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| Acadêmico(a): Luís Augusto Spranger |
| Título: Implementação de um Oxímetro de Pulso |
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| Introdução: |
O diagnóstico inicial do estado de saúde de um paciente determina os procedimentos que serão adotados para o seu atendimento. Estes procedimentos em casos mais críticos pode ser a internação do paciente na Unidade de Tratamento Intensivo (UTI) ou até levar a uma intervenção cirúrgica.
Para o corpo clínico, estes locais devem apresentar condições necessárias ao bom desempenho de seu trabalho, ou seja, conforto, tranqüilidade e recursos materiais. Dentre estes recursos, os equipamentos de monitorização estão destinados a acompanhar constantemente a condição clínica do paciente (PAZ, 1996).
De acordo com PAZ (1996), o uso desses equipamentos é muito comum, entre os quais se destacam: o oxímetro de pulso que monitora a saturação do sangue arterial periférico; o capnógrafo que faz a leitura do CO2 nos gases expirados durante o ciclo respiratório; o monitor cardíaco que mostra a atividade elétrica do músculo do coração; o monitor de pressão que faz a medida da pressão arterial; entre outros. A precisão e estabilidade do equipamento são de vital importância para evitar diagnósticos imprecisos da condição clínica do paciente.
No mercado nacional, o oxímetro de pulso é um equipamento de monitorização com um custo muito elevado, existem poucos fabricantes e grande parte dos equipamentos vendidos é de origem estrangeira.
Um fator que torna a construção de um equipamento de monitorização muito difícil são os sensores, necessários para converter os sinais vitais em grandezas elétricas. Este problema pode ser solucionado usando-se módulos no sistema OEM (Original Equipment Manufacturer). Estes módulos são compostos dos sensores e também de uma interface que converte os valores adquiridos nos sensores para uma forma numérica com sinais digitais, os quais podem ser interpretados por computadores ou microcontroladores.
Grande parte dos equipamentos de monitorização como oxímetros de pulso e capnógrafos fazem uso de módulos, chamados de monitores multiparâmetros modulares, junto com plataformas bem conhecidas no mercado, como o hardware de um IBM-PC e um software desenvolvido para sistemas operacionais MS-Windows ou DOS. Isso faz com que esses equipamentos tenham um custo muitas vezes elevado e possam apresentar problemas de estabilidade no seu funcionamento devido ao uso de um hardware que é inadequado para essa aplicação.
Com a evolução tecnológica e redução no custo de fabricação de componentes eletrônicos, surgiram no mercado microcontroladores dos mais diversos fabricantes e com vários recursos. Pode-se comparar o desempenho de alguns microcontroladores com os microcomputadores usados há alguns anos atrás. A utilização destes microcontroladores em circuitos é muito vantajosa, pois podem ser programados para realizar várias tarefas específicas de acordo com a necessidade.
Esses microcontroladores podem substituir o hardware do IBM-PC usado nos capnógrafos e outros equipamentos de monitorização existentes no mercado, fazendo com que o seu custo tenha uma redução considerável e que o software seja específico para a aplicação.
No software do microcontrolador pode ser programado um sistema que permite que o microcontrolador execute mais do que um programa, nesse caso denominado tarefa ou processo. Este sistema, também chamado de núcleo, faz o gerenciamento destas tarefas dividindo o tempo de processamento do microcontrolador entre as tarefas que devem ser executadas, este tipo de processamento é denominado de multitarefa.
As vantagens de microcontroladores com esse núcleo são evidentes considerando uma aplicação do mundo real. Dificilmente uma aplicação deste tipo consiste de apenas uma tarefa que é realizada dentro de um programa monolítico. Inclusive em aplicações pequenas, existem pelo menos duas ou mais tarefas que são processadas separadamente (BASIC, 2001).
Se o conceito de multitarefa é usado em um programa, o risco de problemas com paradas indevidas pode ser reduzido e as rotinas de avaliação de processos e a interface com usuário podem ser separadas em diferentes tarefas (BASIC, 2001).
Para implementar um protótipo de um equipamento de monitorização como um oxímetro de pulso, algumas tarefas podem ser identificadas como, por exemplo, leitura do módulo de oxímetria de pulso, e apresentação dos valores fornecidos pelo módulo para o usuário.
Estas tarefas podem ser implementadas em um microcontrolador e este microcontrolador pode ser à base do hardware do equipamento de monitorização. O hardware em questão, juntamente com um software específico é uma solução para o problema de custo, plataforma de construção e estabilidade, sendo assim possível à construção de um equipamento de monitorização com microcontrolador multitarefa. |
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