Desenvolvimento de dispositivo para monitoramento contínuo da pressão em balonete de tubos endotraqueais

Abstract

Ventilatory support through the intervention of mechanical devices, known as mechanical ventilation (MV), is necessary in the treatment of individuals with impaired respiratory function. MV consists of an application of positive pressure in the airways through orotracheal ventilatory orthoses or tracheostomy cannulas. These orthoses have a distal balloon for fixation in the trachea, in order to allow a VM. If the pressure in that balloon is too low, it may compromise the selection in the ventilation process; however, it can cause endotracheal injury. To avoid these occurrences, adopt measures to monitor this pressure and ensure an effective MV and also provide adequate capillary blood flow to a tracheal mucosa. The importance of monitoring is in the preventive measures that can cause damage to the respiratory system caused by the presence of the endotracheal tube (ETT) or by the pressure variation in the cuff (Cuff). In this way, justify the need for adequate monitoring and pressure control in the ETT cuff in intubated patients in the Intensive Care Unit (ICU). This project aimed to or develop a low cost device for continuous automatic monitoring of the pressure in the endotracheal tube. The device called MANOMED consists of a microcontrolled system that, in an automated way, monitors the pressure values inside the TET cuff. MANOMED was built from a prototype that was tested in artificial traffic and standard pressure gauge, or that which indicates abnormal situations in the middle of audible and visual signals. This prototype was perfected for an automated model, with smaller dimensions, continuous monitoring and indicated on its current pressure display. The final model of MANOMED allows an optimized assisted control of the VM by continuous automatic monitoring of the pressure in the ETT cuff, which makes it possible to reduce possible complications, such as bronchoaspiration and / or risk of lung injuries and injuries to the tracheal wall. A validation of MANOMED was performed through analyzes and performance analyzes carried out by laboratory tests with standard error for a total of five tests equal to 0.03 cmH2O for pressure values at the recommended minimum limit of 20 cmH2O. The results obtained demonstrated a satisfactory result in comparison with the empirical techniques normally used.

O suporte ventilatório através da intervenção de aparatos mecânicos, conhecido como ventilação mecânica (VM) é necessário no tratamento de indivíduos com função respiratória comprometida. A VM consiste na aplicação de pressão positiva nas vias aéreas por meio de órteses ventilatórias orotraqueais ou cânulas de traqueostomia. Essas órteses possuem um balonete distal para sua fixação na traqueia, de forma a permitir a VM. Se a pressão nesse balonete estiver baixa demais poderá comprometer a selagem no processo de ventilação; no entanto, se elevada poderá causar lesões endotraqueais. Para evitar estas ocorrências, adotam-se medidas de monitoramento dessa pressão que asseguram uma VM eficaz e proporcionam também o adequado fluxo sanguíneo capilar para a mucosa traqueal. A importância do monitoramento está nas medidas preventivas que podem ser tomadas a fim de evitar danos ao sistema respiratório causado pela presença de tubo endotraqueal (TET) ou pela variação da pressão no balonete (Cuff). Desse modo, justifica-se a necessidade de um monitoramento adequado e controle da pressão no balonete do TET em pacientes intubados em Unidade de Terapia Intensiva (UTI). Este projeto teve como objetivo o desenvolvimento de um dispositivo de baixo custo para monitoramento automático contínuo da pressão no balonete de tubos endotraqueais. O dispositivo chamado MANOMED consiste em um sistema microcontrolado que, de forma automatizada, monitora continuamente os valores de pressão no interior do balonete do TET. O MANOMED foi construído a partir de um protótipo que foi testado em traqueia artificial e manômetro padrão, o qual indica situações de anormalidade por meio de sinais sonoro e visual. Esse protótipo foi aperfeiçoado para um modelo automatizado, com dimensões menores, monitoramento contínuo e indicando no seu visor a pressão em curso. O modelo final do MANOMED permite um controle assistido otimizado da VM por exercer monitoramento automático contínuo da pressão no balonete do TET, possibilitando redução de possíveis complicações como, por exemplo, broncoaspiração e/ou risco de infecções pulmonares e lesões na parede da traqueia. A validação do MANOMED foi realizada por meio de análises e avaliações de desempenho feitas por meio de testes em laboratório com erro padrão para um total de cinco ensaios igual a 0,03 cmH2O para valores de pressão no limite mínimo recomendado de 20 cmH2O. Os resultados obtidos demonstraram resultado satisfatório em comparação com as técnicas empíricas normalmente utilizadas.