Faculdade de Tecnologia de Sorocaba CURSO SUPERIOR DE TECNOLOGIA EM SADE

MODALIDADE:Projetos, Manuteno e Operao de Equipamentos Mdico-Hospitalares.

BOMBA DE INFUSO PERISTLTICA

Disciplina: Construo de Aparelhos I Prof. Marco Antonio Ferrari

Amanda Lamino Domingues de Oliveira Carolina Schekiera Franco dos Santos Jssica Cristiane Magalhes Ierich Monique Taline Rodrigues

SD091204 SD091212 SD091222 SD091232

Sorocaba/SP, 31 de maio de 2010.

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Amanda Lamino Domingues de Oliveira Carolina Schekiera Franco dos Santos Jssica Cristiane Magalhes Ierich Monique Taline Rodrigues

Bomba de Infuso Peristltica

Trabalho apresentado ao Professor Marco Antonio Ferrari da disciplina Construo de Aparelho I como requisito parcial para obteno de mdia semestral.

SOROCABA/ SP 2010

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Sumrio1 2 3 Introduo ........................................................................................................... 4 Breve histrico ..................................................................................................... 4 Princpio de Funcionamento do Equipamento ..................................................... 6 3.1 3.2 3.3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 Mecanismo de Infuso Peristltico ................................................................ 6 Mecanismo de Infuso por Seringa ............................................................... 7 Mecanismo de Infuso por Pisto ou Diafragma ........................................... 8

Finalidade do Equipamento ................................................................................. 9 Possveis Usurios .............................................................................................. 9 Ambiente de uso da Bomba Infusora ................................................................. 10 Treinamento para Operao do Equipamento ................................................... 11 Instalao do Equipamento Eletromdico Bomba Infusora ................................ 11 Acessrios Necessrios para o Funcionamento do Equipamento ..................... 12 Funo Total da Bomba Infusora Peristltica Rotativa ................................... 14 Diagrama de Blocos da Bomba Infusora Peristltica Rotativa ........................ 16 Fluxograma de Funcionamento - Bomba Infusora Peristltica Rotativa .......... 19 Interface Homem-Mquina Sugerida .............................................................. 23 Circuito Controlador do Motor de Passo Fracionrio ...................................... 24 Aspecto Fsico Final do Equipamento ............................................................ 26 Bombas Infusoras Disponveis no Mercado Brasileiro .................................... 27 Bombas Infusoras: Funes Purgar e KVO .................................................... 29 Concluses .................................................................................................... 29 Referncias Bibliogrficas .............................................................................. 31

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1 IntroduoEm vrios procedimentos mdico-hospitalares h a necessidade de monitoramento e administrao de dosagens de medicamentos ministradas ao paciente debilitado. A administrao fluida exata de infuso da droga crucial para a gerncia da recuperao do doente. A entrega intravenosa contnua e controlada de medicamentos comuns, tais como insulina, aminofilina, heparina, entre outros, atravs da bomba de infuso uma modalidade eficiente e precisa muito utilizada, principalmente em Unidades de Terapia Intensiva (UTIs), nos hospitais. Tal sistema tcnico importante especialmente na administrao de drogas de meia-vida curta, para manter uma concentrao desejvel do soro ministrado ao doente e, em certas situaes, promover uma infuso constante da glicose. Pequenos bebs ou indivduos com funo renal, pulmonar ou cardaca comprometida, possuem uma tolerncia mais limitada, tornando essencial a utilizao de bombas infusoras, impedindo possveis superdosagens de

medicamentos. Em casos especiais, h a exigncia de mais de uma bomba de infuso, em que a dosagem da droga, a concentrao, a interao e o volume do lquido necessitam de taxas separadas de infuso, como em bebs prematuros ou recm-nascidos [1]. Segundo a ABNT, bombas de infuso so equipamentos capazes de gerar um fluxo sob presso positiva da bomba. Estes equipamentos podem ser classificados de acordo com seu mecanismo de funcionamento. No mecanismo peristltico ocorre o esmagamento do equipo, sendo este colocado em um rolete mecanismo peristltico circular ou sob engrenagens que realizam um movimento ondulatrio comprimindo o equipo contra um batente mecanismo peristltico linear. O mecanismo de seringa consiste na transformao de um movimento circular produzido por um motor eltrico em deslocamento linear de um mbolo, que aplicado na seringa para realizao da infuso com este dispositivo. O mecanismo de cassete utiliza-se de dispositivos denominados cassetes onde estes so acionados por um pisto [2].

2 Breve histricoA histria da terapia intravenosa teve incio no Renascimento, a partir da descoberta da circulao sangunea, da produo da primeira agulha hipodrmica e da primeira transfuso sangunea. Entretanto, foi por volta da segunda metade do

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sculo XIX que ocorreram grandes avanos na medicina, contribuindo para essa prtica [3]. A administrao de fluidos intravenosos e medicaes parenterais (atravs de injeo) surgiram com uma agulha Rochester em 1950. Deste modo, desde a dcada de 50, sistemas de infuso so cada vez mais utilizados para administrao de substncias, nutrio e medicamentos em pacientes hospitalizados e at mesmo em ambiente domiciliar [4]. Entretanto, a infuso de medicamentos realizada com o auxlio de seringas no apresenta, em certas situaes, preciso e eficincia necessrias a determinados tratamentos mdico-hospitalares. Tal

situao depende da tolerncia do paciente, medicamento a ser dosado, ou mesmo, da pessoa responsvel pela administrao destes medicamentos ao doente, para que no ocorra o aparecimento de efeitos posteriores, consequentes de possveis diferenas da dosagem correta do medicamento. Em decorrncia da necessidade de um controle teraputico contnuo, ou seja, sem flutuaes na concentrao de fluido ao longo do tempo, proporcionando uma melhor eficcia do tratamento, surgiram entre as dcadas de 60 e 70 as chamadas bombas de infuso [4]. Mais precisamente, em 1963, foi desenvolvido o primeiro dispositivo automtico de infuso, o infusor cronomtrico da Watkins. O chronofuser, como foi denominado, consistia de um mecanismo de um relgio que movimentava um cabeote com roletes que comprimiam um cateter e provocavam o deslocamento do lquido. Na dcada de 70 houve a introduo da eletrnica analgica aliada a motores de corrente contnua (CC). Posteriormente, na dcada de 80, introduziu-se a eletrnica digital aos dispositivos de infuso (microcontroladores) aliada a motores de passo, e houve tambm o aparecimento da cronoterapia (na cronoterapia h a administrao de drogas levando em conta o ciclo ou ritmo circadiano 1 do paciente). J na dcada de 90 houve o desenvolvimento de sensores para controle em malha fechada (com realimentao da sada na entrada, buscando reduzir erros) de alguns sistemas de infuso, algoritmos de correo e modelamento do controle biolgico [6].

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Repetio regular, em ciclos de aproximadamente 24 horas, de processos ou atividades biolgicas como sensibilidade a drogas e estmulos, secreo de hormnios, sono, alimentao, etc. Esse ritmo parece ser estabelecido por um relgio biolgico que parece ser estabelecido pela repetio da luz e da escurido [5].

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3 Princpio de Funcionamento do EquipamentoExistem vrios tipos de bombas de infuso, classificadas de acordo com o seu princpio de funcionamento. necessrio frisar que ambas as bombas utilizam presso para infundir o lquido no paciente. Resumidamente, o mecanismo de funcionamento do sistema tcnico baseia-se em gerar a presso de infuso, responsvel pelo fluxo do fluido. Os mecanismos de infuso mais comuns so os peristlticos, por seringa e por pisto ou diafragma [6]. 3.1 Mecanismo de Infuso Peristltico Este mecanismo um dos mais comuns utilizados para a gerao da presso positiva necessria a administrao de fluidos ao paciente. Baseia-se no movimento peristltico do tubo digestrio humano, que provoca o deslocamento do bolo alimentar. O tubo digestrio humano composto por msculos que sofrero contraes e relaxamentos consecutivos, provocando o movimento do bolo alimentar pelo tubo. De forma anloga, um conjunto rotor-rolete promover sucessivos esmagamentos num tubo malevel onde est contido o fluido a ser infundido. Para rotacionar tal conjunto utiliza-se um motor de passo fracionrio. Os Motores de Passo so dispositivos eletromecnicos que convertem pulsos eltricos em movimentos mecnicos que geram variaes angulares discretas. O rotor ou eixo de um motor de passo rotacionado em pequenos incrementos angulares, denominados passos, quando pulsos eltricos so aplicados em uma determinada sequncia nos terminais deste. A rotao de tais motores diretamente relacionada aos impulsos eltricos que so recebidos, bem como a sequncia a qual tais pulsos so aplicados reflete diretamente na direo a qual o motor gira. A velocidade que o rotor gira dada pela frequncia de pulsos recebidos e o tamanho do ngulo rotacionado diretamente relacionado com o nmero de pulsos aplicados [9]. De acordo com os dados ajustados pelo operador, o sistema ir alimentar o motor de forma a gerar a velocidade adequada. Esse controle da velocidade feito pelo circuito controlador, que dispe de um microprocessador responsvel pelos clculos dos parmetros de acordo com o ajuste do operador (Figura 1). Esse o mecanismo peristltico rotativo, mas tal mecanismo pode funcionar de forma linear. Este mecanismo composto por uma srie de hastes, que pressionam o equipo contra um batente. Este procedimento realiza um movimento ondulatrio gerado por um fuso (rosca sem fim), que por sua vez acionado por

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motor. Desta forma, o fluido impulsionado atravs da compresso aplicada ao tubo (equipo) em posies consecutivas [7] (figura 2).

Entrada do fluido. (com determinado fluxo) Sentido da rotao. Sada do fluido. (com determinado fluxo)

Tubo

Rolete Fluido empurrado pelos roletes, sendo forado a passar pelo tubo. Figura 1 Princpio de Funcionamento da Bomba Peristltica Rotativa.

Figura 2 Mecanismo de infuso peristltica linear [7] 3.2 Mecanismo de Infuso por Seringa Utilizadas para infuso de medicamentos potentes e que exigem maior rigor durante a administrao. Basicamente, descrito pela utilizao de uma seringa como reservatrio da droga e tambm para gerar presso necessria infuso. O mecanismo utiliza rosca sem fim para movimentao do mbolo, e, assim,

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consequente movimentao do fluido nele contido. Tambm controlada por um motor de passo fracionrio. A rotao do motor de passo transmitida a um fuso (rosca sem fim) que movimenta o mbolo da seringa (figura 3). Normalmente uma mola ou um mecanismo a gs utilizado para empurrar o mbolo com fora constante, criando uma presso de infuso constante [6]. A infuso por tal mtodo gera fluxo contnuo (no pulstil) e alta preciso (erro abaixo de 2%).

Figura 3 Mecanismo de Infuso por Seringa [7]. A bomba infusora por seringa, por infundir solues com preciso elevada e baixo fluxo, particularmente apropriada para aplicaes peditricas e terapia intensiva, onde volumes pequenos de medicamentos com concentrao elevada devem ser infundidos por um longo perodo de tempo [6]. 3.3 Mecanismo de Infuso por Pisto ou Diafragma Os mecanismos de infuso em questo utilizam um equipo especial denominado de pisto. Neste sistema, um motor fornece o movimento ao pisto, que provoca a movimentao de entrada e sada do mbolo do equipo. Este movimento promove o enchimento e o esvaziamento do reservatrio (ou diafragma), que possui um volume conhecido [7] (figura 4).

Figura 4 Mecanismo de infuso por pisto: (a) pisto desce e o reservatrio enche; (b) pisto sobe e reservatrio esvaziado.

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4 Finalidade do EquipamentoA Bomba Infusora, independente de seu tipo ou princpio de funcionamento (infuso peristltica, volumtricas, de seringa, etc.), um equipamento cuja finalidade infundir, no sistema circulatrio de pacientes, medicamentos ou substncias lquidas (necessrias recuperao do paciente) atravs de rotas intravenosas de forma precisa, controlada e constante. A escolha do procedimento envolvendo a utilizao de bombas de infuso ao invs da utilizao de injeo ou sistemas de infuso por gravidade est relacionada principalmente a preciso da aplicao de fluidos, tal como preciso na administrao das doses infundidas de forma intravenosa no mesmo. Para alguns medicamentos, especificada pelo fabricante a necessidade da utilizao de bombas de infuso na administrao do uso de tais ao paciente. A utilizao da bomba infusora diminui riscos ao paciente, principalmente com relao preciso de aplicao. Dentre as principais utilizaes da bomba, possvel citar: Aplicao de medicamentos vasoativos, para controle da presso arterial; Infuso de anestsicos durante procedimentos cirrgicos; Durante tratamentos quimioterpicos; Aplicao de agentes indutores de trabalho de parto; Administrao de Insulina, hormnios ou antibiticos; Controle e manuteno de fluidos ministrados a pacientes durante ou aps procedimentos cirrgicos; KVO Keep Vein Open. Tcnica para manter a veia aberta, utilizada em situaes emergenciais, facilitando a administrao de medicamentos, no caso de bombas de infuso programveis (reduo da taxa de infuso no final do processo de infuso, mantendo por mais tempo o vaso pronto para receber medicamentos). Terapias residenciais [7].

5 Possveis UsuriosA determinao de usurios capacitados para a utilizao adequada da bomba infusora depende diretamente do tipo de bomba a ser utilizada. A bomba infusora destinada, como apresentado no item anterior, a diversas funes. Na maioria das vezes, a utilizao da bomba infusora deve ser feita por profissionais da

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sade, auxiliando o paciente debilitado que receber o tratamento. Como ser mostrada nos itens seguintes, a utilizao da bomba infusora, no sentido de operao, exige treinamento especfico, o operador deve ter fundamentao terica no apenas do equipamento, mas tambm dos conceitos biolgicos envolvidos. Em contrapartida, h alguns tipos de bombas infusoras utilizadas para finalidades especficas, uma destas a bomba infusora de insulina. O controle inadequado da taxa de glicose no sangue em pessoas com diabetes pode conduzir, em longo prazo, a complicaes como doena cardaca, cegueira, impotncia, falncia renal e amputaes. De fato, o diabetes uma das patologias crnicas que mais oneram o sistema de sade [8]. A bomba infusora de insulina pode prover maior consistncia e previsibilidade na absoro da insulina, tornando mais fcil aos pacientes manterem seu nvel de glicose sangunea mais prximo aos nveis considerados ideais pelos especialistas, oferecendo assim benefcios de sade tanto em curto quanto em longo prazo [8]. Tal utilizao substitui a utilizao de injees atravs de seringa, permitindo ao diabtico ter uma rotina de vida mais flexvel. A utilizao de tais tipos de bomba, no sentido de programao e operao, pode ser realizada pelos prprios pacientes que recebero a infuso, j que estaro rotineiramente em contato com tais sistemas tcnicos. Os tipos de bombas infusoras mais comuns, ou seja, aquelas utilizadas em UTIs ou no auxlio no tratamento e recuperao de pacientes debilitados, exigem um treinamento maior, limitando a possibilidade de sua operao ser realizada por pacientes ou demais indivduos, assim, sua operao deve ser realizada pelos profissionais de sade (enfermeiros e mdicos) ou pessoas especializadas.

6 Ambiente de uso da Bomba InfusoraO ambiente a qual estar inserida a bomba infusora difere-se de acordo com a finalidade que cumpre tal equipamento. Geralmente, as bombas infusoras so mais utilizadas em: Oncologia, nos tratamentos de quimioterapia, para infuso controlada de medicamentos quimioterpicos; UTI, para administrao contnua de drogas cardiovasculares; Unidades de queimados; Durante e aps cirurgias; Tratamento de pacientes desidratados

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Neonatologia (devido ao baixo peso e sensibilidade dos pacientes indispensvel utilizao de sistemas de infuso precisos e confiveis);

Em terapias intravasculares feitas na casa do paciente.

No ltimo tpico citado, pode ser exemplificado com a utilizao da bomba de insulina por diabticos.

7 Treinamento para Operao do EquipamentoO equipamento eletromdico bomba infusora necessita de treinamento especfico para sua operao segura e adequada. exigido do operador conhecimentos prvios dos fundamentos tericos envolvidos, como pele, circulao, bombeamento sanguneo, e tambm conhecimentos do equipamento, para correta utilizao, sem danos ao equipamento ou paciente. Na rotina com a bomba infusora, necessrio que o operador saiba como posicionar a bomba, para no esticar o equipo, como colocar o equipo tanto no rotor da bomba (tambm para no estic-lo) quanto no paciente, de forma que a infuso ocorra no sentido da circulao sangunea. E tambm como programar corretamente a bomba infusora, que uma tarefa complexa que no pode ser realizada por pessoas sem treinamento. Alm disso, o treinamento especfico para cada modelo de bomba, pois os fabricantes diferem entre si na apresentao dos comandos.

8 Instalao do Equipamento Eletromdico Bomba InfusoraA instalao adequada da bomba infusora peristltica no possui nenhuma exigncia caracterstica. interessante frisarmos a necessidade da distncia adequada entre bomba de infuso e o paciente que receber a infuso. Esta no deve ser muito grande, para no esticar o equipo ou provocar a sada do cateter do paciente, o que prejudicaria o processo de infuso, tanto funcionalmente, como tambm influenciaria no controle deste processo. Basicamente, o equipamento exige uma tomada aterrada, com a faixa de tenso adequada (especificada pelo fabricante no manual de instrues, geralmente trabalham 110-220 VCA~10%) e um apoio para ser colocado. Equipamentos que utilizam a haste ou o pedestal devem ser fixados a estes da forma especificada pelo fabricante, geralmente por um dispositivo de fixao encontrado na parte posterior deste.

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9 Acessrios Necessrios para o Funcionamento do EquipamentoO funcionamento da bomba infusora peristltica necessita da utilizao do equipo adequado. O equipo pode ser do tipo universal, tal como pode ser caracterstico a cada modelo de bomba, diferenciando-se de fabricante para fabricante. Segundo a ABNT, o equipo o dispositivo que transporta o lquido do reservatrio para o paciente [7]. As caractersticas que determinam a qualidade de um equipo de infuso so apresentadas pela NBR 14041 da ABNT, como requisitos para confeco, componentes, esterilidade, caractersticas fsicas, qumicas e biolgicas. Para cada um dos requisitos citados, a normalizao apresenta um mtodo de ensaio para avaliao da eficincia do item em questo [13]. O equipo universal foi desenvolvido para utilizao em qualquer bomba peristltica. No caso do equipo especfico, este foi desenvolvido para uso especfico em determinado modelo de bomba de infuso, garantindo maior exatido da vazo infundida. Como j mencionado, varia de fabricante para fabricante. A variao pode ser quanto ao tipo de gotejamento, por exemplo, porm todos apresentam os mesmos componentes bsicos, como mostrado a seguir (figura 5) [10]:(1) (2) (7) (3) (5) (6) (6) (4) (8)

Figura 5 Equipo com seus componentes bsicos [10]. O equipo conectado ao frasco contendo o fluido a ser infundido, que pode ser de vidro ou plstico, a maioria utilizada com frascos de plstico. Na figura acima, esquematizado: (1) Adaptador: um tubo plstico com ponta pontiaguda, prpria para ser inserida no frasco de infuso. Esta conectada borda, orifcio de gotejamento e cmara para gotejamento.

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(2) Borda: protetor plstico que ajuda a prevenir a contaminao por toque durante a insero do adaptador. (3) Orifcio de gotejamento: abertura que determina o tamanho e a forma de gotejamento do fluido. (4) Cmara para gotejamento: compartimento transparente de plstico, adaptvel, que contm o orifcio de gotejamento, conectado ao tubo. (5) Tubo: O tubo do equipo plstico conectado cmara de gotejamento. Dependendo do fabricante, o equipo pode ter vrios tipos de pinas, injetores, conectores ou filtros construdos no sistema. O comprimento mdio do equipo primrio de 1,6 a 2,5 m. O comprimento mdio do conjunto secundrio em torno de 80 a 105 cm. (6) Pina: opera sobre os princpios da compresso da parede do tubo do equipo para controle de fluxo do fluido. (7) Injetores: Servem como um acesso no equipo e esto localizados em vrios pontos ao longo do mesmo. Usualmente, os injetores so utilizados para administrao de medicamentos. Deveriam ser utilizadas agulhas pequenas para o acesso a esses orifcios para assegurar a vedao. (8) Filtro: remove partculas estranhas da infuso. Pode fazer parte do equipo ou podem ser adicionados [10] Os tipos de equipos disponveis no mercado variam muito, com relao ao preo, este pode variar de R$0,60 (sessenta centavos) a R$60,00 (sessenta reais). Tais dispositivos se distinguem entre si pela qualidade do material com o qual so fabricados e pela preciso oferecida, no que diz respeito a gotejamento. Defeitos bastante comuns ocorrem na pina de controle do gotejamento e/ou gotejadores diferentes do padro internacional, de 1 ml = 20gts de gua destilada a 25C, conforme a Associao Brasileira de Normas Tcnicas, ABNT (1998), e podem colocar a vida do paciente em risco, por hipervolemia, alm de outros riscos, decorrentes da diferena de concentrao plasmtica da soluo administrada. O equipo de uso nico, estril e apirognico. Deve ser transparente, de forma a permitir a visualizao de possveis bolhas de ar e deve ter um dimetro interno no inferior a 2,7mm e o comprimento distal at a cmara de gotejamento no deve ser menor que 1200 mm [13]. Conectado ao equipo, utiliza-se o cateter intravenoso, para acesso as vias intravenosas do paciente. Tais cateteres so dispositivos canulados e perfurantes

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destinados a viabilizar a infuso de solues lquidas, na direo exterior corporal ou interior dos vasos, nos respectivos sentidos do fluxo. Possuem uma extremidade destinada perfurao e penetrao das estruturas corporais e outra, ao plugue adaptador, para promover conexes com seringa(s) ou equipo(s) [11]. Existem vrios tipos de cateteres para tal funo, entretanto, para a escolha do cateter adequado necessrio considerar a finalidade a qual se aplicar o equipamento e, tambm, o tempo de infuso que ser utilizado. A haste para apoio do frasco disponibilizada como acessrio e pode ser utilizada em certos tipos de bombas infusoras. Tambm, a bomba pode ser fixada em um pedestal, que oferecer apoio ao frasco (figura 6).

Figura 6 (a) Bomba Infusora com haste para apoio do soro; (b) Bomba Infusora fixada no pedestal com apoio ao frasco [12].

10 Funo Total da Bomba Infusora Peristltica RotativaO funcionamento do equipamento, tal como a funo dos componentes do sistema tcnico, num sentido mais geral, apresenta-se a seguir na representao da funo total da Bomba infusora, com entradas e sadas detalhadas.

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(9) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (10) (11) (12) (13)

Infundir fluido intravenosamente de forma precisa e controlada

(14) (15) (16) (17) (18) (19) (20) (21) (22) (23) (24) (25)

Legendas: (1) Energia Eltrica (127/220VCA); (2) Ajuste: Volume Limite; (3) Ajuste: Tempo Limite; (4) Liga/Desliga; (5) Parar Funcionamento; (6) Purgar; (7) Partida; (8) Fludo de Infuso; (9) Energia Mecnica (Motor); (10) Energia Sonora; (11) Volume Infundido (mL) Display; (12) Vazo (mL/h) Display; (13) Tempo Limite (h) Display; (14) Volume Limite (mL) Display; (15) Vazo Livre LED; (16) Purgando LED; (17) Ocluso LED; (18) Partida LED; (19) Ar na Linda LED; (20) Bateria baixa LED; (21) Ligado na Rede/Bateria LED; (22) Alarme de Ar (Ligado/Desligado) LED; (23) Gotejamento LED; (24) Sistema Parado Display; (25) Fluido infundido com fluxo controlado.

11 Diagrama de Blocos da Bomba Infusora Peristltica RotativaPara representar as relaes entre os componentes internos do sistema, para que a funo total seja cumprida adequadamente, ser apresentado a seguir o diagrama de blocos, definindo blocos funcionais que promovero o funcionamento do sistema tcnico em questo. Legendas: (1) Ajuste de Volume Limite. (2) Ajuste de tempo limite. (3) Liga/Desliga. (4) Parar funcionamento. (5) Purgar. (6) Partida. (7) Energia Eltrica (127/220 VCA) (8) Fluido a ser infundido. (9) Volume infundido (mL). (10) Vazo (mL/h) (11) Tempo Limite (horas) (12) Volume Limite (mL). (13) Vazo livre. (14) Purgando. (15) Ocluso. (16) Partida. (17) Ar na linha. (18) Bateria em carga baixa. (19) Ligado na rede/ bateria. (20) Energia Sonora (buzzer) (21) Alarme de ar Ligado/ Desligado. (22) Gotejamento. (23) Sistema parado. (24) Energia mecnica (proveniente do funcionamento do motor). (25) Fluido infundido com determinado fluxo.

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(1) (2) (3) (4) (5) (6)

2. IHM

2.1. Exibir dados referentes infuso

(9) (10) (11) (12) (13)

(7)

1. Alimentar (FONTE/BATERIA)

(14) (15) (16) (17) (18)

2.2. Emisso de sinal sonoro (alarme buzzer)

(19) (20) (21) (22) (23)

3. Controlar (circuito controlador) 3.1. Controlar a velocidade de rotao 3.2. Controlar a vazo

4. Energizar o motor (Acionador)

5. Proporcionar movimento ao rotor (Motor de passo fracionrio)(24)

(8)

7. Sensoriar passagem de fluido

6. Conduzir o fluido (rotor e roletes)

8. Sensoriar presena de ar

(25)

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Descrio dos blocos das Funes Parciais supracitadas. 1. Alimentar (Fonte/Bateria) bloco parcial responsvel pela distribuio da energia eltrica proveniente da rede para os demais blocos parciais envolvidos na funo total do sistema. No caso de ausncia da energia da rede, o bloco poder utilizar a energia armazenada na bateria para a alimentao provisria do sistema. A bateria, enquanto o sistema alimentado pela energia da rede, carregada, na ausncia de energia, est alimenta o circuito por cerca de 6 horas. 2. IHM - Interface Homem-Mquina. atravs deste bloco funcional que o operador ativar o sistema, ajustar parmetros como volume limite, tempo limite e vazo; ativar ou desativar alarme de ar na linha. E tambm receber informaes do sistema, como vazo livre, ocluso, ar na linha, bateria com carga baixa, ligado na rede/ bateria e gotejamento. 2.1. Exibir dados referentes infuso bloco parcial representado pelo display, que ir informar dados referentes infuso ao operador, como volume infundido, volume limite, tempo limite e vazo. 2.2. Emisso de sinal sonoro bloco parcial representado pelo buzzer, responsvel pelo alerta sonoro no caso de

irregularidades no funcionamento do sistema (Ar na linha, vazo livre, ocluso, etc.). 3. Controlar bloco parcial composto pelo circuito controlador (neste est o microprocessador). responsvel pelo controle de todos os parmetros de funcionamento do sistema, como vazo, presena de bolhas de ar no equipo, etc. Funciona como o crebro do sistema tcnico. 3.1. Controlar a velocidade de rotao bloco parcial responsvel pelo ajuste de velocidade de rotao de acordo com os parmetros programados pelo operador. 3.2. Controlar a vazo Bloco parcial responsvel pelo controle da vazo do fluido, atravs dos dados obtidos pelo sensoriamento do gotejamento. Em certos sistemas, tal funo cumprida atravs do rotor, medida que os roletes completam certa parte da rotao, conhecido o volume infundido por esse percurso percorrido.

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4. Energizar o motor Bloco composto pelos acionadores, que so, geralmente, transistores que promovero a energizao do motor. 5. Proporcionar movimento ao rotor Bloco composto pelo motor de passos fracionrio, que, ao ser energizado, ir promover a rotao do rotor nele acoplado, com a velocidade adequada, de acordo com os parmetros programados pelo operador. 6. Sensoriar a passagem de fluido bloco composto pelo sensor fotossensvel que acoplado no equipo, com a passagem de gotas pelo equipo, tal sensor ir detectar essa passagem, e essa deteco ser mostrada no painel de controle. 7. Conduzir o fluido bloco parcial composto pelo rotor e os roletes, que, ao rotacionar, promovero sucessivos esmagamentos no tubo malevel do equipo, provocando a movimentao do fluido neste contido. 8. Sensoriar presena de ar na linha bloco parcial composto por outro sensor fotossensvel, disposto logo aps o conjunto rotor/roletes, responsvel pela deteco de bolhas de ar no equipo. Em alguns casos, o sensoriamento pode ser feito por outro mecanismo, como por exemplo, utilizando ultrassom.

12 Fluxograma de Funcionamento - Bomba Infusora Peristltica RotativaPara o entendimento da execuo da funo total, das relaes dos blocos parciais dentro desta funo total, tal como ajuste de parmetros, intervenes humanas no funcionamento do sistema tcnico, situaes que podem ocorrer durante o processo de infuso, e mesmo o princpio de funcionamento, agora explorando mais o ponto de vista funcional do equipamento, ser exposto a seguir um fluxograma narrando as etapas do funcionamento da bomba infusora peristltica, desde a funo dos blocos, at as decises tomadas pelo operador perante instalao, ajuste, manuteno e situaes adversas ao funcionamento normal do sistema, como erros de ajuste, ou mesmo problemas com alguns componentes do equipamento.

20Incio (Ligar) A Auto Teste

Fonte

Motor

Sensores

A Fim S N N Soar Alarme Repetir Teste? Silenciar Alarme

Teste Bem Sucedido?

S Teste Concludo B Colocao do Equipo

Purgar Purgar N Equipo Colocado? S Parada Mostrar Parmetros Parada B

1

1

21

Vol. Infundido

Tempo Limite

Vazo

Vol. Limite

C Inserir Volume Limite

Entrar

S Excedeu Limite? D N Inserir Tempo Limite Soar Bip Zerar C

Entrar

S Excedeu Limite? Soar Bip Zerar D

N Clculo da Vazo

Vazo

2

2

22

S Vazo Livre? N Partida I Motor

Purgar Vazo Livre Partida

E

S N Gotejamento Retomado? F

F

Sensores

H Gotejamento? S

N

Soar Alarme

Ajustar Gotejamento

E

G

H Bolhas?

S

Soar Alarme

Purgar

N

S H Bolhas Permancem? N I H S N G

Processo Concludo?

Ocluso

Fim

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13 Interface Homem-Mquina SugeridaPraticamente todos os sistemas tcnicos programveis necessitam de uma IHM, ou interface homem-mquina. O operador precisa interagir com o sistema tcnico ou processo, recebendo alarmes, comandando operaes, alterando parmetros, visualizando a situao do processo, recebendo diagnsticos, entre outras funes. Na bomba infusora no diferente, ela possui uma interface homem-mquina para ajuste de parmetro, entre outras funes. A seguir, uma interface homem-mquina sugerida para tal equipamento, com descrio do funcionamento.

1 10 11 2 12 4 13 5 14PARTIDA PARADA

3

6 7

Legendas: (1) LED (Ligado); (2) Display LCD; (3) Teclado de Membrana;

8

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(4) Tecla para confirmao da entrada dos dados digitados; (5) Tecla para limpar os dados digitados; (6) Tecla utilizada para silenciar o alarme sonoro quando houver disparo do mesmo; (7) Tecla que d o comando para funcionamento e parada do motor; (8) Tecla que comanda a funo purgar para a retirada de bolhas; (9) Quando pressionadas as teclas Purgar e Partida, d o comando de Vazo Livre, ocasionado rotao do rotor e livre passagem do soro por todo o equipo; (10) Apresenta dado de Tempo Limite aps a insero do mesmo; (11) Apresenta dado de Volume Limite aps a insero do mesmo; (12) Apresenta o clculo da vazo, aps a insero dos dados de Tempo e Volume Limite; (13) Disposio do display que demonstra sinais de: Bateria Fraca, Ar na Linha, Ocluso, Vazo Livre, Gotejamento e Alarme Silenciado; (14) Apresenta no display a quantidade de volume infundido no paciente.

14 Circuito Controlador do Motor de Passo FracionrioO motor utilizado para a infuso do fluido no paciente, como j mencionado, do tipo motor de passo fracionrio. Normalmente os motores de passo so projetados com enrolamento de estator polifsico, o que no foge muito dos demais motores. O nmero de plos determinado pelo passo angular desejado por pulsos de entrada. Os motores de passo tm alimentao externa. Conforme os pulsos na entrada do circuito de alimentao, este oferece correntes aos enrolamentos certos para fornecer o deslocamento desejado. Para que um motor de passo funcione, necessrio que sua alimentao seja feita de forma seqencial e repetida. No basta apenas ligar os fios do motor de passo a uma fonte de energia e sim lig-los a um circuito que execute a seqncia requerida pelo motor. O circuito apresentado possui a funo de controlar a velocidade do motor de passo, atravs desses pulsos de energia fornecidos as bobinas do motor. Conforme o observado abaixo, o LM555 que responsvel pela produo dos pulsos necessrios para o CI 74194. O C1 74194 um registrador universal. Sua principal caracterstica ter trs modos de operao, funcionando como um registrador bidirecional, ou seja, deslocando bits de dados para a direita ou para a

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esquerda, e tambm permitindo carregamento de forma paralela dos dados das portas de entrada para as portas de sada. Atravs do potencimetro R6, podemos controlar o sentido da rotao. Atravs do resistor R5 e do capacitor C1 podemos controlar o ton e o toff do trem de pulsos, controlando ento a velocidade. O CI74194 um TTL registrador de deslocamento bidirecional, como j mencionado, acionado pelo clock do LM555. Os pinos S0 e S1 so os responsveis por determinar se o deslocamento direito ou esquerdo, ativando as sadas de A0 a D0. SR (serial right) e SL (serial left) so os pinos responsveis pelo o bit high, inicialmente ativado por A1 estar high, efetuarem um deslocamento em anel. Assim, deve-se constatar somente uma bobina do motor ser ativada por vez, aps a etapa amplificadora constituda pelos transistores de potncia TIP120, que neste caso, esto funcionando como atuadores. Os diodos observados so utilizados para proteger o circuito de tenses inversas provocadas pelo armazenamento de energia dos indutores. No caso especfico, podemos verificar que a alimentao do motor idntica alimentao da parte lgica [14].

Figura 7 Circuito controlador do motor de passo fracionrio [14].

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15 Aspecto Fsico Final do Equipamento

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16 Bombas Infusoras Disponveis no Mercado BrasileiroNo mercado brasileiro so varias as opes de equipamentos disponveis, com relao ao equipamento eletromdico em questo, a Bomba Infusora. Estudada em aula, temos a 550T2, que uma bomba atual, ainda comercializada pelo fabricante, que a SAMTRONIC, uma empresa especializada em mecanismos de infuso. A 550T2 um equipamento que funciona atravs do mecanismo de infuso peristltico rotativo, utiliza sistema de sensoriamento fotossensvel, tanto para sensor de gotejamento, quanto para sensor de ar na linha. Possui uma tenso de alimentao na faixa de 110-230V ~ 10%, a frequncia de alimentao 50/60 Hz. Apresenta dois displays de sete segmentos, para ajuste e exibio de parmetros relacionados ao processo de infuso. Utiliza teclado de membrana, para ajuste de parmetros e demais comandos. Preferencialmente, deve ser usado com o equipo caracterstico SAMTRONIC. Sua faixa de operao, com relao a juste de parmetros : Vazes disponveis: 0,1 a 999,9 ml/h, incremento por 0,1 ml/h. Volume Limite: 9999 ml. Tempo Limite: de 1 minuto a 99 horas e 59 minutos. KVO: 1 ml/h ou menor, conforme a vazo. Purga: 250 e 600 ml/h com volume de 20ml.

Possui bateria recarregvel como opo alternativa de alimentao, no caso de ausncia de energia eltrica proveniente da rede, de durao: 4 horas a 25 ml/h. Suas dimenses so 160 x 200 x 195 mm (Largura x altura x profundidade), com peso equivalente a 1,5 kg. Possui alarmes visuais e sonoros para vazo livre (free flow), ocluso, ar na linha, infuso completa, bateria baixa, erro de programao, espera. Possui modelos Adulto e Infantil [12]. Outro modelo interessante de ser citado o MED PUMP-20, do fabricante CELM. Uma das caractersticas mais interessantes deste sistema que o alarme de ar utiliza sensor por ultrassom, diferentemente da 550T2, que utiliza um sensor tico. Operao simples, com orientaes em display de cristal lquido alfanumrico. Admite programao para infuses parenterais e enterais. Dois modos de Programao: Vazo (ml/h) e Volume Total (ml) ou Volume Total (ml) e Tempo, com o clculo automtico da vazo, como na bomba infusora 550T2. Com relao aos alarmes, apresenta alarmes sonoro e visual de ocluso ou fim de soluo, fim de

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infuso, fluxo livre, ar no equipo, memria corrompida. Alarme de ar utiliza sensor por ultrassom. Apresenta funo KVO (Keep Vein Open). Utiliza equipo especfico com seguimento de silicone controlado atravs de impresso da marca CELM e identificao do lote produzido, possibilitando a rastreabilidade do mesmo [15]. Possui bateria interna recarregvel, tal como a 550T2. Como curiosidade, apresentaremos uma bomba infusora linear disponvel no mercado brasileiro. Tambm do fabricante SAMTRONIC, a Bomba Linear ST1000 SET, como o prprio nome sugere, trabalha com o mecanismo peristltico linear. o modelo mais atual que o fabricante possui no mercado. de simples operao, o equipamento mostra os dados da infuso num amplo display LCD, de cor azul. Emprega descartveis universais para bomba de infuso, propiciando baixo custo de infuso. Possui detector de ar ultrassnico e sensor de presso eletrnico com nvel de ocluso regulvel, para garantir maior segurana do paciente durante a infuso. Com relao alimentao do equipamento, o fabricante especifica que esta 110 230V, 50/60 Hz. Apresenta bateria recarregvel como fonte alternativa de alimentao, na ausncia de energia eltrica proveniente da rede, possui autonomia de 6 horas a 25 ml/h. Com relao s funes especiais, esta apresenta memria da ltima infuso, titulao, balano hdrico, escolha de equipo macro/micro gotas, zerar volume sem interromper a infuso, ajuste volume alarme, ajuste de KVO, ajuste de bolus, ajuste de ocluso, purga, escolha de idioma (Portugus, Ingls, Espanhol). As programaes podem ser vazo x volume limite, tempo x volume limite, peso x concentrao x dose (opes em kg e g). Sua faixa de operao, com relao a juste de parmetros : Vazes disponveis: 0,1 a 999,9 ml/h, incremento por 0,1 ml/h. Volume Limite: 9999,9 ml. Tempo Limite: de 1 minuto a 99 horas e 59 minutos. KVO: programvel de 0,1 a 3,0 ml/h.

Com relao aos alarmes, apresenta alarmes sonoros e/ou visuais para vazo livre, funcionamento em KVO, ocluso, ar na linha, porta aberta, ausncia de gotejamento (frasco vazio), infuso completa, bateria baixa, erro de programao, espera. Com relao s dimenses, possui 160 x 205 x 230 mm (Largura x altura x profundidade), e peso equivalente a 2,3 kg [16].

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17 Bombas Infusoras: Funes Purgar e KVOVrias bombas infusoras possuem duas funes em especfico, para auxlio do processo de infuso. A primeira delas a funo PURGAR. Esta funo exclusiva para preenchimento do equipo antes de realizar a Programao do Equipamento. O operador ir selecionar tal funo para preencher o equipo adequadamente com o fluido a ser infundido, antes do incio do processo de infuso. No cotidiano hospitalar, vrios profissionais de sade preferem realizar esta tarefa manualmente, mas isso requer experincia, para que seja realizada da forma adequada. De uma forma precisa, segura e controlada, a funo purgar realiza o preenchimento do equipo automaticamente. Outra funo interessante presente na maioria das bombas infusoras a funo Keep Vein Open KVO. Esta funo para manuteno de veia aberta. Basicamente, esta funo facilita a administrao de medicamentos em situaes de emergncia, uma propriedade de bombas de infuso programveis. Este processo caracterizado pela reduo da taxa de infuso no final do perodo de infuso, com o objetivo de manter o vaso aberto [12].

18 ConclusesA bomba infusora um sistema tcnico muito utilizado no auxlio e manuteno da recuperao do paciente debilitado, promovendo infuso de medicamentos e demais fluidos de forma precisa e controlada, evitando possveis superdosagens que impossibilitam a recuperao adequada do indivduo. um sistema complexo no sentido de operao, o que limita o processo de operao apenas a, preferencialmente, profissionais de sade. Apresenta vrias caractersticas

interessantes, como no caso da utilizao do circuito controlador, responsvel pelo controle propriamente dito do sistema, como, por exemplo, a alimentao do motor, de acordo com a velocidade de rotao desejada, e tambm da utilizao do motor de passos, que um motor diferenciado que permite um controle maior e oferece uma preciso maior, principalmente no que diz respeito frenagem. Enfim, em um processo simples, de infuso de fluidos, percebemos a necessidade de controle de parmetros para que tal processo no se mostre nocivo ao paciente, evidenciando a necessidade de uma maior complexidade para controle desses parmetros, de modo a realizar uma infuso precisa, controlada e constante. Foi possvel perceber a

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responsabilidade do Tecnlogo em Sade neste contexto, pois qualquer anomalia ou problema pode por em risco a vida do paciente, que necessita do tratamento auxiliado pelo equipamento. Assim, relacionando o terico com o prtico, visualizando situaes envolvendo tal equipamento, foi possvel compreender um pouco mais sobre o sistema tcnico Bomba Infusora e demais assuntos envolvidos.

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19 Referncias Bibliogrficas[1] Infusion Pumps. Disponvel em: < http://www.newbornwhocc.org/pdf/infu.pdf > Acessado em 19 de maio de 2010. [2] AMORIM, Aline S.; BARBOSA, Vicente P.; ZNGARO, Renato A. Anlise do desempenho de Infuses Mltiplas. Disponvel em: Acessado em 19 de maio de 2010. [3] VENDRAMIM, Patrcia. Cateter Central de Insero Perifrica (CCIP) em Crianas. Disponvel em: Acessado em 20 de maio de 2010. [4] GONTIJO, L.L.; BATISTA, J.S.; BARREIRO, M.S. Sistema para Monitoramento de Infuso e Medio de Temperatura. Disponvel em: Acessado em 20 de maio de 2010. [5] Ritmo Circadiano. Disponvel em: < http://decs.bvs.br/cgibin/wxis1660.exe/decsserver/?IsisScript=../cgibin/decsserver/decsserver.xis&previous_page=homepage&task=exact_term&interfac e_language=p&search_language=p&search_exp=Ritmo Circadiano> Acessado em 20 de maio de 2010. [6] BUTTON, V.L.S.N. Dispositivos de Infuso. Disponvel em: Acessado em 21 de maio de 2010. [7] SILVA JR., lvaro Martins. Sistema de Avaliao da Funcionalidade de Bombas de Infuso. Disponvel em: < http://www.tede.ufsc.br/teses/PEEL0911.pdf> Acessado em 21 de maio de 2010. [8] MEDTRONIC. Diviso Diabetes - Medtronic Minimed. Disponvel em Acessado em 21 de maio de 2010. [9] BRITES, Felipe Gonalves; SANTOS, Vincius Puga de Almeida. Motor de Passo. Disponvel em: Acessado em 24 de maio de 2010. [10] ALVES, Mrcio Alexandre de Castro. Bombas de Infuso: Operao, Funcionalidade e Segurana. Disponvel em: Acessado em 24 de maio de 2010. [11] DIAS, Denise Costa. Tipos de Dispositivos Intravenosos. Disponvel em: Acessado 26 de maio de 2010.

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[12] SANTRONIC. Manual do Usurio Bomba de Infuso ST 550T2. Disponvel em: . Acessado em 26 de maio de 2010. [13] JANURIO, Letcia Helena. Equipos de Infuso Endovenosa Critrios de Seleo Utilizados por Enfermeiros em um Hospital de Ensino de Belo Horizonte. Disponvel em: Acessado em 27 de maio de 2010. [14] Estudo do Motor de Passo e seu Controle Digital. Disponvel em: Acessado em 27 de maio de 2010. [15] CELM. Bomba de Infuso MED PUMP-20. Disponvel em: Acessado em 16 de maio de 2010. [16] SAMTRONIC. Bomba Infusora Linear ST1000. Acessado em Acessado em 29 de maio de 2010.