicadores e displays
Verificar autoteste
Verificar acessórios
Normas Brasileiras



NBR IEC 60601 -1: Equipamento eletromédico.
Parte 1: Prescrições para a segurança de
equipamentos eletromédicos (ABNT, 1994).
NBR IEC 601 – 2 – 19: Equipamento eletromédico.
Parte 2: Prescrições particulares para segurança de
incubadoras para recém-nascidos (ABNT, 1997).
NBR IEC 601 – 2 – 20: Equipamento eletromédico.
Parte 2: Prescrições particulares para segurança de
incubadoras de transporte para recém-nascido
(ABNT, 1997).
A manutenção preventiva inclui






Limpar o interior e exterior da incubadora. (de acordo com os
procedimentos indicados pelo fabricante).
Lubrificar a montagem do ventilador se requerido.
Verificar se todos os sistemas estão funcionando normalmente.
Calibrar periodicamente e após manutenção corretiva.
Substituir o filtro com a freqüência indicada pelo fabricante ou
de acordo com as normas adotadas pelo estabelecimento de
saúde.
Substituir bateria se necessário.