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ORCID:  http://orcid.org/0009-0002-5389-5250
Document type: Trabalho de Conclusão de Curso
Access type: Acesso Aberto
Title: Desenvolvimento e avaliação de um protótipo de laringoscópio instrumentado para aprimoramento da intubação orotraqueal
Alternate title (s): Development and evaluation of an instrumented laryngoscope prototype for the improvement of orotracheal intubation
Author: Andrade, Isabela Gonçalves de
First Advisor: Milagre, Selma Terezinha
First member of the Committee: Silva, Gabriella Lelis
Second member of the Committee: Mendes, Luanne Cardoso
Summary: A intubação orotraqueal é um procedimento médico essencial para garantir uma via aérea segura, mas a avaliação da competência durante o treinamento muitas vezes carece de métricas objetivas, o que pode levar a complicações e prolongar a curva de aprendizado. Este trabalho apresenta o desenvolvimento e a avaliação de um protótipo experimental que integra um sensor de força strain gauge e uma unidade de medição inercial a um laringoscópio, com o objetivo de fornecer parâmetros biomecânicos para o treinamento da intubação orotraqueal. A metodologia envolveu a integração de um strain gauge ao gancho do laringoscópio para medição de força e de um sensor inercial posicionado no dorso da mão do operador para capturar dados de movimento, como aceleração e velocidade angular. Os sistemas, controlados por dois microcontroladores diferentes, transmitem os dados simultaneamente para um computador via comunicação serial e Wi-Fi. A validação do sistema de força foi realizada por meio de testes com massas conhecidas, resultando em um modelo de regressão linear com alta correlação (R² = 0,9828), enquanto a análise do sensor inercial demonstrou a capacidade de identificar padrões para movimentos específicos do punho, como flexão/extensão, adução/abdução e pronação/supinação. Os resultados indicam a viabilidade técnica do protótipo como uma ferramenta didática para fornecer feedback quantitativo em treinamentos baseados em simulação, contribuindo para o aprimoramento da técnica de intubação orotraqueal.
Abstract: Orotracheal intubation is an essential medical procedure to ensure a secure airway, but proficiency assessment during training often lacks objective metrics, which can lead to complications and a prolonged learning curve. This study presents the development and evaluation of an experimental prototype that integrates a strain gauge force sensor and an inertial measurement unit with a laryngoscope, aiming to provide biomechanical parameters for orotracheal intubation training. The methodology involved integrating a strain gauge into the laryngoscope hook for force measurement and an inertial sensor positioned on the back of the operator's hand to capture movement data, such as acceleration and angular velocity. The systems, controlled by two different microcontrollers, transmit data simultaneously to a computer via serial communication and Wi-Fi. The force system was validated through tests with known masses, resulting in a linear regression model with high correlation (R2 = 0,9828), while analysis of the inertial sensor demonstrated the ability to identify patterns for specific wrist movements, such as flexion/extension, adduction/abduction, and pronation/supination. The results indicate the technical feasibility of the prototype as a teaching tool to provide quantitative feedback in simulation-based training, contributing to the improvement of the orotracheal intubation technique.
Keywords: Laringoscópio
Laryngoscope
Strain gauge
Sensor inercial
Inertial sensor
Intubação orotraqueal
Orotracheal intubation
Instrumentação biomédica
Biomedical instrumentation
Area (s) of CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA BIOMEDICA
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Quote: ANDRADE, Isabela Gonçalves de. Desenvolvimento e avaliação de um protótipo de laringoscópio instrumentado para aprimoramento da intubação orotraqueal. 2025. 55 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Biomédica) – Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2025.
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/47085
Date of defense: 18-Sep-2025
Appears in Collections:TCC - Engenharia Biomédica

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