Development of a system to measure the impedance of the respiratory system with the forced oscillation technique

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade UnB Gama, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Biomédica, 2018.Tema: A Técnica de Oscilações Forçadas (TOF) foi apresentada na década de 50 por DuBois e seus colaboradores. O objetivo da TOF consistia em avaliar as propriedades mecânicas dos pulmões e do tórax (DUBOIS, et al., 1956). Objetivo geral: Desenvolver um equipamento que utilize um sistema TOF para mensurar a impedância mecânica do sistema respiratório. Material e métodos consistem em hardware e software. O hardware tem como principais componentes o gerador de pressão, sensores de fluxo e pressão e microcontrolador. Eles são dispositivos importantes para o desenvolvimento de um equipamento que utilize técnica de oscilações forçadas, que permita avaliar a impedância mecânica do sistema respiratório. Resultados: A presença da linearidade nos valores de calibração dos sensores de pressão e fluxo demonstrado nos dados e no coeficiente angular das retas evidenciou-se assim, no equipamento desenvolvido nesse estudo que utiliza a TOF. Demonstrou sensibilidade e confiabilidade para a aquisição dos dados em um teste de função pulmonar. Conclusão: Ao final dessa dissertação foi possível alcançar os objetivos. Foi realizado a confecção do equipamento que utiliza a TOF para avaliar a impedância mecânica do sistema respiratório.Topic: The Forced Oscillation Technique (FOT) was presented in the 1950s by DuBois and his collaborators. The aim of FOT was to evaluate the mechanical properties of the lungs and chest (DUBOIS, et al., 1956). Objective: To develop equipment that uses a FOT system to measure the mechanical impedance of the respiratory system. Material and methods: consist of hardware and software. The hardware has as main components the pressure generator, flow and pressure sensors and microcontroller. They are important devices for the development of an equipment that uses a forced oscillation technique to evaluate the mechanical impedance of the respiratory system. Results: The presence of linearity in the calibration values of the pressure and flow sensors demonstrated in the data and in the angular coefficient of the straight lines was evidenced in the equipment developed in this study using FOT. Demonstrated sensitivity and reliability for data acquisition in a pulmonary function test. Conclusion: this dissertation reached the goals proposed. The equipment was designed with FOT technology to evaluate the breathing system’s mechanical impedance assessment