Como construir uma máquina PAP melhor

Dafne Allen | 29 de junho de 2023

Dispositivos de terapia com pressão positiva nas vias aéreas (PAP) são amplamente utilizados para tratar muitas das aproximadamente 30 milhões de pessoas que sofrem de apneia do sono nos Estados Unidos. As máquinas CPAP (pressão positiva contínua nas vias aéreas) são as mais comuns. Muitas máquinas PAP são normalmente usadas pelos pacientes em casa, o que significa que os sistemas devem ser fáceis e confortáveis ​​de usar para promover a adesão do paciente à terapia.

A adesão tem sido um desafio. De acordo com uma análise de dados sobre a adesão ao CPAP durante um período de 20 anos, a adesão varia entre 30 a 60%. O desempenho do dispositivo pode desempenhar um papel no incentivo – ou no impedimento – da adesão do paciente. Um estudo descobriu que muitos fatores “estão relacionados ao desconforto proveniente de diversas fontes”.

O fluxo de ar e a pressão do dispositivo podem ser dois desses fatores. Os sensores desempenham um papel fundamental no monitoramento da respiração do paciente e na sincronização do fluxo de ar da máquina com esses padrões respiratórios. Por exemplo, como a Superior Sensor Technology explica no white paper, “A Importância dos Sensores de Pressão no Tratamento da Apneia do Sono”, “os sensores de fluxo de ar mais eficazes têm um ciclo de feedback muito rápido (para dizer ao sistema para ajustar o ventilador mais rapidamente quando um paciente está inspirando/expirando), são capazes de bloquear efetivamente o ruído de ventiladores e motores (para reduzir taxas de erro), podem suportar múltiplas pressões sem qualquer degradação no desempenho e têm uma taxa de alta resolução para garantir um sinal muito forte para -relação de ruído (SNR).

A Design News fez algumas perguntas a Tim Shotter, cofundador e CTO da Superior Sensor Technology, sobre esses sensores e como os fabricantes podem construir melhores sistemas PAP.

Atirador: As máquinas PAP incluem vários tipos de sensores para monitorar e/ou regular diferentes funções, incluindo fluxo de ar, pressão do ar e temperatura. Sem regular estas funções as máquinas não funcionarão corretamente e poderão causar riscos ao usuário.

Sensores de pressão são usados ​​para monitorar o fluxo de ar e a pressão do ar. Por exemplo, em uma máquina de pressão positiva de dois níveis nas vias aéreas (BiPAP), os sensores de pressão monitoram a respiração do paciente. Esses sistemas requerem dois sensores de pressão: um sensor de pressão manométrica para controlar a pressão do paciente e um sensor de pressão diferencial para medição de fluxo. Especificamente, os sensores de pressão monitoram a respiração do paciente e enviam um sinal à máquina para reduzir a pressão aplicada quando o paciente expira e depois aumentá-la novamente quando o paciente inspira. Ajustar a pressão aplicada ao inspirar e expirar faz com que o paciente fique muito mais confortável e não “lute” mais contra a máquina BiPAP durante a expiração.

Atirador: Pesquisar e encontrar soluções inovadoras de um fornecedor confiável de sensores leva tempo e pode ser desafiador. Os engenheiros desejam um fornecimento estável de sensores com estabilidade e confiabilidade muito boas a longo prazo. Além disso, o ideal é utilizar sensores otimizados para máquinas PAP e capazes de superar ruídos e interferências provenientes de ventiladores, motores e fatores ambientais externos.

Para superar esses desafios, os engenheiros devem pesquisar a tecnologia em publicações como Design News e visitar sites de fornecedores para saber mais sobre como seus sensores podem beneficiar sua aplicação específica e baixar fichas de dados de produtos, notas de aplicação e modelos CAD.

Atirador:A combinação de dois sensores de pressão em um dispositivo traz vários benefícios, incluindo simplificar o design da placa PCB, acelerar a fabricação, agilizar a cadeia de suprimentos, melhorar a confiabilidade do sistema, permitir que o dispositivo PAP seja menor em tamanho e reduzir o custo geral da máquina PAP.

Atirador: Os sensores de pressão são projetados para medir pequenas alterações na pressão, e qualquer ruído externo ou interferência de ventiladores e motores pode introduzir erros nas leituras do sensor. Especificamente, o ruído se sobrepõe à leitura da pressão, resultando possivelmente em desconforto do paciente devido às medições imprecisas.