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Estudo e desenvolvimento de instrumentação para monitoração de parâmetros fisiológicos em pacientes submetidos a oxigenoterapia hiperbárica (HBO)

Hyperbaric chambers are a kind of equipament used to treat several illness or syndromes. However, it is very dangerous whenever electronic instruments are used inside it, because the chamber has oxygen (O2) under pressure and the equipment can originate fires, specially due to the generation of spar...

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Autor principal: Faria, Rubens Alexandre de
Formato: Tese
Idioma: Português
Publicado em: Universidade Tecnológica Federal do Paraná 2012
Assuntos:
Oxigênio - Uso terapêutico
Oxigenação hiperbárica
Circuitos eletrônicos
Engenharia biomédica
Oxygen therapy
Hiperbaric oxygenation
Electronic circuits
Biomedical engineering
Acesso em linha: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/339
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spelling riut-1-3392015-05-18T22:12:43Z Estudo e desenvolvimento de instrumentação para monitoração de parâmetros fisiológicos em pacientes submetidos a oxigenoterapia hiperbárica (HBO) Faria, Rubens Alexandre de Abatti, Paulo José Pichorim, Sérgio Francisco Oxigênio - Uso terapêutico Oxigenação hiperbárica Circuitos eletrônicos Engenharia biomédica Oxygen therapy Hiperbaric oxygenation Electronic circuits Biomedical engineering Hyperbaric chambers are a kind of equipament used to treat several illness or syndromes. However, it is very dangerous whenever electronic instruments are used inside it, because the chamber has oxygen (O2) under pressure and the equipment can originate fires, specially due to the generation of sparks. In the present work, it is described the development of an active biotelemetric device. The circuit is capable to monitor, in real time, the ECG signal of a patient during hyperbaric treatment. To minimize the possibility of generating temperature values high enough to initiate an explosion, it was chosen to use electronic circuits that, comparative, could operate with low levels of energy. Moreover, materials that when in contact with pure O2 could cause chemical reactions that would lead to an explosion, have been avoided. In this direction, it was chosen to feed the device using photovoltaic cells, thus avoiding the use of batteries. To reach this development, the necessary levels of electric field for the deflagration of electric sparks have been studied (by Paschen’s Curves) and tests inside a prototype hyperbaric chamber, using O2 under pressure, have been carried out. The final results define a safe relation between applied voltage and the conductive electronic circuit parts inside the chamber (copper trace and pads of the printed circuit board). A câmara hiperbárica, equipamento pelo tratamento de diversos tipos de doenças ou síndromes, possui uma restrição muito grande quanto à instrumentação biomédica utilizada para monitoramento dos pacientes, devido ao alto risco de fogo ou explosão, por trabalhar com oxigênio (O2)sob pressão. No presente trabalho é descrito o desenvolvimento de um dispositivo biotelemétrico ativo, porém de baixo consumo e menor possível envolvida, capaz de monitorar, em tempo real, o sinal de ECG de um paciente sob tratamento hiperbárico. Para minimizar a possibilidade de se gravar níveis de calor suficientes para iniciar uma explosão,optou-se pelo uso de circuitos eletrônicos que, comparativamente, pudessem operar com os menores níveis de energia. Além disso, procurou-se evitar o uso de materiais que em contato com o O2 puro pudessem causar reações químicas que levassem a uma explosão. Neste sentido, optou-se por alimentar o dispositivo usando-se células fotovoltaícas, evitando assim o uso de baterias. Para se chegar a este desenvolvimento, estudaram-se os níveis de campo elétrico necessários para a deflagração de faíscas elétricas (Curvas de Paschen) dentro de uma câmara hiperbárica protótipo contendo O2 sob pressão. Os resultados definem uma relação segura entre a tensão aplicada e a distância entre as partes condutoras de um circuito eletrônico dentro da câmara (trilhas da placa de circuito impresso ou terminais de componentes). 2012-12-14T13:01:09Z 2012-12-14T13:01:09Z 2011-06-28 doctoralThesis FARIA, Rubens Alexandre de. Estudo e desenvolvimento de instrumentação para monitoração de parâmetros fisiológicos em pacientes submetidos a oxigenoterapia hiperbárica (HBO). 2011. 82 f. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica e Informática Industrial) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2011. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/339 por application/pdf Universidade Tecnológica Federal do Paraná Curitiba Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Informática Industrial
institution Universidade Tecnológica Federal do Paraná
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language Português
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Faria, Rubens Alexandre de
Estudo e desenvolvimento de instrumentação para monitoração de parâmetros fisiológicos em pacientes submetidos a oxigenoterapia hiperbárica (HBO)
description Hyperbaric chambers are a kind of equipament used to treat several illness or syndromes. However, it is very dangerous whenever electronic instruments are used inside it, because the chamber has oxygen (O2) under pressure and the equipment can originate fires, specially due to the generation of sparks. In the present work, it is described the development of an active biotelemetric device. The circuit is capable to monitor, in real time, the ECG signal of a patient during hyperbaric treatment. To minimize the possibility of generating temperature values high enough to initiate an explosion, it was chosen to use electronic circuits that, comparative, could operate with low levels of energy. Moreover, materials that when in contact with pure O2 could cause chemical reactions that would lead to an explosion, have been avoided. In this direction, it was chosen to feed the device using photovoltaic cells, thus avoiding the use of batteries. To reach this development, the necessary levels of electric field for the deflagration of electric sparks have been studied (by Paschen’s Curves) and tests inside a prototype hyperbaric chamber, using O2 under pressure, have been carried out. The final results define a safe relation between applied voltage and the conductive electronic circuit parts inside the chamber (copper trace and pads of the printed circuit board).
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publisher Universidade Tecnológica Federal do Paraná
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