Sistema para avaliação da velocidade de onda de pulso na carótida baseado em sensores de fibra óptica
Nome: WELITON MARQUES RIBEIRO DOS SANTOS
Data de publicação: 10/12/2024
Banca:
Nome |
Papel |
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| CAMILO ARTURO RODRIGUEZ DIAZ | Presidente |
| CÁTIA SOFIA JORGE LEITÃO | Examinador Externo |
| MARCELO EDUARDO VIEIRA SEGATTO | Examinador Interno |
| MARIA JOSE PONTES | Coorientador |
Resumo: As doenças cardiovasculares (DCVs) são a principal causa de morbidade e mortalidade em todo o mundo, representando um desafio significativo para a saúde pública global. Entre as condições mais prevalentes estão a hipertensão, a doença coronariana, a insuficiência cardíaca e a diabetes, que frequentemente resultam no aumento da rigidez arterial. A rigidez arterial é um dos principais indicadores de disfunção cardiovascular, pois está associada ao envelhecimento e a fatores de risco, como hipertensão e diabetes, comprometendo a elasticidade das artérias e aumentando a carga de trabalho do coração. A avaliação precoce e contínua da rigidez arterial é essencial para prevenir a progressão dessas doenças e suas complicações, como o infarto do miocárdio e o acidente vascular cerebral. Este trabalho explora a utilização de sensores de intensidade baseados em fibra óptica plástica para o monitoramento do pulso cardíaco e medição da velocidade de pulso arterial. A proposta do trabalho foi desenvolver e validar um sensor capaz de detectar a onda de pulso na artéria carótida e calcular a velocidade de pulso de forma local. Especificamente, o projeto contou com soluções de baixo custo a partir de impressão 3D para fabricação das pontas de prova e do encapsulamento dos dispositivos ópticos e eletrônicos que são responsáveis pela medição e aquisição dos dados de forma não invasiva. O desenvolvimento do sensor é realizado de modo que a variação de movimento causado pela passagem do fluxo sanguíneo seja detectado pela variação de potência luminosa na ponta da fibra ao ser posicionado sobre a artéria carótida. Os resultados experimentais confirmaram a eficácia do sensor proposto em detectar a onda de pulso cardíaco com precisão. A validação inicial das pontas de prova demonstrou um desvio médio quadrático entre as ondas detectadas e a onda de referência, variando de 0,0110 a 0,0196, evidenciando a capacidade dos sensores em reproduzir com fidelidade os pulsos mecânicos. Os testes realizados em um indivíduo saudável mostraram que o sensor conseguiu captar os sinais do pulso com uma velocidade de propagação de 6,48 m/s, dentro da faixa esperada para a faixa etária do participante. No protocolo de validação, realizado no laboratório i3N da Universidade de Aveiro, os sensores apresentaram boa performance ao detectar a variação do pulso cardíaco em diferentes condições de pressão arterial (70, 80 e 90 mmHg), com coeficientes de determinação (r2) superiores a 0,95, indicando uma relação robusta entre o atraso na detecção e a distância entre os sensores. Esses resultados demonstram a viabilidade do sensor proposto para monitoramento preciso do pulso cardíaco em diversos contextos.
