Caracterização das gotículas respiráveis geradas por nebulizadores utilizando técnica de incidência laminar direta (ILD)
Pneumatic and ultrasonic nebulizers are increasingly used by children, the elderly, or the chronically ill, because of the ease with which these devices deliver the drugs through an aerosol suspension. The choice of nebulizers is related to the ability of these devices to perform the delivery of dru...
| Autor principal: | Araújo, Luciana Martins Pereira de |
|---|---|
| Formato: | Tese |
| Idioma: | Português |
| Publicado em: |
Universidade Tecnológica Federal do Paraná
2019
|
| Assuntos: | |
| Acesso em linha: |
http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/4225 |
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riut-1-42252019-07-24T06:00:47Z Caracterização das gotículas respiráveis geradas por nebulizadores utilizando técnica de incidência laminar direta (ILD) Characterization of respirable droplets generated by nebuliers using direct laminar incidence technique (LDI) Araújo, Luciana Martins Pereira de Silva, Wilson José da http://lattes.cnpq.br/6419561860187332 Abatti, Paulo José http://lattes.cnpq.br/2771856898735617 Silva, Wilson José da Tomioka, Jorge Kowalski, Edemir Luiz Morales, Rigoberto Eleazar Melgarejo Rodrigues, Paula Cristina Aerossóis - Avaliação Gôtas - Medição Tratamento respiratório Processamento de imagens - Técnicas digitais MATLAB (Programa de computador) Microscopia Saúde pública Engenharia biomédica Aerosols - Evaluation Drops - Measurement Respiratory therapy Image processing - Digital techniques MATLAB (Computer program) Microscopy Public health Biomedical engineering CNPQ::CIENCIAS DA SAUDE Engenharia Elétrica Pneumatic and ultrasonic nebulizers are increasingly used by children, the elderly, or the chronically ill, because of the ease with which these devices deliver the drugs through an aerosol suspension. The choice of nebulizers is related to the ability of these devices to perform the delivery of drugs in a localized way in the respiratory tract, providing a greater efficiency of absorption through the lung. The aim of the present work is to characterize the diameters of the micro droplets by bands of "breathable particles" generated by a sample of commercial nebulizers commercialized in the Brazilian market, using the technique of direct laminar incidence (ILD).Six (6) nebulizers of different marks were taken as samples, being 4 pneumatic and 2 ultrasonic. In the nebulization procedure the images of the dispersed aero micro droplets were captured through the ILD (Direct Laminar Incidence) technique consisting of a high-speed digital camera coupled to an inverted microscope and the captured images processed by software in an environment MATLAB® for the automated characterization of the diameter bands of the dispersed aero micro droplets generated in the nebulization process. Histograms of the micro droplet diameter distribution of the six nebulizers surveyed were developed emphasizing the range of breathable micro droplets, i.e., diameters ranging from 1.0-5.0 µm. The results attest that each nebulizer has its own characteristic of delivering the aerodynamic suspension in the nebulization process. This feature is closely related in their ability to generate micro droplets in the range classified as breathable. The results of the measurements point to another way of classifying nebulizers based on the criterion previously mentioned. Due to the haracteristics of each nebulizer in generating the aerodynamic cloud, it becomes plausible the future development of a more comprehensive evaluation protocol, based on the delivery of micro droplets in the ideal range, providing a better marking of the efficiency of the domestic nebulizers in the administration of drugs by inhalation. Conselho Nacional do Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) Os nebulizadores pneumáticos e ultrassônicos são cada vez mais utilizados por crianças, idosos ou doentes crônicos, devido à facilidade com que estes meios entregam os fármacos através de uma suspensão em aerossol. A escolha de nebulizadores está relacionada à capacidade desses equipamentos de realizar a entrega de fármacos de forma localizada no trato respiratório, propiciando uma maior eficiência da absorção através do pulmão. O presente trabalho tem como objetivo caracterizar os diâmetros das gotículas por faixas de “partículas respiráveis” geradas por uma amostra de nebulizadores comercializados no mercado brasileiro, utilizando a técnica de incidência laminar direta (ILD). Foram tomados como amostra seis (6) nebulizadores de marcas diferentes, sendo 4 pneumáticos e 2 ultrassônicos. No procedimento de nebulização as imagens das gotículas aero dispersas foram capturadas através da técnica ILD (Incidência Laminar Direta) que consiste em uma câmera digital de alta velocidade acoplada a um microscópio invertido tendo as imagens capturadas processadas por um software em ambiente MATLAB® para a caracterização automatizada das faixas de diâmetro das gotículas aero dispersas geradas no processo de nebulização. Foram elaborados histogramas de distribuição do diâmetro das gotículas dos seis nebulizadores pesquisados enfatizando a faixa das gotículas respiráveis, i.e., diâmetros compreendidos entre 1,0-5,0 µm. Os resultados atestaram que cada nebulizador tem uma característica própria de entrega da suspensão aerodinâmica no processo de nebulização. Esta característica está intimamente relacionada na capacidade dos mesmos em gerar gotículas na faixa classificada como respiráveis. Os resultados das medidas apontam para uma outra forma de classificação dos nebulizadores tendo por base o critério anteriormente citado. Devido às características próprias de cada nebulizador em gerar a nuvem aerodinâmica, torna-se plausível o desenvolvimento futuro de um protocolo de avaliação mais abrangente, tendo por base a entrega de gotículas na faixa ideal, proporcionando um melhor balizamento da eficiência dos nebulizadores domésticos na administração de fármacos por inalação. 2019-07-23T21:05:05Z 2019-07-23T21:05:05Z 2019-03-11 doctoralThesis ARAÚJO, Luciana Marins Pereira de. Caracterização das gotículas respiráveis geradas por nebulizadores utilizando técnica de incidência laminar direta. 2018. 116 f. Tese (Doutorado em Engenharia e Informática Industrial) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2019. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/4225 por openAccess application/pdf Universidade Tecnológica Federal do Paraná Curitiba Brasil Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Informática Industrial UTFPR |
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Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
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Português |
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Aerossóis - Avaliação Gôtas - Medição Tratamento respiratório Processamento de imagens - Técnicas digitais MATLAB (Programa de computador) Microscopia Saúde pública Engenharia biomédica Aerosols - Evaluation Drops - Measurement Respiratory therapy Image processing - Digital techniques MATLAB (Computer program) Microscopy Public health Biomedical engineering CNPQ::CIENCIAS DA SAUDE Engenharia Elétrica |
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Pneumatic and ultrasonic nebulizers are increasingly used by children, the elderly, or the chronically ill, because of the ease with which these devices deliver the drugs through an aerosol suspension. The choice of nebulizers is related to the ability of these devices to perform the delivery of drugs in a localized way in the respiratory tract, providing a greater efficiency of absorption through the lung. The aim of the present work is to characterize the diameters of the micro droplets by bands of "breathable particles" generated by a sample of commercial nebulizers commercialized in the Brazilian market, using the technique of direct laminar incidence (ILD).Six (6) nebulizers of different marks were taken as samples, being 4 pneumatic and 2 ultrasonic. In the nebulization procedure the images of the dispersed aero micro droplets were captured through the ILD (Direct Laminar Incidence) technique consisting of a high-speed digital camera coupled to an inverted microscope and the captured images processed by software in an environment MATLAB® for the automated characterization of the diameter bands of the dispersed aero micro droplets generated in the nebulization process. Histograms of the micro droplet diameter distribution of the six nebulizers surveyed were developed emphasizing the range of breathable micro droplets, i.e., diameters ranging from 1.0-5.0 µm. The results attest that each nebulizer has its own characteristic of delivering the aerodynamic suspension in the nebulization process. This feature is closely related in their ability to generate micro droplets in the range classified as breathable. The results of the measurements point to another way of classifying nebulizers based on the criterion previously mentioned. Due to the haracteristics of each nebulizer in generating the aerodynamic cloud, it becomes plausible the future development of a more comprehensive evaluation protocol, based on the delivery of micro droplets in the ideal range, providing a better marking of the efficiency of the domestic nebulizers in the administration of drugs by inhalation. |
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ARAÚJO, Luciana Marins Pereira de. Caracterização das gotículas respiráveis geradas por nebulizadores utilizando técnica de incidência laminar direta. 2018. 116 f. Tese (Doutorado em Engenharia e Informática Industrial) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2019. |
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