Oxímetros de Pulso e sensores

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[pic 1]

Figura 1: Esquema de montagem do sensor.

4.2.Software para a Réplica do Oxímetro de Pulso

Foi montado um algoritmo muito simples para a aquisição e processamento dos dados recebidos pelo sensor, representado em diagrama de blocos na figura a seguir:

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Figura 2: Representação em diagrama de blocos do algoritmo implementado.

4.3.Engenharia Reversa no Oxímetro de Pulso Comercial

Foi feita uma engenharia reversa no oxímetro de pulso comercial para observar melhor seu funcionamento e possibilitar uma comparação entre o sensor presente dentro deste e o sensor de ITO. As conclusões tiradas disto se encontram na seção 5.3 Segue uma foto mostrando o aspecto do oxímetro de pulso analisado:

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Figura 3:Oxímetro de pulso comercial JZK - 302 antes de ser desmontado.

4.4.Análise Espectral:

Foi utilizado um aparelho de laboratório contendo uma fonte de luz que atravessa três filtros rotativos, que por sua vez continham lentes que permitiam a especificação comprimentos de onda de 350nm até 1100nm, com passo de 50nm para medir a resposta espectral (em nanoampéres) do sensor de ITO utilizado no circuito e uma célula fotovoltaica comum. Um gráfico representando os resultados obtidos se encontra na seção 5.4 Segue uma fotografia do equipamento utilizado:

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Figura 4:Equipamento utilizado para a análise espectral.

5.Resultados e discussão

5.1. Circuito desenvolvido

O circuito para a aquisição de dados dos sensores funcionou corretamente. O operador pode fazer a troca dos sensores e efetuar medidas de oxigenação sanguínea com facilidade.

A montagem se sucedeu da seguinte forma: uma caixa de acrílico teve sua tampa devidamente perfurada para acomodar os LEDs vermelhos e infravermelho, já que o acrílico se torna opaco para ondas de infravermelho. Logo abaixo, dentro da caixa, foi instalado o sensor sobre uma placa condutora, sendo o outro contato feito por uma rosca sem fim, tendo esta também função de elemento fixador. O Arduino foi instalado dentro da caixa, ao lado do sensor, para melhor proteção e o display de LCD ficou acima da tampa. Para não haver interferências nos resultados, o experimento deve ser feito em um ambiente escuro. Seguem uma fotografia do circuito montado e seu diagrama elétrico:

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Figura 5: Aspecto do circuito desenvolvido.

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Figura 6: Diagrama do circuito desenvolvido.

5.2. Software

Seguem abaixo fragmentos da implementação deste algoritmo para o Arduino (Figura 2). Após o setup da placa e do LCD, têm início as leituras do sensor. A função de conversão de dados do sensor em informações sobre o sangue deve ser calibrada experimentalmente de acordo com o sensor utilizado, como no fragmento a seguir:[pic 7][pic 8]

5.3. Engenharia reversa no oxímetro comercial

Foram encontrados no interior do oxímetro de pulso comercial dois componentes de utilidade para este projeto: o LED e o fotosensor. Suas propriedades serão analisadas e comparadas com os sensores de ITO e ITON por meio de outra análise espectral e uma inserção destes componentes no circuito desenvolvido anteriormente.

Seguem três imagens contendo o LED e o fotosensor presentes no oxímetro comercial, uma figura representando de forma simplificada as localizações dos componentes no circuito analisado e um diagrama de blocos do funcionamento do circuito:

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Figura 7: Parte interior do Oxímetro desmontada - 1: Sensor de luz; 2: LED vermelho; 3: Capas de proteção.

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Figura 8: Lado inferior da placa principal - 1: Amplificador do sinal do sensor; 2: LED vermelho.

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Figura 9: Lado superior da placa principal - 1: display; 2:Microcontrolador; 3: Circuito de suporte do microcontrolador; 4: Mosfets; 5: Botão de interface.

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Figura 10: Diagrama resumindo a localização dos principais componentes do oxímetro analisado.

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5.4.Análise Espectral:

Por fim, foi feita uma análise espectral comparando os sensores de ITO e uma célula fotovoltaica comum. Com base nesta análise, é possível então determinar os comprimentos de onda ideais para o sensor de ITO de acordo com a aplicação desejada, tendo como referência os demais sensores:

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Figura 12: Representação gráfica dos resultados da análise espectral.

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7. Cronograma de atividades

Cronograma de atividades (em meses)

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Revisão da literatura

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