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Material de Estudo Nº 67: Engenharia Biomédica - Integrando Tecnologia e Saúde Introdução: Este material explora conceitos da engenharia biomédica, desafiando a aplicação prática do conhecimento em cenários complexos de desenvolvimento, projeto e manutenção de equipamentos médicos, próteses, órgãos artificiais e sistemas de telemedicina, integrando tecnologia e saúde para melhorar a qualidade de vida dos pacientes. 1. Um engenheiro biomédico está projetando um sistema de monitoramento cardíaco para pacientes em unidades de terapia intensiva (UTI). Qual o principal tipo de sensor que ele deve considerar para monitorar a frequência cardíaca e o ritmo cardíaco dos pacientes em tempo real? a) Sensor de ultrassom. b) Sensor de eletrocardiograma (ECG). c) Sensor de pressão arterial. d) Sensor de temperatura corporal. e) Sensor de oximetria de pulso. Resposta: b) Sensor de eletrocardiograma (ECG). Justificativa: O ECG é o padrão ouro para monitorar a atividade elétrica do coração, permitindo a detecção de arritmias e outras alterações cardíacas. 2. Em um projeto de desenvolvimento de uma prótese de membro superior, um engenheiro está analisando a interface entre a prótese e o sistema nervoso do paciente. Qual o principal tipo de técnica que ele deve considerar para permitir o controle intuitivo da prótese pelo paciente? a) Eletromiografia (EMG). b) Eletroencefalografia (EEG). c) Magnetoencefalografia (MEG). d) Estimulação elétrica funcional (FES). e) Estimulação magnética transcraniana (TMS). Resposta: a) Eletromiografia (EMG). Justificativa: A EMG mede a atividade elétrica dos músculos, permitindo decodificar as intenções de movimento do paciente e controlar a prótese de forma intuitiva. 3. Um engenheiro biomédico está projetando um sistema de telemedicina para monitorar pacientes com doenças crônicas em suas casas. Qual o principal tipo de tecnologia de comunicação que ele deve considerar para transmitir os dados dos pacientes para os profissionais de saúde? a) Bluetooth. b) Wi-Fi. c) Rede celular (3G, 4G, 5G). d) Rádio frequência (RF). e) Luz infravermelha (IR). Resposta: c) Rede celular (3G, 4G, 5G). Justificativa: A rede celular oferece cobertura ampla e confiável, permitindo a transmissão de dados dos pacientes em qualquer local. 4. Em um projeto de desenvolvimento de um sistema de imagem médica para diagnóstico de câncer, um engenheiro está analisando a resolução espacial da imagem. Qual o principal tipo de modalidade de imagem que ele deve considerar para obter imagens de alta resolução dos tecidos? a) Ultrassom. b) Tomografia computadorizada (TC). c) Ressonância magnética (RM). d) Tomografia por emissão de pósitrons (PET). e) Imagem por ressonância magnética funcional (fMRI). Resposta: c) Ressonância magnética (RM). Justificativa: A RM oferece alta resolução espacial e excelente contraste de tecidos moles, permitindo a detecção de tumores em estágios iniciais. 5. Um engenheiro biomédico está projetando um sistema de ventilação mecânica para pacientes com insuficiência respiratória. Qual o principal tipo de sensor que ele deve considerar para monitorar o volume e a pressão dos gases respiratórios? a) Sensor de fluxo de ar. b) Sensor de pressão arterial. c) Sensor de oximetria de pulso. d) Sensor de temperatura corporal. e) Sensor de dióxido de carbono (CO2). Resposta: a) Sensor de fluxo de ar. Justificativa: O sensor de fluxo de ar mede o volume e a velocidade dos gases respiratórios, permitindo o controle preciso da ventilação mecânica. 6. Em um projeto de desenvolvimento de um sistema de diálise para pacientes com insuficiência renal, um engenheiro está analisando a biocompatibilidade dos materiais utilizados no sistema. Qual o principal tipo de material que ele deve considerar para evitar a coagulação do sangue e a ativação do sistema imunológico? a) Metais (titânio). b) Cerâmicas (alumina). c) Polímeros sintéticos (poliuretano). d) Hidrogéis (heparina). e) Compósitos (fibras de carbono). Resposta: d) Hidrogéis (heparina). Justificativa: A heparina é um anticoagulante natural presente em hidrogéis, minimizando a coagulação do sangue e a ativação do sistema imunológico durante a diálise. 7. Um engenheiro biomédico está projetando um sistema de estimulação cerebral profunda (DBS) para pacientes com doença de Parkinson. Qual o principal tipo de eletrodo que ele deve considerar para estimular regiões cerebrais específicas com alta precisão? a) Eletrodos de superfície. b) Eletrodos de profundidade. c) Eletrodos de microeletrodos. d) Eletrodos de estimulação cortical. e) Eletrodos de eletrocorticografia (ECoG). Resposta: b) Eletrodos de profundidade ou c) Eletrodos de microeletrodos. Justificativa: dependendo da região, eletrodos de profundidade ou microeletrodos permitem a estimulação precisa de núcleos cerebrais profundos envolvidos no controle motor.