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Dissertação de Mestrado
DOI
https://doi.org/10.11606/D.59.2020.tde-18032019-155135
Documento
Autor
Nome completo
Giuseppe Magdalena Stephan
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
Ribeirão Preto, 1996
Orientador
Banca examinadora
Pela, Carlos Alberto (Presidente)
Jorge, Salim Moysés
Nadal, Jurandir
Título em português
Incubadora microprocessada com controle térmico adaptativo por fluxo contínuo de ar filtrado
Palavras-chave em português
Conforto térmico
Incubadoras
Temperatura ambiental termoneutra
Resumo em português
Resultado da colaboração entre o Departamento de Pericultura e Pediatria do Hospital das Clinicas e o Departamento de Física Aplicada à Medicina e Biologia da Universidade de São Paulo em Ribeirão Preto, dando suporte para a indústria Brasileira OLIDEFcz no projeto, construção e teste de uma incubadora aperfeiçoada para o cuidado de recém-nascidos de risco. A incubadora desenvolvida apresenta uma serie de características inovadoras em relação as existentes. Um sistema direcionador do ar continuamente renovado mantém baixa concentração do dióxido de carbono. Com uma velocidade do ar sobre o colchão de cerca de 0,01 metros por segundo, são obtidas baixas perdas por evaporação e baixos niveis de ruído com uniformidade de temperatura. O sistema de abertura da cúpula dá acesso à ambos os lados e à cabeça do recém-nascido (RN) . Quando o compartimento do paciente é aberto, um fluxo de ar mais quente e intenso mantém o calor do RN reduzindo as perdas para o ambiente. Um sistema fácil e rápido de posicionamento de chapas de raio X torna possível este exame sem abertura do compartimento do RN . Um sistema micro processado de monitoração e memorização continua do peso do recém-nascido também reduz a necessidade de manipulação do paciente. Dispositivos eletromecânicos permitem inclinar o corpo do recém-nascido. Também por dispositivo eletromecânico, a cúpula pode ser aberta. As partes principais da incubadora são feitas por "vacuum-forming". Este processo produz superfícies sem rugosidades, reduzindo assim o risco de contaminação. O "hardware" consiste basicamente de um módulo intercambiável composto por um sistema de aquisição de dados, baseado em uma CPU 8088, 32K EPROM, 8K RAM e 8 canais analógicos multiplexados para um conversor Analógico Digital de 12 "bits". Sensores de temperatura extremamente rápidos (27,0 ºC até 37,0ºC em menos de 1 segundo),baseados na mesma técnica de fabricação de extensometros, foram usados . Superadas as dificuldades inerentes à introdução de novas tecnologias no processo de fabricação de incubadoras, foram fabricados dois protótipos . Após os testes de laboratório duas incubadoras foram enviadas para unidades de cuidado intensivo para um longo período de testes "in vivo" . A segurança e operacionalidade dos equipamentos foram comprovadas em uso diário de rotina. Tendo sido os protótipos aprovados, foram produzidas duas incubadoras de cada modelo totalizando um lote de seis cabeça-de-série.
Título em inglês
Microprocessor adaptive thermal control for an infant incubator with continuous renovation of filtered and heated air
Palavras-chave em inglês
Incubators
Thermal comfort
Thermo-neutral ambient temperature
Resumo em inglês
The present thesis is the result of cooperation between the Clinical Hospital Neonatal Department and the Department of Physics in Medicine of São Paulo University at Ribeirão Preto that supported the Brazilian Industry OLIDEF to design, construct and test an improved incubator for premature infants. The developed incubator presents innovative features compared with current models. The system for continuous air renovation avoids carbon dioxide concentration without increased air velocity. With air velocity over the mattress of 0,01 m/sec, there is low evaporative water loss, low infant compartment sound level and more temperature uniformity. The aperture system gives access to both sides and the head of the baby. When the compartment is opened, a hotter and stronger air flux maintains the infant heat, reducing loss to the environment. A quick and easily positioned X-ray chassis makes possible examination without opening the compartment. A continuous digital infant weight monitoring and recording system also permits less infant manipulation. There are electromechanical devices to change infant position and to open the compartment. The main parts of incubator are made by vacuumforming. This process produces surfaces without rugosity, reducing contamination risk. The "hardware" of the controller is basically an interchangeable module consisting of a data acquisition system based on a 8088 CPU, 32K EPROM, 8K RAM and 8 channel 12 bit analog to digital converter. Fast temperature sensors (27. 0ºC to 37. 0ºC in less than 1 sec.), based on the manufacturing techniques used for strain gauges, are used. Two prototypes were fabricated for laboratory tests. Then the device was sent to a special care hospital unit for long time assessment of readability and safety in clinical use. After the prototypes were approved, we made six incubators in the first production run.
 
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Data de Publicação
2020-01-13
 
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