Automação de ensaios térmicos em incubadoras neonatais

Abstract

Este trabalho desenvolve um sistema de automação para ensaios térmicos em incubadoras neonatais conforme a NBR IEC 60601-2-19. O sistema NeonateCare adapta o protótipo ThermoCouple, originalmente projetado para eletrodomésticos, ao contexto hospitalar brasileiro. A pesquisa justifica-se pelo custo elevado das soluções comerciais importadas e pela necessidade de padronização dos procedimentos de validação. O objetivo consiste em criar um equipamento stand-alone com protocolos automatizados, interface gráfica integrada e geração automática de relatórios técnicos. A metodologia contempla migração para Raspberry Pi 4B, reescrita do software em Python, implementação dos quatro protocolos normativos, desenvolvimento de interface com Tkinter e calibração metrológica com padrão rastreável. O sistema integra cinco termopares tipo K conectados ao conversor MAX6675 através de multiplexador, sensor para monitoramento ambiental e circuito de alimentação regulado. A validação ocorre em incubadora neonatal mediante parceria com empresa especializada. Os resultados demonstram custo significativamente inferior às soluções comerciais. A calibração com padrão rastreável apresenta ajuste linear de alta qualidade e incerteza dentro do requisito normativo. O ensaio de validação atende integralmente aos critérios da norma, com identificação automática da estabilização térmica e classificação correta do equipamento. O sistema apresenta viabilidade técnica e econômica para aplicação em rotinas de manutenção hospitalar, com conformidade normativa integral quando utiliza padrão rastreável ao INMETRO ou RBC.

This work develops an automation system for thermal tests in neonatal incubators according to NBR IEC 60601-2-19. The NeonateCare system adapts the ThermoCouple prototype, originally designed for household appliances, to the Brazilian hospital context. The research justifies itself by the high cost of imported commercial solutions and by the need for standardization of validation procedures. The objective consists in creating a stand-alone equipment with automated protocols, integrated graphical interface and automatic generation of technical reports. The methodology contemplates migration to Raspberry Pi 4B, software rewriting in Python, implementation of the four normative protocols, interface development with Tkinter and metrological calibration with traceable standard. The system integrates five type K thermocouples connected to the MAX6675 converter through a multiplexer, sensor for environmental monitoring and regulated power supply circuit. The validation occurs in a neonatal incubator through partnership with a specialized company. The results demonstrate significantly lower cost than commercial solutions. The calibration with traceable standard presents high quality linear adjustment and uncertainty within the normative requirement. The validation test fully meets the standard criteria, with automatic identification of thermal stabilization and correct equipment classification. The system presents technical and economic feasibility for application in hospital maintenance routines, with full normative compliance when using traceable standard to INMETRO or RBC.