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Relatório de análise de Sistema Técnico
Tipologia: Provas
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Faculdade de Tecnologia de Sorocaba CURSO SUPERIOR DE TECNOLOGIA EM SAÚDE
Projetos, Manutenção e Operação de Equipamentos Médico-Hospitalares.
Disciplina : Construção de Aparelhos I Prof. Marco Antonio Ferrari
Amanda Lamino Domingues de Oliveira SD Jéssica Cristiane Magalhães Ierich SD
Detector Fetal DF-401 IMBRACRIOS Ferramentas adequadas para o trabalho (chaves de fenda, chave Phillips, alicates, etc.). Roteiro para elaboração dos relatórios (durante a análise).
4 Resultados Dados do aparelho a. Aparelho/Máquina/Equipamento O sistema técnico analisado é um aparelho, pois há predominância de fluxo e/ou transferência de sinal/informação. b. Marca IMBRACRIOS. c. Modelo DF-401. d. Alimentação. Duas baterias de 9 VCC (ao todo 18 VCC) Análise mais aprofundada do aparelho. a. Qual a finalidade do aparelho? Basicamente, detectar a presença do feto, avaliando a vitalidade fetal, número de fetos e posição fetal através da ausculta dos batimentos cardíacos fetais. b. Reproduza/desenhe a Interface Homem Máquina e indique a função dos seus componentes;
IMBRACRIOS ®
LIGA
BATERIA (^) FONE
Det. Fetal DF- 401 Entrada para fone de ouvido.
Alto-falante para emissão de sinais sonoros dos batimentos cardíacos fetais
LED de indicação de sistema ligado.
Botão de Liga/desliga e controle do volume do alto- falante.
c. Faça uma representação da Função Total com a representação das entradas detalhadas (energia, informação e material) e de suas saídas detalhadas (energia, informação e material).
Legendas: (1) Energia elétrica 18 VCC (baterias não-recarregáveis). (2) Liga/desliga e ajuste de volume. (3) Eco Ultrassônico.
(4) Energia sonora (batimentos cardíacos do feto). (5) Sistema ligado (LED).
d. Descreva a faixa de operação do equipamento, com suas unidades de medidas; Faixa de frequência do ultra-som emitido está entre 2,2 MHz a 2,5 MHz (de acordo com pesquisas de aparelhos similares) [3]. Frequência do som emitido pelo alto-falante dentro da faixa de frequência audível humana (entre 20Hz e 20kHz). e. Faça o diagrama de blocos das Funções Parciais do Equipamento, com suas interligações (energia, informação e material);
3.2. Captar eco ultrassônico
(1)
(2)
(3)
(4)
Detectar a presença do feto
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
Como já mencionado, o sistema utiliza o ultra-som para detectar os batimentos cardíacos do feto. É gerado pela aplicação de um sinal elétrico a um dispositivo transdutor com características piezoelétricas. O efeito da piezoeletricidade foi descoberto pelo físico Pierre Curie. Em 1880, em pesquisas realizadas com seu irmão, constatou que uma corrente elétrica surgia em certos cristais quando submetidos a pressões. Deram a esse fenômeno o nome de efeito piezoelétrico. Também verificaram que as faces desses cristais vibravam ao serem eles submetidos brevemente a uma diferença de potencial. Tais comportamentos permitiriam, mais tarde, a utilização desses materiais em microfones e toca-discos. O efeito piezoelétrico proporciona a produção de uma tensão elétrica quando um cristal é comprimido. A tensão gerada é proporcional ao grau de compressão. Se o cristal é estirado, uma tensão de polaridade oposta é originada. O efeito piezoelétrico reverso é a compressão ou expansão de um cristal induzida pela aplicação de uma voltagem. A maioria dos cristais não possui a propriedade da piezoeletricidade. O mais importante cristal natural que possui esta propriedade é o quartzo, que foi utilizado durante muito tempo na produção dos transdutores. Atualmente, por serem mais facilmente sintetizados, os cristais utilizados são cerâmicas sintéticas à base de, por exemplo, tetanato de bário ou zirconato de chumbo [4].
As ondas ultrassônicas são geradas por um transdutor ultrassônico. De um modo geral, um transdutor é um dispositivo que converte um tipo de energia em outro. Os transdutores ultrassônicos convertem energia elétrica em energia mecânica e vice- versa. Esses transdutores são feitos de materiais piezoelétricos. Ao se colocar um material piezoelétrico num campo elétrico, as cargas elétricas da rede cristalina interagem com o mesmo e produzem tensões mecânicas. O cristal, para ser usado como transdutor, deve ser cortado de forma que um campo elétrico alternado, quando nele aplicado, produza variações em sua espessura. Dessa variação resulta um movimento nas faces do cristal, originando as ondas
ultrassônicas. Cada transdutor possui uma freqüência de ressonância natural, tal que quanto menor a espessura do cristal, maior será a sua freqüência de vibração. O mesmo transdutor que emite o sinal ultrassônico pode funcionar como detector, pois os ecos que voltam a ele produzem vibração no cristal, fazendo variar suas dimensões físicas que, por sua vez, acarretam o aparecimento de um campo elétrico. Esse campo gera sinais que podem ser amplificados e mostrados em um osciloscópio ou registrador [6]. Para a medição do fluxo sanguíneo do feto, utiliza-se de um fenômeno denominado efeito Doppler. Os fenômenos ondulatórios como o som ou a luz sofrem alterações com a movimentação da fonte emissora, de refletores e do observador. A variação da freqüência sonora por refletores em movimento (hemácias) é o princípio utilizado na medição do fluxo sangüíneo pelos equipamentos de ultra-som com Doppler. Quando o feixe sonoro que sai do transdutor reflete nas hemácias caminhando em sentido oposto, a freqüência do som refletido será maior do que a do feixe emitido. Quando o feixe sonoro que sai do transdutor reflete nas hemácias caminhando no mesmo sentido, a freqüência do som refletido será menor do que a do feixe emitido [7].
i. Dê sugestões de melhoria para os blocos parciais, IHM, CONTROLE, ATUAÇÃO, dentre outros;
Transdutor Feto
Vaso sanguíneo do feto com determinado fluxo sanguíneo
Transdutor de material piezoelétrico submetido a uma alta tensão, provocando a emissão de ondas ultrassônicas
Feto
Ultra-som
Eco ultrassônico
Transdutor
O tra os ecos que voltam a ele produzemnsdutor funcionando como detector, vibração no cristal, fazendo variar suas dimensões físicas que, por sua vez, acarretam o aparecimento de um campo elétrico, gerando determinado sinal elétrico
mesmo não funcionar. A entrada para o fone de ouvido, na IHM, está solta. A carcaça de proteção e acoplamento das baterias está ausente. l. Descreva quais as possíveis falhas funcionais durante o funcionamento normal do sistema técnico, dê sugestões para melhoria; A não utilização do gel na pele para o uso do transdutor pode prejudicar a propagação de som e sua posterior captação pelo transistor. Pode também ocorrer o rompimento de algum fio interno, pois tais fios não se encontram bem organizados e fixados, podendo danificar o funcionamento correto do sistema. m. É necessária a utilização de acessórios para o funcionamento do equipamento/máquina/aparelho? Um acessório essencial na utilização do detector fetal é o gel para ultra-som, este auxilia na propagação do som e, consequentemente, no funcionamento do sistema técnico. O fone de ouvido pode ser considerado um acessório, mas não é necessária para o funcionamento do aparelho, pois este é provido de alto-falante para a emissão do som dos batimentos cardíacos do feto. n. Relate a facilidade (acesso as peças internas, espaço, necessidade de ferramentas especiais, ou dificuldades de manutenção do equipamento/ máquina/aparelho; O aparelho não ofereceu nenhuma dificuldade para ser desmontado e remontado, é um aparelho estruturalmente bem simples, entretanto, a disposição dos fios e a presença de fios rompidos dificultou a análise dos circuitos internos e das funções parciais do aparelho, tal como a relação entre estas funções dentro da função total. Não necessitou de utilização de nenhuma ferramenta especial para ser desmontado. o. O funcionamento do equipamento/máquina/aparelho exige instalação especial? (civil, elétrica, mecânica, hidráulica, pneumática, etc.) Não necessita de nenhuma instalação especial, por ser um aparelho portátil, este tende a facilitar sua utilização, dispensando tais cuidados para o correto funcionamento. p. Para a operação do equipamento é necessário treinamento específico? Justifique. Não, a IHM é bem simples, tal como a utilização do aparelho, entretanto, o operador deve saber interpretar os sinais sonoros emitidos pelo alto-falante (sons dos batimentos cardíacos do feto, identificar e avaliar as condições, presença de anomalias, etc.).
2. Apresente outro equipamento/máquina/aparelho similar no mercado e compare suas funções e características técnicas com o sistema técnico analisado em laboratório. Outro aparelho similar no mercado é o Detector Fetal Portátil MD – 700, do fabricante MICROEM, com aplicações inteiramente similares ao DF – 401, em diagnóstico pré-natal. Com relação à alimentação, o MD-700 utiliza 9VCC (uma bateria 9V) não recarregável, enquanto o DF-401 utiliza 18 VCC (2 baterias não recarregáveis 9V cada). A faixa de freqüência ultra-som é similar ao DF-401 (2, MHz – 2,5 MHz), sendo que o MD-700 está especificado em uma faixa de 2,25 MHz
5 Conclusões O Detector Fetal é um sistema técnico muito utilizado no diagnóstico pré-natal, auxiliando na avaliação das condições do feto, tal como identificação da posição fetal, número de fetos e possíveis anomalias fetais. É um sistema simples, entretanto, muito interessante, como no caso da utilização do efeito piezoelétrico para a produção de vibrações no transdutor e posterior geração de ultra-som. E também pelo efeito Doppler , que auxilia na medição do fluxo sanguíneo do feto, tal como auxilia na identificação da posição fetal (onde os batimentos são mais intensos). Enfim, após a realização dessa aula e estudo do sistema técnico Detector Fetal foi possível relacionar o teórico com o prático, visualizando situações envolvendo tal equipamento e sugerindo melhorias no mesmo, para maior confiabilidade nos resultados e conforto na operação.
