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Pressão Arterial Mestrado Integrado em Engenharia Biomédica Teresa Cardoso Nuno Santos Liliana Valente Ana Carapeto

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Page 1: Pressão Arterial Mestrado Integrado em Engenharia Biomédica Teresa CardosoNuno SantosLiliana Valente Ana Carapeto

Pressão Arterial

Mestrado Integrado em Engenharia Biomédica

Teresa Cardoso Nuno Santos Liliana Valente Ana Carapeto

Page 2: Pressão Arterial Mestrado Integrado em Engenharia Biomédica Teresa CardosoNuno SantosLiliana Valente Ana Carapeto

Objectivo Construir um protótipo capaz de registar as

pressões sistólica e diastólica por esfigmomanometria.

Pressão Arterial - Instrumentação e Aquisição de Sinais

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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

Page 4: Pressão Arterial Mestrado Integrado em Engenharia Biomédica Teresa CardosoNuno SantosLiliana Valente Ana Carapeto

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

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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

Page 6: Pressão Arterial Mestrado Integrado em Engenharia Biomédica Teresa CardosoNuno SantosLiliana Valente Ana Carapeto

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.

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Page 7: Pressão Arterial Mestrado Integrado em Engenharia Biomédica Teresa CardosoNuno SantosLiliana Valente Ana Carapeto

Método auscultatório Método utilizado actualmente nos consultórios

médicos.

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Page 8: Pressão Arterial Mestrado Integrado em Engenharia Biomédica Teresa CardosoNuno SantosLiliana Valente Ana Carapeto

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.

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Page 9: Pressão Arterial Mestrado Integrado em Engenharia Biomédica Teresa CardosoNuno SantosLiliana Valente Ana Carapeto

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

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Page 10: Pressão Arterial Mestrado Integrado em Engenharia Biomédica Teresa CardosoNuno SantosLiliana Valente Ana Carapeto

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%.

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Page 11: Pressão Arterial Mestrado Integrado em Engenharia Biomédica Teresa CardosoNuno SantosLiliana Valente Ana Carapeto

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

Page 12: Pressão Arterial Mestrado Integrado em Engenharia Biomédica Teresa CardosoNuno SantosLiliana Valente Ana Carapeto

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 elementosPressão Arterial - Instrumentação e Aquisição de

Sinais

Page 13: Pressão Arterial Mestrado Integrado em Engenharia Biomédica Teresa CardosoNuno SantosLiliana Valente Ana Carapeto

Montagem electrónica

Pressão Arterial - Instrumentação e Aquisição de Sinais

Page 14: Pressão Arterial Mestrado Integrado em Engenharia Biomédica Teresa CardosoNuno SantosLiliana Valente Ana Carapeto

Montagem Electrónica

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Page 15: Pressão Arterial Mestrado Integrado em Engenharia Biomédica Teresa CardosoNuno SantosLiliana Valente Ana Carapeto

Funcionamento do programa

Inicialização das variáveis

Calibração

Sim Não

Efectua-se o processo

de calibração

O programa prossegue

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Page 16: Pressão Arterial Mestrado Integrado em Engenharia Biomédica Teresa CardosoNuno SantosLiliana Valente Ana Carapeto

Encher a bolsa de ar até aos 150mmHg

Abrir a válvula da braçadeira

Aquisição do Sinal

Apresentação das pressões pretendidas

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Page 17: Pressão Arterial Mestrado Integrado em Engenharia Biomédica Teresa CardosoNuno SantosLiliana Valente Ana Carapeto

Calibração

Pressão Arterial - Instrumentação e Aquisição de Sinais

Manómetro + Transdutor Manómetro + Transdutor

+ Estetoscópio Informações visuais Informações auditivas

Page 18: Pressão Arterial Mestrado Integrado em Engenharia Biomédica Teresa CardosoNuno SantosLiliana Valente Ana Carapeto

Aquisição de Sinal Tratamento inicial do sinal

Eliminação de amostras

3 Abordagens possíveis

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Módulo da diferença entre sinal e polinómio

Análise das amplitudes

Análise dos picos

Máximo de cada 25 amostras

Módulo da diferença entre o sinal e o

polinómio

Máximo de cada 1000 amostras

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Resultados Obtidos Sinal Adquirido

Pressão Arterial - Instrumentação e Aquisição de Sinais

Válvula a ser

aberta

Transdutor em

pressões baixas

Page 20: Pressão Arterial Mestrado Integrado em Engenharia Biomédica Teresa CardosoNuno SantosLiliana Valente Ana Carapeto

Resultados Obtidos Sinal obtido após a eliminação de alguns

pontos e ajuste polinomial de 4º grau

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Page 21: Pressão Arterial Mestrado Integrado em Engenharia Biomédica Teresa CardosoNuno SantosLiliana Valente Ana Carapeto

Tratamento de Resultados Gráfico a partir do qual se obtêm os valores

das pressões

Pressão Arterial - Instrumentação e Aquisição de Sinais

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Output

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A pressão sistólica é:110

A pressão diastólica é:70

E pelo método

auscultatório…

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Discussão Formas de optimizar a fase de calibração

Múltiplas calibrações Utilização de bombas sem fugas Rectas de calibração de graus superiores, se necessário

Confirmação pelo método tradicional auscultatório Principais causas dos desvios identificados

Ambiente ruidoso Imprecisões no programa desenvolvido

Vantagens do método escolhido Simplicidade Resultados bastante razoáveis

Desvantagens do método escolhido Baseado em diversas aproximações

Existem métodos mais exactosPressão Arterial - Instrumentação e Aquisição de

Sinais

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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

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Sinais