Cómo ayudan los sensores de presión a los pacientes de asma

Jun 16, 2023

19 abril 2018

11:10

Se sabe que el tratamiento familiar para el asma, un medicamento antiinflamatorio administrado por un inhalador de dosis medida (MDI), es altamente efectivo cuando se administra correctamente. Desafortunadamente, como bien saben los profesionales médicos, la adherencia de los pacientes a las pautas estrictas para el uso de un inhalador para el asma es muy variable.

SmartAir, un fabricante de equipos relacionados con la salud con sede en Irlanda del Norte, ha desarrollado Airbrio, que registra datos asociados con el uso de un inhalador por parte de una persona que sufre de asma y proporciona una "puntuación de cumplimiento" que permite al usuario aprender a mejorar su técnica de inhalación.

La tecnología de gestión respiratoria de Airbrio se basa en un sensor de presión diferencial robusto y preciso suministrado por First Sensor. Este ejemplo de aplicación describe el funcionamiento de Airbrio y los atributos importantes del sensor de presión que ayudaron a SmartAir a implementar con éxito la tecnología.

Inhalación inconsistente e incorrecta de los pacientes

El manual de instrucciones de un MDI describe claramente el proceso adecuado para administrar un medicamento estándar para el asma. La técnica correcta exige una inhalación lenta, constante y profunda durante un período de tiempo determinado para agotar por completo la cámara de entrada del MDI y transportar la dosis completa a los pulmones.

Claramente, un médico o una enfermera no pueden estar al lado del paciente cada vez que se requiere una dosis: el uso de un MDI por parte de los pacientes normalmente no está supervisado. Por lo tanto, si un paciente no logra aprender adecuadamente la técnica de inhalación cuando se le administra un MDI por primera vez, o desarrolla malos hábitos en el uso de un MDI, u olvida uno o más de los requisitos para una inhalación adecuada, hasta la fecha no ha habido ningún método para alertar al usuario. a sus errores. Esto significa que ni el paciente ni su médico sabrán que potencialmente están recibiendo solo una pequeña fracción de cada bocanada de medicamento de un MDI.

Claramente, estos riesgos afectan adversamente el juicio del médico sobre si el medicamento es efectivo o apropiado para el paciente, o sobre la cantidad de la dosis prescrita.

Las fallas comunes en el uso de un MDI incluyen:

Sencillo sistema de luces de advertencia

SmartAir combina tecnología electrónica y de detección con una interfaz de usuario sencilla. Airbrio se puede utilizar con MDI estándar y dispositivos espaciadores líderes en el mercado, y registra datos relacionados con las inhalaciones del paciente.

AIRBRIO se puede utilizar con MDI estándar

A continuación, convierte los datos registrados en una guía al estilo de un "semáforo" para el usuario: al inhalar correctamente, se muestran luces verdes en la unidad Airbrio, directamente en la línea de los ojos del usuario. Las luces cambian a naranja o rojo si la tasa de inhalación cae por debajo de su nivel óptimo. Las luces también muestran una señal de 'Parar' cuando el proceso de administración del fármaco se ha completado correctamente.

Airbrio incluye un enlace inalámbrico Bluetooth a una aplicación de teléfono inteligente que permite al paciente y a su médico realizar un seguimiento conveniente del uso real de MDI del usuario en comparación con la frecuencia prescrita a lo largo del tiempo, así como las puntuaciones de inhalación para cada uso de MDI.

Medición precisa de la presión diferencial

La clave del funcionamiento de Airbrio es la detección precisa del flujo de aire desde el exterior a través de la cámara de entrada hacia las vías respiratorias del paciente.

Para lograr esto, Smartair decidió utilizar un sensor de presión de aire diferencial: al medir la caída de la presión del aire en la cámara de admisión en relación con la atmósfera durante la inhalación a lo largo del tiempo, el sistema puede calcular el volumen de aire inhalado y la velocidad del flujo de aire. . Los algoritmos desarrollados por SmartAir convierten los datos registrados en luces de orientación en tiempo real y la puntuación de cumplimiento en línea.

Para proporcionar la función de detección de presión, SmartAir eligió un módulo de sensor diferencial integrado de la serie LDE de First Sensor. Los módulos de la serie LDE se suministran como un paquete de orificio pasante DIP o como una unidad de montaje en superficie para ensamblar en la placa del usuario. Están completamente calibrados en la fábrica y tienen compensación de temperatura incorporada.

El diseño de Airbrio utiliza una versión con una salida analógica (voltaje variable), pero también está disponible una salida digital a través de una interfaz periférica en serie.

El atractivo de la serie LDE en el diseño de Airbrio fue, en primer lugar, su facilidad de uso: el módulo se suministra con dos puertos listos para conectarse a los tubos del dispositivo host y no requiere componentes electrónicos externos adicionales.

El alto rendimiento del sensor fue la otra razón importante por la que SmartAir lo eligió: combina alta sensibilidad con precisión en un amplio rango dinámico.

Se requerían estos atributos porque el diseño de SmartAir para Airbrio debe ser adecuado para el uso de pacientes de cualquier edad: esto le permite evitar el costo de desarrollar dos modelos separados, uno para adultos y otro para niños.

Pero el diseño único es más difícil de implementar: Airbrio tiene que ser capaz de registrar datos de la caída de presión relativamente grande en la cámara de admisión que se crea cuando un adulto adulto inhala profundamente, y la caída mucho más pequeña generada por las inhalaciones más ligeras de un niño pequeño.

Y las variaciones de presión registradas a lo largo del tiempo, que el procesador Airbrio convierte en un valor para el volumen de aire inhalado, deben mantener una precisión total garantizada de al menos ±5%. Este es un valor a nivel del sistema, por lo que el presupuesto de precisión solo para el sensor necesitaba proporcionar algo de margen para errores y ruido en otras partes del sistema.

La salida analógica del módulo sensor elegido por SmartAir, el LDES250B, mantiene una precisión superior al ±0,75 % en su rango de medición de escala completa de 0 Pa a ±250 Pa (consulte la Figura 2). El efecto de los cambios de temperatura en la precisión está limitado a un máximo de ±1,75 % en un rango de 5 °C a 55 °C.

Airbrio ahora ayuda a mejorar la técnica de inhalación de los usuarios

Airbrio ya está en producción, y su interfaz de usuario de "semáforo" y la aplicación de teléfono inteligente relacionada permiten a los usuarios administrar el uso de su MDI en tiempo real y mantener un registro en línea a lo largo del tiempo para revisión periódica con su médico.

El Dr. Jim Harkin, cofundador y director de tecnología de SmartAir, dijo: 'SmartAir es una empresa nueva, y nuestro éxito depende de llegar al mercado rápidamente con un producto innovador de alta calidad. El módulo First Sensor nos ayudó a lograr este objetivo: no solo fue muy fácil de integrar en el Airbrio, tanto eléctrica como mecánicamente, sino que su excelente precisión nos dio un gran presupuesto de ruido para trabajar con el resto del diseño del sistema, brindándonos gran flexibilidad en la elección y uso de los otros componentes del sistema.'

19 abril 2018

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