BR102016022098A2

BR102016022098A2 - Dispositivo e processo de telemetria

Info

Publication number: BR102016022098A2
Application number: BR102016022098-0A
Authority: BR
Inventors: Gomes Da Silva Junior Maristone; Paulo De Godoy Valença Luiz; Cesar Barbosa Da Silva Caio; Alves Bezerra Neto Antônio; Phaleante Tiago
Original assignee: Salvus Tecnologia Ltda - Epp
Priority date: 2016-09-24
Filing date: 2016-09-24
Publication date: 2018-04-10

Abstract

dispositivo e processo de telemetria. a presente invenção trata de um dispositivo eletrônico, que, uma vez instalado em uma linha de pressão de gás mensura os dados inerentes ao seu estado. uma vez que os dados são coletados e armazenados o dispositivo envia para um servidor para que sejam processados fornecendo informações sobre consumo, vazamentos, estimativas de término da carga, entre outras.

Description

(54) Título: DISPOSITIVO E PROCESSO DE TELEMETRIA (51) Int. Cl.: G06Q 50/22; G01F 23/18; G01M 3/00; G06Q 50/06; A61B 5/145; (...) (52) CPC: G06F 19/3418,G01F 23/18,G01M 3/00,G06Q 50/06,G06Q 50/22,A61B 5/145 (73) Titular(es): SALVUS TECNOLOGIA LTDA EPP (72) Inventor(es): MARISTONE GOMES DA SILVA JUNIOR; LUIZ PAULO DE GODOY VALENÇA; CAIO CESAR BARBOSA DA SILVA; ANTÔNIO ALVES BEZERRA NETO; TIAGO PHALEANTE (57) Resumo: DISPOSITIVO E PROCESSO DE TELEMETRIA. A presente invenção trata de um dispositivo eletrônico, que, uma vez instalado em uma linha de pressão de gás mensura os dados inerentes ao seu estado. Uma vez que os dados são coletados e armazenados o dispositivo envia para um servidor para que sejam processados fornecendo informações sobre consumo, vazamentos, estimativas de término da carga, entre outras.

Sinalizar status

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DISPOSITIVO E PROCESSO DE TELEMETRIA

RELATÓRIO DESCRITIVO

CAMPO DA INVENÇÃO [001] A presente invenção refere-se a um dispositivo e ao processo de medição remota da pressão, vazão, capacidade volumétrica e localização, permitindo a obtenção da quantidade consumida e estimativa para o término da carga em cilindros de pressão, linhas de pressão e outros volumes de pressão de oxigênio medicinal e outros tipos de gases.

ANTERIORIDADES [002] Dentre as inúmeras doenças que debilitam a capacidade de obter oxigênio naturalmente, podemos destacar o grupo de Doenças Pulmonares Obstrutivas crônicas (DPOC). Segundo os dados da Associação Brasileira de Portadores de DPOC, mais de 210 milhões de pessoas no mundo sofrem com essa doença. No Brasil, estima-se que são sete milhões de portadores, dos quais doze por cento são diagnosticados e recebem o devido tratamento. A associação também indica que até 2020, a DPOC será a terceira enfermidade a causar o maior número de óbito no mundo. Estudos apontam a oxigenoterapia como tratamento mais efetivo para essa patologia.

[003] A oxigenoterapia também pode ser aplicada em paciente que possua baixa de oxigênio no sangue, geralmente acompanhando de alguma das seguintes características: a) dificuldades para realizar sozinho, as atividades de vida cotidiana; b) função pulmonar e trocas gasosas muito alteradas; c) depressão e isolamento social; d) inúmeras internações; e) idade avançada e d) outras doenças crônicas associadas.

[004] Com o aumento dos custos hospitalares, envelhecimento da população, redução dos leitos em hospitais a busca pelo tratamento perto da família tem se tornado uma opção em destaque. A união desses fatores levou um grande

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2/9 crescimento ao setor de Home Care.

[005] Atualmente o processo de distribuição de oxigênio é feito por veículos percorrendo rotas previamente planejadas. Para que essa logística ocorra da melhor forma, um responsável ou o consumidor do oxigênio precisa frequentemente reportar a pressão dos cilindros à outra pessoa responsável pelo planejamento do fornecimento, geralmente por uma ligação convencional usando celular. Esses responsáveis tentam obter com base nessas informações e na prescrição médica, a expectativa de término aproximada da carga, para programarem a logística de reposição mais segura e menos custosa possível para todos os envolvidos.

[006] Uma série de desafios surge nessa logística que levam a casos de atendimento especial ou de urgência, com a falta precoce ou não previamente identificada do oxigênio. Esses eventos podem ocorrer por diversos motivos os quais destacamos: a) diferença entre a informação real obtida visualmente no manômetro e a passada ao responsável pelo planejamento; b) consumo indevido, maior que o prescrito pelo médico; c) presença de vazamento na tubulação, engates ou fluxômetro; d) não fechamento correto do fluxômetro, o deixando entreaberto; e) longo tempo entre uma aferição e outra, geralmente maior ou igual a 24horas. Esses eventos implicam um grande risco a saúde dos pacientes. Provocam um estado de stress e agonia aos familiares e por sua vez geram custosas taxas adicionais, pela empresa prestadora do serviço ter que dispor de uma equipe e vários insumos logísticos para realizar o atendimento fora do horário, no dia e na rota planejada, encarecendo muito o custo.

[007] Outra situação verificada nesse ambiente foi o fato de não existir um processo em tempo real, ou não, para medição, monitoramento, controle, análise da dosagem prescrita, da quantidade consumida, da hora de início e término da dose ou tratamento para mensurar sua eficácia de forma assertiva. No atual estado da técnica é possível apenas regular a dose a ser aplicada, de acordo com a prescrição médica. A ausência de informação sobre a dose realmente aplicada, ou seja, a quantidade de litros de oxigênio ingerida pelo

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3/9 paciente, que só pode ser obtida com o monitoramento, registro, processamento e comparação em tempo real com a saturação de oxigênio no paciente, essa falta leva: a) desperdício de oxigênio e energia pelo fato da aplicação demorar mais tempo que o prescrito; b) ao comprometimento da saúde do paciente, pois a oxigenoterapia e a respiração por ventilação forçada possuem uma posologia que precisa ser seguida, ou interrompida em caso de excesso para garantir a eficácia do tratamento; c) a não evolução do estado da técnica, pelo fato, de não haver um registro global e eficaz em tempo real dos vetores da oxigenoterapia, que construam um histórico onde seja possível analisar a evolução do paciente em decorrência da terapia.

[008] No mesmo ambiente foi verificada a falta de processo, de eficácia e do registro da medição da quantidade de oxigênio recebida e o restante de gás no cilindro na devolução, uma vez em que muitos eventos de trocas de cilindro ainda contêm oxigênio no volume que não foi consumido até o fim, sendo devolvido contendo gás para algumas horas de consumo, no atual estado da técnica não é realizado a medição adequada do consumo para fins de detalhamento, documentação e faturamento.

[009] Outra situação verificada nesse ambiente é a falta de uma adequada exibição das informações obtidas para os usuários. Tendo o paciente como o maior beneficiado, ou não, da boa execução e andamento do tratamento, é de extrema importância que ele acompanhe de forma intuitiva sua evolução. Esse acompanhamento aumenta sua motivação e engajamento para seguir as boas práticas na ingestão do oxigênio.

[010] No Ambiente hospitalar foi identificado à falta de um processo para monitorar e registrar de forma eficaz a quantidade de oxigênio consumida pelo paciente, hora de início e término da dose, para além de mensurar a eficácia do tratamento, realizar a documentação necessária para o faturamento, cobrança correta e justa do insumo realmente consumido.

[011] Algumas soluções encontradas em bases de patentes descrevem o estado atual da técnica revelando soluções incompletas para o problema

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4/9 descrito. Por exemplo, no pedido de patente MU8702746-1 de 04/09/2007 a solução descrita, embora possa monitorar os dados de oximetria e os envie pela Internet para um servidor, não está apta a realizar a coleta dos dados em cilindros de pressão, em linhas de pressão e exibir os detalhamentos necessários.

[012] No pedido número PI0706188-9 de 16/10/2007 o processo descrito utiliza um sensor de temperatura para medir o consumo especifico de botijões de gás, embora tecnicamente viável de monitorar oxigênio essa invenção não soluciona os problemas da técnica anteriormente descrita.

[013] No pedido de patente BR 102013019465-4 de 31/07/2013 é descrito uma solução de gerenciamento, controle e telemetria de dados para equipamentos eletro-médicos que não contempla a monitoração de pressão em volumes ou linha de pressão.

[014] Por fim pode-se perceber que nenhuma das referências anteriores possui a solução requerida para resolver esse conjunto de problemas de forma adequada. Em virtude da lacuna no estado da arte se faz necessário a criação de um novo produto a ser revelado abaixo.

DESCRIÇÃO GERAL [015] A presente invenção descreve um dispositivo e processo que foi desenvolvido para medir, monitorar, controlar, gerenciar, classificar e registrar a partir da telemetria dos dados de Pressão, Vazão, Capacidade e Localização. [016] O DISPOSITIVO E PROCESSO DE TELEMETRIA conforme a Figura 1 e melhor detalhado na Figura 2 é constituído por um controlador lógico com um barramento para interconexão de memória, sensores, interface de comunicação, interface de localização, interface de sinalização, uma fonte de energia e por uma bateria.

[017] Na Figura 1 é possível identificar os elementos gerais e o posicionamento da presente invenção, (01) cilindro de alta pressão, (02) válvula, (03) linha de pressão, (04) redutor de pressão, (05) manômetro, (06) fluxômetro, (07) sensor

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5/9 de pressão, (08) dispositivo, (09) fonte de alimentação.

[018] O DISPOSITIVO E PROCESSO DE TELEMETRIA funciona a partir de um código, firmware, que possui uma identificação única e está armazenado na memória do controlador lógico podendo ser um microcontrolador ou outro circuito integrado com esse fim, o firmware é responsável por controlar a interoperação do dispositivo com a memória, com interface de sensores, com a interface de comunicação, com a interface de localização e com a interface de sinalização, ele pode ser atualizado in loco assim como remotamente.

[019] Na Figura 3 é possível verificar o processo de execução da rotina básica, ele faz a leitura dos dados nos sensores, aplica um filtro de correção e calibração, armazena os dados na memória, envia os dados ao servidor, verifica os parâmetros e sinaliza o status.

[020] O DISPOSITIVO E PROCESSO DE TELEMETRIA é composto por quatro interfaces uma para sensores, uma para comunicação, uma para localização e uma para sinalização, sendo:

[021] A Interface de Sensores permite o dispositivo receber os módulos de sensores, como por exemplo: de temperatura, de umidade, de pressão, de fluxo, de vazão, de oximetria e outros módulos de sensores.

[022] A Interface de Comunicação permite o dispositivo enviar os dados medidos nos sensores diretamente para o servidor, essa interface utiliza módulos que funcionam por meio magnético e por meio elétrico. Esses módulos utilizam tecnologias sem fio como 2G, 3G, 4G, LTE, Wi-fi, Bluetooth e sucedâneos, assim como tecnologias com fio como um módulo Ethernet, USB, RS232, RS485 ou ainda outro meio de acesso à Internet ou em uma Rede Privada.

[023] A Interface de Localização utiliza um módulo GPS para obter o posicionamento geográfico, esse pode ser substituído por outro módulo de localização ou triangulação para obter o posicionamento em que se encontra, ou ainda, em estações fixas dispensar o uso da interface de localização sem causar prejuízo ao funcionamento.

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6/9 [024] A Interface de Sinalização do dispositivo possui led e um buzzer, essa interface possui a capacidade de ser configurada para atender padrões ou customizações de sinalização de operação, de alerta, de carga, de conexão e outras.

[025] O DISPOSITIVO E PROCESSO DE TELEMETRIA possui dois modos de operação, um remoto e outro independente, stand alone. No modo de operação remoto o usuário acessa a plataforma Web que permite visualizar os dados enviados. No modo de operação independente o usuário acessará o dispositivo pela interface de comunicação para poder visualizar os dados.

[026] Em funcionamento, O DISPOSITIVO E PROCESSO DE TELEMETRIA, tem como principais finalidades: a) obter a estimativa final para o término da carga do oxigênio remotamente: b) monitorar, registrar, analisar e alertar remotamente, a evolução da saturação sanguínea do paciente em decorrência do consumo de oxigênio concentrado; c) monitorar, registrar, identificar e alerta remotamente vazamentos e uso indevido de oxigênio; d) monitorar, registar e documentar a quantidade de oxigênio realmente consumida pelo paciente para realização de faturamento.

[027] O DISPOSITIVO E PROCESSO DE TELEMETRIA foi aplicado de diversas formas. Em funcionamento no ambiente de teste 01, o sensor de pressão, capacidade volumétrica e vazão foi introduzido na tubulação de alta pressão, esses dados foram captados e passaram por um tratamento na interface de entrada dos sensores, foram armazenados na memória do dispositivo. Foi aplicada uma rotina de cálculo pelo Microprocessador onde foi obtida a estimativa final para o término da carga do cilindro. Esse processo é realizado a cada alteração na vazão do oxigênio, por exemplo, a estimativa de término para um cilindro de 60 litros a uma vazão de 1L por hora é de 60 horas, havendo uma alteração na vazão para 4 L por hora o sistema automaticamente aplicou uma nova rotina de cálculo estabelecendo uma nova estimativa. Os dados da pressão instantânea, vazão instantânea e estimativa final foram enviados pela interface de comunicação para um servidor web. No servidor

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7/9 web foi estabelecida uma rotina de distribuição onde foi disparado um SMS e email para o responsável pela logística de entrega, nesse caso quando a estimativa final para a carga chegou às 24h o responsável recebeu o aviso para realizar a entrega de um novo cilindro.

[028] Em funcionamento no ambiente de teste 02, O DISPOSITIVO E PROCESSO DE TELEMETRIA foi aplicado com os sensores de pressão, capacidade volumétrica e vazão foram introduzidos na tubulação de alta pressão, um sensor de oximetria foi aplicado na mão do paciente com condições clinico-fisiológicas que permitiam uma correlação direta entre oximetria e consumo de oxigênio, esses dados foram captados e passaram por um tratamento na interface de entrada dos sensores, foram armazenados na memória do dispositivo. Foi aplicada uma rotina de cálculo pelo microprocessador onde foi obtida a estimativa final para o termino da carga do cilindro, mesma rotina aplicada no teste 01. Os dados da pressão instantânea, vazão instantânea, estimativa final e oximetria foram enviados pela interface de comunicação para um servidor web. Nesse servidor foi estabelecida uma rotina de distribuição, mesma aplicada ao teste 01. No servidor web foi registrada a posologia prescrita pelo médico, que juntamente com os dados obtidos pelos sensores de pressão, vazão e oximetria, permitiram o estabelecimento de um processo de auditória e alerta clínico, que funcionou da seguinte forma: a) Identificou a ingestão indevida de oxigênio, fora do horário prescrito, que é permitida somente se o paciente tiver com a saturação baixa; b) registrou no servidor e alertou por sms e email os responsáveis pelo paciente, o uso indevido; c) registou no servidor e alertou por sms e e-mail os responsáveis pelo paciente, quando houve atraso na dose; d) identificou registou e alertou os responsáveis pelo paciente quedas anormais na saturação sanguínea do paciente.

[029] O DISPOSITIVO E PROCESSO DE TELEMETRIA foi aplicado a um ambiente diferente e com algumas variações de sensores no teste 03, um sensor de pressão, capacidade volumétrica e vazão foi introduzido na

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8/9 tubulação de alta pressão, entre um botijão de gás de cozinha e o fogão. No lugar do sensor de oximetria foi aplicado um sensor para detecção da presença de gás butano ou GLP no ar do ambiente. Os dados foram captados e passaram por um tratamento na interface de entrada dos sensores, foram armazenados na memória do dispositivo. Foi aplicada uma rotina de cálculo pelo Microprocessador onde foi obtida a estimativa final para o termino da carga botijão, mesma rotina aplicada no teste 01. Os dados da pressão instantânea, vazão instantânea, estimativa final e presença de gás no ar foram enviados pela interface de comunicação para um servidor web. Nesse servidor foi estabelecida uma rotina de distribuição, que alertou por sms e e-mail os usuários quando faltaram duas horas para o término da carga. No servidor foram estabelecidas outras rotinas, uma de segurança e uma financeira, com destaque para a identificação e registro no servidor da presença de gás butano, quando a boca do fogão ficou aberta por 18 segundos, imediatamente foi disparado um alerta por sms e e-mail para os responsáveis.

[030] Em todos os ambientes de teste também funcionaram as seguintes rotinas complementares ao processo: a) a localização foi captada pela interface de georeferenciamento, armazenada na memória e depois enviada pela interface de comunicação para um servidor; b) todos os dados ficaram armazenados no servidor, permitindo a consulta futura ou a emissão de relatórios para análise; c) vazão menor que 1 L por hora, foi identifica, registrada como vazamento, sendo imediatamente disparado um sms e e-mail para avisar o responsável pelo equipamento; d) foi registrada a hora de início e termino do consumo, a quantidade consumida no período e gerada uma estimativa do custo da dosagem.

[031] No ambiente de teste 02, foi simulada uma queda de energia, retirando a tomada da fonte de alimentação de eletricidade. A bateria manteve o conjunto das funções do dispositivo e do processo em funcionamento por um tempo superior a dezesseis horas. O processamento de todas as rotinas, funções que correspondem ao processo, pode ocorrer no dispositivo in loco, no servidor web

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9/9 ou de forma mista.

MODALIDADES PREFERIDAS [032] 1. Uma primeira apiicação da presente invenção para setor globa I de saúde, é entregar a estimativa final para o término da carga dos cilindros de oxigênio medicinal, identificar vazamentos e propiciar um faturamento assertivo e justo. Esta invenção possibilita um alto desempenho, segurança e aceleração dos processos inerentes. Simplifica a gestão das informações, a gestão da logística, a gestão financeira do consumo de Oxigênio e outros gases, uma vez que os parâmetros que são referências de tomada decisão estão disponibilizados em tempo real para os usuários.

[033] 2. Uma segunda apiicação da presente invençãOi é a da quantidade de oxigênio realmente ingerida pelo paciente, realizando o monitoramento, registro e análise da vazão e da saturação sanguínea. Esses dados são aferidos e processados em tempo real possibilitando uma grande segurança e qualidade das informações calculadas. Ainda realiza o monitoramento preventivo e automático da saturação sanguínea do paciente, alertando preventivamente os responsáveis em caso de anormalidade.

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Claims

REIVINDICAÇÕES

1. DISPOSITIVO E PROCESSO DE TELEMETRIA, caracterizada por um microcontrolador responsável por processar os dados das interfaces, por um firmware para controlar as funcionalidades do microcontrolador, por uma memória eletrônica responsável por armazenar os dados adquiridos, por uma bateria para suprir energia em caso de falta da fonte, por uma interface de entrada dos sensores para tratamento dos dados, por ter um ou mais sensores de pressão, vazão e capacidade volumétrica, por uma interface de comunicação responsável por enviar os dados ao servidor, por uma interface de localização para georreferenciamento, por uma interface de sinalização para informar o modo de operação e onde o conjunto dos dados aferidos é processado produzindo a estimativa final para o término do volume atual, identificando o consumo instantâneo, consumo total por período e vazamentos.
2. DISPOSITIVO E PROCESSO DE TELEMETRIA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por realizar o processamento in loco o qual estabelece rotinas de análise, alertas e histórico.
3. DISPOSITIVO E PROCESSO DE TELEMETRIA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por ter capacidade de ser aplicado a outros gases além do oxigênio e por funcionar para baixas pressões assim como para altas pressões ou para sensores de ampla largura de pressão.
4. DISPOSITIVO E PROCESSO DE TELEMETRIA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por poder funcionar remotamente e incluir um sistema para tal, com uma interface para visualização, gerenciamento dos dados e comandos.
5. DISPOSITIVO E PROCESSO DE TELEMETRIA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela capacidade de mensurar o consumo total do gás, assim como o início e o término do consumo, podendo integrar esses dados a outras interfaces de comunicação, outros sistemas ou processos.

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6. DISPOSITIVO E PROCESSO DE TELEMETRIA, caracterizada por um microcontrolador responsável por processar os dados das interfaces, por um firmware para controlar as funcionalidades do microcontrolador, por uma memória eletrônica responsável por armazenar os dados adquiridos, por uma bateria para suprir energia em caso de falta da fonte, por uma interface de entrada dos sensores para tratamento dos dados, por ter um ou mais sensores de pressão, vazão e capacidade volumétrica, por uma interface de comunicação responsável por enviar os dados ao servidor, por ter um ou mais sensores de oximetria, por uma interface de localização para georreferenciamento e por uma interface de sinalização para informar o modo de operação e que produz, a partir dos dados, a estimativa final para o término do volume atual, identificado o consumo instantâneo, consumo total por período, identificando a evolução da oximetria em relação ao consumo de oxigênio e vazamentos.
7. DISPOSITIVO E PROCESSO DE TELEMETRIA, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por registrar, exibir, analisar a dosagem prescrita, a quantidade consumida e a comparação com a saturação de oxigênio no paciente.
8. DISPOSITIVO E PROCESSO DE TELEMETRIA, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pela capacidade de identificar a quantidade de gás enviada para cada paciente, realizando a aferição e interseção dos dados de consumo instantâneo e evolução da oximetria em tempo real.

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DESENHOS _/