Dispositivo não invasivo para estimulação de barorreceptores carotídeos em humanos

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2021
Autor(a) principal: Pinheiro, Alessandro
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Pressão arterial
Barorreflexo
Pressurização negativa
Estímulo hipertensivo
Colar pressurizador
Link de acesso: https://repositorio.unb.br/handle/10482/41313
Resumo: Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2021.
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spelling Dispositivo não invasivo para estimulação de barorreceptores carotídeos em humanosPressão arterialBarorreflexoPressurização negativaEstímulo hipertensivoColar pressurizadorTese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2021.A pressão arterial apresenta uma importante informação do estado de saúde do sistema cardiovascular. Não é de conhecimento todos os mecanismos que são responsáveis pelo controle da pressão arterial, sendo assunto de diversas pesquisas. Dentre algumas estruturas, os barorreceptores têm um importante papel no controle da pressão arterial. Eles são sensores de pressão mecânicos que aumentam a atividade elétrica quando deformados mecanicamente. Os barorreceptores carotídeos possibilitam estimulação externa, através da técnica do colar estimulador. Esta técnica aplica uma pressão negativa sobre o pescoço, atingindo a carótida de forma não invasiva. Usualmente é aplicado uma pressão de -60 mmHg por 5 segundos, através de um sistema utilizando aspirador pó. Esses sistemas apresentam um ruído muito intenso e, por norma técnica, não se permite o uso deles em hospitais. Além disso, essa exposição a ruídos intensos, além de insalubre, pode causar alterações nos resultados da pesquisa. Diante disso, o objetivo desse trabalho foi desenvolver um sistema que pudesse estimular os barorreceptores localizados no seio carotídeo em humanos, com menor intensidade de ruído, com pressão programável e sincronizado com o ECG. Para a construção do sistema foi utilizado um microcontrolador, válvulas, tanque e uma bomba de vácuo silenciosa. O colar foi desenhado em software e impresso em 3D. Seis participantes utilizaram o sistema (cinco homens; média ± DV: 32 ± 6 anos; 1,7 ± 0,1 m; massa: 69 ± 7 kg; e índice de massa corporal: 24 kg ± 2 kg.m-2 ), assintomáticos, frequência cardíaca em ritmo sinusal, fisicamente ativos, não fumantes, não diabéticos e sem histórico de doenças cardiovasculares. Cada participante foi submetido a uma pressão de -60 mmHg sobre o pescoço por 5 segundos. Foi observada bradicardia reflexa (-15 ± 4 bpm) e resposta depressora (-10 ± 2 mmHg) à sucção cervical, reproduzindo os resultados apontados em trabalhos anteriores. O sincronismo foi assegurado, uma vez que o tempo entre o início da pressão negativa e o pico da onda R foi de 27 ± 7 ms. Os atrasos mínimo e máximo foram de 18 e 32 ms, respectivamente. Além disso, o sistema desenvolvido apresentou baixo ruído, funcionou silenciosamente, com intensidade de 34 dB, valor próximo de uma sala silenciosa. Para fins de comparação, um sistema baseado em aspirador de pó apresenta 74 dB de ruído. Assim, as características do sistema proposto permitem o seu funcionamento em ambientes hospitalares, já que atendem aos requisitos apontados em normas específicas.Blood pressure provides essential information on the health status of the cardiovascular system. Not all mechanisms responsible for controlling blood pressure are known, being the subject of several studies. Among some structures, baroreceptors play an essential role in controlling blood pressure. They are mechanical pressure sensors that increase electrical activity when mechanically deformed. Carotid baroreceptors enable external stimulation using the stimulator collar technique. This technique applies negative pressure on the neck, reaching the carotid in a noninvasive way. Usually, a pressure of -60 mmHg is applied for 5 seconds through a vacuum cleaner system. These systems present a very intense noise and, as a technical standard, they are not allowed to be used in hospitals. Also, this exposure to loud noises and unhealthy can cause changes in the search results. Therefore, this work's objective was to develop a system that could stimulate the baroreceptors located in the carotid sinus in humans, with less noise intensity, programmable pressure, and synchronized with the ECG. A microcontroller, valves, tank, and a silent vacuum pump were used for the system's construction. The necklace was designed in software and printed in 3D. Six participants used the system (five men; mean ± DV: 32 ± 6 years; 1.7 ± 0.1 m; mass: 69 ± 7 kg; and body mass index: 24 kg ± 2 kg.m-2), asymptomatic, heart rate in sinus rhythm, physically active, non-smokers, non-diabetics and with no history of cardiovascular diseases. Each participant was subjected to a pressure of -60 mmHg on the neck for 5 seconds. Reflex bradycardia (-15 ± 4 bpm) and depressor response (-10 ± 2 mmHg) to cervical suction were observed, reproducing the results indicated in previous studies. The synchronism was ensured since the beginning of the negative pressure, and the R wave peak was 27 ± 7 ms. The minimum and maximum delays were 18 and 32 ms, respectively. The developed system presented low noise and worked silently, with an intensity of 34 dB, a value close to a quiet room. For comparison, a vacuum cleaner-based system has 74 dB of noise. Thus, the proposed system's characteristics allow its operation in hospital environments since they meet the specific standard's requirements.Carmo, Jake Carvalho doPinheiro, Alessandro2021-06-29T16:14:37Z2021-06-29T16:14:37Z2021-06-292021-02-04info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfPINHEIRO, Alessandro. Dispositivo não invasivo para estimulação de barorreceptores carotídeos em humanos. 2021. xi, 76 f., il. Tese (Doutorado em Engenharia de Sistemas Eletrônicos e Automação)—Universidade de Brasília, Brasília, 2021.https://repositorio.unb.br/handle/10482/41313A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNB2023-07-21T05:27:54Zoai:repositorio.unb.br:10482/41313Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unb.br/oai/requestrepositorio@unb.bropendoar:2023-07-21T05:27:54Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false
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