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Tipo de Documento: Dissertação
Título: Insulina inalável: desenvolvimento de dispositivo tecnológico
Autor(es): Matos, Igor Leonardo Santos
Data do documento: 2024
Orientador: Borges, Lysandro Pinto
Resumo: Introdução: A diabetes é uma doença crônica com impacto crescente na saúde pública global, projetando-se que até 2045, 783 milhões de pessoas estejam convivendo com a condição. O controle eficaz da glicemia é essencial para prevenir complicações, mas a adesão ao tratamento enfrenta desafios, principalmente em pacientes que usam insulina injetável, que é frequentemente associada a desconfortos e percepções negativas pelos pacientes. Nesse contexto, a insulina inalada se apresenta como uma alternativa menos invasiva e prática. Embora dispositivos como Exubera® e Afrezza® tenham inovado nesse campo, eles ainda enfrentam limitações de aceitação e efeitos adversos, como tosse e irritação na garganta, possivelmente devido à falta de otimização dos inaladores. Objetivo: Desenvolver um inalador de pó seco (Dry Powder Inhaler - DPI) otimizado para a administração eficaz e uniforme de insulina em pacientes com diabetes. Métodos: Realizou-se uma revisão da literatura sobre os DPI para identificar avanços e limitações. O efeito Venturi foi aplicado ao design para acelerar o fluxo de ar em um canal estreito, promovendo a atomização eficaz da insulina em pó e facilitando sua absorção. A modelagem foi realizada no programa de computador Fusion 360®, que foi possível criar um protótipo em 3D visualizando os detalhes dos mecanismos estruturais. Criação e desenvolvimento do dispositivo: O dispositivo foi projetado, buscando inclusive atender pacientes com dificuldades respiratórias e motoras. As dimensões do canal e a velocidade do fluxo foram ajustadas para atingir uma taxa de 64 Litros/hora, garantindo uma dispersão eficaz de partículas de 2 a 5 micrômetros. Componentes-chave incluem um bocal de sucção ampliado e uma haste de Venturi ajustada, que facilita a administração. Resultados e discussão: O inalador foi projetado para otimizar a administração de insulina inalável, garantir uniforme dispersão de partículas entre 2 e 5 micrômetros, com boa ergonomia, média resistência intrínseca e custo reduzido. O dispositivo oferece vantagens técnicas e comerciais, incluindo melhor dispersão, redução de irritações no trato respiratório, além de ser protegido por patente de modelo de utilidade. Conclusão: A diabetes representa um desafio oneroso para os sistemas de saúde e aos pacientes. Dispositivos de insulina inalável têm o potencial de melhorar a adesão ao tratamento apesar dos existentes terem falhas. Sendo assim, foi desenvolvida a modelagem tridimensional de um inalador, um dispositivo inalável otimizado para o uso com insulina a partir do efeito Venturi que posteriormente foi submetido à patente de modelo de utilidade no INPI.
Abstract: Introduction: Diabetes is a chronic disease with a growing impact on global public health, with projections indicating that by 2045, 783 million people will be living with the condition. Effective glycemic control is essential to prevent complications, but treatment adherence faces challenges, especially among patients using injectable insulin, which is often associated with discomfort and negative perceptions. In this context, inhaled insulin emerges as a less invasive and more practical alternative. Although devices like Exubera® and Afrezza® have pioneered this field, they still face limitations in acceptance and adverse effects, such as coughing and throat irritation, possibly due to suboptimal inhaler designs. Objective: To develop an optimized dry powder inhaler (DPI) for the effective and uniform administration of insulin to diabetic patients. Methods: A literature review on DPIs was conducted to identify advancements and limitations. The Venturi effect was applied to the design to accelerate airflow through a narrow channel, promoting effective insulin powder atomization and facilitating absorption. The modeling was performed using Fusion 360® software, enabling the creation of a 3D prototype and visualization of structural mechanism details. Device development: The device was designed to accommodate patients with respiratory and motor difficulties. The dimensions of the channel and airflow velocity were adjusted to achieve a rate of 64 liters/hour, ensuring efficient dispersion of particles ranging from 2 to 5 micrometers. Key components include an enlarged suction mouthpiece and an adjustable Venturi shaft to facilitate administration. Results and Discussion: The inhaler was designed to optimize the administration of inhalable insulin, ensuring uniform particle dispersion between 2 and 5 micrometers, with good ergonomics, medium intrinsic resistance, and reduced costs. The device offers technical and commercial advantages, including improved dispersion, reduced respiratory tract irritation, and protection through a utility model patent. Conclusion: Diabetes represents a costly challenge for healthcare systems and patients. Inhalable insulin devices have the potential to improve treatment adherence, despite existing shortcomings. Thus, a 3D model of an optimized inhaler for insulin use was developed based on the Venturi effect and subsequently submitted for a utility model patent at the INPI.
Palavras-chave: Diabetes mellitus
Insulina inalável
Dispositivo inalador
Inalador de pó seco
Venturi
Diabetes mellitus
Inhalable insulin
Inhaler device
Dry powder inhaler
Venturi
Idioma: por
Sigla da Instituição: Universidade Federal de Sergipe
Programa de Pós-graduação: Pós-Graduação Profissional em Gestão e Inovação Tecnológica em Saúde
Citação: MATOS, Igor Leonardo Santos. Insulina inalável: desenvolvimento de dispositivo tecnológico. 2024. 51f. Dissertação (Mestrado em Gestão e Inovação Tecnológica em Saúde) - Universidade Federal de Sergipe, Aracaju, 2024.
URI: https://ri.ufs.br/jspui/handle/riufs/22479
Aparece nas coleções:Mestrado Profissional em Gestão e Inovação Tecnológica em Saúde

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