Monitor de pressão arterial

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Antecedentes

A pressão arterial é a pressão que o sangue exerce contra as paredes das artérias ao passar por elas. Pulso refere-se à ejeção periódica de sangue do ventrículo esquerdo do coração para a aorta. O ventrículo esquerdo, ou câmara, recebe sangue do átrio esquerdo, outra das câmaras do coração. Ao se contrair, o ventrículo esquerdo leva o sangue para a aorta, uma artéria central por meio da qual o sangue é transmitido para as artérias de todos os membros e órgãos, exceto os pulmões. O pulso, transmitido pelas artérias como uma onda de pressão repetida, é o mecanismo que move o sangue pelo corpo.

Os pontos altos e baixos desta onda de pressão são medidos com o esfigmomanômetro, ou monitor de pressão arterial, e são expressos numericamente em milímetros de mercúrio. O número mais alto, pressão sistólica, mede a pressão máxima exercida nas artérias e no músculo cardíaco; o valor inferior, pressão diastólica, mede a pressão mínima exercida. A leitura das duas medições indica o quão duro o sistema humano está trabalhando. Todos os médicos consideram a pressão arterial do paciente ao determinar o estado geral de saúde ou ao diagnosticar uma doença.

O monitor de pressão arterial é usado em conjunto com um estetoscópio. Depois de prender a faixa de constrição, ou manguito, em torno de um dos braços do paciente acima do cotovelo, o médico infla o manguito bombeando ar nele com uma ampola de borracha até a coluna de mercúrio ou a agulha do medidor (também conhecido como mostrador aneróide) pára de se mover, geralmente em um ponto entre 150 e 200 milímetros de mercúrio. O estetoscópio é então colocado sobre a artéria braquial, na parte interna do braço na altura do cotovelo, enquanto o ar é lentamente liberado do sistema por meio de uma pequena válvula acoplada ao bulbo. O técnico observa cuidadosamente enquanto o ar escapa e o indicador de pressão diminui correspondentemente. O ponto no medidor em que o pulso pode ser ouvido pela primeira vez através do estetoscópio indica a pressão sistólica, e a leitura do medidor quando o som desaparece indica a pressão diastólica. As pressões normais variam com o indivíduo, mas a pressão sistólica normalmente varia entre 110 e 140, enquanto a diastólica vai de 65 a 80. A pressão acima dos níveis normais predispõe o paciente a problemas de saúde como doenças cardíacas, derrame e insuficiência renal.

Muitas das primeiras tentativas de medir a pressão arterial envolviam conectar um instrumento diretamente a uma das artérias do paciente, uma prática dolorosa e perigosa. O primeiro esfigmomanômetro a usar uma braçadeira inflada foi desenvolvido em 1876 por Samuel Siegfried von Basch. Vinte anos depois, o médico italiano Scipione Riva-Rocci desenvolveu um dispositivo mais preciso que logo substituiu o instrumento de von Basch. O design da Riva-Rocci era muito parecido com o monitor de hoje, mas seu procedimento operacional permitia medir a pressão arterial apenas enquanto o coração estava contraído. Em 1905, o procedimento de medição foi ainda mais refinado por Nikolai Korotkoff, que acrescentou o uso de um estetoscópio para detectar a pulsação, permitindo que os médicos medissem a pressão arterial enquanto o coração também estava relaxado. Korotkoff suspeitou que ambas as leituras de pressão eram importantes e hoje percebemos que certas indicações, como um aumento da pressão sistólica com uma pressão diastólica estável ou em queda, podem sugerir danos cerebrais.

O bulbo de neoprene é comumente feito usando moldagem por injeção assistida a vácuo. Nesse processo, o neoprene derretido é injetado em um molde de formato adequado. O molde é equipado com pequenos orifícios, através dos quais o ar da câmara é retirado pouco antes de o neoprene entrar. O vácuo resultante faz com que o neoprene flua para a cavidade de maneira uniforme. Poucos segundos após a injeção, o neoprene esfria e endurece e pode ser removido.
O manômetro contém dois discos de bronze-fósforo soldados entre si. Alguns monitores de pressão arterial utilizam um manômetro de mercúrio ou um display eletrônico.

Design

Todos os monitores de pressão arterial apresentam um dispositivo de bomba de ar equipado com uma válvula de controle, um meio de indicação de pressão, uma faixa de constrição a ser fixada no paciente e as várias mangueiras de conexão que operam o sistema. Embora existam três tipos distintos de monitores de pressão arterial, eles diferem basicamente em seus meios de registrar a pressão:um tipo usa um manômetro ou dial; outro tipo usa um manômetro de mercúrio (um manômetro é um instrumento que mede a pressão de líquidos e gases); e o terceiro usa display eletrônico ou digital. Apesar da disponibilidade de esfigmomanômetros com visor eletrônico, os instrumentos que usam um manômetro ou mostrador são ainda mais populares porque são mais fáceis de consertar, além de precisos, duráveis ​​e baratos. Este artigo se concentrará no tipo de dial ou manômetro.

Um monitor de pressão arterial típico apresenta um bulbo de bomba de neoprene ou borracha que um técnico médico aperta para aumentar a pressão de ar no sistema. O aumento da pressão do ar infla a banda de constrição e fornece um sinal de pressão para o manômetro ou medidor indicador. O processo é controlado por uma válvula, que possui uma conexão de mangueira para prender o tubo que conduz à faixa de constrição e manômetro. Parte integrante da válvula é um dispositivo de fluxo unilateral que opera somente quando a válvula está fechada. Geralmente consiste em um pequeno disco de borracha ou bola que é colocado sobre a passagem de ar da abertura do bulbo de compressão e preso por um parafuso ou clipe. O ar comprimido levanta ligeiramente a bola quando o bulbo é apertado, vedando a abertura para a atmosfera e forçando o ar a entrar na braçadeira. Ao soltar o bulbo, a bola sela a abertura entre o bulbo e a mangueira, abrindo a forma para a atmosfera e permitindo que ela se reencha com ar. Este ciclo é repetido até que a pressão inicial correta seja alcançada. A válvula manual abre uma rota de desvio para liberar o ar enquanto as leituras estão sendo feitas.

As mangueiras de borracha são feitas por extrusão contínua, na qual a borracha derretida é forçada através de um bloco de matriz por um parafuso rotativo dispositivo. Dentro do bloco está uma haste do mesmo tamanho que o interior da tubulação; conforme a borracha flui ao redor dessa haste e para fora da matriz, ela esfria e assume a forma do tubo. Em seguida, é cortado no comprimento adequado.

Matérias-primas

O instrumento com mostrador, ou tipo aneróide, é um medidor de pressão mecânico que possui um ponteiro e um mostrador calibrados em milímetros de mercúrio. O manômetro consiste em três grupos básicos de peças:um elemento de pressão e conjunto de soquete; um movimento e conjunto de mostrador; e um estojo protetor e conjunto de lentes envolvendo-os. O elemento de pressão compreende dois discos de fósforo-bronze de aproximadamente 0,010 polegada (0,025 centímetro) com um lábio formado na borda externa. O movimento geralmente é feito de policarbonato e materiais de latão e contém um pequeno trem de engrenagens que amplifica a curta distância de viagem dos discos. O conjunto de movimento também suporta o mostrador, que pode ser de latão, alumínio ou plástico. O eixo de saída do movimento é montado com o ponteiro de alumínio.

O bulbo de compressão geralmente é de borracha ou neoprene, assim como as mangueiras de conexão. A faixa, ou braçadeira, é basicamente uma bexiga de neoprene coberta por tecido com um fecho de velcro. A bexiga é envolta em um tecido de náilon ou fibra sintética, que a protege de cortes durante o uso por técnicos de resgate no local e reduz o desconforto do paciente. A banda deve ser muito flexível e durável para acomodar as diferenças infinitas em pacientes e situações. A válvula de controle pode ser feita de policarbonato, latão, aço inoxidável, ou combinações desses materiais.

O processo de fabricação

Muitos fabricantes compram os componentes do monitor de pressão arterial separadamente e, a seguir, montam e embalam a unidade para venda. Cada peça tem seu próprio processo de fabricação e montagem.

A lâmpada

• 1 O bulbo pode ser feito usando vários processos, mas é mais comumente produzido usando moldagem por injeção assistida a vácuo. O ar comprimido é usado para soprar a borracha derretida ou material de neoprene na cavidade de um conjunto de moldes de metal de duas peças com a imagem negativa do bulbo (a operação assemelha-se a soprar uma bolha de goma dentro de uma garrafa). A matriz também contém pequenos orifícios através dos quais o ar é retirado pouco antes de o material ser injetado, ajudando-o a fluir para a cavidade da matriz com uma espessura uniforme. Embora esses orifícios sejam grandes o suficiente para permitir que o ar escape, eles são muito pequenos para permitir que uma quantidade significativa de borracha vaze. O resto do material de borracha que é puxado para os orifícios produz pequenas protuberâncias que se assemelham aos pequenos "bigodes" visíveis em um pneu novo. Poucos segundos após sua injeção, o material esfriou de modo que a matriz pode ser aberta, revelando o bulbo acabado. Após um mínimo de trabalho manual para remover os bigodes, a lâmpada está pronta para ser fixada nos outros componentes.

As válvulas

• 2 As válvulas são feitas por fundição sob pressão, moldagem por injeção de plástico e usinagem de material de barra. Eles incorporam recursos de conexão que permitem que a lâmpada e a mangueira sejam conectadas. As válvulas usinadas podem ser feitas em um torno controlado por um programa de computador que o instrui a girar a forma, as roscas e outros recursos.

Um monitor de pressão arterial acabado. Embora os monitores que usam medidores de pressão para exibição de pressão continuem a ser populares devido à sua portabilidade, o uso de telas eletrônicas aumentará à medida que novas fontes de energia forem desenvolvidas e o design se tornar mais robusto. Os monitores de mercúrio provavelmente cairão em desgraça por causa dos efeitos perigosos do mercúrio.

O medidor

• 3 O medidor consiste em outros subconjuntos, cada um contendo peças usinadas, moldadas e estampadas. O componente mais importante do manômetro é o elemento de pressão. É construído soldando dois discos juntos na borda formada para construir uma pastilha oca. A pressão do sistema é introduzida no wafer através de um orifício na conexão do soquete, que por sua vez é conectado ao bulbo e ao manguito. Conforme a pressão interna aumenta, o wafer incha. É esse inchaço que é detectado pelo conjunto de movimento, fazendo com que o ponteiro gire em torno do dial. Após a montagem, o medidor deve ser calibrado. Isso é feito conectando-o a uma fonte de pressão com um medidor mestre de precisão conhecida. Pequenos ajustes são feitos na articulação do movimento até que o ponteiro do medidor reflita as leituras de pressão corretas.

A braçadeira

• 4 O manguito de constrição, ou bexiga, é feito selando a quente duas folhas de borracha para formar uma faixa flexível. Um encaixe de tubulação é incorporado a este processo de vedação, fornecendo uma conexão para o fornecimento de ar. Uma cobertura de tecido é então costurada na bexiga por métodos convencionais.

As mangueiras

• 5 As mangueiras são feitas por extrusão contínua, processo em que pellets de borracha ou material similar são aquecidos até o ponto de fusão, onde se tornam argilosos e viscosos. Dentro da mesma máquina, um dispositivo de parafuso giratório força esse material fundido através de um bloco de molde, que é simplesmente um orifício em um bloco de alumínio do mesmo tamanho que o lado externo da tubulação. Presa dentro do bloco, está uma haste do mesmo tamanho que o interior da tubulação e posicionada no centro do orifício. Conforme o material flui ao redor da haste e para fora do orifício, ele esfria e assume a forma de um tubo. Nesse ponto, ele é cortado no comprimento certo e enrolado em bobinas para envio à instalação de montagem.

Montagem dos componentes

• 6 Na montagem final, mangueiras são usadas para conectar os componentes discutidos acima. As mangueiras são então verificadas quanto a vazamentos e a calibração é verificada. Este é um bom exemplo de JIT (just-in-time) planejamento de requisitos de material e TQC (conceito de qualidade total) gestão. Na falta de qualquer um dos componentes, toda a montagem é inútil. A fábrica deve receber as peças e suprimentos em tempo hábil para garantir a entrega do produto acabado ao cliente. Os itens devem ser de qualidade satisfatória, para que possam ser montados corretamente e sem comprometer o design. Muitas empresas hoje estabeleceram procedimentos de gerenciamento de qualidade. Esses procedimentos são simplesmente estudos intensivos de todos os aspectos da fabricação para eliminar ou reduzir a possibilidade de produzir uma peça defeituosa. Não é apenas fazer a peça, mas também projetá-la, selecionar os materiais, escolher a seleção da embalagem e todos os outros aspectos que determinam a qualidade do produto acabado.

O Futuro

Os fabricantes de produtos médicos e seus fornecedores estão sujeitos a processos judiciais devido à falha (ou falha percebida) de seus produtos. Parte do custo dos instrumentos decorre dos custos de seguro e defesa da empresa contra essas ações judiciais. Muitas empresas descontinuaram produtos porque o risco de responsabilidade é um fardo financeiro muito grande para elas. Por exemplo, o instrumento do tipo mercúrio provavelmente será descontinuado devido a problemas com materiais perigosos, conforme discutido acima. As versões eletrônicas provavelmente aumentarão à medida que novos designs de fonte de alimentação e robustez aprimorada forem alcançados. Técnicos médicos e terapeutas confiam nas medidas de pressão arterial como referência para a saúde e, consequentemente, sempre será utilizado algum tipo de esfigmomanômetro.