Sistema para a amostragem seletiva e controlada do ar expirado [NI-TECH-2020-33]

Sistema e método para a amostragem seletiva do ar expirado em que o utilizador expira para um dispositivo de amostragem portátil e o fluxo é calculado através da temperatura do ar, obtido pelo sensor. É, ainda, possível correlacionar o fluxo de ar com a variação de temperatura do ar expirado.

Sobre a tecnologia

O sinal obtido pelo sensor de temperatura permite a deteção dos ciclos de respiração do utilizador e o cálculo contínuo de tempo médio de expiração. A imposição de um ritmo de respiração (dependente da idade e género do utilizador), disposta na interface gráfica, permite a sincronização do ciclo de respiração com um ciclo matematicamente modelado implementado no algoritmo. A sincronização de ciclos de respiração alimenta, assim, o processo de machine learning relacionado com o cálculo do tempo médio de expiração, assegurando uma predição precisa dos instantes para a amostragem da respiração de acordo com a origem respiratória desejada.

Benefícios

A deteção e monitorização da temperatura do ar expirado conseguidos com a invenção resolve os problemas associados à capnografia, i.e., a medição da concentração e pressão de CO₂, almejando uma clara identificação dos segmentos de expiração. Como tal, a invenção evita padecer dos problemas causados pela variação da composição e concentração de uma amostra fluxo de respiração, a influência da velocidade do fluxo de respiração na composição da mistura entre ar alveolar e vazio e a variação da profundidade e frequência da respiração.

Demais a mais, a imposição de um ritmo de respiração e o algoritmo de machine learning, que melhora a sincronização do ciclo matematicamente modelado com o real, permite uma maior precisão na seleção da porção de respiração a ser sujeita a análise, bem como aumentar a reprodutibilidade e repetibilidade das amostras de respiração desejadas.

A invenção também permite ultrapassar os problemas associados com os custos do equipamento e a contaminação exógena, o uso de pessoal especializado, falta de portabilidade, baixa velocidade da amostragem e variabilidade de acordo com as variáveis (e.g. idade, género, estado de saúde, etc.).

Estágio de desenvolvimento

TRL 6 – Protótipo desenvolvido e testado sob certas condições.

Propriedade Intelectual

Pedido de patente submetido (WO2018047058).

NOVA Inventors

Valentina Vassilenko

Paulo Henrique da Costa Santos