VirtuaLung – Modeling and Simulation of Lung Mechanics and Ventilation

Nas suas diversas vertentes, a Engenharia Biomédica representa uma interface entre a engenharia e a medicina, sendo que a aplicação de robótica, eletrónica e informática é muito usual. A modelação e simulação biomédica representa uma componente muito importante desta vasta área e pretende substituir ou amplificar experiências médicas reais em experiências controladas que possam replicar aspetos substanciais do mundo real de uma forma interativa.

 

O VirtuaLung é um exemplo de um projeto desta componente da Engenharia Biomédica e pretende ser um sistema simples, barato e fidedigno para a simulação da mecânica pulmonar e da ventilação, usando modelos fisiológicos.

Neste sentido, o modelo desenvolvido foi implementado em MATLAB e manipulado através de componentes eletrónicos (botões e potenciómetro) ligados a um Arduino UNO. A interface entre o MATLAB e Arduino foi realizada recorrendo add-on pré-existente.

Em suma, após a ativação do sistema, definem-se as variáveis de entrada (por exemplo, a Capacidade Funcional Residual), selecionando-as com os botões e manipulando-as recorrendo ao potenciómetro. Posteriormente, o sinal analógico resultante da manipulação do potenciómetro é convertido num sinal característico do modelo, através de um mapeamento simples. Em seguida, inicia-se o modelo, que irá utilizar o sinal mapeado anteriormente como uma das variáveis de entrada. Em simultâneo, estas variáveis podem ser continuamente manipuladas em tempo-real, recorrendo, novamente, à utilização do potenciómetro. Assim, é possível verificar a influência de diversas variáveis pulmonares no modelo da mecânica pulmonar e, nesse sentido, analisar o efeito de diferentes patologias num sistema simulado.

As principais saídas do sistema consistem na Pressão Intratorácica, Fluxo e Volumes alveolares. Podem ser analisadas diversas patologias recorrendo a este sistema, nomeadamente: pneumotórax, asma e efeitos do tabagismo. Recorrendo a um comando de controlo remoto de infravermelhos é possível manipular o sistema à distância, evitando a utilização de botões e potenciómetro.

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Review Pololu 3pi Robot

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O Pololu 3pi robot é uma plataforma móvel completa de grande performance e com com dois motores simples acoplados às suas rodas. Possui cinco sensores reflexivos, um LCD 8×2, um buzzer e 3 botões de pressão, todos conectados a um micro-controlador ATmega328. É capaz de atingir velocidades até 0,9m/s, sendo este um bom primeiro robot para quem esta a começar na área da robótica.

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Robótica 2016

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O Festival Nacional de Robótica 2016 será realizado em Bragança, de 4 a 8 de maio de 2016, promovido pelo Instituto Politécnico de Bragança e pela Sociedade Portuguesa de Robótica.

A BoxElectrónica tem o prazer de anunciar que irá estar presente neste festival, tal como aconteceu no Robótica 2015, em Vila Real, onde colaboradores da nossa empresa fizeram parte da própria organização do evento.

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