CALIBRAÇÃO GRAVIMÉTRICA DE INSTRUMENTOS DOSEADORES DE LÍQUIDOS UTILIZADOS EM AMBIENTE CLÍNICO

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1 CALIBRAÇÃO GRAVIMÉTRICA DE INSTRUMENTOS DOSEADORES DE LÍQUIDOS UTILIZADOS EM AMBIENTE CLÍNICO Elsa Batista, Luis Sousa 2, Luis Ribeiro, Nelson Almeida, Eduarda Filipe, Rui F. Martins 2 Instituto Português da Qualidade, 2 Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade Nova de Lisboa, UNIDEMI RESUMO Existem vários tipos de instrumentos doseadores de líquidos utilizados na administração de fármacos, com diferentes capacidades, de acordo com o fim a que se destinam e o tipo de terapêutica aplicada. De forma a se assegurar rastreabilidade dos equipamentos de medição de microcaudal, é necessário recorrer a métodos de e padrões adequados. O Laboratório de Volume (LVO do Instituto Português da Qualidade (IPQ, em parceria com o Departamento de Engenharia Mecânica e Industrial (DEMI da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa (FCT/UNL, desenvolveram a metodologia de gravimétrica associada à determinação do caudal de diferentes sistemas doseadores utilizados em ambiente clinico. Neste trabalho, são descritos em detalhe o método e procedimento utilizados na determinação gravimétrica de caudal, assim como os resultados obtidos na dos instrumentos doseadores, nomeadamente: uma seringa perfusora e uma bomba peristáltica, para diferentes caudais préestabelecidos, incluindo a determinação das incertezas associadas.. Introdução Os instrumentos doseadores de líquidos são utilizados em ambiente clínico para nutrição e hidratação dos pacientes, podendo também ter funções terapêuticas, nomeadamente a administração de fármacos, os mais utilizados em ambiente hospitalar são as bombas peristálticas e seringas perfusoras. De forma a determinar o erro e a incerteza associado a cada instrumento, (tanto em caudal como em volume, é necessário efetuar a sua através de procedimentos adequados. Existem vários métodos para fazer a de bombas peristálticas e seringas perfusoras, tais como a utilização de um caudalimetro ou analisador de equipamentos de perfusão in situ e o método gravimétrico utilizado em laboratório [], método primário, que consiste na determinação da quantidade de fluido recolhido numa balança por unidade de tempo [2]. O LVO em colaboração com o DEMI desenvolveu uma metodologia de gravimétrica na qual se utiliza um gerador de fluxo ou instrumento a calibrar, um dispositivo coletor (balança e um sistema de aquisição de dados (Labview, que permite determinar o caudal dos instrumentos doseadores, com incertezas entre 0,5 e. (Figura O procedimento estabelecido tem em conta todas as condicionantes associadas à implementação do sistema experimental, nomeadamente, os cuidados relativos com o tipo e temperatura do líquido utilizado, a necessidade de realização de purgas de forma a retirar qualquer ar do sistema, o posicionamento da extremidade do tubo/cateter abaixo da superfície do fluido no recipiente de recolha, dentro da balança, bem como o registo em contínuo das condições ambientais (figura. O controlo e a recolha de dados da balança é automaticamente realizado pela aplicação informática desenvolvida, assim como a determinação do caudal, através do modelo matemático estabelecido (: = +!"# (

2 Figura Equipamento utilizado na de uma seringa perfusora No cálculo da incerteza da de cada instrumento, utilizouse a metodologia descrita no GUM [3]. O modelo de cálculo associado foi baseado na equação (. Os componentes de incerteza e respetiva avaliação são apresentados na Tabela. Tabela Componentes de relativamente ao cálculo do caudal Fonte de padrão avaliação tipo Processo de Avaliação Distribuição Massa final 34 5 B Massa inicial 34 6 B Massa volúmica da água 37 8 Valor literatura Massa volúmica do ar 37 9 Valor literatura Massa volúmica dos 37 pesos : Temperatura 3; Coeficiente de expansão térmica 3< Valor literatura Evaporação 3= >?@A Desvio padrão da média A Retangular Tempo final 3B 5 Estimativa ( µs Tempo inicial 3B 6 Estimativa ( µs Impulsão 3=C 6DA Repetibilidade 3EFG Desvio padrão da média A A incerteza combinada é assim determinada através de (2: = ( + & + * + * + +, !"# +,!"# +, 2 + +/! 0 (2 A incerteza expandida será determinada através da equação 3, para k = 2, para um intervalo de confiança de 95. U = k u(q (3

3 2. Resultados Foram realizados ensaios a 0,6 ml/h, 2 ml/h e 6 ml/h, tendo sido efetuados 3 ensaios para cada caudal em dias diferentes. Foi determinada a média e a incerteza da média de acordo com o GUM [3], utilizando a variância agrupada. Os resultados obtidos para uma seringa perfusora foram os seguintes, Tabela 2, figura 2: nominal Volume da seringa (ml 0, Tabela 2 Calibração de uma seringa perfusora determinado expandida expandida ( Erro ( 0,596 0,008,3 0,74 0,603 0,005 0,9 0,5 0,60 0,007,2 0,24,988 0,008 0,38 0,24,997 0,00 0,48 0,22,993 0,007 0,34 0,02 6,004 0,03 0,2 0,06 6,005 0,008 0,3 0,04 6,04 0,00 0,7 0,0 Média da média 0,600 0,006,993 0,008 6,008 0,00,5 Determinação do erro da seringa perfusora Erro( 0,5 0 0,5, Figura 2 Determinação do erro da seringa perfusora Os resultados obtidos para uma bomba peristáltica foram os seguintes, que constam na Tabela 3, figura 3:

4 nominal Tabela 3 Calibração de uma bomba peristáltica determinado Expandida Expandida ( Erro ( Média da média 0, ,60 0,076 2,56 0,25 0,60 0,073 2,20 0,22 0,605 0,074 2,37 0,47 2,00 0,4 7,07 0,6 2,02 0,2 6,0 0,43 2,00 0,0 5, 0,27 6,05 0,26 4,3 0,42 6,03 0,25 4,4 0,04 6,0 0,25 4,20 0,38 60,20 0,27 0,44 0,20 60,34 0,37 0,6 0,04 60,4 0,40 0,66 0,6 0,602 0,074 2,007 0,2 6,03 0,25 60,3 0,34 5,00 0,00 Determinação do erro da bomba peristáltica Erro ( 5,00 0,00 5,00 0,00 5, Figura 3 Determinação do erro da bomba peristáltica Figura 4 Visualização dos resultados obtidos para 2 ml/h para a bomba peristáltica

5 3. Conclusões Para a seringa perfusora e de acordo com Tabela verificase que os resultados obtidos nos 3 ensaios consecutivos e em cada caudal são concordantes entre si tendo em consideração as incertezas determinadas para cada ensaio. O erro obtido em todos os caudais efetuados é inferior ao indicado pelo fabricante, 2. As incertezas obtidas aumentam com a diminuição do caudal devido a uma maior interferência de fatores externos ao sistema, tal como a temperatura ambiente, e devido à influência das bolhas de ar no tubo que não foram totalmente eliminadas durante a preparação da água. Os valores obtidos encontramse dentro do critério esperado, /3 do EMA. Para a bomba peristáltica e de acordo com tabela 2 também se verifica que os resultados obtidos nos 3 ensaios consecutivos e em cada caudal são concordantes entre si. O erro obtido em todos os caudais efetuados é também inferior ao indicado pelo fabricante, 5. No entanto as incertezas para os caudais mais baixos são muito superiores ao esperado devido à repetibilidade dos resultados obtidos. Durante os ensaios verificouse que o líquido não fluía de forma contínua mas por patamares, Figura 2. Este facto está diretamente relacionado com o princípio de funcionamento da bomba peristáltica, e devese a uma aspiração de volume de líquido por parte do instrumento, quando ocorre a passagem da última haste pneumática para a primeira. Com o aumento do caudal para 60 ml/h, o sistema estabilizou e as incertezas já se encontram dentro do critério esperado. 4. Terminologia Em português, o termo infusão (de infundir referese a uma solução (extrativa obtida por extracção de material (normalmente vegetal com água fervente (está prevista a utilização de outros solventes além da água. Em concreto a palavra infusão ou infusora quando aplicada a equipamento destinado a administrar soluções em débito contínuo como bombas ou seringas, passou a ser usada regularmente e em substituição das menos perfusão ou perfusora, tanto em textos e manuais de diversos fabricantes no entanto o termo correto é perfusão (de perfundir. REFERÊNCIAS [] IEC (998. Medical electrical equipment Part 224: Particular requirements for the safety of infusion pumps and controllers, Suíça, 998 [2] E. Batista, J. Gala, L. Ribeiro, N. Almeida, E. Filipe, R. Martins, Desenvolvimento de um padrão de microcaudal de fluidos, Revista Medições e Ensaios, nº 7, janeiro 204 [3] JCGM 2008, Evaluation of measurement data Guide to expression of uncertainty in measurement, ª ed., 2008.