Implementação de um sistema embarcado aplicado ao controle de pressão arterial

Hypertension is a dangerous disease that can cause serious harm to a patient health. In some situations the necessity to control this pressure is even greater, as in surgical procedures and post-surgical patients. To decrease the chances of a complication, it is necessary to reduce blood pressure as soon as possible. Continuous infusion of vasodilators drugs, such as sodium nitroprusside (SNP), rapidly decreased blood pressure in most patients, avoiding major problems. Maintaining the desired blood pressure requires constant monitoring of arterial blood pressure and frequently adjusting the drug infusion rate. Manual control of arterial blood pressure by clinical personnel is very demanding, time consuming and, as a result, sometimes of poor quality. Thus, the aim of this work is the design and implementation of a database of tuned controllers based on patients models, in order to find a suitable PID to be embedded in a Programmable Integrated Circuit (PIC), which has a smaller cost, smaller size and lower power consumption. For best results in controlling the blood pressure and choosing the adequate controller, tuning algorithms, system identification techniques and Smith predictor are used. This work also introduces a monitoring system to assist in detecting anomalies and optimize the process of patient care.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior

A hipertensão arterial é uma doença perigosa que pode causar danos graves a saúde do paciente. Em algumas situações a necessidade de controlar essa pressão é ainda maior, como em procedimentos cirúrgicos e em pacientes pós-cirurgicos em que para diminuir as chances de uma complicação, é necessário reduzir a pressão arterial o mais rápido possível. A infusão contínua de drogas vasodilatadoras, como o nitroprussiato de sódio (NPS), reduz rapidamente a pressão arterial na maioria dos pacientes, evitando problemas maiores. Manter a pressão arterial pretendida exige um monitoramento constante e um ajuste frequente na taxa de infusão da droga. O controle manual desse procedimento feito por um profissional é muito desgastante, demorado e, como resultado, muitas vezes de má qualidade. Desta forma, o objetivo desse trabalho é o projeto e implementação de um banco de controladores sintonizados e baseados em modelos de pacientes, visando encontrar o PID adequado para ser embarcado em uma placa de circuito integrado programável (PIC), uma vez que um PIC possui um custo reduzido, tamanho menor e consumo menor de energia. Para obter melhores resultados no controle da pressão arterial e escolha do controlador mais adequado são utilizados algoritmos de sintonia, técnicas de identificação de sistemas e preditor de Smith. O presente trabalho também apresenta um sistema de monitoramento que auxilia na detecção de anomalias e agiliza o processo de atendimento ao paciente.