Universidade Federal da Paraíba Laboratório de Mecânica Computacional LABMEC Laboratório de Mecânica Pulmonar LAMEP

1. Universidade Federal da ParaíbaLaboratório de Mecânica ComputacionalLABMECLaboratório de Mecânica PulmonarLAMEP José Felício da Silva Coordenador felicio@funape.ufpb.br; jfeliciodasilva@yahoo.com.br Fones (0xx83) 2167734 ; 93821359

2. PROCADUFCG/UFBA/UFMA/UFPA Introdução a Instrumentação Biomédica INCUBADORAS NEONATAIS

3. Classificação dos BEBES quanto ao nascimento • Recém-nascido Pré-termo – Aquele com idade gestacional menor que 37 semanas • Recém-nascido a termo – Aquele com idade gestacional entre 37 e 41 semanas • Recém-nascido Pós-termo – Aquele com idade gestacional de 42 semanas ou maior

4. Quando nascem os Bebês A temperatura interna e a temperatura da pele tende a cair devido a perdas de calor por: condução convecção radiação evaporação da água

5. Quando nascem os Bebês • Os nascidos a termo são capazes de regular sua própria temperatura, • Os Prematuros são mantidos em ambiente fechado onde a Temperatura > Temp. ambiente e seja controlada • tem a pele mais fina, não possuindo, praticamente, gordura subcutânea apresenta uma razão elevada de superfície e volume corporal, fazendo com que os vasos superficiais de sangue percam facilmente calor para o ambiente que o envolve

6. Perda de calor por condução

7. Perda de calor por convecção

8. Perda de calor por radiação

9. Perda de calor por evaporação

10. Bebês prematuros • são mais suscetíveis a problemas respiratórios • os pulmões podem não ter condições de suprir a quantidade de oxigênio suficiente para se manter aquecido

11. Bebês prematuros • A conservação da energia através do suprimento de suporte térmico nos neonatos é crítica, tendo em vista que, a fadiga por frio pode causar: • Falta de oxigênio; • Hipoglicemia (nível baixo de açúcar no sangue) • Acidose metabólica (diminuição do ph no sangue) • queda nos níveis de glicogênio (polissacarídeo de reserva)

12. Bebês prematuros • A taxa de sobrevivência aumenta - colocando-os em câmaras fechadas com temperatura mantida em uma faixa específica, o que reduz o consumo de oxigênio e os mantém aquecidos. • Pode ser indicado para os bebês nascidos a termo – caso apresentem algum tipo de enfermidade

13. INCUBADORA NEONATAL • Equipamento eletromédico cuja finalidade é manter a vida de bebês prematuros • Proporciona ao neonato um ambiente termicamente neutro – através do controle da temperatura e da umidade relativa do ar em níveis aceitáveis • E o recém-nascido mantém a sua temperatura corporal normal a baixas taxas metabólicas, produzindo, assim, o mínimo de calor possível.

14. INCUBADORA NEONATAL • O clima criado no interior acarreta no rápido desenvolvimento do bebê com menor risco de contrair doenças • O uso das incubadoras nos berçários permitiu ao recém-nascido de alto risco proteção térmica, isolamento e uma completa observação visual propiciando-lhe condições de termorregulação e atendimento às suas necessidades de calor.

15. INCUBADORA NEONATAL • O ar inspirado pelo bebê na incubadora é filtrado, o que diminui o risco de infecção transportada pelo ar. • Aquecida por convecção é o tipo mais comum • As condições no ambiente termoneutro criado por esses equipamentos assemelham-se àquelas encontradas no útero materno.

16. Incubadora microprocessada

17. História • Antes do ano 300 no Egito e na China utilizadas grandes salas aquecidas e isoladas • Até 1835 a redução da perda de calor pelos recém-nascidos feita através da utilização de roupas, pelo contato com o corpo de um adulto ou por aproximação do fogo • Em 1835 Johann Georg Von Ruehl, na Rússia, construiu um berço aberto com paredes duplas de ferro, que se mantinha aquecido enchendo o espaço vazio entre as paredes com água quente

18. História • Em 1890 Alexander Lion patenteou, em Marselha, uma incubadora a gás para cinco mil ovos, que podia ser usada para manter o calor materno em recém-nascidos prematuros • Incluía múltiplos termômetros para assegurar temperatura homogênea • Quando a temperatura apropriada era atingida, soava campainha e ajustando automaticamente a admissão de gás • Uma esponja suspensa na incubadora supria a umidade apropriada • Podia funcionar também com álcool ou derivados de petróleo

19. História • Entre 1960 e 1970 apresentavam Aquecimento por convecção controlado pela temperatura da pele do recém-nascido • Problemas, como a apnéia em alguns bebês pequenos e doentes causada pela variação rápida da temperatura do ar da câmara

20. História • Em 1964 as incubadoras eram fechadas, ventiladas por convecção e aquecida por radiação controlada pela temperatura da pele • Dificuldade de construção, não tiveram sucesso comercial • Foram substituídas pelas incubadoras fechadas aquecidas por convecção controlada pela temperatura da pele do recém-nascido

21. História • Até 1970 as incubadoras eram baseadas no aquecimento através da convecção para aquecer a câmara do recém-nascido. • Em 1971 surgiu um sistema chamado Alcyon não comercial que era controlado por microprocessador e implementava um algoritmo que levava em conta a temperatura do recém-nascido e a relação entre as temperaturas do recém-nascido e a do ambiente para determinar o estado do aquecedor

22. História • Hoje a UTIN conta com incubadoras microprocessadas, • Alimentadas à bateria • Com aquecedores elétricos • Com sensores diversos (temperatura, umidade etc) • Com alarmes que garantem funcionamento seguro • Com controle de temperatura do ar e da pele e de umidade • Construídas com material transparente para permitir visualização e acesso seguro ao recém-nascido;

23. Incubadora Hess (1915)

24. Inovações Tecnológicas • 1 Bomba de infusão • 2 Monitor Cardiorespiratório • 3 Ventilador • 4 Incubadora • 5 Oxímetro de pulso

25. Calor e Temperatura • A faixa normal de temperatura de um recém-nascido está entre 35,5 °C e 37,5 °C • A produção de calor pelo corpo do recém-nascido é proveniente dos processos bioquímicos que dão sustentação à vida • A quantidade de calor produzida pelo recém-nascido necessária à sustentação da vida está entre 1,5 e 2,0 W / kg (de massa corporal)

26. Calor e Temperatura • Nas primeiras semanas de vida a taxa de produção de calor tem relação com o peso e a idade do recém-nascido. • Em sua maioria os recém-nascidos saudáveis são capazes de produzir calor adicional, na faixa de 4,5 a 5,0 W / kg, com o objetivo de reserva e proteção em situações de emergência como, por exemplo, no combate a uma infecção

27. Calor e Temperatura • Estudos realizados por Silverman et al. mostra que recém-nascidos prematuros tratados em incubadoras neonatais com: • altos índices de umidade relativa possuíam maiores taxas de sobrevivência que aqueles tratados em incubadoras com baixos índices de umidade relativa. Esses resultados foram obtidos para diferentes temperaturas • aquecidas e umidificadas por convecção a 32°C tiveram maior taxa de sobrevivência que aqueles tratados em incubadoras a uma temperatura de 29°C. • Estudos posteriores mostraram que bebês prematuros doentes contribuem muito para as diferentes taxas de mortalidade. • Ainda é desconhecido o grau em que as condições térmicas afetam a sobrevivência da maioria dos recém-nascidos

28. Temperatura • Temperatura – interna e externa do Bebê • Termômetro 33 oC a 40 oC ±0,1 oC • Temperatura da pele • Termopares ou termistores • Temperatura do ar da cúpula • 33 oC a 40 oC

29. Humidade • O sistema de umidificação passivo é bastante comum em incubadoras neonatais consistindo em um reservatório com água cuja superfície é atravessada por parte do fluxo de ar gerado pela ventoinha. Uma maior ou menor umidificação do ar pode ser obtido regulando-se o fluxo de ar. • O sistema de umidificação ativo é formado por um vaporizador ultra-sônico, no qual, o vapor é controlado por um sistema de controle que tem um sensor de umidade, o que acarreta um controle de malha fechada, pois, a umidade relativa do ar é medida e comparada com um valor de referência e essa diferença é usada como meio de controle. A vaporização da água ocorre pela transmissão de energia acústica proveniente de um cristal piezoelétrico. • Por norma a faixa é de 40% a 60%

30. Circulação do ar • O sistema de controle de circulação de ar é constituído por um motor elétrico acoplado a uma ventoinha e tem como função aspirar ar do ambiente externo a ~ 35 litros/min, usando para tal um filtro que admite partículas de até 0,5m • fazer com que a distribuição de temperatura e umidade no interior da incubadora seja homogênea.

31. Gases • A entrada de oxigênio é feita por uma conexão com válvula limitadora, podendo ser oxigênio puro ou misturado com o ar externo. • Uma entrada de emergência abre-se automaticamente para admitir de 6 a 8 litros de ar por minuto, caso o fluxo de oxigênio seja interrompido acidentalmente

32. Nível de ruído • Não deve exceder 60 db • Com qualquer alarme ligado não deve exceder 80 db

33. Controladores • On- Off • Proporcional • Será que podem ser utilizados outros tipos de controladores?

34. Manutenção e Calibração • Health Devices “Inspection and preventive maintenance system” (ECRI, 1995). • Emergency Care Research Institute Testes mecânicos Testes elétricos

35. Testes Mecânicos • Verificar as condições da portinhola do tipo íris • Verificar as condições dos meios de movimento e rodízios • Verificar esforço de tensão nos cabos • Verificar tubos e mangueiras • Verificar os cabos de força • Verificar os conectores de cabos elétricos • Verificar as sondas • Verificar as condições do filtro de ar • Verificar as etiquetas • Verificar a cobertura de vidro do termômetro • Verificar o colchão • Verificar as condições para a instalação

36. Testes Elétricos • Verificar registrador direto • Verificar a chave geral do circuito • Verificar as tomadas de corrente alternada e os receptáculos • Verificar defeitos nos cabos elétricos • Verificar controles e chaves • Verificar alarmes • Verificar sinais audíveis • Verificar isolação • Verificar corrente de fuga

37. Testes Elétricos • Verificar controle de temperatura • Verificar controles manuais • Verificar fusíveis • Verificar sensores • Verificar bateria e carregador de bateria • Verificar indicadores e displays • Verificar autoteste • Verificar acessórios

38. Normas Brasileiras • NBR IEC 60601 -1: Equipamento eletromédico. Parte 1: Prescrições para a segurança de equipamentos eletromédicos (ABNT, 1994). • NBR IEC 601 – 2 – 19: Equipamento eletromédico. Parte 2: Prescrições particulares para segurança de incubadoras para recém-nascidos (ABNT, 1997). • NBR IEC 601 – 2 – 20: Equipamento eletromédico. Parte 2: Prescrições particulares para segurança de incubadoras de transporte para recém-nascido (ABNT, 1997).

39. A manutenção preventiva inclui • Limpar o interior e exterior da incubadora. (de acordo com os procedimentos indicados pelo fabricante). • Lubrificar a montagem do ventilador se requerido. • Verificar se todos os sistemas estão funcionando normalmente. • Calibrar periodicamente e após manutenção corretiva. • Substituir o filtro com a freqüência indicada pelo fabricante ou de acordo com as normas adotadas pelo estabelecimento de saúde. • Substituir bateria se necessário.