FIFO₂: Protótipo de automação econômico para oxigenoterapia de baixo fluxo
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Universidade Federal de Minas Gerais
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Dissertação de mestrado
Título alternativo
FIFO₂: Cost-effective automation prototype for low-flow oxygen therapy
Primeiro orientador
Membros da banca
Lucas Vinícius Ribeiro Alves
João Eduardo Montandon de Araújo Filho
João Eduardo Montandon de Araújo Filho
Resumo
As doenças do sistema respiratório são um dos principais motivos de internação hospitalar, sendo elas as responsáveis pelo maior índice de óbito no período de 2013 a 2017 no Brasil (DIAS et al., 2017). A oxigenoterapia consiste em um trata-mento clínico que objetiva a correção da concentração dos níveis de oxigênio (O2) no organismo de indivíduos com disfunção orgânica, ofertando esse gás de forma suplementar. Contudo, essa terapia é aplicada, na maior parte das vezes, de forma manual, possibilitando ocorrência de erros de ajustes da dosagem necessária pelo doente, podendo causar hiperóxia ou hipoxemia em determinados casos. O objeti-vo desse trabalho é desenvolver um sistema de automação para administração de oxigênio em pacientes, que visa auxiliar na adequação do fluxo de O₂ de acordo com as necessidades individuais de cada paciente, em tempo real. Este estudo se justifica pela evidente necessidade da monitorização e titulação da oxigenoterapia em tempo integral, em todos os setores em que for empregada, concomitantemente visando à redução dos distúrbios causados pelos efeitos deletérios da oferta ina-dequada de O2. Foi realizada uma pesquisa com profissionais de saúde brasileiros anônimos, para criação de um panorama da necessidade de automação da oxige-noterapia, sendo criado um projeto que pudesse atender essa demanda de forma acessível financeiramente. Nesse contexto, foi desenvolvida uma tecnologia de baixo custo utilizando microcontroladores, intitulada de FIFO₂, com proposta de au-tomação da oxigenoterapia de baixo fluxo, visando auxílio na adequação da velo-cidade de fluxo de O2 com base nas reais necessidades de pacientes e em tempo integral. Assim, foram desenvolvidos dois protótipos, tendo a segunda versão al-cançado consideravelmente os requisitos pré-estabelecidos, visando implementa-ção da IoT no auxílio da administração de oxigênio, com o objetivo de reduzir o es-paço de tempo de correção da hipoxemia e hiperóxia, podendo futuramente auxili-ar no controle sobre a terapia através de análise de dados, além de poder auxiliar os profissionais de saúde no manejo dessa terapia, possibilitando a redução do número de interferências manuais para ajustes de fluxo de O2.
Abstract
Respiratory system diseases are one of the main reasons for hospital admission, being responsible for the highest death rate in the period from 2013 to 2017 in Bra-zil (DIAS et al., 2017). Oxygen therapy consists of a clinical treatment that aims to correct the concentration of oxygen (O₂) levels in the body of individuals with organ-ic dysfunction, offering this gas in a supplementary form. However, this therapy is applied, most of the time, manually, allowing for errors in adjusting the dosage re-quired by the patient, which can cause hyperoxia or hypoxemia in certain cases. The objective of this work is to develop an automation system for administering oxy-gen to patients, which aims to help adapt the flow of O₂ according to the individual needs of each patient, in real time. This study is justified by the evident need for full-time monitoring and titration of oxygen therapy, in all sectors in which it is used, simultaneously aiming to reduce disorders caused by the deleterious effects of in-adequate O₂ supply. A survey was carried out with anonymous Brazilian health pro-fessionals to create an overview of the need for automation of oxygen therapy, cre-ating a project that could meet this demand in a financially accessible way. In this context, a low-cost technology was developed using microcontrollers, called FIFO₂, with a proposal to automate low-flow oxygen therapy, aiming to help adapt the O₂ flow speed based on the real needs of patients and full-time. Thus, two prototypes were developed, with the second version considerably meeting the pre-established requirements, aiming to implement IoT to aid oxygen administration, with the aim of reducing the time needed to correct hypoxemia and hyperoxia, which could in the future, it will assist in controlling therapy through data analysis, in addition to being able to assist healthcare professionals in managing this therapy, enabling a reduc-tion in the number of manual interferences for O₂ flow adjustments.
Assunto
Inovação, Indústria, Oxigenoterapia
Palavras-chave
Oxigenoterapia dinâmica, Automação de fluxo de oxigênio, Microcontrolador, IoT
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