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Implementação de técnicas avançadas de embalsamamento

1. 36 Figura 4 10 Esquema de controlo On 0f esent nennen 37 Figura 4 11 Circuito de controlo de temperatura esses 37 Figura 4 12 Multiplexer anal gico CD40563 essere 38 Figura 4 13 Circuito de sele o de modo manual ou autom tico 39 Figura 4 14 Fluxograma de escrita e leitura no porto s rie 42 Figura 4 15 Fluxograma da programa o do controlo de fluxo 44 Figura 4 16 Fluxograma da programa o do controlo da temperatura 44 Figura 4 17 Configura o da porta s rie nn 45 Figura 4 18 C digo de escrita no porto s rie toste atenta eere 46 Figura 4 19 Leitura de caracteres recebidos do microcontrolador e respectiva GOT 47 Figura 4 20 C digo de leitura de sensores de press o perif ricos 48 Figura 4 21 Programa o sinais visuais para controlo de temperatura 49 Figura 4 22 C digo para c lculo do n vel do dep sito 49 Figura 4 23 C digo de controlo de fluxo program vel 50 Figura 4 24 Programa o de ficha de identifica o do cad ver 51 Figura 4 25 Janela de selec o do idioma nn 52 Figura 4 26 Painel ore 52 Fig
2. 34 Tabela 4 5 Caracter sticas t cnicas dos sensores de press o perif ricos 35 Tabela 4 6 Liga o s entradas do multiplexer sese 39 Tabela 4 7 Pinos de leitura dos sensores sees 42 Tabela 5 1 Calibra o do sensor de fluxo esee 58 1 Introdu o A dissec o de cad veres fundamental para a forma o de profissionais de sa de pois tanto a observa o do corpo humano constitui a base do diagn stico como a sua pr tica reflecte a qualidade dos actos m dicos e cir rgicos No entanto nos ltimos anos tem se vindo a verificar uma diminui o do r cio de doa o de cad veres por formando de ci ncias m dica que se receia poder reflectir na qualidade dos profissionais Nesta conformidade a melhoria dos m todos de conserva o de cad veres nomeadamente o embalsamamento de particular relev ncia para maximizar o aproveitamento do material cadav rico dispon vel em boas condi es de conserva o e sanitiza o para uso em dissec o A este respeito importa aqui considerar n o s o aperfei oamento da t cnica em si e consequente estabelecimento de protocolos mas tamb m o desenvolvimento de instrumenta o adequada 1 1 Ambito Este projecto surge no mbito da unidade curricular de disserta o do curso de Mestrado Integrado de Engenharia Biom
3. gt 4 e Sensor de press o L vs 3 R1 e VO SO 10K OS 4 P GND VO 10K D NZ GND 50K Figura 4 7 Circuito de amplifica o do sinal do sensor de press o de entrada 4 2 5 2 Sensores de press o perif ricos A press o nos vasos sangu neos a quando da passagem da solu o de embalsamamento semelhante press o sangu nea normal at um m ximo de 300mmHg sendo que a press o no sistema vascular muito inferior press o de entrada Por conseguinte foram escolhidos sensores de press o perif ricos que operam numa gama de press o de 0 a 5 psi aproximadamente 258 6 mmHg obtendo desta forma maior sensibilidade Tabela 4 5 Caracter sticas t cnicas dos sensores de press o perif ricos Caracter sticas t cnicas Marca Honeywell Gama de press o 0 a 5psi 0 a 258 6mmHg Tens o de alimentac o 10 12V d c Sensibilidade por psi 5mV Corrente de alimenta o 1 0mA Sobrepress o m xima permitida 20 psi 1034 3 mmHg Temperatura de funcionamento 40 a 85 C Saida Manometro de v cuo sem amplifica o 35 O circuito de amplifica o de sinal necess rio para os sensores de press o perif ricos encontra se projectado na figura 4 8 x GND gt rs E gt A 7 a CNI o Vo Le T DU pa M RACK 5 A vo 3 SO 5K Vout LX 4 ie vo GND k WA GND 500K Figura 4 8 Circuito de amplifica o do sinal dos sensores de press o perif ricos Estes sensores apresentam
4. PLACA IMOVEL Figura 3 1 Escoamento de um fluido O m dulo da for a F necess ria para manter o movimento da placa superior com velocidade v constante directamente proporcional rea A da placa e ao m dulo da velocidade v e inversamente proporcional dist ncia entre placas L Assim chegamos seguinte express o F N m 3 1 sendo que 7 corresponde ao coeficiente de viscosidade do fluido que depende do fluido em si e da sua temperatura r F r Tendo em conta que a ten o de corte T dada por z na express o 3 1 F est aplicada sobre A ent o essa express o pode ser escrita como T N m2 3 2 ou de um modo geral T N N m 3 3 A express o 3 3 representa a 2 Lei de Newton para a viscosidade e o fluido para a qual ela aplicada denomina se flu do newtoniano Esta lei mostra que a tens o de corte proporcional ao gradiente da velocidade sendo a constante de proporcionalidade o coeficiente de viscosidade 3 1 2 Escoamento no interior de condutas 3 1 2 1 Fluxo de escoamento 23 Considerando se o escoamento dum fluido viscoso em regime laminar atrav s de uma conduta com sec o e espessura constantes A camada mais externa desse fluido adere a parede e tem velocidade nula pois a parede exerce sobre esta uma for a contr ria direc o do movimento do fluido Esta for a vai diminuindo gradualmente medida que esta se aproxima do centro logo a velocid
5. SIDAD SANG Jo o Gon alo Carr o Patricio Licenciado em Tecnologias dos Equipamentos de Sa de toasn 30 99 MAIO SINWo O y n4 S S Divis NON S Implementa o de t cnicas avan adas de embalsamamento de cad veres por perfus o vascular Disserta o para obten o do Grau de Mestre em Engenharia Biom dica Orientador Professor Doutor Paulo Ant nio Martins Ferreira Ribeiro Professor associado da Faculdade de Ci ncias e Tecnologias da Universidade Nova de Lisboa Co orientador Professor Doutor Jo o Goyri O Neill Professor associado da Faculdade de Ci ncias e Tecnologias da Universidade Nova de Lisboa J ri Presidente Prof Doutor M rio Ant nio Basto Forjaz Secca Arguente s Prof Doutor Jos Lu s Constantino Ferreira Prof Doutor Paulo Ant nio Martins Ferreira Vogal ais Ribeiro Prof Doutor Jo o Erse de Goyri O Neill FACULDADE DE CIENCIAS E TECNOLOGIA UNIVERSIDADE NOVA DE LISBOA Cc Fevereiro 2014 Implementa o de t cnicas avan adas de embalsamamento de cad veres por perfus o vascular Copyright O Jo o Gon alo Carr o Patr cio Faculdade de Ci ncias e Tecnologia Universidade Nova de Lisboa A Faculdade de Ci ncias e Tecnologia e a Universidade Nova de Lisboa t m o direito perp tuo e sem limites geogr ficos de arquivar e publicar esta disserta o atrav s de exemplares impressos reproduzidos em papel ou de forma digital ou por qualquer outro meio con
6. Quando a velocidade do fluido excede um valor cr tico que depende das propriedades do fluido e do raio da conduta o regime de escoamento torna se turbulento Para determinar o tipo de regime de escoamento e a sua posi o relativa numa escala de turbul ncia recorre se ao n mero de Reynolds Re que caracteriza a rela o entre as for as inerciais e viscosas Re 2 3 10 O regime laminar para Re lt 2000 e turbulento para Re gt 4000 sendo que para valores interm dios o escoamento inst vel podendo apresentar varia es entre ambos os regimes 26 4 Desenvolvimento de perfusor autom tico Para optimizar o processo de embalsamamento importante controlar a injec o de fluido ao longo do tempo do processo Para tal necess rio estabelecer padr es em fun o das caracter sticas do cad ver como o peso idade patologias em vida causa da morte e tempo post mortem Nesta conformidade pretendeu se desenvolver um equipamento de perfus o arterial para embalsamamento totalmente program vel e autom tico podendo o utilizador ajustar os diversos par metros atrav s de uma adequada interface 4 1 Perfusor anteriormente desenvolvido Em 2008 foi efectuado um prot tipo de um perfusor para embalsamento de cad veres em colabora o com o Departamento de Anatomia a Faculdade de Ci ncias Medicas Este era constitu do por um reservat rio de fluido onde o mesmo era aquecido sendo posteriormente bombeado
7. Quando a entrada est a 5V simultaneamente com a entrada INC o valor do potenci metro fica guardado na vari vel de mem ria n o vol til at nova selec o do dispositivo A posi o do potenci metro varia atrav s de transi es HGH to LOW no INC sendo que quando o UD HIGH durante a transi o incrementada uma posi o e quando LOW decrementada Estas duas vari veis referidas s o controladas pelo microcontrolador De forma a manter um modo manual para que o utilizador possa optar por controlo manual do bombeamento ou autom tico foi introduzido um interruptor no painel frontal do equipamento que est ligado a um multiplexer anal gico representado na figura 4 12 que contem seis entrada e tr s sa das ao qual se encontram acoplados o potenci metro digital e anal gico CD4053 Y1 0 YO Z1 ZO INH C Vee U Vss L Figura 4 12 Multiplexer anal gico CD4053 38 Cada sa da dos potenci metros mencionados est ligada a uma entrada do multiplexer de acordo com a tabela 4 6 Tabela 4 6 Liga o s entradas do multiplexer Entradas do Multiplexer Sa das de Potenci metros XO Viow potenci metro anal gico X1 Viow potenci metro digital YO Vwiper potenci metro anal gico Y1 Vwiper potenci metro digital Z0 Vuign potenci metro anal gico Z1 Vuign potenci metro digital As sa das do multiplexer s o controladas pelas vari veis bin rias A B e C que accionaram o poten
8. micas utilizadas um excelente desinfectante o embalsamamento surge assim como meio eficaz de conten o de dissemina o de doen as contagiosas e Restaura o Permite restabelecer ao cad ver uma fisionomia que assegure aos familiares vivificarem o seu luto de forma menos traum tica Pretende se retirar os tra os de sofrimento e dor resultantes do processo da morte se existentes conferindo lhe um semblante que muito se assemelha ao que tinha nos bons momentos da vida 2 2 1 M todos do embalsamamento O processo de embalsamamento geralmente envolve o embalsamamento arterial o embalsamamento de cavidades o embalsamamento hipod rmico e o embalsamamento de superficie Estas quatro fases do embalsamamento ser o a seguir descritas 2 2 1 1 Embalsamamento arterial Embalsamamento arterial consiste na injec o da solu o de embalsamamento a uma determinada press o atrav s de uma ou mais art rias Normalmente a art ria escolhida a car tida ou femoral sendo feita uma incis o com profundidade 13 suficiente para que com um gancho a art ria seja levantada e cortada sendo posteriormente nela inserido um tubo atrav s do qual se val introduzir a solu o de embalsamamento no cad ver Uma vez injectada a solu o esta vai percorrer as art rias arter olas e capilares difundindo se pelos tecidos Ao mesmo tempo o sangue drenado por uma veia por norma correspondente art ria utilizada veia jugular ou
9. 80 107 790 107 790 Ts 4 M 0 1 0 100 00 40 50 60 Programming Flow Control Perfusion Flow 1 Time 1 do 00 00 00 Perfusion Flow 2 Time 2 do 4 00 00 00 Perfusion Flow 3 Time 3 do ao IE Do lado esquerdo da interface encontram se as op es do programa nomeadamente o bot o ON OFF um selector do tamanho do deposito utilizado na perfus o um bot o que permite abrir a janela de identifica o do cad ver outros dois que permitem guardar os dados recebidos dos sensores num ficheiro texto ou Excel um que permite abrir uma janela de ajuda e por fim um bot o que permite ao utilizador sair do programa figura 4 27 52 Figura 4 27 Op es do programa A janela de identifica o que aberta atrav s do bot o ID Chart pode ser visualizada na figura 4 28 Figura 4 28 Janela de identifica o do cad ver Ao centro podemos encontrar os dados obtidos atrav s dos sensores designadamente o sensor de temperatura sensor de fluxo sensor de press o sa da da bomba e dos tr s sensores de press o perif ricos Adicionalmente foi inserido um mostrador do n vel do dep sito inserido assim como informa o luminosa relativa seguran a do sistema figura 4 29 53 Figura 4 29 Painel central da interface correspondente s medi es efectuadas pelos sensores Para cada sensor de press o perif rico poss vel inserir as unidades em mmHg ou mmH20 em que se preten
10. C 4 history of the art and science of embalming Casket and sunnyside 1955 Waite Lee e Fine Jerry Applied biofluid mechanics Nova iorque Mcgraw Hill 2007 Landau L D Course of theoretical physics fluid mechanics vol 6 Pergamon Press 1987 Afonso Maria R M S A f sica de alguns biofluidos Universidade de Aveiro 2007 Malvino Albert P Principios de electr nica Amadora Mcgraw Hill 2000 Michael Margolis Arduino cookbook O Reilly 2 edition 2012 National instruments Labview function and vi reference manual 1998 Lagarto Joao Luis de Jesus Reis Desenvolvimento e automatiza o de um perfusor de cad veres Monte da Caparica s n 2008 14 Manual de instru es de bomba dosificadora blackstone bl15 15 16 Manual de instru es do sensor de fluxo Manual de instru es dos transdutores de press o 26pc 62 Ap ndice A Calibra o de sensor de temperatura B Calibra o de sensor de fluxo Calibra o da bomba Posi o Caudal L Tempo s contagens II C Datasheet de sensores de press o V9637 Gauge 286 658 286 664 286 670 Differential 286 686 266 692 286 709 216 6253 The gauge sensors se atmospheric pressure as a reference whereas tho differential sensors will accect two independent creasure sources sm ltaneoucsi y Each sensor is supphec complete with ste locuing Measurand inpet moda are imbed to Pose media which wi
11. K Impulse counting KK KK K K K K K K K K K K K K K K K K K K ode K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K void flowcounter if flow_1 0 amp amp sensor flow state 1 f previous state sensor flow state 0 if flow_1 1 amp amp sensor flow state 0 f pulses counter counter sensor flow state flow 1 j temp act millis if temp act temp ant gt temp int time count flow count counter counter 0 digitalWrite 13 state state state temp ant temp act F A RAS 2 e e ake e de e 2 ode FAS a de AS AR ae he AR AR AR me AR AR FAS a e he AR AS AS AR AR ode AR AR ade AS AS ae oie AS AS AR AS AS AR ole ad ade AR ai AR he oie a ole oie ak ode ole A le oie ae K K KK KKK K K K K Flow control KK K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K Wk eee void pumpcontrol 1 pumpTimerl micros if pumpTimerl pumpTimer2 gt pumpTimer3 n desired flow flow count if n gt 0 digitalWrite INC HIGH sets the INC ON digitalWrite UD HIGH sets the UD ON VII digitalWrite INC LOW sets the INC OFF j if n 0 1 digital Write INC HIGH sets the INC ON digital Write UD LOW sets the UD OFF digital Write INC LOW sets the INC OFF j if n 0 1 digital Write INC LOW sets the INC
12. de coagula o associados ao formol solu es tamp o para estabilizar as solu es e o pH sais inorg nicos para manter a qualidade osm tica da solu o agentes de humedecimento para evitar a desidrata o dos tecidos aumentado a sua capacidade de reter a gua e tamb m corantes para melhorar a componente est tica A composi o e volume a ser injectada pode variar bastante consoante factores como o sexo peso idade estado do cadaver autopsiado ou n o tempo decorrido entre a morte e o embalsamamento patologias n vel de proteinas natureza da morte progresso f sico e qu mico do post mortem Todavia esta deve apresentar propriedades que favore am a distribui o uniforme para todo o corpo uma boa absor o pelos tecidos e apresentar estabilidade As propriedades que mais influenciam a estabilidade da solu o de embalsamamento s o a temperatura a qualidade osm tica e o pH Temperatura tanto temperaturas muito elevadas como muito baixas temperaturas t m efeitos negativos na qualidade da solu o pois poder o provocar acelera o da polimeriza o como precipita o dos solutos respectivamente Contudo um aumento de temperatura relevante quando o objectivo a cria o de moldes para estudos anat micos j que a polimeriza o favorece a consolida o dos mesmos Outra situa o em que o mesmo acontece no tratamento da decomposi o pois uma solu o ligeiramente aquecida promove a preserva o
13. desliga se Quando a temperatura descer abaixo desse valor o rel accionado com fornecimento de uma tens o de 5v atrav s de uma sa da digital do Arduino Este fecha o circuito e consequentemente a resist ncia volta a ser alimentada Este processo repetir se para que a temperatura esteja de acordo com o inserido pelo operador Histerese Temperatura pretendida Tempo ON Aquecimento OFF Figura 4 10 Esquema de controlo On Off O circuito de controlo da resist ncia de aquecimento encontra se esquematizado na figura 4 11 oResistencia de aquecimento Figura 4 11 Circuito de controlo de temperatura 37 4 3 2 Controlo de fluxo O sistema de controlo de fluxo teve como base o controlo anal gico inicialmente embutido na bomba atrav s de um potenci metro anal gico de 5K que controla o fluxo da mesma manualmente Para conceber o controlo autom tico foi introduzido um potenci metro digital Devido ao facto de n o existir no mercado potenci metros digitais de SK foi seleccionado um potenci metro de valor nominal de 10K conjuntamente com uma resist ncia de 10K inserida em paralelo O potenci metro X9C103 composto por um vector de 99 elementos resistivos de mem ria n o vol til O controlo do potenci metro efectuado atrav s das entradas U D Up and Down INC increment CS chip selectior A entrada CS controla o funcionamento do potenci metro que seleccionado quando esta se encontra a OV
14. distribui o lenta mas eficaz da solu o de embalsamamento pelos tecidos do corpo humano o que representa uma vantagem relativamente a outros sistemas mec nicos nos quais a injec o realizada a velocidades superiores e em que parte do fluido pode atravessar a rede vascular sem ser absorvido pelos tecidos No m todo dito da seringa ou bal o utilizado uma seringa ou um bal o de borracha cujas extremidades ligam a c nulas A c nula localizada a montante do bal o est inserida num recipiente que cont m solu o de embalsamamento Quando o bal o apertado o fluido desloca se para o interior do corpo atravessando o bal o e uma c nula que liga o bal o ao corpo A injec o de um cad ver pode ser bastante r pida atrav s deste m todo dependendo da frequ ncia com que o bal o apertado Por ser um m todo totalmente manual a injec o requer a presen a constante de um operador que bombeia o fluido para o interior do sistema vascular a uma press o que n o controlada Os m todos acima descritos podem ainda ser combinados para melhorar a qualidade do embalsamamento Por exemplo pode ser utilizado um recipiente elevado em rela o ao cad ver ligado em s rie com o bal o que a jusante liga ao cad ver atrav s 15 duma c nula A press o e o fluxo de bombeamento podem ser aumentados elevando a press o no bal o o que constitui uma vantagem relativamente aos dois m todos anteriores Pode tamb m se
15. dos tecidos e Qualidade osm tica a solu o injectada deve ser hipotonia pois o que se pretende a sua difus o dos vasos capilares para os tecidos celulares Caso fosse hipertonica esta iria movimentar se no sentido dos tecidos celulares para os capilares causando desidrata o e uma defici ncia na distribui o da 17 solu o de embalsamamento e pH Tanto solu es muito cidas como solu es muito alcalinas produzem resultados negativos j que provocam a decomposi o do formol e polimeriza o respectivamente As solu es utilizadas no embalsamamento arterial s o normalmente ligeiramente alcalinas com pH aproximadamente entre os 72 e 7 4 Enquanto no embalsamamento de cavidades s o ligeiramente cidas j que aqui se requer ac o r pida Por norma s o adicionadas solu es tamp o para prolongar a vida til da solu o de embalsamamento atrav s da regula o do pH 2 2 3 1 Injecc o da solu o A injec o da solu o de embalsamamento realizada atrav s das art rias pois estas ao contr rio das veias n o t m v lvulas O embalsamamento inicia se com a selec o da art ria ou de v rias art rias onde o fluido ser injectado o que depende de v rios factores tais como o tamanho localiza o posi o profundidade flexibilidade proximidade da art ria aorta e da aur cula direita No que toca injec o de solu o v rios m todos t m vindo a ser usados designadamente
16. intervalo em milisegundos Pin variables int sensor fluxo pin 2 int sensor temp pin 0 int sensor inputP 1 int sensor pl 2 int sensor p2 3 Int sensor p3 4 int INC 9 int UD 8 int temp pin 10 PRB 9E SK ok oy ode oe je ok e Je ok a de je se ote je oo o ode je e je je AS Je AE ae je je ook o ok AS ko je je je je oj ooo e je je aj A je aj je je je e je je oe aE ient K OK OK K OK OK OK OK K K K PIN modes KK AR K K K K K K K K K K K K K K K K K K ode K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K void setup 4 Serial begin 9600 pinMode sensor fluxo pin INPUT pinMode INC OUTPUT A sets the digital pin as output pinMode UD OUTPUT AX sets the digital pin as output pinMode sensor temp pin INPUT pinMode temp pin OUTPUT pinMode sensor_inputP INPUT pinMode sensor pl INPUT pinMode sensor p2 INPUT pinMode sensor p3 INPUT pinMode 13 OUTPUT 28 he e ode he 2 de e 2S e de a o 28 he oe a de FAS a e he a oe he AS a ode he a he he a ae AS AS oh he AS AS ode FAS a de AS a oe he oie AS IS oie ak ode FS 28 ode oie 28 K OK OK K OK OK OK K K K K Main KK K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K void loop 1 Read sensors if Serial available 0 char ch Serial re
17. no mesmo De forma a estabelecer uma comunica o eficaz e sem perda de informa o a leitura dos sensores e respectivo envio pelo porto s rie s ser efectuado quando o Labview assim o requisitar enviando para o efeito o car cter X Os dados recebidos pelos sensores s o gravados numa string sendo precedidos de um caracter identificativo do sensor em causa e o caracter no fim de cada leitura Desta forma o numero de bits enviados ser vari vel no m ximo 26 bits por cada leitura evitando desta forma erros de leitura por parte do Labview Para controlar a temperatura e o fluxo o Labview envia os respectivos valores da forma referida anteriormente Sempre que for detectado no vector o car cter s o lidos os dados anteriormente inseridos no mesmo Caso o caracter na posi o O do vector seja F a valor lido ser correspondente a um fluxo pretendido pelo utilizador caso seja T ser temperatura A programa o da comunica o pela porta s rie encontra se esquematizada atrav s do fluxograma da figura 4 14 41 Inicio Informa o no porto serie cmdcli_cmd ch cmdc O F cmdc O T Escrever leituras dos Controlo de Controlo de fluxo sensores temperatura Fim Figura 4 14 Fluxograma de escrita e leitura no porto s rie 4 5 1 2 Leitura dos sensores A leitura dos sensores efectuada atrav s do comando analogRead para valores anal gicos 0 a 5V que s o convertidos a
18. se vai opor ao sentido do fluxo for a esta que depende do di metro e caracter sticas das paredes do vaso De salientar que a distribui o do fluido pelo sistema deve se ao facto de a press o ultrapassar a resist ncia dos vasos Nos capilares a resist ncia maior o que vai provocar um percurso mais lento por parte da solu o favorecendo assim a difus o da mesma pelos tecidos Caso isto n o ocorresse a solu o passaria directamente dos capilares para a regi o de drenagem 21 3 Princ pios f sicos 3 1 Mec nica dos Fluidos O sistema vascular pode ser entendido como um sistema complexo de condutas como tal para compreender o comportamento de uma solu o de embalsamamento no seu L interior necess rio recorrer a alguns conceitos fundamentais da mec nica dos fluidos 3 1 1 Propriedades termodin micas de um fluido Um fluido uma subst ncia que sofre deforma o quando submetida a uma for a tangencial ou de corte por mais pequena que esta seja Para estudar o comportamento de um fluido importante considerar algumas das suas propriedade f sicas nomeadamente a sua densidade isotropia continuidade compressibilidade tens o superficial e viscosidade A densidade de uma subst ncia determinada pela raz o entre a massa da subst ncia e o volume ocupado por esta A densidade o e uma caracter stica de uma subst ncia a uma determinada temperatura e tem como unidades do Sistema Internac
19. the acquisition of all the parameters involved in vascular perfusion in particular flow and pressure it s possible to seek for the stability of the vascular network in both short and long term perfusion The innovations introduced in this equipment reflect a significant improvement in infusion quality and subsequent study with the collected data of sensors acquisitions ndice Indice de To dS anion niii rani DH DO HT IRURE EDU 7 ndice de tabelas aeansnnuintintanimasmietiiiterixtistr Denn DADE A DADO NADA A THE ind 8 ls INFO UNC AO ee DDR nai 9 1 9 127 Enquadramento do problema 5icsistasikkkvex veas ci rin RR wii en UR RYE x LIV ERN IRSE D SI IS dn DD DDDo 9 1 3 Estrutura do Documento sas scans M 10 2 ESTADO DALO oia c 11 2 1 TID ATS ATE AN ento c 11 2 2 Embalsamamento Moderno ssssssssssunnennnnnnunnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn nna 13 2 2 1 M todos do embalsamamento eese renean nnne tenen 13 2 2 2 M todos de injec o de fluidos em cadavereS sss 15 2 2 3 Solu o de embalsamamento doa a Doa Da DEA LEDA DEA DEA DAR eene nennen nnne nennen 16 3 Principios SICOS caca ca acer c epee cee races e asia uses ata isa NA NET AA E Ena ia cid ns same 22 3 1 Mecanica dos INICIOS curent Sa sra pe NEPE ae EE 22 3 1 1 Propriedades ter
20. 000 2000 0 1 2 3 4 5 6 V V Figura 5 4 Recta de calibra o para mmH20 dos sensores de press o perif ricos Pressao mmHg 300 250 200 150 100 50 0 1 2 3 4 5 6 V V Figura 5 5 Recta de calibrac o para mmHg dos sensores de press o perif ricos As rectas de calibra o dos sensores perif ricos em unidades de mmH20 e mmHg s o dadas por Prm o V 3515 3V PmmHg V 51 715 V 60 6 Conclus es O equipamento desenvolvido constitui uma grande evolu o em rela o ao anterior pois foram introduzidas solu es inovadoras que permitiram colmatar muitas das fragilidades verificas Foram introduzidas melhorias significativas na medi o da press o perif rica no sistema de aquecimento na interface e ergonomia do equipamento Foi ainda incorporado um novo sistema de controlo de fluxo program vel pelo utilizador que permite definir previamente todos os fluxos e respectivas temporiza es ao longo de todo o processo Embora n o tendo sido testado em embalsamamento de cad veres atrav s dos testes efectuados o sistema revelou se fi vel e preciso Como melhorias a considerar para futuro desenvolvimento considera se relevante a melhoria da precis o dos controlos de temperatura e fluxo atrav s de implementa o rotinas de controlo PID O m todo de aquisi o de press o perif rica que embora tendo sido obtidas melhorias bastante significativas a adapta o para uso clinico influ ncia negativame
21. 3 TF LED1 0 Temperatura R LED2 1 LED3 0 gt TF Formula 2 if Td Ti gt 8 Ti Td gt 8 LED1 0 LED2 0 Thermometer Temperature C P Temperature E 0 oz Figura 4 21 Programa o sinais visuais para controlo de temperatura Todos os valores correspondentes a cada sensor visualizados na interface s o guardados num vector separadamente Posteriormente todos os vectores ser o concatenados e inseridos num ficheiro Excel ou de texto caso o operador assim o pretenda Outra funcionalidade disponibilizada tem a ver como o c lculo percentual do volume em fun o do fluxo detectado e do tamanho do dep sito possibilitando assim que o utilizador tenha uma percep o da quantidade de l quido que se encontra dentro do dep sito caso este n o seja de f cil visualiza o O dep sito inicia a decrementa o a 100 sendo a cada segundo retirada a quantidade de litros correspondente ao fluxo de forma percentual em fun o do tamanho do dep sito Associado ao c lculo disponibilizado informa o visual relativa proximidade do fim do dep sito sendo que at 10 acender um led verde entre 10 e 5 um led amarelo e entre 5 e 0 um led vermelho LED1 0 See Sean nun ran E IS npr nnn hana RRA IIR RRR RRR RRR pe e P 7 Elapsed Time3 if VA lt 5 LED1 1 LED2 0 LED3 0 i Figura 4 22 C digo para c lculo do n vel do dep sito 49 Al m de ser poss vel
22. G E 5 aud rate 9600 a ata bits 8 U p a ty O none visa error in no error SERIAL CEEE stop bits 10 1 bit E flow control O none LUIS Figura 4 17 Configura o da porta s rie 45 Para transmitir dados ao microcontrolador atrav s do porto s rie utlizada a fun o VISA Write Atrav s desta fun o enviado um car cter X para pedir ao microcontrolador que leia os valores dos sensores e o fluxo e temperatura pretendido precedido do car cter F e T respectivamente e com o caracter no fim de cada valor Isto acontece apenas caso o bot o POWER esteja ligado caso contr rio todo o sistema ser desligado Como medida de seguran a quando o bot o POWER desligado ser enviado o caracter S que decrementa na totalidade o potenci metro e desliga o rel do sistema de aquecimento Figura 4 18 C digo de escrita no porto s rie Os bits enviados pelo microcontrolador correspondentes leitura dos sensores ser o lidos pela fun o VISA READ Todos os caracteres recebidos ser o colocados num vector e o processo de descodifica o dos valores associados a cada sensor similar ao efectuado para o microcontrolador descrito anteriormente Quando o caracter lido pelo VISA READ for igual a o valor anterior vai corresponder leitura de um sensor dependendo da letra inicial do vector definida na programa o do microco
23. I A se chegou recta de calibra o representada na figura 5 1 Temperatura C 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0 0 5 1 1 5 2 2 5 V V Figura 5 1 Recta de calibrac o do term stor y 38 76ln x 51 952 A recta de calibra o do sensor de temperatura a seguinte T V 38 76 ln x 51 952 Este sensor apresenta um erro de 1 C entre o valor m dio e o valor efectivo de temperatura 57 d Calibra o de sensor de fluxo A calibra o do sensor de fluxo foi realizada em simult neo com a unidade de bombeamento em funcionamento Para cada posi o do potenci metro foram registados os valores adquiridos pelo sensor de fluxo Estes valores correspondem contagem do n mero m dio de pulsos gerados pelo sensor Quanto maior for o fluxo maior ser a frequ ncia do sinal e consequentemente maior ser numero de contagens efectuadas A tabela 5 1 mostra o n mero m dio de contagens por segundo em fun o do fluxo determinado atrav s dos ensaios efectuados anteriormente para cada posi o do controlador consultar ap ndice I B para um bombeamento de 1 5L de gua Tabela 5 1 Calibra o do sensor de fluxo 0 647138837 1 214683276 1 917772934 2 5110 6 65 2 652365931 3 306058222 3 886272768 4 144913628 4 490838423 4 980368098 I 5 pa 0o A recta de calibra o que relaciona o fluxo de bombeamento com o n mero de contagens lidas pelo sensor representada pe
24. OFF pumpTimer2 pumpTimerl PEPE PR Sk koe o oie je 6 AS oko o AS ASAS Dj je ote je je je o je je je fe oe ok AE ote AS je oe op je je o je AS aj ote ole aj AS o ok e Je je e je je aj ote oie oe 6 ole je je o ok epo AE K K K K KK K K K K K Temperature control KK K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K void control temp 1 t desired temp 39 last temp if t lt O digitalWrite temp pin HIGH j if t gt 0 digitalWrite temp pin LOW j j reset control void reset controls if reset 1 desired temp 1024 desired flow 0 for int 1 0 1 lt 100 1 digitalWrite INC HIGH digitalWrite UD LOW digitalWrite INC LOW delay 10 digitalWrite temp pin LOW serial printIn chegou delay 10 reset 0 j j VIII B Diagrama de blocos do software criado em Labview B 1 Configura o da porta s rie Enable Termination termination char OxA An LF Lust timeout 10sec VISA resource name 1 0 b baud rate 9600 Us2h data bits 8 NE parity O none 2 i VISA rror in no error SERIAL COTO m E stop bits 10 1 bit 3 flow control 0 none E B 2 Caracteres escritos na porta s rie pez E E fS fff id 5 nn ena ee ere i gt o i i ERES e 4 pre True P B 3 Leitura de cara
25. a tentativa de conquistar a Terra Santa Iniciou se assim uma s rie de ofensivas militares contra os mu ulmanos e muitos outros grupos culturais e religiosos S mais tarde durante o Renascimento marcado pela crescente liberdade no estudo da anatomia e medicina o embalsamamento voltou a ser efectuado sistematicamente Neste per odo foram efectuados in meros progressos cient ficos tanto no que diz respeito s t cnicas de embalsamamento como das pr prias subst ncias utilizadas na conserva o dos cad veres Foi por volta de 1600 que Jan Swammerdam descobriu uma mistura de lcoois de terebintina e cera que se revelou bastante eficaz na preserva o cadav rica de animais pequenos A t cnica de Swammerdam fol posteriormente aplicada a seres humanos por Frederik Ruysch atrav s do primeiro sistema de embalsamamento arterial por si desenvolvido Em meados de 1800 John Morgan um professor de anatomia da Universidade de Dublin na Irlanda estabeleceu formalmente dois princ pios para produzir os melhores resultados no embalsamamento injec o da solu o numa art ria com maior di metro poss vel e uso de press o para empurrar a solu o atrav s dos vasos sangu neos Nessa mesma poca durante a guerra civil americana Thomas Holmes m dico legista ficou conhecido por ter utilizado os cad veres dos soldados mortos em combate para testar in meros produtos qu micos e t cnicas de embalsamamento O seu objectivo era conservar
26. ad cmd emd ch cmdc 1 cmd ch Read desired flow and temperature from Labview if ch if cmdc 0 F 1 sendtext cmd substring 1 desired flow sendtext toInt j if emdc 0 T 1 sendtext cmd substring 1 desired temp sendtext toInt um cmd i cmd 0 for 120 i lt 10 1 cmde i1 0 j j Read sensors if ch X flow 1 digitalRead sensor fluxo pin textsend F String flow_count serial print textsend last temp analogRead sensor temp pin textsendl T String last temp 9 6 serial print textsendl last imputP analogRead sensor temp pin textsend2 I String last_inputP Serial print textsend2 last_pl analogRead sensor_temp_pin textsend3 P String last_p1 Serial print textsend3 last p2 analogRead sensor temp pin textsend4 Q String last_p2 Serial print textsend4 last p3 analogRead sensor temp pin textsend5 R String last_p3 serial print textsend5 cmd ps i cmd 0 j if ch S reset 1 cmd n i cmd 0 j j CONTROL flowcounter pumpcontrol control temp reset controls VI K OK OK K OK OK OK OK K OK
27. ade vai ser m xima no centro da conduta como poss vel ver na figura 3 2 Figura 3 2 Escoamento de um fluido em conduta Este fen meno ganha maior import ncia quanto maior for o raio da conduta sendo que para raios de pequena amplitude a viscosidade vai provocar uma diferen a de press o Ap P P Assim pela lei de Poiseuille poss vel obter o fluxo entre dois pontos da conduta atrav s da express o E TLP4 P5 4 Fai Q DU r m s t 3 4 sendo 7 a contante de viscosidade o comprimento da conduta e r o raio da mesma 3 1 2 2 Resist ncia ao escoamento Para melhor se entender a resist ncia ao escoamento dum fluido ao longo dos v rios capilares poss vel fazer uma analogia com o fen meno de resist ncia passagem de corrente num circuito el ctrico Num circuito el ctrico a resist ncia depende da disposi o dos receptores de energia Se estes se encontrarem em paralelo a resist ncia equivalente vai diminuir com o n mero de receptores instalados Por exemplo no caso de se ter duas resist ncias em paralelo a resist ncia equivalente dada por 24 1 1 1 Eu 3 5 Reg R4 R2 No caso dos receptores de energia estarem associados em s rie a resist ncia equivalente vai aumentar com o n mero de receptores No caso de se ter duas resist ncias em s rie a resist ncia equivalente vem Para determinar a resist ncia ao escoamento de um fluido ao longo dos capilares P V poss ve
28. ama da programa o do controlo da temperatura 44 De seguida ser descrita a programa o desenvolvida em Labview e a interface gr fica onde o utilizador visualiza e controla os par metros da perfus o 4 5 2 Labview O modo autom tico permite o total controlo da perfus o atrav s do computador tendo sido para tal desenvolvida uma aplica o em Labview para que o utilizador possa visualizar os dados de todos os sensores existentes assim como controlar a temperatura e o fluxo da perfus o 4 5 2 1 Diagrama de blocos O Labview utiliza uma linguagem de programa o gr fica que feita de acordo com o modelo de fluxo de dados sendo que o c digo gr fico est contido no diagrama de blocos De forma a possibilitar a comunica o entre o Labview e o microcontrolador foram utilizadas as fun es VISA para a comunica o s rie atrav s da porta USB Para estabelecer a comunica o s rie necess rio configurar o respectivo porto s rie atrav s da fun o VISA Open seleccionando o porto onde se pretende ligar o cabo de interliga o e a velocidade de transmiss o de dados baud rate A transmiss o de dados efectuada por estados bin rios O e 1 sendo a velocidade da mesma correspondente ao n mero m ximo de bits transmitidos por segundo Por norma definido o valor 9600 bits por segundo Enable Termination termination char OxA n LF E timeout 10sec B lt ISA resource name I
29. aquecimento 3 Sensor de temperatura 4 Unidade de bombeamento 5 Sensor de press o de entrada 6 Sensor de fluxo 7 Sensores de press o perif ricos 8 Reservat rio de drenagem cad ver 9 Unidade de controlo 10 Computador rrenan DEA Dena ED ax ena ana tetas 27 Figura 4 2 Esquema de blocos do perfusor desenvolvido 1 Reservat rio de aquecimento 2 Sistema de aquecimento 3 Sensor de temperatura 4 Unidade de bombeamento 5 Sensor de press o de entrada 6 Sensor de fluxo 7 Sensores de press o perif ricos 8 Reservat rio de drenagem cad ver 9 Microcontrolador Arduino 10 Tablet esee 29 Figura 4 3 Circuito equivalente do sensor de tipo NTC sss 30 Figura 4 4 Bomba de diafragma Blackstone BL15 1 Cabeca da bomba 2 Led indicador de batida 3 Bot o de regula o de 96 de caudal 4 Cabo de alimenta o 31 Figura 4 5 Esquema interno do sensor de fluxo ses 33 Figura 4 6 a Sensor de press o b Esquema interno do sensor c Pinos de entrada ccM 34 Figura 4 7 Circuito de amplifica o do sinal do sensor de press o de entrada 35 Figura 4 8 Circuito de amplifica o do sinal dos sensores de press o perif ricos 36 Figura 4 9 Adapta o de sensor de press o perif rico
30. ara o dos vasos utilizados Os vasos mais utilizados nesta t cnica sao a art ria femoral direita para injec o e a veia jugular interna direita para drenagem ou art ria car tida interna direita para injec o e veia femoral direita para drenagem 2 2 3 1 3 Injecc o em v rios pontos Este procedimento efectuado atrav s da injec o da solu o em duas ou mais art rias sendo por norma efectuado quando a injec o de um nico ponto n o produz uma distribui o uniforme da solu o ou em regi es onde o fluido n o chegou A drenagem efectuada consoante o numero de pontos infectados e na veia correspondente 2 2 3 I 4 Injec o em seis pontos Este tipo de injec o feito por sec es envolvendo a injec o de seis art rias car tida comum esquerda e direita art ria femoral esquerda e direita e art ria subcl via esquerda e direita Podem ser utilizados v rios pontos de drenagem correspondentes a cada ponto de injec o ou um nico ponto de drenagem Esta pr tica garante a distribui o uniforme da solu o de embalsamamento por todo o corpo j que a solu o injectada directamente em diferentes regi es A composi o e o volume da solu o infectada podem variar entre diferentes regi es dependendo das caracter sticas dos tecidos A injec o por sec es deve ser realizada em cad veres com edema generalizado em dadores de rg os ou tecidos ou autopsiados 2 2 3 429 Injec o
31. atrav s do embalsamamento arterial n o chegou Isto pode ser originado pela forma o de co gulos que obstruem a passagem da solu o para as regi es afectadas ou por o corpo ter sido insuficientemente massajado durante o processo Este tipo de t cnica requer a utiliza o de uma seringa e uma agulha sendo a solu o injectada localmente e directamente na pele a solu o de preserva o 14 2 2 1 4 Embalsamamento de superf cie O embalsamamento de superficie efectuado em regi es do corpo danificadas onde a solu o de preserva o n o distribuida uniformemente nomeadamente feridas e queimaduras Nestes m todos s o utilizados derivados do formol sob a forma de gel ou aerossol directamente na superficie da regi o afectada 2 2 2 M todos de injec o de fluidos em cad veres S o conhecidos seis t cnicas de injec o de fluidos em cad veres humanos gravidade bal o ou seringa combina o da gravidade com seringa bomba manual bomba de press o bomba de centr fuga Das t cnicas referidas a da injec o por gravidade o mais tradicional segura simples e menos dispendiosa A instrumenta o consiste num recipiente graduado de vidro que contem a solu o de embalsamamento com uma sa da inferior por onde o l quido escoa O recipiente elevado acima do cad ver e o fluido desloca se para o interior do sistema arterial Este m todo providencia uma injec o lenta e est vel que promove a
32. cervical restrita Esta t cnica envolve a injec o em ambas as art rias car tidas internas sendo a injec o da cabe a feita separadamente do resto do corpo Na injec o cervical restrita poss vel controlar a quantidade de solu o que entra nos tecidos faciais atrav s da art ria car tida esquerda podendo ser utilizada uma press o e fluxo diferentes para o resto do corpo Esta pr tica recomendada em corpos com traumas faciais enuclea o ocular ou com problemas na distribui o da solu o Para os casos de obesos diab ticos tipo I casos 19 com m circula o perif rica e casos com decomposi o parcial este deve ser o primeiro m todo tentado 2 2 3 2 Drenagem da solu o Para um bom embalsamamento igualmente essencial realizar uma boa drenagem de todas as regi es do corpo pois esta tem como objectivo limpar o sistema vascular dos elementos catalisadores da decomposi o Estima se que 85 do sangue se encontra nos capilares 10 nas veias e 5 nas art rias embora a quantidade de sangue varie de acordo com a causa e condi es da morte Uma drenagem bem sucedida implica uma combina o de v rios m todos dependendo da quantidade de solu o injectada no sistema vascular e da frequ ncia de injec o Assim a drenagem pode ser alternada concorrente ou intermitente 2 2 9 2 Drenagem alternada Neste m todo a injec o e a drenagem feita alternadamente at ao embalsamamento ser c
33. ci metro digital caso estejam a 5V ou o anal gico caso estejam a 0V A esquematiza o do circuito que controla as vari veis bin rias anteriormente referidas encontra se na figura 4 13 Figura 4 13 Circuito de selec o de modo manual ou autom tico 4 4 Modo Manual A selec o do modo manual implica a perda de grande parte das funcionalidades do sistema nomeadamente o controlo de temperatura e aquisi o de dados de press o e fluxo o que consequentemente impede a grava o dos mesmos para estudo posterior O utilizador apenas pode controlar manualmente o fluxo atrav s do potenci metro anal gico embutido no painel do equipamento 39 Este modo de funcionamento pode ser utilizado para processos r pidos sem necessidade de controlos de seguran a exigindo assim a presen a permanente do operador 4 5 Modo Autom tico O modo autom tico permite o controlo autom tico de fluxo e temperatura tal como a aquisi o e grava o de todos as vari veis associadas ao processo para estudo do mesmo posteriormente Este modo implica a que o Arduino esteja ligado a um computador atrav s de USB A programa o do microcontrolador e da interface gr fica que permite o controlo visualiza o e grava o dos par metros associados a perfus o 4 5 1 Programa o do microcontrolador O microcontrolador permite a leitura dos sinais provenientes dos sensores e envio dos mesmos para uma interface desenvolvida em Labvie
34. cio Desktop Labview Tese Datalog se a 33 replace or create 7 B 10 Escrita de valores para ficheiro de texto Data sensors Temperature A ftoutput array b fosso Pressure P2 Pressure P3 replace or create with confirmation Y XII
35. controlar o fluxo atrav s da movimenta o do dial existente no painel de controlo tamb m foi inserida uma fun o que permite ao utilizador inserir o fluxo que pretende durante um intervalo de tempo por si definido em tr s fases figura 4 23 Esta funcionalidade permite ao operador adequar previamente o fluxo relativa a cada etapa de embalsamamento pois inicialmente pretende se um fluxo mais moderado para evitar rupturas nos vasos depois ocorrer uma fase de longa dura o com um fluxo mais elevado e por fim este baixa novamente para garantir uma boa absor o por parte de todos os vasos FLOW PROGRAM Figura 4 23 C digo de controlo de fluxo program vel Por fim foi desenvolvida uma funcionalidade que permite ao operador associar aos dados guardados tanto em Excel como em ficheiro de texto o nome do operador respons vel o nome do cad ver n mero de ficha data e observa es pertinentes figura 4 24 50 Responsible Operator Responsible Operator Quit nese Da Figura 4 24 Programa o de ficha de identifica o do cad ver 4 5 2 2 Interface Gr fica Como interface gr fica pretendia se que fossem cumpridos alguns requisitos fundamentais nomeadamente que fosse clara concisa atractiva e eficiente Uma condicionante importante prendeu se com o facto de existir um equipamento em execu o na FCM com o qual os operadores j se encontram familiarizados Devido a este facto e apesar de alguma
36. cteres da porta s rie 1 b h E ig ix F x 5 102 EO INPUT PRESSURE B 4 C digo de calibra o de sensores de press o perif ricos e respectivos sinais visuais Sensor Press o P1 Boolean 2 RE A A AG A A CIA F Boolean 1 DN ON CANE RAI NNN NA NIRA En D E Ix fem i 1 M Boolean Sensor Press o P2 iliz DE Sensor Press o P3 li23 ii B 5 C digo de calibra o do sensor de temperatura e respectivo sinais visuais f Temperatura Elapsed Time3 E Time has Elapse gt Elapsed Time s gt E Tank size L if Td Ti lt 4 Ti Td lt 4 LED1 1 LED2 0 LED3 0 LED LED2 if Td Ti 4 amp amp Td Ti lt 8 II T LED1 0 LED2 1 LED3 0 if Td Ti gt 8 Ti Td gt 8 LED1 0 Thermometer if VA lt 10 VA gt 5 LED1 0 LED2 1 LED3 0 if VA gt 10 LED1 0 LED2 0 LED3 1 if VA 5 E DE LED1 1 LED2 0 LED3 0 l Temperatura G i o TF Temperatura Y 5 7 o TF Temperatura R Temperature XI B 7 C digo de fluxo program vel FLOW PROGRAM Responsible Operator Responsible Operator abet abet n Label XII B 9 Escrita de valores para Excel Sucessfuly Saved Data sensors Temperature Input Pressure Pressure PL ftoutput array b free Pressure P2 Pressure P3 Macintosh HD Users joaopatri
37. de visualizar e guardar os dados recebidos pelo mesmo E tamb m permitido associar a estes a art ria ou veia na qual est inserido sendo que est o dispon veis oito grandes vasos do corpo humano figura 4 30 Right Femoral Artery Left Femoral Artery Right Carotid Artery Left Carotid Artery Right Femoral Vein Left Femoral Vein Right Juqular Vein Left Jugular Vein Figura 4 30 Sensores de pressao perif ricos valor unidades e localizacao Por fim do lado direito est o localizados os controlos de fluxo e temperatura do sistema O controlo de temperatura permite varia es entre a temperatura ambiente e os 100 C N o tendo um equipamento de refrigera o este sistema permite apenas o aquecimento n o sendo tamb m aconselh veis temperaturas acima dos 80 C Relativamente ao controlo de fluxo este pode ser efectuado atrav s da varia o do dial ou atrav s de um m todo de programa o pr via do mesmo sendo para tal 54 necess rio ligar o bot o ON OFF e ap s introduzidos os valores de fluxo e respectivo tempo dever ser premido o bot o Start figura 4 31 21 00 00 00 27 00 00 00 21 00 00 00 Figura 4 31 Controlo de fluxo e temperatura 4 6 Concepcao da maquete Face necessidade de concep o de um equipamento ergon mico adequado ao meio onde vai operar foi constru da a maquete do mesmo que pode ser visualizada na figura 4 32 Figura 4 32 Maquete do equipamento desenvolvid
38. dica da Faculdade de Ci ncias e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa FCT UNL e foi desenvolvida em colabora o com o Departamento de Anatomia da Faculdade de Ci ncias M dicas da mesma universidade FCM UNL Esta disserta o teve como objectivo o aperfei oamento tanto ao n vel das funcionalidades como da ergonomia do prot tipo de um perfusor vascular destinado ao embalsamamento de cad veres e produ o de moldes desenvolvido em 2008 1 2 Enquadramento do problema Os sistemas de perfus o arterial existentes no mercado apresentam pouca fiabilidade e baixo n vel de controlo do processo de injec o do fluido de embalsamamento o que n o permite o seu uso para a optimiza o do processo Tendo em conta as limita es apresentadas pelos equipamentos de perfus o arterial comerciais foi desenvolvido um prot tipo que permite a injec o controlada do fluido de embalsamamento mediante o controlo fluxo e press o autom ticos e permitindo o registo em tempo real destes par metros A an lise de corpos embalsamados pelo prot tipo desenvolvido em 2008 revelou boa apar ncia geral sensa o incis o similar ao do vivo e excelente grau de conserva o avaliada pela an lise de amostras teciduais de acordo com crit rios baseados na eosinofilia hidropiza o celular picnose nuclear Kariorexis infiltrado inflamat rio desorganiza o das fibras e necrose de coagula o Os resultados alcan ados pelo
39. do em 1779 por Karl Schelle A glicerma ou glicerol respons vel pela desidrata o celular n o alterando a concentra o i nica das c lulas mantendo assim a sua integridade Apresenta vantagens relativamente a outras subst ncias utlizadas nomeadamente o formol pois embora apresente uma conserva o m dia semelhante um produto menos nocivo tanto para o operador como para o meio ambiente e garante uma boa elasticidade da pele O formol ou formalde do foi descoberto pelo qu mico alem o Von Hoffman em 1868 e dado o seu baixo custo e r pida absor o pelos tecidos assumiu grande relev ncia Este antic ptico faz a aniquila o dos radicais das prote nas e cidos nucleicos 16 microbianos formando pontes metilicas e et licas impedindo que esses compostos celulares se degradem Embora apresente algumas desvantagens importantes nomeadamente relativas a sua alta toxicidade tendo at sido considerado cancer geno pela Organiza o Mundial de Sa de em 2004 a sua utiliza o tem vindo a melhorar atrav s da injec o simult nea de outros produtos qu micos que reduzem os seus efeitos adversos ajudam a uniformizar a sua difus o pelos tecidos e o melhoram o seu efeito conservante Al m das subst ncias de conserva o que interagem com as proteinas de forma a torn las insol veis s o utilizadas conjuntamente qu micos complementares com diferentes fun es nomeadamente anticoagulantes para minimizar os problemas
40. e e um n mero m nimo de partes m veis reduzindo a possibilidade de erros mec nicos Todas as partes mec nicas envolvidas est o reduzidas ao essencial n o utilizando leo Ao ser uma bomba de precis o est assegurado que cada pulso id ntico ao anterior e ao 14 Esta caracter stica seguinte mantendo assim a dosagem de fluxo constante associada ao facto de permitir um per odo de relaxamento entre dois picos favorece a perfus o pois consente que os vasos se adaptem ao fluido permitindo que este se difunda uniformemente por todo o corpo O embalsamamento de um cad ver necessita em m dia de 10L de solu o De acordo com as caracter sticas da bomba seleccionada o tempo m dio de injec o varia aproximadamente entre 20 minutos a 7 horas 4 2 4 Sensor de fluxo No sentido de quantificar a velocidade e a quantidade de fluido que sai do reservat rio de aquecimento para a bomba fol utilizado um sensor de fluxo de dupla extens o sa da da mesma 32 Parafusos LA c _ O nng Magnetos Rolamentos P s Restritor de caudal Corpo do sensor Entrada Figura 4 5 Esquema interno do sensor de fluxo O princ pio de funcionamento deste sensor tem por base um detector ptico que detecta a movimenta o das p s de uma turbina movimenta o essa que provocada pela injec o de l quido no seu interior O sinal gerado pelo detector em fun o da velocidade das p s um sinal pulsado cuja
41. e no potenci metro o que corresponde a um aumento do fluxo Se por outro lado o que se pretende a diminui o do fluxo o valor requerido vai ser inferior ao valor actual ou seja n inferior 0 logo decrementada um unidade e consequentemente o fluxo diminui Quando o fluxo pretendido igual ao verificado pelo sensor a vari vel INC fica a OV mantendo se constante a posi o do potenci metro Por raz es de seguran a foi ainda introduzido um ciclo atrav s do qual a posi o inicial do potenci metro digital corresponde a um valor nulo Este c digo tem como objectivo garantir a n o exist ncia de bombeamento inicial a um fluxo desconhecido O controlo de fluxo encontra se esquematizado na figura 4 15 43 Inicio Ler flow count Ler desired flow n desired flow flow count N n gt 0 INC HIGH INC HIGH UD HIGH INC LOW INC LOW Fim Figura 4 15 Fluxograma da programa o do controlo de fluxo 4 5 1 4 Controlo de Temperatura O sistema de aquecimento funciona atrav s de um controlo ON OFF do rele de estado s lido que permite o fornecimento de pot ncia resist ncia de aquecimento quando a temperatura no reservat rio 2 C acima do valor pretendido pelo utilizador O fluxograma da figura 4 16 descreve o funcionamento do controlo de temperatura Inicio Ler last temp Ler desired temp t desired temp 39 last temp t 0 S rel ligado rel desligado Fim Figura 4 16 Fluxogr
42. e perfus o e no estudo da mesma posteriormente atrav s da an lise dos dados recolhidos da aquisi o dos sensores Abstract Dissection of cadavers for anatomical study requires prior long term corpses conservation through advanced techniques of embalming Embalming is a chemical process which aims to prevent or delay the onset or progression of cadaveric destructive phenomena such as putrefaction One of the most used techniques consists on injection of dietilenoglicol in the arterial system which diffuses through the whole body and cold be or not drained through the venous system This technique is usually called arterial perfusion or embalming The aim of this work is to optimize the embalming technique by developing a pulsed regime infusion system of similar to the systolic and diastolic movement of the heart and through which the flow and temperature can be controlled Thus its possible to program and real time control the injection of embalming substances into corpses It was also introduced an new integrated heating system more efficient so as to enhance the advanced techniques required for infusion of colored substances to highlight vessels up to 500 mm substances such as colored gels dedicated to the technique of injection dissection and injection diafanization substances such as colored silicones for bothl injection dissection and injection diaphanization and substances such as acrylics for injection corrosion Through
43. femoral respectivamente A press o e a taxa de fluxo da solu o s o controladas com vista a uma melhor distribui o da solu o Durante o embalsamamento o operador ter tamb m de 1r massajando o cad ver de modo a evitar a forma o de co gulos possam obstruir os vasos sangu neos e para ir verificar o progressivo sucesso da t cnica aplicada 2 2 1 2 Embalsamamento de cavidades O embalsamamento arterial apenas permite o tratamento do tecido muscular pele e superficie dos rg os No entanto no interior dos rg os o processo de putrefac o provocado pelas bact rias ainda decorre comprometendo a conserva o do cad ver O embalsamamento de cavidades diz respeito conserva o dos rg os das cavidades abdominal e tor cica Este processo realizado em 2 etapas inicialmente feita uma aspira o das cavidades das v sceras e de seguida injectada uma solu o qu mica bastante similar utilizada no embalsamamento arterial Para tal utlizado um instrumento denominado trocar que se caracteriza por ser um tubo met lico longo com uma extremidade pontiaguda e outra de encaixe que permite a liga o a uma bomba de suc o numa primeira etapa e numa segunda fase ser utilizado para inserir 2 a solu o de preserva o no cad ver e 2 2 1 3 Embalsamamento hipod rmico O embalsamamento hipod rmico um m todo suplementar e bastante moroso utilizado para preservar reas onde a solu o
44. frequ ncia proporcional ao caudal que atravessa o sensor Este sensor tem uma alta fiabilidade a longo prazo sendo seguro e preciso Pode tamb m ser conectado a condutas de di metro entre 8mm e 12mm possibilitando adquirir caudais entre 50ml min e 10L min Trata se de um dispositivo resistente corros o embora com viscosidades elevadas possa ocorrer uma redu o da velocidade de rota o da turbina em fluxos reduzidos Tamb m devem ser evitados fluidos com pouca homogeneidade e com part culas suspensas que podem obstruir o normal funcionamento do mesmo O facto de ser um sensor de dupla extens o permite eliminar fluxos inversos obrigando a que o fluxo seja feito sempre num nico sentido As caracter sticas t cnicas relativas ao sensor de fluxo encontram se resumidas na tabela 4 3 Tabela 4 3 Caracter sticas t cnicas do sensor de fluxo Caracteristicas t cnicas Padr o Alto Fluxo 3 901 h 12 540l h Frequ ncia a fundo de 175Hz 200Hz escala Frequ ncia a 12l hr 23Hz 4Hz Margem de viscosidade 0 8 20 cSt 0 8 50 cSt Queda de press o a fundo Bara 1 cSt de escala Precis o de funcionamento 10 Bar 33 m x Temperatura de 25 C a 125 C funcionamento Tens o de alimenta o 4 5 a 24V d c Consumo de corrente 10mA Saida Pulsada 4 2 5 Sensores de press o Na perfus o essencial medir a press o em v rios pontos do sistema vascular de forma a n o ocorrerem roturas das condutas Para e
45. hecido ou que venha a ser inventado e de a divulgar atrav s de reposit rios cient ficos e de admitir a sua c pia e distribui o com objectivos educacionais ou de investiga o n o comerciais desde que seja dado cr dito ao autor e editor Agradecimentos A realiza o da presente disserta o foi apenas poss vel com o apoio de algumas pessoas s quais quero expressar o meu agradecimento Em primeiro lugar destaco o meu orientador professor Paulo Ribeiro pela orienta o disponibilidade e ajuda prestada Ao professor Jo o O Neill pelo apoio e todo o conhecimento transmitido Ao meu colega Jorge Ribeiro por todos os concelhos e coopera o N o podia deixar de agradecer ao Professor Jos Lu s Ferreira pela preciosa ajuda e disponibilidade demonstrada Aos meus amigos por todo o apoio e companheirismo Aos meus pais por todo o esfor o e apoio ao longo da minha forma o acad mica Por ltimo e n o menos importante quero agradecer minha namorada Filipa por todo o amor compreens o e incentivo Resumo A dissec o de cad veres fundamental para estudo anat mico s recomend vel mediante da conserva o cadav rica pr via de longo prazo recorrendo a t cnicas avan adas de embalsamamento O embalsamamento um processo qu mico que tem como objectivo impedir ou retardar o aparecimento e progress o dos fen menos cadav rico destrutivos conducentes putrefac o Uma das t cnicas mais
46. ia o negativa da resist ncia em fun o do aumento da temperatura seguindo uma varia o exponencial negativa de acordo com a f rmula R Ro onde R a resist ncia medida Ro a resist ncia temperatura TO B o coeficiente da exponencial e T a temperatura de medi o Tabela 4 1 Caracter sticas t cnicas do sensor de fluxo Caracter sticas t cnicas Temperatura de funcionamento 50 C 110 C Material da sonda Cabo em silicone e ponta do tubo em a o inoxidavel Tipo de termistor NTC Resist ncia a 25 C 10K As entradas anal gicas do microcontrolador cont m conversores A D que l em aos seus terminais um valor anal gico entre OV e 5V e convertem esse valor para um numero digital de 10 bits 0 a 1023 proporcional ao sinal de entrada Desta forma pretende se que o valor da tens o aos terminais da NTC se encontre nesta gama de tens es tendo para tal sido efectuado o circuito de condicionamento de sinal presente da figura 4 3 i YOUT 2V 1 14k NIC GND Figura 4 3 Circuito equivalente do sensor de tipo NTC 30 42 3 Unidade de bombeamento Com vista injec o de fluido em cad veres foi seleccionada uma bomba em que a caracter stica mais a Importante a ter em conta foi a velocidade de injec o Atrav s de um sistema manual era necess rio que esta permitisse uma injec o de solu o r pida para evitar efeitos nocivos para o operador No entanto num sistema autom
47. injec o em ponto nico injec o e drenagem separada injec o em v rios pontos injec o em seis pontos e injec o cervical restrita 2 2 3 1 1 Injec o em ponto nico Esta t cnica requer que tanto a injec o como a drenagem sejam realizadas a partir de um ponto nico no corpo sendo mais frequentemente utilizadas a art ria car tida e a veia jugular e art ria femoral e a veia femoral No entanto tamb m s o por vezes utilizadas a art ria il aca externa e veia il aca externa e a art ria axilar e a veia axilar A injec o e drenagem num ponto nico tem a desvantagem de poder gerar curto circuitos e consequentemente perda de solu o pois o fluido tem a tend ncia a percorrer trajectos que ofere am menor resist ncia A presen a de co gulos no sistema vascular pode tamb m influenciar a distribui o da solu o Os co gulos t m tend ncia para ser empurrados para os vasos de menor calibre provocando a uma obstru o passagem da solu o Para evitar esta acumula o indesejada do fluido recorre se massagem corporal manipula o e restri o da drenagem que encoraja a distribui o do fluido at aos m sculos e zonas mais profundas do corpo 18 E Solas Injec o e drenagem separada Esta t cnica implica a injec o da solu o num ponto e a incis o noutro ponto distinto permitindo uma melhor distribui o da solu o no entanto requer mais tempo dispensado na sutura o e prep
48. ional kg m Os fluidos em geral apresentam a propriedade da isotropia ou seja apresentam as mesmas caracter sticas em todas as direc es e considera se que a distribui o da mat ria cont nua A compressibilidade de um fluido est associada diminui o do seu volume quando sujeito a um aumento de press o A tens o superficial um efeito que ocorre na camada superficial de um l quido que leva a sua superf cie a comportar se como uma membrana el stica e expressa no Sistema Internacional em N m 0 A viscosidade uma propriedade dos fluidos que descreve a resist ncia deforma o sendo principalmente devida s interac es intermoleculares Esta uma caracter stica que difere de fluido para fluido sendo necess rio definir um coeficiente de viscosidade Considere se um fluido entre duas placas paralelas infinitas em largura e comprimento conforme esquematizado na figura 3 1 A placa superior colocada em movimento sob a ac o de uma for a F adquirindo uma velocidade v A placa inferior permanece em repouso e as camadas do fluido junto s placas permanecem em contacto com estas devido as for as de ades o entre o fluido e as placas Assim a 22 camada superior do fluido move se com a velocidade da placa cujo m dulo v e a camada junto placa inferior n o se move De cima para baixo as camadas v o apresentando um cont nuo de velocidades entre v e 0 v PLACA MOVE F TE
49. l recorrer a uma analogia com a lei de Ohm em que R FE Assim a diferen a de potencial el ctrico substitu da pela diferen a de press o a resist ncia el ctrica substitu da pela resist ncia ao escoamento do fluido e a intensidade da corrente el ctrica substitu da pelo fluxo do escoamento Nestes termos a resist ncia ao escoamento dada por Reg 3 7 Sendo que atrav s da equa o 3 4 que descreve a Lei de Poiseuille podemos assim 8 Cree 7 concluir que a resist ncia ao escoamento ao longo de um vaso dado por 7 TT 3 1 2 3 Escoamento em ramifica es No que diz respeito ao escoamento atrav s de ramifica es e utilizando a defini o de caudal Q vA 3 8 podemos utilizar a equa o de continuidade que deriva da conserva o da massa e relaciona o fluxo que entra numa superficie com o que dela sai segundo a figura 3 3 pela seguinte express o Q2 A a Qi 25 Figura 3 3 Ramifica o de conduta 4171 A V A3V3 3 9 sendo A a rea da sec o da conduta e v a velocidade media de fluido que a atravessa 3 1 3 Regimes de escoamento Na an lise do escoamento de fluidos importante distinguir dois regimes o regime laminar e o regime turbulento O escoamento laminar ocorre quando um fluido relativamente lento se movem em traject rias bem definidas apresentando l minas ou camadas sendo que a viscosidade do mesmo amortece o surgimento de turbul ncia
50. ll not attack polyester fivoroeilicon or silicon Soldering Limit soldering temperature to 315 C for 10 seconds duration maximum Cleaning Apply deaning fuss appropriate to Pe contamneots to be removed HI Ap ndice Il A C digo desenvolvido na plataforma Arduino AR AR AR k AR ak ak ak ak ak ak ak ak ak ak ak ak ak ak ak ak ak ak AR k k FAS k k k k AR k AR k k k ARA AR ARA k k AR ARAS AR AR AR k AR k k k A k AR A k k k FAS k k k k 8 KK K K KKK K K K K Automatic embalming system software Created by Joao Patricio KK K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K KERERE EEEE Global variables int desired temp 0 int desired flow 0 int last flow 0 int last temp 0 int last 1nputP 0 int last pl 0 int last p2 0 int last p3 0 String sendtext String cmd char cmdc 10 unsigned 1 cmd 0 unsigned 1 unsigned j 0 int flow 1 0 int sensor flow state 0 int counter int flow _count 0 byte state String textsend nn String textsendl nn String textsend2 String textsend3 String textsend4 String textsendS int n 0 int t 0 int reset 0 unsigned long temp act temp ant temp int 2000 counting time unsigned long pumpTimerl pumpTimer2 pumpTimer3 2000 Temporizacao do controlo da bomba timer3
51. lo gr fico da figura 5 2 58 Fluxo L h 18 16 14 12 10 O N A O Cc 0 1 2 3 4 5 6 Contagens s Figura 5 2 Recta de calibra o do sensor de fluxo A rela o entre o fluxo Q e o numero de contagens N do sensor dada por Q N 3 1815N 5 3 Calibra o de sensor de press o A calibra o dos sensores de press o foi efectuada atrav s da informa o encontrada nos respectivos datasheet s Esta solu o deveu se impossibilidade de esta ser efectuada atrav s de uma coluna de l quido pois a altura requerida para uma press o de 15 psi seria de 10 546 m n o sendo exequivel em laborat rio Por conseguinte sendo a sensibilidade do sensor de press o sa da da bomba de 67mV psi consultar ap ndice I C e dado que foi efectuado uma amplifica o do sinal com ganho de 5 obtivesse a recta de calibra o representada na figura 5 3 Press o psi 16 Figura 5 3 Recta de calibra o do sensor de press o sa da da bomba 59 A rela o entre a press o P e a tens o V do sensor dada por P V 2 9851V Relativamente aos sensores perif ricos a sua sensibilidade de 10mv psi consultar ap ndice I C tendo sido utilizado um circuito de amplifica o de sinal com ganho de 100 Ap s convers o dos valores para uma escala em mmH 0 e mmHg obteve se a recta de calibra o representada na figura 5 4 e 5 5 Press o mmH 0 20000 18000 16000 14000 12000 10000 8000 6000 4
52. modin micas de um fluido 22 3 1 2 Escoamento no interior de condutaSs 0 23 3 1 3 Regimes de escoamento iara sei as rte ini didi 26 4 Desenvolvimento de perfusor autom tico eese 27 4 1 Perfusor anteriormente desenvolvidO eere 27 4 2 Prorecto er 28 4 2 1 Sa 29 4 2 2 Sensor de temperatura 0 30 4 2 3 Unidade de bombeamento eee eee esee sese rene anana axe ona annos 31 4 2 4 Sensor de UXO ig 32 4 2 5 Sensores de PreSS O es sa ip at 34 4 3 Umidade de Controlo me asso sacras dass E 36 4 3 1 Controlo de temperatura nn 37 4 3 2 C ntrolo de Tao 38 4 4 humour e AR 39 4 5 Modo DI C00 ee 40 4 5 1 Programa o do microcontrolador eene 40 4 5 2 LDO X 45 4 6 Concepcao da maquete sm 55 S WR SUNOS 57 5 1 Calibra o de sensor de temperatura eere enen eene nennen nnns 57 5 2 Calibra o de sensor de flxO 11 eee recense eere eene nnne nnn non ano Dana nnns 58 5 3 Calibra o de sensor de press o 1eeeeeeeeeee eene enne nennen nnn nnn nnns 59 6 COnc oe ee wens eee acne cai tee a a E 61 Te DIONOPRANA serasa nossas da EEE a doa Sida assa 62 ApengeeT I A Calibra o de sensor de temperatura cssccccssseecsscseeecessneeeesseneeee
53. nte a qualidade dos dados obtidos A integra o de um sistema NFC Near Field Communication tanto como sistema de seguran a como para recolha e armazenamento de informa o de forma r pida e acess vel em qualquer lugar atrav s de cart o ou smartphone ser tamb m uma mais valia a introduzir no sistema Conclui se assim que o sistema desenvolvido al m de ser uma solu o totalmente movadora no sector apresenta uma enorme evolu o face aos equipamentos existentes no mercado revelando se de enorme import ncia no estudo e optimiza o de t cnicas de embalsamamento 61 10 11 12 13 Bibliografia Goyri O Neill J Pais D Andrade F Ribeiro P Belo A O Neill A Ramos S Marques C mprovement of the embalming perfusion method the innovation and the results by light and scanning electron microscopy aceite para publica o na acta m dica portuguesa revista da ordem dos m dicos 2013 Ajmani M L Embalming principles and legal aspects 1 edition 1998 Bajracharya S Magar A Embalming an art of preserving human body Kathmandu University Medical Journal 2006 vol 4 no 4 issue 16 554 557 Elite continuing education History of embalming and restorative art acedido em 21 de janeiro de 2013 em http www elitecme com dynamic pdf fil03eri1 1 pdf Junqueira L C Carneiro J Histologia b sica texto atlas 11 Ed Rio de Janeiro Guanabara Koogan 2008 524p Johnson E
54. ntrolador como mostra a seguinte por o de c digo if ch X flow 1 digitalRead sensor fluxo pin textsend F String flow_count Serial print textsend last_temp analogRead sensor_temp_pin textsend1 T String last_temp Serial print textsendl last inputP analogRead sensor temp pin textsend2 I String last_inputP Serial print textsend2 last pl analogRead sensor temp pin 46 textsend3 P String last_p1 Serial print textsend3 last p2 analogRead sensor temp pin textsend4 Q String last_p2 Serial print textsend4 last p3 analogRead sensor temp pin textsend5 R String last_p3 Serial print textsend5 Este valor encontrado pode ter at 10 bits pois o valor convertido pela ADC do Arduino logo pode variar entre 0 a 1023 sendo convertido para um valor de tensao correspondente figura 4 19 visae l abc Figura 4 19 Leitura de caracteres recebidos do microcontrolador e respectiva convers o Esta metodologia permite que seja alterada a sequ ncia de leitura dos sensores feita pelo microcontrolador e que a quantidade de caracteres recebidos possa ser vari vel simplificando bastante o c digo e poss veis erros de leitura Posteriormente todos os valores de tens o s o convertidos segundo uma recta de calibra o e apresentados ao utilizador 47 Relativamente aos valores dos sensores de press o intravascular foi necess rio que o operador pudesse
55. o O equipamento encontra se dividido em dois blocos O bloco 1 o principal ao qual se encontram ligados todos os sensores contem tamb m o reservat rio de aquecimento um sistema de encaixe f cil para os garraf es de dietilenoglicol um 55 ecr para visualiza o dos par metros adquiridos e leds que permitem ao operador visualizar de forma distanciada o estado do equipamento Este bloco funciona autonomamente permitindo um embalsamamento em modo manual O bloco 2 permite o controlo de todo o sistema de forma autom tica sendo que nele se encontra o microcontrolador Arduino e o computador Raspberry Pi 56 5 Resultados De forma a assegurar a fiabilidade dos valores visualizados pelo utilizador assim como a resposta adequada do equipamento foi efectuada a calibra o de todos os sensores utilizados Para calibra o foi efectuada uma rela o entre temperatura fluxo e press o com os valores de tens o obtidos atrav s dos sensores A rela o de entrada x e sa da y de cada sensor estabelecida atrav s de uma curva de calibra o y f x 5 1 Calibra o de sensor de temperatura Para calibra o do sensor de temperatura este foi introduzido dentro de um banho termost tico em aquecimento tendo sido medidos os valores de tens o aos terminais do sensor correspondentes temperatura Para cada valor de temperatura foram efectuadas 5 medidas sendo que atrav s da m dia das mesmas consultar ap ndice
56. o cad ver de forma a puder percorrer longas dist ncias permitindo que o funeral pudesse ser realizado junto dos familiares Ao todo estima se que Holmes ter preparado mais de 4 000 corpos durante a guerra proeza que teve como consequ ncia a aceita o por parte da sociedade Americana do embalsamamento como parte dos preparativos f nebres 12 2 2 Embalsamamento Moderno As t cnicas modernas de embalsamamento s o resultado de uma aprendizagem acumulada durante v rios s culos de pesquisa de tentativa e erro e de inven es de t cnicas e instrumentos Actualmente consideram se tr s objectivos principais para a sua execu o do embalsamamento preserva o sanitiza o e restaura o e Preserva o s o utilizadas diversas subst ncias denominadas fixadores com o intuito de retardar a degrada o que os tecidos sofrem ap s a morte aut lise Os fixadores v o reagir com as proteinas alterando a sua natureza coloidal atrav s do estabelecimento liga es entre prote nas adjacentes Forma se assim um tecido inerte bastante resistente ac o das enzimas proteoliticas respons veis pela degrada o dos tecidos O grau de preserva o depende da interac o entre os fixadores e as proteinas e Sanitiza o Ap s a morte muitos agentes patog nicos sobrevivem por longos per odos de tempo nos tecidos mortos havendo risco de contamina o atrav s do contacto com o cad ver Sendo as subst ncias qu
57. o da arte 21 Embalsamamento O embalsamamento um processo qu mico que tem como objectivo impedir ou retardar a instala o ou progress o dos fen menos cadav rico destrutivos nomeadamente a putrefac o O in cio desta pr tica remonta ao Antigo Egipto 5000 anos atr s onde era efectuado o processo de embalsamamento mais conhecido como mumifica o A mumifica o tinha um objectivo religioso fundamentando se na cren a de que a preserva o do cad ver ap s a morte o habilitava para a ressurrei o O conhecimento deste processo vem principalmente das descri es efectuadas pelo historiador grego Her doto cerca de 500 AC A mumifica o durava cerca de 70 dias e era efectuada por sacerdotes com conhecimentos de anatomia O processo era iniciado com a remo o do c rebro atrav s da utiliza o de um gancho de metal inserido atrav s do nariz ou menos frequentemente pela cavidade ocular Era ent o efectuada a eviscera o atrav s de uma incis o do lado esquerdo entre a costela e a crista iliaca Neste procedimento eram retirados todos os rg os excep o dos rins e do cora o que posteriormente eram limpos e imersos num recipiente com vinho de palma e por fim embalados em natr o um sal encontrado em leitos de lagos secos do deserto O cora o nesta poca representava o centro do intelecto e da mem ria do individuo tendo grande import ncia para o julgamento do morto que decorreria no tribunal de Osiri
58. onclu do Tem como vantagem uma boa distribui o do fluido contudo um processo mais demorado e o risco de dilata o dos vasos aumenta podendo provocar perda de elasticidade e consequente obstru o ou ruptura PAN LA Drenagem continua Este procedimento consiste na injec o e drenagem em simult neo o que aumenta a rapidez do embalsamamento e diminui a possibilidade de ocorr ncia de dilata o dos vasos No entanto requer um maior acompanhamento por parte do embalsamador de forma a evitar poss veis oclus es provocadas pela forma o de co gulos 2 2 3 2 3 Drenagem intermitente A drenagem intermitente um misto dos tipos de drenagem referidas na medida em que envolve uma injec o continua e uma drenagem intermitente Este processo pode ser usado com vista a ultrapassar problemas de baixa press o que impedem uma adequada distribui o da solu o Atrav s do fecho da veia de drenagem vai ocorrer um aumento da press o intravascular melhorando assim a efici ncia do embalsamamento 20 2 2 3 3 Distribui o da solu o A distribui o uniforme do fluido de embalsamamento pelo sistema cardiovascular dependente essencialmente das caracter sticas f sicas dos vasos das propriedades dos fluidos utlizados tais como a densidade velocidade temperatura viscosidade e da press o criada pela introdu o dos mesmos Quando a solu o inserida numa art ria seleccionada existe uma for a de atrito que
59. para o interior do cad ver Para aquecimento do fluido foi utilizado um sensor de temperatura e uma resist ncia de aquecimento inseridos dentro do reservat rio O controlo ON OFF da resist ncia foi executado atrav s do accionamento de um rel de estado s lido Relativamente ao controlo de fluxo este fol efectuado atrav s da aquisi o do mesmo utilizando um sensor instalado sa da da bomba de diafragma Sendo esta accionada por um potenci metro digital ou anal gico de acordo com o modo seleccionado previamente pelo utilizador para o funcionamento do sistema autom tico ou manual respectivamente DE Figura 4 1 Esquema de blocos do perfusor desenvolvido 1 Reservat rio de fluido 2 Sistema de aquecimento 3 Sensor de temperatura 4 Unidade de bombeamento 5 Sensor de press o de entrada 6 Sensor de fluxo 7 Sensores de press o perif ricos 8 Reservat rio de drenagem cad ver 9 Unidade de controlo 10 Computador 27 O perfusor desenvolvido encontra se em funcionamento no Departamento de Anatomia da FCM apresentado um excelente desempenho 4 2 Projecto do Perfusor O projecto anteriormente desenvolvido constituiu uma enorme evolu o no que toca ao processo de embalsamamento de cad veres embora seja pertinente a melhoria de alguns componentes Ao longo do embalsamamento foi poss vel verificar o mau funcionamento dos sensores de press o pois as suas gamas de press o eram muito su
60. periores s verificadas nas condutas e consequentemente n o tinham resolu o suficiente para detectar as diferen as de press o verificadas No que diz respeito ao controlo de temperatura foi poss vel conferir uma acentuada demora no aquecimento do l quido do reservat rio e na estabiliza o dessa temperatura devido s dimens es do dep sito 15L No que toca ergonomia o equipamento apresenta dimens es excessivas para o local onde foi implementado e a exist ncia do cabo RS 232 dificulta a movimenta o do junto do cad ver Com o objectivo de colmatar as fragilidades referidas e introduzir novas funcionalidades que se traduzissem numa melhoria significativa da qualidade do embalsamamento Pretendia se que fosse projectado um novo sistema tal como o anterior totalmente program vel e autom tico O novo equipamento requeria se mais compacto de forma a melhorar a sua ergonomia sensores de press o mais adequados as grandezas verificadas um sistema de aquecimento mais eficaz e o controlo de fluxo program vel no tempo De acordo com o pretendido o novo sistema proposto encontra se esquematizado na figura 4 2 26 ee lee DE p mm FC WE as d 2 Es Es f 1 10 Tablet Figura 4 2 Esquema de blocos do perfusor desenvolvido 1 Reservat rio de aquecimento 2 Sistema de aquecimento 3 Sensor de temperatura 4 Unidade de bombeamento 5 Sensor de press o de entrada 6 Sensor de fluxo 7 Sensore
61. prot tipo foram de tal forma satisfat rios no que diz respeito qualidade dos tecidos embalsamados permitiram validar as t cnicas e solu es implementadas sendo por isso merecedor de aperfei oamento nomeadamente no que diz respeito sua ergonomia e funcionalidades De entre outras destacam se o aperfei oado do sistema de controlo de temperatura no controlo de fluxo atrav s da inclus o dum modo de fluxo vari vel no tempo program vel pelo utilizador 1 3 Estrutura do Documento Este documento que visa a descri o do projecto est estruturado da seguinte forma O Cap tulo 2 descreve a evolu o do processo de embalsamamento destacando as t cnicas mais utilizadas actualmente O Cap tulo 3 refer ncia alguns dos princ pios f sicos que est o na base do projecto realizado nomeadamente a hemodin mica do processo de embalsamamento O Cap tulo 4 dedicado descri o de todo o trabalho desenvolvido S o mencionados todos os componentes utilizados e respectivas caracter sticas assim como todas as op es tomadas em termos de desenvolvimento de software No Capitulo 5 s o apresentados os resultados das calibra es efectuadas para os sensores utilizados O Capitulo 6 cont m as conclus es deste trabalho e perspectivas de melhorias futuras do mesmo O ap ndice A cont m os dados referentes aos ensaios de calibra o dos sensores e o ap ndice B os c digos de programa o desenvolvidos 10 2 Estad
62. r utilizado v cuo para aspira o por forma a facilitar a injec o da solu o de embalsamamento Alternativamente aos m todos manuais t m sido tamb m implementados m todos autom ticos ou semiautom ticos que recorrem a bombas de press o ou de centrifuga o que n o requerem a presen a do operador junto do equipamento A press o de bombeamento pode ser estabilizada e controlada pelo operador variando a velocidade de bombeamento ou alternativamente actuando numa v lvula de controlo de fluxo Em todo o caso todos estes sistemas requerem uma monitoriza o cuidadosa por parte do operador j que pecam pela falta de automatismos Os equipamentos de perfus o arterial munidos de sistema de bombeamento el ctrico s o normalmente constitu dos por um reservat rio com capacidade de aproximadamente 12 L uma unidade de controlo de bombeamento motorizada que permite controlar a press o atrav s do ajustamento do fluxo de injec o Existem tamb m v rias vers es da bomba de injec o com diferentes caracter sticas nomeadamente bombeamento pulsado e velocidade de injec o constante ou vari vel 2 2 3 Solu o de embalsamamento A injec o de subst ncias de embalsamamento remonta ao s culo XVII com a utiliza o de solu es de arsenlco No entanto foi j no s culo XVII que o anatomista Carlo Giacomini utilizou a glicerina antic ptico ainda hoje bastante utilizado na preserva o de pe as anat micas desenvolvi
63. s Deus dos mortos Ap s tratamento os rg os eram enfaixados em linho e colocados dentro de Vasos Canopos que representavam divindades denominados Filhos de Horus que protegiam as v sceras da destrui o Posteriormente j na XXI Dinastia os rg os come aram a ser colocados no interior do corpo O corpo depois de imerso numa solu o de natr o de concentra o elevada durante v rios dias para desidratar e matar bact rias era lavado com gua e seco ao sol De seguida era efectuado o enchimento subcut neo dos membros com areia e argilas sendo as cavidades enchidas com linho ensopado em resina e com materiais conservantes e arom ticos Por fim o corpo era enrolado em faixas de forma muito elaborada escondendo entre camadas j ias e amuletos V rios povos como Persas S rios e Babil nicos habitantes dos Vales do Rio Tigre e 11 Eufrates utilizaram processos similares de embalsamamento Durante a Idade M dia as leis proibiram as escolas de ci ncias m dicas de adquirir cad veres para estudo anat mico e dissec o Apenas eram preservados em segredo os corpos duma elite muito restrita da sociedade como membros da fam lia real e do clero Os m todos utilizados foram bastante semelhantes aos do Antigo Egipto com a excep o da dura o do processo que foi consideravelmente acelerado Este foi um per odo muito conturbado em que as Na es da Europa lan aram uma campanha sangrenta conhecida como Cruzadas num
64. s de press o perif ricos 8 Reservat rio de drenagem cad ver 9 Microcontrolador Arduino 10 Tablet Todos os componentes que constituem o sistema desenvolvido ser o apresentados em detalhe de seguida 4 2 1 Reservat rio Face s fragilidades verificadas no sistema de aquecimento do prot tipo anteriormente desenvolvido foi necess rio optar por incluir um reservat rio de aquecimento de 1L de forma a garantir um mais r pido e uniforme aquecimento do fluido a injectar Este reservat rio ser inserido entre o dep sito principal e a bomba de diafragma Desta forma o dep sito principal de 15L que conter o l quido de embalsamamento poder ser descart vel reduzindo assim o risco de ser derramado junto do equipamento No interior deste reservat rio inseriu se uma resist ncia de aquecimento que permite o aquecimento at 100 C e um sensor de temperatura o mais pr ximo poss vel da sa da do reservat rio Face s caracter sticas pretendidas foi dimensionado um reservat rio que al m de cumprir os requisitos anteriormente mencionados tem um bom isolamento t rmico elevada resist ncia corros o e protec o para evitar o sobreaquecimento 29 4 2 2 Sensor de temperatura Para monitoriza o da temperatura foi utilizada uma sonda termistor NTC embutida num involucro de a o moxid vel e colocada no interior do reservat rio de aquecimento O princ pio de funcionamento deste sensor baseado na var
65. s mudan as ao n vel das funcionalidades tencionou se que a interface n o fosse excessivamente alterada ao n vel da estrutura para que os operadores n o necessitem de um longo per odo de adapta o Tratando se de um sistema inovador e funcional este foi desenvolvido em dois idiomas podendo o utilizador escolher se pretende executar o programa em Portugu s ou Ingl s atrav s da janela vis vel na figura 4 25 51 Portugu s Ap s ser seleccionado o idioma pretendido abrir se o painel principal do programa figura 4 26 Este painel est dividido em tr s partes do lado esquerdo est o as op es do programa ao centro os valores adquiridos por cada sensor e do lado esquerdo os controlos de temperatura e fluxo FACULDADE DE Ea CIENCIAS E TECNOLOGIA UNIVERSIDADE NOVA DE LISBOA Automatic Embalming System Thermometer Tank level Flow L H o O cm E 80 j mi a uu ii ut ad s cui m m Re O fmt t Da t t 80 20 Tank size L 6 o 60 Liters hour Po 40 40 20 d E 20 Input Pressure bar 0 Temperature C 1 Level 15 7612 0 100 n dak Export to File Peripherals Pressure Sensors Sensor P1 d 1793 mone Export to Excel El EP oe 0 3000 Sensor P2 132 H oe i 30 nen 0 3000 Sensor P3 QUIT 132 H a e jo a e q ut e o e L MM Control Flow Temperature 40 50 60 30 70 30 70 ww ww a Ww Y 20 80 20
66. seeeeeeseseeeeessneeeenssenenseaes I B Calbracao de sensor de fu II C Datasheet de sensores de press o ssssssesnssssecisssstsssnsstusiasassiediccenssactestonssaatsesideesasenesaeenans HI POTN P IV A Codigo desenvolvido na plataforma Arduino eere IV B Diagrama de blocos do software criado em Labview IX Bal Configura o da porta Screen IX D 2 Caracteres escritos na porta s rle oec uale DERA DERA DADE nuu dual aaa IX B 3 Leitura de caracteres da porta S rie ee X B 4 C digo de calibra o de sensores de press o perif ricos e respectivos sinais visuais X B 5 C digo de calibra o do sensor de temperatura e respectivo sinais visuals XI B 6 C digo para calculo de nivel do dep sito senes XI B 7 C digo de fluxo program vel eese DR DEA DAR ne tenete tenerent ntn tnnt XII B 8 Programa o de ficha de identifica o do cad ver XII B 9 Escala de valores para PAC Ear DE e aid XIII B 10 Escrita de valores para ficheiro de textO eere ee nere rere XIII Indice de figuras Capitulo 3 Figura 3 1 Escoamento de um fluido esent tenente 23 Figura 3 2 Escoamento de um fluido em conduta rrenan 24 Figura 3 3 Ramifica o de conduta ee 26 Figura 4 1 Esquema de blocos do perfusor desenvolvido 1 Reservat rio de fluido 2 Sistema de
67. seleccionar a escala pretendida para os mesmos podendo ser em mmH O ou mmHg tal como o local onde o sensor foi inserido Foi ainda inserido um sinal lumioso para o caso de os valores verificados ultrapassarem um limiar de 200 mmHg valor ap s o qual o sistema fica suscept vel a acidentes vasculares figura 4 20 Sensor Press o P14 HE Hs Lu Boolean 2 ga Boolann 1 TF Boolean T PO pr E la Sensor Press o P2 i123 NG ul DE Sensor Press o P3 Figura 4 20 C digo de leitura de sensores de press o perif ricos Dada a necessidade de se obter informa o visual extra relativa temperatura a que se encontra o reservat rio de aquecimento para que o utilizador a alguma dist ncia do equipamento possa verificar se a perfus o est a ser executada temperatura pretendida Foi programada uma sequ ncia de activa o de sinais visuais consoante a rela o entre a temperatura a que se encontra o reservat rio e a temperatura pretendida Caso a temperatura esteja com uma diferen a m xima de 4 C o led verde estar aceso no painel de utilizador caso essa diferen a seja entre 4 C e 8 C o acender o led amarelo e se for superior o led vermelho figura 4 21 48 Temperatura G Resulth if Td Ti lt 4 Ti Td lt 4 i te TF LED1 1 LED2 0 Temperatura Y Td ED3 0 LED1 3 TED gt fo emperatura if Td Ti 4 amp amp Td Ti lt 8 TITED
68. sse efeito ser necess rio efectuar a aquisi o da press o sa da da unidade de bombeamento e em outros pontos do sistema vascular considera o do operador Para medir a press o foram escolhidos sensores piezoel ctricos de press o manom trica que usam como referencia a press o atmosf rica S o constitu dos por um diafragma de sil cio com montagem em ponte de Wheatstone figura 4 6 Vs Output Ground Output a CO No C Figura 4 6 a Sensor de press o b Esquema interno do sensor c Pinos de entrada e sa da 4 2 5 1 Sensor de press o entrada O sensor colocado sa da da unidade de bombeamento opera a numa gama de press o de O a 15 psi dentro da qual se encontra o l quido bombeado Tabela 4 4 Caracter sticas t cnicas do sensor de press o de entrada Caracter sticas t cnicas Marca Gama de press o Tens o de alimenta o Sensibilidade por psi Corrente de alimenta o Sobrepress o m xima permitida Temperatura de funcionamento Sa da Honeywell 0 a 15psi 0 a 1 034 Bar 10 12V d c 6 7 mV 1 6mA 45 psi 40 a 85 C Manometro de vacuo sem amplificacao 34 Tendo em conta que os sensores diferenciais utilizados funcionam numa gama de tens es muito reduzida foi necess rio efectuar a amplifica o do sinal de forma a puder ser lida pela porta anal gica do microcontrolador O referido circuito encontra se esquematizado na figura 4 7
69. tico teria de possibilitar uma imjec o longa de forma a optimizar a distribui o da solu o Tamb m fol essencial garantir que a press o de bombeamento seria suficiente para o fluido ultrapassar qualquer obst culo que encontrar no interior do sistema vascular De acordo com as pretens es referidas foi adquirida a bomba Blackstone BL15 figura 4 4 que tem capacidade para bombear at 20L h e funciona numa gama de press o de 1 a 8 bar Figura 4 4 Bomba de diafragma Blackstone BL15 1 Cabe a da bomba 2 Led indicador de batida 3 Bot o de regula o de de caudal 4 Cabo de alimenta o Esta bomba tem um controlo externo de fluxo potenci metro na parte frontal da bomba que lhe permite ajustar a percentagem de fluxo desde 0 a 100 da m xima capacidade de dosagem Esta caracter stica elimina a necessidade de controlar a for a e a frequ ncia de bombeamento As caracter sticas da unidade de bombeamento est o resumidas na tabela 4 2 Tabela 4 2 Caracter sticas t cnicas da unidade de bombeamento Caracteristicas t cnicas Marca Balckstone Alimenta o 220 240V a 50 60 Hz Revestimento exterior Polipropileno de fibra refor ada 31 Temperatura de funcionamento 0 a 50 C Potencia m xima absorvida 200W Cabe a da bomba em Kynar diafragma e encaixe vedante de v lvulas em Cabe a da Bomba Teflon V lvulas esf ricas de vidro e O rings em Viton Este equipamento utiliza uma unidade motora por solen id
70. uma elevada fiabilidade e longevidade no que concerne aquisi o de medidas com elevada repetibilidade e com uma excelente rela o qualidade pre o No entanto apresenta a desvantagem de n o estar adaptado para uso hospitalar pelo que foi necess rio construir uma adapta o de forma a 1solar a parte electr nica sendo vis vel apenas a chamin do sensor que ligada a um cateter inserido no sistema vascular como mostra a figura 4 9 C nula Figura 4 9 Adapta o de sensor de press o perif rico 4 3 Unidade de controlo Na unidade de controlo deste sistema foi seleccionada a plataforma Arduino que contem um microcontrolador ATMEGA 2568 para ler o sinal dos sensores e controlar os par metros pretendidos Este microcontrolador program vel opera a uma frequ ncia m xima de 16MHz apresenta 256KB de mem ria FLASH para guardar o 36 c digo a programar SKB de mem ria SRAM e 4KB de EEPROM Possui ainda 16 pinos anal gicos com conversor ADC e 54 pinos de entrada sa da digital dos quais 15 providenciam uma sa da PWM 4 3 1 Controlo de temperatura O controlo da temperatura do tipo ON OFF que atua sobre uma resist ncia de aquecimento de pot ncia 500W atrav s de um rel Este sistema compreende o fornecimento de pot ncia resist ncia de aquecimento at que a temperatura atinja o pretendido pelo operador Ao atingir esse valor o rel desligado por consequ ncia corta o circuito e a resist ncia
71. ura 4 27 Op es do programa neem DEA EDAD DA DERA DERA DOA DD tn tata te DD axen DADO As 53 Figura 4 28 Janela de identifica o do cad ver ss 53 Figura 4 29 Painel central da interface correspondente s medi es efectuadas oie 0 SS E po O dl kc eee mn RR A snper ERR ER PD DEED 54 Figura 4 30 Sensores de press o perif ricos valor unidades e localiza o 54 Figura 4 31 Controlo de fluxo e temperatura nn 55 Figura 4 32 Maquete do equipamento desenvolvido 55 Figura 5 1 Recta de calibra o do termistor sse 57 Figura 5 2 Recta de calibra o do sensor de fluxo 59 Figura 5 3 Recta de calibra o do sensor de press o sa da da bomba 59 Figura 5 4 Recta de calibra o para mmH20 dos sensores de press o perif ricos 60 Figura 5 5 Recta de calibra o para mmHg dos sensores de press o perif ricos 60 ndice de tabelas Capitulo 4 Tabela 4 1 Caracter sticas t cnicas do sensor de fluxo 30 Tabela 4 2 Caracter sticas t cnicas da unidade de bombeamento 31 Tabela 4 3 Caracter sticas t cnicas do sensor de fluxoO 33 Tabela 4 4 Caracter sticas t cnicas do sensor de press o de entrada
72. utilizadas consiste na injec o de dietilenoglicol no sistema arterial que se difunde pelos tecidos podendo ser ou n o drenado atrav s do sistema venoso Esta t cnica designa se usualmente de perfus o ou embalsamamento arterial Com o objectivo de estudar o processo de embalsamamento arterial no sentido de o optimizar foi desenvolvido um sistema de perfus o com bombeamento pulsado similar aos movimentos sist lico e diast lico do cora o com controlo de fluxo e temperatura O sistema possibilita assim a programa o e controlo da injec o dos fluidos conservantes ou de moldagem anat mica de cad veres Fol tamb m integrado um sistema de aquecimento mais eficiente de forma a potencializar t cnicas avan adas de perfus o nomeadamente de subst ncias coradas para visualiza o dos grandes vasos at escassos 500 nm subst ncias como gelatinas coradas dedicadas t cnica de injec o dissec o e injec o diafaniza o subst ncias como silicones corados para t cnica de injec o dissec o e injec o diafaniza o e de subst ncias como acr licos para t cnica de injec o corros o A medi o de par metros inerentes perfus o vascular como fluxo e press o permite controlar a injec o dos fluidos de embalsamamento por forma a garantir a estabilidade da rede vascular em perfus es de curta ou longa dura o As mova es introduzidas neste novo sistema traduzem uma melhoria significativa na qualidade d
73. utomaticamente pela ADC para um numero digital de 10bits Tamb m poss vel efectuar leituras de valores digitais HIGH ou LOW atrav s do comando digitalRead Assim foi utilizado o comando analogRead para leitura de todos os sensores utilizados excep o do sensor de fluxo em que se pretende obter a frequ ncia do sinal PWM obtido A tabela 4 7 apresenta as liga es as entradas do Arduino Tabela 4 7 Pinos de leitura dos sensores Input Sensor D2 Sensor de fluxo AO Sensor de temperatura Al Sensor de press o entrada A2 Sensor perif rico 1 A3 Sensor perif rico 2 A4 Sensor perif rico 3 42 4 5 1 3 Controlo de fluxo O controlo de fluxo baseia se na incrementacao ou decrementa o de posi es no vector resistivo do potenci metro digital Quanto maior for o valor da resist ncia maior ser o fluxo bombeado Como referido anteriormente o valor resistivo do potenci metro controlado atrav s das entradas UD e INC do mesmo ligadas s sa das digitais do Arduino O controlo do fluxo efectuado atrav s da actualiza o constante do mesmo a cada dois segundos tendo sido criada uma vari vel flow count que guarda o n mero de pulsos emitidos pelo sensor nesse intervalo de tempo De seguida este valor subtra do ao valor de fluxo pretendido pelo utilizador desired flow transmitido atrav s do Labview Caso o valor resultante desta subtrac o vari vel n seja superior a O incrementada uma unidad
74. w para que o utilizador os possa visualizar Posteriormente o utilizador poder seleccionar os valores de temperatura e fluxo que pretende atrav s da interface sendo esses valores transmitidos ao microcontrolador que atua sobre a resist ncia de aquecimento e potenci metro digital respectivamente A programa o do ATMEGA2560 foi desenvolvida em linguagem C atrav s da plataforma do Arduino O programa desenvolvido constitu do por duas fun es essenciais a fun o setup e a loop A primeira s corre uma nica vez quando o Arduino ligado sendo respons vel pela configura o dos pinos I 0 e porto s rie que permite a comunica o entre o microcontrolador e o computador Relativamente fun o loop esta a fun o principal e corre continuamente depois da anterior estar conclu da Nesta fun o efectuada a comunica o com o porto s rie para leituras dos sensores e controlo da temperatura e fluxo 4 5 1 1 Comunica o pela porta s rie O microcontrolador estabelece a liga o entre os sensores e o computador e de forma inversa entre o computador e os actuadores A comunica o entre o Arduino e o computador efectuada por USB atrav s do porto s rie Para que tal aconte a o comando Serial read permite efectuar a leitura de 40 caracteres recebidos pelo porto s rie sendo estes guardados num vector de caracteres cmdc Por sua vez o comando Serial printin permite a escrita de caracteres

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