Sensores para Cuidados Respiratórios

Aplicação

SENSORES: CUIDADOS RESPIRATÓRIOS

Dispositivos de respiração mecânica fornecem gases respiratórios a pacientes com função respiratória comprometida. Esses gases são levados aos pulmões dos pacientes pela pressão positiva gerada pelo dispositivo.

Os principais dispositivos respiratórios modernos para gestão das vias aéreas são sistemas de anestesia, máquinas de CPAP, ventiladores invasivos e não invasivos, além de concentradores de oxigênio. Os dispositivos respiratórios modernos ajustam automaticamente a inspiração e a expiração conforme as necessidades do paciente. Várias versões de dispositivos respiratórios estão disponíveis, como os dispositivos de emergência usados em operações de resgate, dispositivos para cuidados intensivos de longo prazo e dispositivos domiciliares móveis. Uma característica importante no controle (acionamento) de dispositivos respiratórios de alta qualidade é a detecção precoce da fase de inspiração do paciente por um gatilho de fluxo. Somente dessa forma o dispositivo pode auxiliar na respiração espontânea com uma sobrepressão predefinida enquanto minimiza o esforço respiratório do paciente. Ao mesmo tempo, independentemente da intensidade do fluxo ou do tipo de tratamento, as medições precisam ser altamente precisas a fim de detectar o padrão respiratório do paciente de forma confiável. Nos dispositivos respiratórios atuais, o esforço respiratório espontâneo e toda a atividade respiratória do paciente são geralmente monitorados por um sensor de fluxo de massa térmica altamente sensível ou um sensor de pressão diferencial altamente dinâmico. Além disso, a pressão respiratória definida e o volume corrente administrado ao paciente devem ser monitorados com precisão nos dispositivos respiratórios, a fim de garantir o funcionamento seguro e, consequentemente, o sucesso do tratamento.

sensores para anestesia
sensores para CPAP
sensores para ventiladores invasivos
sensores para concentradores de oxigênio

A TE Connectivity fornece sensores de detecção de pressão, temperatura, posição, vibração e CO2 para monitorar e gerenciar sistemas de ventilação e garantir uma transição suave, filtrada e eficiente de ar. Esses sensores especiais detectam taxas de fluxo respiratório mínimas, em torno do ponto zero, mas também são capazes de medir taxas de várias centenas de l/min. Também desenvolvemos e fabricamos módulos personalizados, compostos por vários sensores, que funcionam como uma solução plug-and-play simples para dispositivos respiratórios. Esses módulos integram vários sensores para formar sistemas totalmente calibrados e testados com processamento de sinal e interfaces definidas.

A integração de sensores em ventiladores transformou o cenário do atendimento a pacientes. Sensores modernos possibilitam monitoramento em tempo real e controle preciso, elevando o desempenho de ventiladores e melhorando significativamente a experiência geral do paciente. Um espectro de sensores desempenha um papel vital para garantir suporte que salva vidas, além do conforto do paciente em ventiladores médicos. Os sensores que normalmente se integram a esses dispositivos incluem sensores de pressão, vazão, temperatura, umidade, dióxido de carbono e oxigênio.

 

A colaboração perfeita desses sensores nos ventiladores permite uma abordagem holística para o atendimento a pacientes. Os sensores de pressão regulam a pressão do ar, garantindo a função pulmonar ideal, enquanto os sensores de fluxo monitoram a taxa de fluxo de ar, adaptando-se às necessidades individuais do paciente. Os sensores de temperatura e umidade mantêm um ambiente propício para os pacientes. Os sensores de dióxido de carbono e oxigênio facilitam o controle preciso da concentração de gases vitais para o bem-estar do paciente.

 

A seleção e a integração de sensores de alta qualidade definem a eficácia e a confiabilidade dos sistemas de ventilação. A integração de sensores em ventiladores médicos marca uma mudança de paradigma no atendimento a pacientes. Ao explorar as tecnologias de sensores, sua importância para os fabricantes e o impacto transformador no atendimento a pacientes, podemos impulsionar a inovação e promover uma compreensão mais profunda do papel crucial que os sensores desempenham no campo de suporte por ventiladores.

Sensores de detecção de pressão, temperatura, posição, vibração e dióxido de carbono fornecem um feedback preciso para monitorar esses sistemas respiratórios. Por exemplo, as máquinas de anestesia usam uma combinação de gases que são misturados e entregues em quantidades precisas. Para garantir a segurança, vários sensores podem fornecer redundância e informações sobre o fluxo, pressões e outros dados vitais. Essas informações exigem não apenas sensores precisos, mas designs estáveis e fabricação robusta para vidas úteis mais longas e confiáveis. Explicando de forma simples, uma máquina de anestesia tem várias linhas. Cada linha contém uma quantidade específica conhecida de gás, como óxido de nitrogênio, oxigênio ou isoflurano. Filtros, reguladores e válvulas garantem que o paciente receba a mistura e a quantidade corretas de cada gás. 

Os sensores devem ser precisos, confiáveis e sensíveis o suficiente para que os profissionais de saúde verifiquem e monitorem o desempenho do sistema de anestesia. Por exemplo, fabricamos sensores médicos com sensibilidade suficiente para detectar desde taxas de fluxo respiratório mínimas, próximas ao ponto zero, até valores de várias centenas de litros por minuto. Além disso, com anos de experiência, usamos tecnologia e projetos para fabricar sensores duráveis e menos suscetíveis à deriva e fadiga. Há vários sensores que ajudam no funcionamento eficaz dos dispositivos médicos.


À medida que os dispositivos médicos evoluem, desenvolvemos e fabricamos módulos personalizados, compostos por vários sensores, que funcionam como soluções plug-and-play simples. Esses módulos integram vários sensores para formar sistemas totalmente calibrados e testados com processamento de sinal e interfaces intuitivas. O design plug-and-play reduz o tempo e o custo associados à montagem, manutenção e substituição de dispositivos médicos. À medida que os custos e as exigências no atendimento de saúde aumentam, continuamos a fornecer tecnologias precisas, econômicas e vitais, sempre com o usuário final em mente.

A tecnologia está miniaturizando ferramentas médicas para melhorar e expandir os serviços para além das instalações de saúde.  Adicionar sensores mais precisos e sensíveis aos dispositivos reduz o peso sobre o paciente, tanto figurativa quanto literalmente. Por exemplo, a oxigenoterapia de longo prazo usa sensores e um concentrador de oxigênio para reduzir custo, tamanho e peso em comparação com o uso de apenas um tanque de oxigênio. O concentrador de oxigênio é uma combinação de compressor, válvulas e filtros. Esses componentes filtram o nitrogênio do ar e podem produzir mais de 90% de oxigênio puro, podendo reduzir a necessidade de tanques de oxigênio pesados e grandes. Embora os concentradores de oxigênio possam produzir um fluxo contínuo, os sensores avançaram para tornar esses dispositivos mais inteligentes e consumir menos energia, melhorando o nível de cuidado e a mobilidade dos pacientes. A oxigenoterapia é usada em instalações médicas por muitas razões, mas está se expandindo para as casas de pacientes com doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC) e insuficiência respiratória.   

 

A aplicação portátil aumenta os desafios e a importância dos concentradores de oxigênio em termos de eficiência e facilidade de uso. Sensores baseados em células de carga e MEMS podem conservar oxigênio e monitorar o nível do tanque para melhorar a mobilidade. Nossos sensores médicos são sensíveis o suficiente para detectar com precisão quando um paciente está inspirando e expirando e regular melhor o fluxo de oxigênio. A inspiração do paciente pode acionar uma sobrepressão predefinida para ajudar na respiração, enquanto a detecção da expiração pode interromper o fluxo de oxigênio, o que reduz desperdícios e custos, além de aumentar a distância que o paciente pode percorrer e o tempo de uso de equipamentos. 


À medida que a oxigenoterapia se expande, sensores e dispositivos conectados estão trabalhando juntos para um controle ainda mais preciso. Sensores precisos com microcontroladores confiáveis podem alterar o fluxo dos gases com base nas atividades ou necessidades do paciente. Nós fornecemos sensores de pressão, temperatura, posição e umidade que podem viabilizar essas inovações. Temos anos de experiência na produção de produtos pequenos, eficientes e econômicos que ajudam os pacientes a respirar mais facilmente, promovendo mobilidade, conectividade e melhor qualidade de vida. 

Os dispositivos de CPAP são usados para forçar a entrada de ar respirável nos pulmões de pacientes que sofrem de apneia do sono, condição na qual a respiração para involuntariamente durante o sono.  Detectar e curar a cessação respiratória durante o sono noturno ajuda a reduzir o risco de hipertensão arterial, doenças cardiovasculares e doenças secundárias relacionadas. Os sensores permitem o controle contínuo e preciso do fluxo de ar, além da pressão, vibração e umidade, para manter os pacientes confortáveis e seguros.

Sensores fotoelétricos ajudam os médicos a diagnosticar a apneia do sono. A medição da concentração de oxigênio no sangue é um dos sinais vitais da eficiência da respiração durante o sono. Às vezes, os pacientes completam o ciclo de respiração, mas não inspiram oxigênio suficiente em seus pulmões. Consequentemente, a concentração de oxigênio no sangue é reduzida significativamente. Os sensores fotoelétricos incluem componentes fotoelétricos e soluções completas de sensores. A plataforma de sonda de oximetria de pulso (SpO2) inclui clipes de dedo reutilizáveis, protetores de silicone macios e uma variedade de conjuntos de sensores descartáveis.

 

A medição de pressão é crucial para o sistema CPAP em termos de desempenho e precisão. Os sensores de pressão de montagem em placa são incorporados em todo o dispositivo, a começar pela câmara de ar. Os sensores de pressão, como os da série MS4515, podem medir a pressão e exibir informações em uma tela, possibilitando leituras mais precisas do que as feitas com um medidor de agulha tradicional. Os níveis de dióxido de carbono durante a expiração podem ser calculados usando um sensor de pressão diferencial. Usando um sensor de pressão diferencial que pode medir uma diferença de pressão de duas polegadas de coluna de água, o sistema CPAP pode entender melhor a saída de CO2 do paciente para ajustar a pressão de entrada.

 

Filme piezoelétrico é usado em equipamentos de diagnóstico de apneia do sono e dispositivos CPAP para ajudar médicos e pacientes a visualizar o estado da respiração. A respiração rítmica, um dos principais indicadores de um bom sono, pode ser detectada pelo filme piezoelétrico por meio de vibrações durante o processo de respiração. Os sensores estão disponíveis diretamente no respiro para medir a umidade e a temperatura com um único dispositivo. Sensores de temperatura e umidade com sinais de saída digital podem ser incorporados perto da máscara para obter medições mais precisas da inalação. A temperatura do ar é geralmente mantida em torno de 40 °C com uma precisão de 0,3 °C. Localizado na máscara, a uma distância adicional dos controles, o sinal de saída digital evita atenuação do sinal.