Desenvolvimento de um dispositivo médico para diabéticos

Faculdade de Belas Artes da Universidade do Porto Desenvolvimento de um dispositivo médico para Diabéticos Insulinodependentes – tipo 1 Dissertação realizada no âmbito do Curso de Mestrado em Design Industrial e do Produto Orientador: Prof. Dr. João Manuel R. S. Tavares Co-orientador: Prof. Dr. António Augusto Fernandes Setembro de 2014 JOÃO ANTÓNIO DE ABREU II III Agradecimentos Aos meus camaradas, Carlos Ribeiro Patrícia Costa IV Resumo Tendo em consideração o aumento da prevalência de diabetes em Portugal, nomeadamente do tipo 1, torna-se pertinente o desenvolvimento de um novo dispositivo médico que promova uma melhoria de qualidade de vida destes doentes insulinodependentes. A diabetes, também conhecida por diabetes mellitus, é uma doença crónica do metabolismo, que pode ter várias causas e que é caracterizado pelo aumento da glicose (açúcar) no sangue, acompanhado de alteração do metabolismo dos hidratos de carbono, das gorduras e das proteínas. Na base destas alterações estão anomalias na secreção pancreática de insulina, na sua ação ou em ambas. Esta doença é classificada em quatro classes clínicas, designadamente diabetes tipo 1, diabetes tipo 2, diabetes devido a outras causas e diabetes gestacional. No que respeita à diabetes tipo 1, os dispositivos que atualmente existem no mercado para administração de insulina, são demasiado invasivos e complexos, resultando num processo moroso para os utilizadores. Deste modo, no âmbito desta tese de mestrado é apresentada uma possível solução que visa melhorar ou facilitar o uso deste tipo de equipamentos no dia-a-dia dos doentes insulinodependentes. Palavras – chave: diabetes mellitus; glicose; insulina; aparelhos de administração de insulina; alimentação nos diabéticos; acompanhamento médico dos doentes. V Abstract Considering the increasing prevalence of diabetes in Portugal, namely type I, it is pertinent to the development of a new medical device that promotes improved quality of life of these insulin-dependent patients. Diabetes, also known as diabetes mellitus, is a chronic metabolic disease, which may have various causes and is characterized by increased glucose (sugar) in the blood, accompanied by altered metabolism of carbohydrates, fats and proteins. On the basis of these changes are abnormalities in pancreatic insulin secretion, its action or both. This disease is classified into four clinical classes, namely type 1 diabetes, type 2 diabetes, diabetes due to other causes and gestational diabetes. With respect to type 1 diabetes, the devices currently existing on the market for insulin administration are too invasive and complex, resulting in a lengthy process to users. Thus, under this master's thesis is presented a possible solution that aims to improve or facilitate the use of such equipment on a dayto-day insulin-dependent patients. Keywords: diabetes mellitus; glucose; insulin; insulin delivery devices; supply in diabetics; medical monitoring of patients. - 1 - Índice Resumo ..................................................................................................................................................... IV Abstract ...................................................................................................................................................... V 1. Introdução ........................................................................................................................................ 14 1.1 Enquadramento ...................................................................................................................... 15 1.2 Definição do problema .......................................................................................................... 16 1.3 Objetivos .................................................................................................................................. 16 1.4 Metodologia do projeto ......................................................................................................... 16 1.5 Contribuições para o projeto ................................................................................................ 17 1.6 Estruturação da dissertação .................................................................................................. 18 2. Definição da doença (Diabetes Mellitus) ........................................................................................ 21 2.1 História .................................................................................................................................... 22 2.2 Tipos de diabetes .................................................................................................................... 24 2.2.1 Diabetes Mellitus tipo 1 – Insulinodependentes (DMID) ............................................. 27 2.2.2 Diabetes Mellitus tipo 2 – Não-insulinodependentes (DMNID) ................................. 28 2.3 Epidemiologia ......................................................................................................................... 29 2.4 Insulinoterapia........................................................................................................................ 34 2.5 Educação do diabético ........................................................................................................... 40 2.5.1 Alimentação ........................................................................................................................ 41 2.5.2 Exercício Físico ................................................................................................................... 48 2.6 Complicações .......................................................................................................................... 50 2.6.1 Complicações agudas ........................................................................................................ 50 2.6.2 Complicações crónicas ...................................................................................................... 51 2.6.3 Impacto psicossocial da diabetes mellitus nas crianças ................................................. 54 2.6.4 Qualidade de vida ............................................................................................................. 57 2.7 Resumo .................................................................................................................................... 58 3. Tratamento da diabetes tipo 1 – Dispositivos médicos utilizados ............................................ 59 3.1 História da insulina ............................................................................................................... 60 3.2 Medição da glicemia .............................................................................................................. 62 3.3 Dispositivos médicos para a administração de insulina ................................................... 64 3.3.1 Seringa de insulina ............................................................................................................ 65 3.3.2 Caneta de insulina ............................................................................................................. 67 3.3.3 Caneta de insulina sem agulha ........................................................................................ 79 - 2 - 3.3.4 Bombas de infusão de insulina ........................................................................................ 81 3.3.5 BLOB .................................................................................................................................... 84 3.3.6 Novos tratamentos na diabetes ........................................................................................ 85 3.4 Novos tipos de insulina ......................................................................................................... 87 3.4.1 Insulina via oral ................................................................................................................. 87 3.4.2 Insulina intra-nasal ............................................................................................................ 88 3.4.3 Outras vias de administração de insulina ...................................................................... 89 3.5 Resumo .................................................................................................................................... 89 4. Identificação do problema/necessidades dos insulinodependentes ......................................... 91 4.1 Metodologia ............................................................................................................................ 92 4.2 Recolha de dados ................................................................................................................... 93 4.2.1 Inquéritos ............................................................................................................................ 94 4.2.2 Entrevistas ........................................................................................................................ 105 4.3 Identificação das necessidades ........................................................................................... 114 4.4 Resumo .................................................................................................................................. 115 5. Interação do designer com o problema identificado/ desenvolvimento de um novo produto 117 5.1 Introdução ............................................................................................................................. 118 5.2 Patentes .................................................................................................................................. 120 5.2.1 Patente nº US 8206340 B2 ................................................................................................ 121 5.2.2 Patente nº US 20020013522 A1 ....................................................................................... 122 5.2.3 Patente nº WO 2011139110 A2 ....................................................................................... 123 5.2.4 Patente nº US 5728074 A ................................................................................................. 124 5.2.5 Patente nº EP 0749332 B1 ................................................................................................ 125 5.2.6 Patente nº US 8556865 B2 ................................................................................................ 126 5.2.7 Patente nº EP 0777123 B1 ................................................................................................ 127 5.3 Brainstorming ......................................................................................................................... 128 5.3.1 Conceitos ........................................................................................................................... 128 5.4 Seleção de conceitos ............................................................................................................. 135 5.5 Resumo .................................................................................................................................. 136 6. Definição do projeto técnico-construtivo ................................................................................... 138 6.1 Introdução ............................................................................................................................. 139 6.2 Metodologia .......................................................................................................................... 139 6.2.1 Renders ............................................................................................................................. 140 - 3 - 6.3 Análise do produto .............................................................................................................. 147 6.4 Análise do público-alvo ...................................................................................................... 147 6.5 Análise do mercado ............................................................................................................. 149 6.6 Protótipo final ....................................................................................................................... 150 6.7 Resumo .................................................................................................................................. 150 7. Conclusões e verditos na aplicabilidade futura ........................................................................ 152 7.1 Conclusões – âmbito geral da dissertação ........................................................................ 153 7.2 Veredito do designer ........................................................................................................... 154 7.3 Aplicabilidade futura .......................................................................................................... 155 8. Referências bibliográficas ............................................................................................................. 156 9. Anexos ............................................................................................................................................. 171 - 4 - Lista de figuras Figura 1 – Esquema da estruturação da dissertação. .......................................................................... 17 Figura 2 – Comparação entre a decomposição dos alimentos numa pessoa sem e com diabetes, adaptado de [11]. ..................................................................................................................................... 25 Figura 3 – Valores de referência da glicemia em jejum e após refeição, adaptado de [12]. ........... 26 Figura 4 – Prevalência estimada de diabetes no mundo no ano de 2035, adaptado de [19]. ........ 30 Figura 5 - Prevalência da Diabetes em Portugal em 2012, por Sexo e Escalão Etário, [3]. ............. 31 Figura 6 - Prevalência da Diabetes em Portugal por Escalão do Índice de Massa Corporal (IMC) em 2012, adaptado de [3]. ....................................................................................................................... 31 Figura 7 – Tipos e caraterísticas de insulina, adaptado de [23]. ........................................................ 37 Figura 8 - Locais de administração de insulina, adaptado de [33].................................................... 39 Figura 9 – Plano de educação ao diabético, adaptado de [34]. .......................................................... 40 Figura 10 – Passos de uma medição de glicemia capilar , adaptado de [36]. .................................. 41 Figura 11 – Equivalências de hidratos de carbono dos amidos, adaptado de [34]. ........................ 43 Figura 12 – Equivalências de hidratos de carbono de laticínios, sopas e frutas, adaptado de [34]. .................................................................................................................................................................... 44 Figura 13 – Equivalências de hidratos de carbono de frutas (continuação), adaptado de [34]. .... 45 Figura 14 – Absorção de açúcar, adaptado de [39]. ............................................................................ 47 Figura 15 – Benefícios que são desencadeados mediante a prática de exercício físico, adaptado de [42]. ....................................................................................................................................................... 49 Figura 16 – Cuidados a ter para evitar uma hipoglicemia, adaptado de [42]. ................................ 50 Figura 17 – Procedimento para monitorizar a glicemia no sangue: punção (a.), inserção da tira teste com a amostra de sangue no glucómetro (b.) e leitura do valor de glicemia (c.), adaptado de [70]. ....................................................................................................................................................... 63 Figura 18 – Primeira seringa para administração de insulina (1922), adaptado de [71]. ............... 65 Figura 19 – Seringas e respetivas agulhas usadas atualmente para administração de insulina, adaptado de [71]. .................................................................................................................................... 65 Figura 20 – Escolha do tipo de agulha de acordo com o Índice de Massa Corporal (IMC) do paciente, adaptado de [73]...................................................................................................................... 66 Figura 21 – Componentes de uma seringa para administração de insulina, adaptado de [75]. ... 67 Figura 22 – Componentes de uma caneta de insulina descartável, adaptado de [78]. ................... 68 Figura 23 – Preparação e administração de insulina em canetas recarregáveis e recarregáveis e pré-cheias, adaptado de [76]. ................................................................................................................. 69 Figura 24 – Caneta HumaPen Luxura e respectivos componentes, adaptado de [84]. .................. 71 - 11 - Neuropatia diabética – resulta de várias alterações nos nervos cuja causa específica não está totalmente esclarecida. No entanto, sabe-se que uma concentração persistentemente elevada de açúcar no sangue que envolve as células nervosas desempenha um papel importante. Polidipsia – excessiva sensação de sede. Poliúria – Volume excessivo de urina; significa que a pessoa elimina volumes significativos e anormais de urina diariamente. Retinopatia diabética – é a lesão à retina causada pelas complicações do diabetes mellitus; problema ocular que afeta os doentes com diabetes, e que pode levar a perdas de visão ou mesmo cegueira. - 12 - Lista de siglas ADN – Ácido Desoxirribonucleico AVC – Acidente Vascular Cerebral DIMOV – Associação de Diabéticos em Movimento DMID – Diabetes Mellitus Insulinodependentes DMNID – Diabetes Mellitus Não Insulinodependentes HC – Hidratos de Carbono IDF – International Diabetes Federation IMC – Índice de Massa Corporal INE – Instituto Nacional de Estatística INFARMED – Autoridade Nacional do Medicamento e Produtos de Saúde IPO – Instituto Português de Oncologia NPH – Neutral Protamine Hagedorn SICI – Sistema de Infusão Contínua de Insulina SNS – Serviço Nacional de Saúde SPAVC – Sociedade Portuguesa do Acidente Vascular Cerebral - 13 - - 14 - 1. Introdução - 15 - 1.1 Enquadramento A diabetes é uma doença crónica em larga expansão em todo o Mundo, sendo que, segundo os números da International Diabetes Federation (IDF), para 2030 prevêem-se cerca de 438 milhões de pessoas com diabetes. Todos os anos morrem aproximadamente 3,8 milhões de pessoas por diabetes ou causas com ela relacionadas [1] [2]. Em Portugal o estudo observacional PREVADIAB apontava em 2009 uma taxa de prevalência de diabetes de 11,7% em indivíduos entre os 20 e os 79 anos de idade [3]. A diabetes mellitus compreende um grupo de doenças que afetam a forma como o nosso organismo utiliza a glicose presente no sangue. A glicose é vital, já que se trata da principal fonte de energia que as células do nosso corpo utilizam. O aumento deste componente no sangue reflete a presença de diabetes e pode conduzir a graves complicações para a saúde [4]. Esta doença é classificada essencialmente em tipo 1 e tipo 2. Na diabetes tipo 1, o pâncreas produz pouca ou nenhuma insulina, hormona necessária para que a glicose entre nas células e produza energia. Aparece tipicamente na infância e adolescência, mas pode desenvolver-se em qualquer idade [4]. A monotorização e administração de insulina é realizada através de aparelhos de administração específicos para esta doença, como são as canetas de injeção e bombas infusoras de insulina. É imprescindível melhorar a qualidade de vida dos utilizadores deste tipo de aparelhos e evitar preconceitos e estigmas associados à doença. Sendo estes aparelhos indispensáveis no controlo da mesma, fatores como ergonomia, design e a praticabilidade são fundamentais. A motivação para o desenvolvimento desta tese consistiu na inexistência de um dispositivo específico que englobe todos os instrumentos que fazem parte do quotidiano de um doente insulinodependente, bem como plataformas interativas, dentro do mesmo dispositivo, que sugiram boas práticas para a monotorização da doença, visando melhorar a qualidade de vida destes doentes. Neste âmbito, portanto, é crucial que o designer esteja o mais próximo possível da realidade desta doença, e responder da melhor forma às necessidades deste público-alvo. - 16 - 1.2 Definição do problema Atualmente, o principal inconveniente para os doentes insulinodependentes é precisarem de um kit/estojo complexo e de grandes dimensões, que contenha todos instrumentos necessários, desde a realização do teste de glicose no sangue à administração de insulina. Assim sendo, em vez de termos aparelhos separados para cada funcionalidade inerente à monitorização e administração de insulina, pretende-se que a definição da solução possível seja integrar todos esses componentes num único dispositivo. 1.3 Objetivos De acordo com o que foi mencionado no item anterior pretendeu-se, contrariamente ao que já existe, integrar num mesmo aparelho todo o processo inerente à doença diabetes tipo I. Sendo esta uma doença que aparece com maior frequência em crianças e jovens, pretende-se criar um produto simples e discreto, que omita o aspeto medicinal com que o equipamento atual é visto. Desenvolver um dispositivo que se adeque às necessidades de um público-alvo mais afetado pela doença, nomeadamente crianças e jovens, é o principal desafio a enfrentar. Contudo, há uma responsabilidade na atenção no desenvolvimento deste produto, no que respeita a adultos e idosos. Se, por um lado, o setor jovem tem mais facilidade em manusear e lidar com novas tecnologias, é preciso ter em conta um público-alvo de uma faixa etária mais avançada, cuja capacidade de abertura para essas inovações não é tão evidente. 1.4 Metodologia do projeto A metodologia aplicada para esta dissertação foi desenvolvida com base no conhecimento dos produtos já existentes no âmbito deste tipo de mercado (equipamentos para insulinodependentes). Por estes dispositivos estarem diretamente ligados com a saúde das pessoas, há uma peculiar importância em garantir a segurança e eficácia do produto, bem como conhecer normas e requisitos impostos pelas autoridades competentes por esta área. - 17 - Sucintamente, toda a metodologia patente nesta dissertação está esquematizada na figura abaixo (figura 1). Figura 1 – Esquema da estruturação da dissertação. Por forma a cumprir esta metodologia, foi estabelecido um planeamento do projeto para definir, passo a passo, as etapas necessárias ao desenvolvimento deste novo dispositivo. Para cada etapa, foram estabelecidas tarefas para auxiliar a estruturação do projeto, respondendo quer em questões de “timing”, quer do ponto de vista de concretização realista do produto final. 1.5 Contribuições para o projeto Para o desenvolvimento deste novo dispositivo médico, que visa melhorar o conforto e qualidade de vida dos diabéticos tipo I, foram tidas em conta as etapas seguintes: o Estudo da doença – diabetes mellitus – e o seu impacto na qualidade de vida dos doentes; o Análise da informação relacionada com diabetes tipo 1 – insulinodependentes; o Identificação dos equipamentos existentes atualmente para o tratamento; - 18 - o Desenvolvimento de um dispositivo que integre todas as funcionalidades dos aparelhos comuns, num mesmo produto; o Aplicação da metodologia mencionada no tópico anterior, por forma a validar a sua aplicabilidade num futuro próximo; o Contribuição da vertente designer para distanciar o produto final de um rótulo patente na sociedade. É imperativo tentar contrariar o estigma de ser insulinodependente, ao utilizar aparelhos convencionais disponíveis (lancetas, aparelho de medição da glucose, agulhas para administração de insulina e canetas (descartáveis e reutilizáveis). 1.6 Estruturação da dissertação Para a concretização da fase de planeamento, a dissertação está organizada atendendo aos objetivos e etapas anteriormente definidas. Deste modo, foi subdividida em sete capítulos posteriormente apresentados: Capítulo 2 – Definição da doença – Diabetes Mellitus Neste capítulo são mencionadas todas as informações relevantes para melhor compreender esta patologia, nomeadamente o que é a doença em si; a sua história e classificação; diagnóstico; a prevalência e como se pode manifestar a diabetes; cuidados a ter e tratamento da diabetes. Capítulo 3 – Identificação do público-alvo (Insulinodependentes) A diabetes tipo 1 requer obrigatoriamente o uso de um dispositivo médico para a administração de insulina. Como tal são descritos os dispositivos médicos actualmente existentes no mercado para este fim, e feito um estudo comparativo dos mesmos. Capítulo 4 – Levantamento e análise de necessidades Para a concretização desta fase foram realizados inquéritos a doentes insulinodependentes e feita uma recolha de dados. Daí resultaram informações relevantes que foram cruciais para o desenvolvimento de um novo produto, que compense as lacunas existentes nos dispositivos atuais, bem como a melhoria da qualidade de vida do público-alvo. - 19 - Capítulo 5 – Interação do designer com o problema identificado/ desenvolvimento de um novo produto Neste capítulo foi feita a reflexão daquilo que foi apurado dos inquéritos e do que é realmente necessário e possível concretizar, projetualmente falando. Se por um lado já existem aparelhos que atendem às necessidades – uma vez defendidas pelos fabricantes – com base no estudo dos inquéritos e das entrevistas realizadas, foram destacadas algumas desvantagens. Assim, o designer poderá debruçar-se sobre o que atualmente a tecnologia disponibiliza e desta forma aplicá-la diretamente em vários conceitos, surgidos através de brainstormings. Esta foi uma fase em que as ideias contariam apenas para um estado embrionário do projeto em si. Daqui resultaram comparações entre vários conceitos que foram surgindo dentro de uma lógica projetual cujo designer habitualmente executa, nomeadamente através de modelos de estudo (maquetes à escala real). Através dos vários conceitos criados, o designer selecionou, por fim, o melhor modelo de experiência, que reflita de forma realista e concretizáveis as necessidades manifestadas pelo público-alvo. Capítulo 6 – Definição do projeto técnico-construtivo Esta fase representou a projeção do modelo final do produto, baseado em todos os conceitos desenvolvidos na etapa anterior. Assim, foram selecionadas todas as caraterísticas importantes para o produto final, bem como componentes e tecnologias aplicadas, materiais e processos de fabrico aplicados. Contudo, ainda que nesta fase todas as diretrizes do projeto tenham assumido uma projeção muito próxima do que resulta, em base, o produto final, foi necessário ter em consideração o aprofundamento de detalhes técnicos, nomeadamente normas aplicadas para a sua comercialização e certificação. Aqui, o dispositivo demonstra que além ter seguido as condutas e normas legislativas, teve que evidenciar o conjunto de funcionalidades e interface que permitiram torná-lo operacional e funcional na sua prática. Capítulo 7 – Conclusões e vereditos na aplicabilidade futura A título de conclusão, são apresentados neste capítulo os resultados obtidos ao longo do desenvolvimento de cada uma das fases da dissertação. Porém, existem três considerações a ter sobre todo o processo. Em primeiro lugar, destaque para o que foi apurado e apreendido no contato com o tema da dissertação; a aprendizagem, caminhos e tomadas de decisão que o designer optou, bem como o veredicto pessoal sobre o - 20 - produto que desenvolveu e o que contribuiu para o seu conhecimento e crescimento pessoal e profissional. Por fim, salienta-se o contributo da proposta apresentada para futuras aplicações, quer do ponto de vista de investigação (académica), quer do ponto de vista comercial, na área em que este é aplicado. - 27 - O aumento da glicose no sangue que não atinja os valores suficientes para o diagnóstico de diabetes pode ser classificado de duas maneiras, a que corresponde à designação, muitas vezes referida, de pré-diabetes: - alteração da glicose em jejum: quando a glicose em jejum está entre 100 e 125 mg/dl; - alteração da tolerância à glicose: quando o valor da glicose no sangue da colheita feita duas horas após o início da prova de tolerância à glicose for entre 140 e 199 mg/dl. Entre outras, este grupo de doenças inclui a diabetes tipo 1 (DMID) e a diabetes tipo 2 (DMNID). Outras alterações potencialmente reversíveis são a pré-diabetes (quando os níveis de glicose estão mais elevados do que o normal, mas não suficientes altos para se considerar diabetes), e a diabetes gestacional (que ocorre durante a gravidez) [14] [5]. 2.2.1 Diabetes Mellitus tipo 1 – Insulinodependentes (DMID) Este tipo de diabetes, mais rara, resulta da destruição das células pancreáticas produtoras de insulina (as células beta), o que implica que o pâncreas produza insulina em quantidade insuficiente ou em qualidade deficiente ou ambas as situações. Como resultado, as células do organismo não conseguem absorver, do sangue, o açúcar necessário ainda que o seu nível se mantenha elevado e seja expelido para a urina [15]. A insulina tem um papel muito importante na manutenção da estabilidade do corpo, limitando a eliminação de proteínas (de que depende a estrutura da massa muscular) e gorduras. Quando há uma falha de insulina, formam-se produtos secundários, resultantes da eliminação de gordura e massa muscular, verificando-se o aparecimento no sangue de substâncias denominadas cetonas. Se nada for feito para impedir esta situação, o nível vai aumentar até poder, eventualmente, fazer com que o doente entre em coma diabético. Hoje em dia, isto é menos comum, já que a diabetes é normalmente diagnosticada muito antes deste tipo de manifestação. No entanto, quando sucede, os pacientes necessitam de tratamento hospitalar urgente com insulina e soro por via intravenosa [16]. Este tipo de diabetes aparece com maior frequência nas crianças e nos jovens, podendo também aparecer em adultos e até em idosos. - 28 - 2.2.2 Diabetes Mellitus tipo 2 – Não-insulinodependentes (DMNID) Esta classe clínica de diabetes é a mais frequente (cerca de 90% dos casos), e resulta de uma diminuição progressiva da secreção de insulina associada a um estado de resistência à insulina. É uma doença relacionada, sobretudo, com os estilos de vida moderna, constituídos por ingestão exagerada de calorias e vida sedentária (a maior parte destes doentes têm excesso de peso) [16]. Este tipo de diabetes aparece normalmente na idade adulta e o seu tratamento, devido à menor perigosidade da doença, a maioria das vezes basta que a alimentação seja adequada e que o exercício físico passe a fazer parte da rotina diária para que, com a ajuda de outros medicamentos específicos (que não a insulina), a diabetes consiga ser perfeitamente controlada pelo doente e pelo médico. Os medicamentos usados no tratamento deste tipo de diabetes são geralmente fármacos (comprimidos) que atuam no pâncreas, estimulando a produção de insulina [17]. Na tabela seguinte (tabela 1) estão indicados as principais substâncias ativas utilizadas no tratamento deste tipo de diabetes. - 29 - SULFONILUREIAS BIGUANIDAS OUTROS ANTIDIABÉTICOS ORAIS INIBIDORES DA GLUCOSIDADE INTESTINAL ALFA GLUCAGON Glibenclamida Metformina Glibenclamida + Metformina Acarbose Glucagon Gliclazida Glimepirida + Pioglitazona Glimepirida Metformina + Pioglitazona Glipizida Metformina + Sitagliptina Metformina + Vildagliptina Nateglinida Pioglitazona Saxagliptina Sitagliptina Vildagliptina Tabela 1 – Antidiabéticos orais, adaptado de [18]. Seguindo uma alimentação correta e adequada, praticando exercício físico diário e respeitando a toma dos comprimidos indicada pelo médico, o doente com diabetes tipo 2 garante a diminuição do risco de tromboses e ataques cardíacos; a prevenção de doenças nos olhos e nos rins e da má circulação nas pernas e nos pés, fator que diminui significativamente o risco de amputações futuras. 2.3 Epidemiologia A diabetes é uma doença crónica cuja prevalência tem vindo a aumentar quer em Portugal quer no resto do Mundo, pelo que se torna importante fazer investigações e pesquisas por forma a contrariar esta tendência [3]. A Diabetes no Mundo A diabetes atinge mais de 382 milhões de pessoas em todo o mundo, correspondendo a 8,3% da população mundial e continua a aumentar em todos os países. Em 46% destas pessoas, a - 30 - diabetes não foi ainda diagnosticada, prosseguindo a sua evolução silenciosa. Em 2013 a Diabetes matou 5,1 milhões de pessoas. Estima-se que em 2035 o número de pessoas com diabetes no mundo atinja os 592 milhões, o que representa um aumento de 55% da população atingida pela doença (figura 4). Portugal posiciona-se entre os países europeus que registam uma mais elevada taxa de prevalência da diabetes [19] [20]. Figura 4 – Prevalência estimada de diabetes no mundo no ano de 2035, adaptado de [19]. Epidemiologia da Diabetes Prevalência da diabetes A prevalência da diabetes em 2012 é de 12,9% da população portuguesa com idades compreendidas entre os 20 e os 79 anos (7,8 milhões de indivíduos), a que corresponde um valor estimado de 1 milhão de indivíduos [2]. O impacto do envelhecimento da estrutura etária da população portuguesa (20-79 anos) refletiu-se num aumento de 1,2 p.p. da taxa de prevalência da diabetes entre 2009 e 2012. Em termos de composição da taxa de prevalência da diabetes, em 56% dos indivíduos esta já havia sido diagnosticada e em 44% ainda não tinha sido diagnosticada. Por prevalência ajustada entende-se a aplicação das taxas de prevalência por escalão etário e por sexo à distribuição da população no ano em análise [3]. - 31 - Verifica-se a existência de uma diferença estatisticamente significativa na prevalência da Diabetes entre os homens e as mulheres (figura 5). Verifica-se a existência de uma correlação direta forte entre o incremento da prevalência da diabetes e o envelhecimento dos indivíduos. Mais de um quarto da população portuguesa integrada no escalão etário dos 60-79 anos tem diabetes [3]. Figura 5 - Prevalência da Diabetes em Portugal em 2012, por Sexo e Escalão Etário, adaptado de [3]. Verifica-se a existência de uma relação entre o escalão de Índice de Massa Corporal (IMC) e a Diabetes, com perto de 90% da população com Diabetes a apresentar excesso de peso ou obesidade, de acordo com os dados recolhidos no âmbito do PREVADIAB (figura 6). Verificase, ainda, que uma pessoa obesa apresenta um risco 3 vezes superior de desenvolver Diabetes do que uma pessoa com peso normal [3]. Figura 6 - Prevalência da Diabetes em Portugal por Escalão do Índice de Massa Corporal (IMC) em 2012, adaptado de [3]. - 32 - Incidência da Diabetes A taxa de incidência da diabetes fornece-nos a informação respeitante à identificação anual do número de novos casos de diabetes. Verifica-se um crescimento acentuado do número de novos casos diagnosticados anualmente em Portugal na última década (tabela 2), o qual, contudo, foi bastante atenuado pelos valores registados no último ano [3]. Tabela 2 - Incidência da Diabetes em Portugal entre 2000 e 2012, adaptado de [3]. Prevalência da Diabetes tipo 1 nas Crianças e nos Jovens A diabetes tipo 1 nas crianças e nos jovens em Portugal (Registo DOCE), em 2012, atingia perto de 3 200 indivíduos com idades entre 0-19 anos, o que corresponde a 0,15% da população portuguesa neste escalão etário, manifestando uma tendência de crescimento significativa ao longo do período considerado (tabela 3) [3]. Tabela 3 - Prevalência da Diabetes tipo 1 nas Crianças e nos Jovens em Portugal entre 2008 e 2012, adaptado de [3]. - 33 - Incidência da Diabetes tipo 1 nas Crianças e nos Jovens A taxa de incidência da diabetes tipo 1 fornece-nos a informação respeitante à identificação anual do número de novos casos. A incidência da diabetes tipo 1 nas crianças e nos jovens tem vindo a aumentar em Portugal (tabela 4). Em 2012 foram detetados 19,7 novos casos de diabetes tipo 1 por cada 100 000 jovens com idades compreendidas entre os 0-14 anos, valor bastante superior ao registado em 2003 (dinâmica semelhante à verificada no escalão etário dos 0-19 anos) [3]. Tabela 4 - Incidência da Diabetes tipo 1 na População Portuguesa em diferentes faixas etárias, adaptado de [3]. A diabetes assume um papel significativo nas causas de morte, tendo a sua importância relativa crescido ligeiramente no último ano. De salientar que em 2012 é o ano em que se regista o maior número de óbitos por diabetes mellitus desde que existem registos informatizados da mortalidade no Instituto Nacional de Estatística (INE) (tabela 5) [3]. Tabela 5 - Óbitos por Diabetes Mellitus em Portugal entre 2000 e 2012, adaptado de [3]. - 34 - 2.4 Insulinoterapia O principal objetivo do tratamento da pessoa com diabetes é conseguir um ótimo controlo metabólico, para que possa ter uma vida com qualidade, evitando ou atrasando as complicações crónicas da diabetes [17]. No caso dos diabéticos tipo 1, não há nenhuma alternativa ao tratamento que não sejam as injeções diárias para substituir a insulina em falta. Um determinado número de pessoas cuja diabetes não-insulinodependente não seja eficazmente controlada através da alimentação e de comprimidos pode ter que mudar para um regime de injeções de insulina. A insulinoterapia consiste na administração de insulina por via subcutânea (por baixo da pele). Não existem comprimidos de insulina pois não é possível absorvê-la uma vez que os ácidos do estômago a destroem [21]. Desde a primeira injeção de insulina, há mais de 90 anos, tanto a sua descoberta como o início desta terapêutica, foram um marco na história da medicina e dos doentes diabéticos. A partir daí, a diabetes deixou de ser considerada uma doença fatal e passou a ser classificada como uma doença crónica de evolução prolongada devido às suas complicações a curto, médio e longo prazo. Esta descoberta proporcionou progressos para os diabéticos insulinodependentes quer pela melhoria na sua qualidade de vida quer no que respeita ao desenvolvimento normal das crianças diabéticas e na redução de complicações agudas [7]. A administração de insulina deve ser feita a par de uma vigilância correta da glicemia e de uma alimentação saudável e prática de exercício físico regular. As administrações de insulina nos diabéticos tipo 1 são sempre adaptadas a cada caso. Deverá ser realizada administração de insulina de ação prolongada (1 ou 2 vezes por dia em função da insulina e das caraterísticas individuais de cada pessoa) e administração de insulinas de ação rápida/ultra-rápida, pelo menos 4 vezes por dia. Para a administração de insulina e ação rápida/ultra-rápida antes das refeições, recomenda-se a contagem de hidratos de carbono [22]. As insulinas são de vários tipos, dependendo da sua estrutura molecular, do início de ação (tempo que a insulina demora a começar a atuar, depois de injetada), pico máximo (período de tempo em que a insulina atua com maior atividade – maior capacidade de diminuição do açúcar no sangue) e do seu tempo de ação (tempo de atuação no organismo) (figura 7) [23] [24] [25]. - 35 - Insulina de ação rápida – a solução é límpida e após a injeção subcutânea o seu efeito hipoglicemiante inicia-se de 30 a 45 minutos após da sua administração. O pico e a duração da ação são de duas a quatro horas e de seis a oito horas, respetivamente. Este tipo de insulina pode ser utilizado nas bombas de insulina e pode ser administrado por via endovenosa. Existem também associações deste tipo de insulina com insulina de ação intermédia (NPH - Neutral Protamine Hagedorn ou Isofano). Os nomes comerciais são: Actrapid, Humulin Regular e Insuman Rapid [23] [25]. Insulina de ação ultra-rápida (análogos) – são insulinas obtidas por uma modificação da estrutura da insulina no que diz respeito aos ácidos aminados. Esta modificação da molécula de insulina vai condicionar uma absorção subcutânea mais acelerada, o que dá um efeito mais imediato (10 a 15 minutos), um pico mais precoce (uma a duas horas) e uma duração de ação encurtada (quatro a seis horas). Este tipo de insulina pode ser utilizado nas bombas de infusão de insulina. São exemplos a Lispro, Asparto e Glulisine [23]. Insulinas de ação prolongada (análogos) – incluem a insulina Glargina e insulina Detemir. - Insulina Glargina: esta insulina tem um efeito contínuo de 24 a 28 horas, sem pico de ação. Não deve ser misturada com outras insulinas e o seu local de injeção deve ser diferente quando há necessidade de administrar outro tipo de insulina [25]. - Insulina Detemir: Esta insulina tem um efeito contínuo de 24 horas no máximo, sem pico de ação. Tem um aspeto cristalino é apresentada em canetas pré-cheias de 3 ml ou 300 unidades. Não deve ser administrada por via endovenosa pois pode ocorrer uma hipoglicemia grave, a mistura de insulinas também deve ser evitado de modo a que nenhuma sofra alterações no seu perfil de ação [23]. Insulina de ação intermédia – com Protamina – NPH – este tipo de insulina tem aspeto turvo e deve ser agitada, 20 vezes, com cuidado antes da sua administração. Têm um início de ação de uma a duas horas, um pico máximo de quatro a doze horas e uma duração de ação de dezoito a vinte e seis horas. Os nomes comerciais são Humulin NPH, Insulina Insulatard e Insuman Basal [26] [27]. Insulina Pré-misturada – a insulina NPH misturada com insulina rápida, em que existem várias concentrações, por exemplo, 30% de insulina de ação rápida misturada com 70% de insulina de ação intermédia. Os nomes comerciais são: Insulina Humulim M3 – 30% de ação rápida; Insulina Insuman Comb 25 – 25% de insulina de ação rápida; Insulinas Mixtard 10, 20, - 36 - 30, 40, 50 – o número significa a percentagem de insulina de ação rápida; Novo Mix 30 – mistura de insulina ultra-rápida (30%) com 70 % de insulina asparte protaminada sob a forma de cristais de ação prolongada; Humalog Mix 25 e 50 – misturas com análogo de insulina Humalog nas proporções respetivas de 25% e de 50% [25] [28]. As insulinas com zinco têm um início de ação de uma a três horas, um pico máximo de seis a quinze horas e uma duração de ação de dezoito a vinte e seis horas. O nome comercial é: Insulina Monotard [27]. Insulinas de ação ultralenta – o início de ação é de seis a catorze horas, não têm pico máximo e a duração de ação é de mais de vinte e quatro horas. Nome comercial: Insulina Ultratard. Análogos lentos da insulina – o início da ação é de uma a duas horas, não têm pico máximo e a duração de ação pode variar de acordo com o tipo de análogo, entre vinte e vinte e quatro horas. Depois de injetadas, têm uma libertação mais regular e constante. Nomes comerciais: Lantus (glargina – 24 horas) e Levemir (detemir – 20 horas) [25] [27]. - 43 - Figura 11 – Equivalências de hidratos de carbono dos amidos, adaptado de [34]. - 44 - Figura 12 – Equivalências de hidratos de carbono de laticínios, sopas e frutas, adaptado de [34]. - 45 - Figura 13 – Equivalências de hidratos de carbono de frutas (continuação), adaptado de [34]. Todos os alimentos da tabela, nas quantidades indicadas, têm os mesmos HC (a que se considera uma porção de HC). Por exemplo, uma batata pequena tem os mesmo HC do que duas colheres de arroz ou massa, ou do que três colheres de grão ou de feijão, ou do que seis colheres de ervilhas ou favas. Isto significa que todos estes alimentos se transformam na mesma quantidade de açúcar tendo o mesmo efeito na subida da glicemia [38]. Uma peça de fruta tem o mesmo total de HC do que uma batata do tamanho de um ovo ou do que 25g de pão. No entanto, os HC da fruta, entre os quais a frutose, têm uma transformação em açúcar mais rápida devendo, por isso, quando se ingere fruta fora das refeições, juntar-se 25g de pão ou o equivalente em bolachas. Alguns doentes diabéticos optam por reduzir o convívio com amigos e familiares e evitar festas com receio de terem vontade de comer um doce e ficarem com as glicemias muito elevadas. Por outro lado, tentam evitar o constrangimento de terem os familiares a “controlarem” o que escolhem para provar e terem de justificar todas as opções alimentares que fazem. A diabetes e os cuidados alimentares a ter, não devem por em causa a vida social do diabético e a solução para controlar a diabetes não passa de modo algum por evitar este tipo de ocasiões especiais. A estratégia para incluir um doce num dia festivo sem que a glicemia fique descontrolada passa por reduzir ou eliminar os ouros HC de uma refeição. No entanto, é importante não esquecer que os doces são maioritariamente ricos em gordura e calorias, levando muitas vezes ao aumento de peso, o que acaba por contribuir para piorar o controlo da diabetes. - 46 - Aprender as equivalências em HC é uma forma de ajudar a controlar a glicemia, o que é útil para as pessoas com diabetes, bem como para todas as outras que pretendam manter um peso ideal e uma alimentação equilibrada [38]. Consumo de açúcar Erradamente se associa que uma pessoa com diabetes não pode ingerir açúcar. Por exemplo, numa situação de baixa de açúcar no sangue (glicemia) moderada, o açúcar é sem dúvida o melhor tratamento pois, sendo rapidamente absorvido pelo organismo, permite que a pessoa tenha uma subida imediata da glicemia e atinja com a maior rapidez os valores normais [39]. Por outro lado, o açúcar presente nos doces não serve para tratar uma hipoglicémia, pois, devido à existência de outros nutrientes (por exemplo a gordura) não têm uma absorção rápida, tendo que passar por todo o processo de digestão até chegar ao sangue. Deste modo, facilmente se conclui que ingerir um bolo, um gelado ou um chocolate, não é a melhor forma de se tratar corretamente uma hipoglicemia. Estes alimentos devem ser reservados para ocasiões especiais, fazendo uma compensação na redução da quantidade de outros HC (arroz, pão ou batata) na mesma refeição. Noutras circunstâncias, as pessoas podem ingerir os HC “extra” do doce e compensar com a terapêutica, mantendo desta forma as glicemias estáveis. Trata-se de pessoas de diabetes tipo 1 que fazem insulina de ação rápida às refeições. Tal como o nome indica, este tipo de insulina atua rapidamente no organismo, permitindo que o açúcar ingerido não se acumule no sangue. Neste caso o diabético pode fazer mais insulina a contar com os HC existentes no doce. Contudo, nem todas as pessoas insulinodependentes administram insulina de ação rápida às refeições e relativamente a quem as administra, se este tipo de compensação for feita demasiadas vezes, acaba por contribuir para um aumento de peso e da gordura corporal que nenhum benefício lhe trará e irá contribuir para um pior controlo da diabetes [39]. Açúcar Existem variados tipos de açúcar: sacarose, glucose, dextrose, frutose, maltose, maltodextrina, xarope de glucose, xarope de milho, geleia de milho, açúcar invertido, melaço e mel. À exceção da frutose, a maioria dos açúcares, quando digeridos isoladamente, são rapidamente absorvidos pelo organismo, provocando um aumento dos níveis de açúcar no sangue (hiperglicemia). Quando são utilizados como ingrediente de algum alimento, como por - 47 - exemplo de um bolo, o açúcar é absorvido mais lentamente, devido à presença de outros nutrientes que necessitam passar pelo processo de digestão, e por isso não beneficiam o tratamento de uma hipoglicemia, mas contribuem para o aumento do valor calórico desse produto (figura 14) [39]. Figura 14 – Absorção de açúcar, adaptado de [39]. Adoçantes Tal como o açúcar, os adoçantes não são todos iguais. Existem essencialmente dois tipos: os calóricos e os não calóricos [39]. Os polióis são adoçantes com cerca de metade das calorias do açúcar. Destes são exemplo o manitol, o xilitol, maltitol, lactitol, isomalte e o sorbitol. Estes podem ser consumidos por diabéticos mas quando ingeridos em excesso (mais do que 10g por dia, no adulto) podem provocar cólicas intestinais ou até diarreia [37]. No caso das crianças ou de pessoas com menor constituição física, as quantidades diárias devem ser menores. Um exemplo de adoçante calórico é a frutose (existente na fruta e também pode ser comprada em supermercados), que contém as mesmas calorias que o açúcar e também aumenta a glicemia. No entanto, a sua absorção é mais lenta que a do açúcar e, quando consumida em - 48 - excesso, pode contribuir para o aumento dos níveis de gordura no sangue, nomeadamente dos triglicerídeos, como também pode aumentar a resistência à insulina. A sacarina, o aspartame, o acesulfame de potássio, a sucralose, o ciclamato de sódio e a estévia são exemplo de adoçantes não calóricos. Este tipo de adoçantes têm mais vantagens do que os anteriores, já que não aumentam os níveis de glicemia nem de triglicerídeos e ajudam a controlar o peso. Nenhum destes adoçantes é aconselhado a crianças com menos de dois anos, e a sacarina e o ciclamato de sódio são desaconselhados para grávidas e lactentes [39]. 2.5.2 Exercício Físico O exercício é também uma forma eficaz de prevenir complicações da diabetes e de controlar os níveis de glicemia [40]. Quando uma pessoa que não tem diabetes faz exercício, a libertação de insulina do pâncreas é interrompida, ao mesmo tempo que são produzidas outras hormonas que provocam a subida do nível de glicose no sangue (figura 15) [41]. No caso dos diabéticos que tomam insulina ou comprimidos, o seu nível de insulina continua a subir quando pratica exercício e, se aplicada uma injeção num dos membros que está a exercitar, a insulina pode ser absorvida mais rapidamente do que o habitual [27]. Quando um diabético sabe que vai praticar exercício, pode ajustar a sua medicação e/ou alimentação, de forma a fazer algumas compensações. A sua dose de insulina pode ser reduzida até metade no máximo, dependendo do tipo de esforço da sessão de exercícios que planeie fazer [42]. - 49 - Figura 15 – Benefícios que são desencadeados mediante a prática de exercício físico, adaptado de [42]. Durante a prática de exercício, o pâncreas é estimulado a produzir insulina e, por outro lado, como se está a exercitar os músculos, eles precisam de energia. Deste modo, está-se a aumentar a utilização de glicose pelos músculos impedindo que esta se acumule no sangue e aumente os níveis de glicemia. Se o diabético fizer controlo da glicemia antes e depois da prática de exercício, perceberá facilmente estes benefícios, bem como a melhoria na sua condição cardiovascular geral. Desde que tomadas as precauções necessárias, não há nenhuma razão para que um diabético não pratique qualquer tipo de modalidade desportiva. No entanto, para evitar hipoglicemias, deve vigiar a sua glicemia antes e após a prática de exercício físico (figura 16). É igualmente importante que não pratique exercício físico em jejum [42]. - 50 - Figura 16 – Cuidados a ter para evitar uma hipoglicemia, adaptado de [42]. 2.6 Complicações As complicações da diabetes podem ser classificadas em agudas ou crónicas. As complicações agudas são aquelas que acontecem repentinamente; o organismo não tem tempo para se adaptar e o diabético sente-se “doente”, queixando-se de múltiplos sintomas. As complicações crónicas, por seu lado, vão-se estabelecendo gradualmente ao longo do tempo [13] [16]. 2.6.1 Complicações agudas Este tipo de complicações é grave e são diretamente relacionáveis com os valores de glicose no sangue. Incluem cetoacidose diabética, hiperglicemia e hipoglicemia. Cetoacidose diabética É uma complicação aguda consequente de uma carência grave de insulina, sendo mais frequente na diabetes tipo 1. Esta falta de insulina no organismo é compensada pela libertação de ácidos gordos que, consequentemente, causam o aumento da produção de cetonas pelo fígado (aumento da acidez na corrente sanguínea). A sua evolução é bastante lenta e a recuperação demorada [43] [20]. As principais causas são infeções, erros de tratamento (não tomar a insulina por esquecimento ou para “experimentar”, por exemplo). Os sintomas são os de uma diabetes descompensada: sede e poliúria; sintomas digestivos como náuseas e vómitos; desidratação; falta de ar - 51 - (dispneia); hálito cetónico; perturbações da consciência e, por vezes, dores de barriga. É uma situação grave que necessita de cuidados médicos e de enfermagem no serviço de urgência [1]. O tratamento impõe a diminuição da hiperglicemia através de injeções de insulina, a hidratação, a reposição do equilíbrio eletrolítico e da acidose e o tratamento da causa desencadeante [44]. Hiperglicemia A hiperglicemia ocorre quando há um excesso de glicose no sangue, derivante de um baixo nível de insulina no organismo, redução da atividade física, alimentação em excesso e stress. Esta complicação é, quando comparado com a cetoacidose, a que possui maior taxa de mortalidade [25] [45]. Hipoglicemia Por sua vez, hipoglicemia corresponde à descida da glicose no sangue abaixo de um valor considerado mínimo, que é de 60 mg/ dl [40]. Como já foi referido anteriormente, as células do organismo alimentam-se de glicose. A vida das células do cérebro depende, fundamentalmente, do fornecimento de glicose, e, por isso, entram em sofrimento quando acontece a hipoglicemia, podendo dar origem a alterações graves. No entanto, o organismo humano dispõe de mecanismos de compensação para se proteger dos perigos e alertar o doente da existência da hipoglicemia e da necessidade de a tratar com urgência. Estes mecanismos incluem a produção de determinadas hormonas como a adrenalina, o glucagon, o cortisol e outras, cujo objetivo é o de forçar o fígado a lançar as suas reservas de glicose na corrente sanguínea, compensando em parte a baixa de glicose no sangue [30] [8]. Considerada a complicação aguda mais comum entre os diabéticos, a hipoglicemia pode provocar perda de consciência, palidez, fraqueza e, em casos extremos, convulsões. Nestas situações, a principal medida a ser tomada é a administração de insulina, alimentação equilibrada e exercício físico [30]. 2.6.2 Complicações crónicas Ainda que se desenvolvam de forma lenta e gradual, as complicações crónicas da diabetes podem ser incapacitantes e até mesmo fatais. - 52 - Com o passar dos anos, os diabéticos podem vir a desenvolver uma série de complicações em vários órgãos no organismo. Aproximadamente 40% das pessoas com diabetes vêm a ter complicações tardias da doença, que evoluem de forma silenciosa e muitas vezes já estão instaladas quando são detetadas [46]. O controlo rigoroso da glicemia, da tensão arterial e das gorduras no sangue, bem como a vigilância periódica dos órgãos mais sensíveis (olho, rim e coração), ajuda a reduzir os danos destas complicações [47]. As complicações crónicas podem ser classificadas em: o Microvasculares (lesões dos vasos sanguíneos pequenos) – retinopatia, nefropatia e neuropatia; o Macrovasculares (lesões dos vasos sanguíneos grandes) – doença coronária, doença cerebral, doença arterial dos membros inferiores e hipertensão arterial. o Neuro, macro e microvasculares (incluem alterações de vasos sanguíneos pequenos, grandes e de nervos) – pé diabético. Podem decorrer outro tipo de complicações, nomeadamente disfunção sexual e infeções [47]. Retinopatia diabética A retinopatia é uma manifestação oftalmológica de diabetes mellitus e uma das principais causas de perda grave de visão a nível mundial. Outras alterações frequentes são as cataratas e o glaucoma [47]. O aumento dos níveis de glicemia provoca alterações nos pequenos vasos sanguíneos da retina, no interior do olho. Estes vasos alterados deixam sair líquido e sangue para a retina. As alterações da visão surgem quando estas complicações atingem a mácula, zona da retina responsável pela visão central. Pode provocar visão turva ou desfocada, sensação de “moscas volantes” e perda súbita de visão [16]. O aparecimento de retinopatia deriva de um mau controlo metabólico (glicemia e pressão arterial) e atinge maioritariamente os diabéticos tipo 1. - 59 - 3. Tratamento da diabetes tipo 1 – Dispositivos médicos utilizados - 60 - 3.1 História da insulina O tratamento da diabetes tipo 1 através de injeções contendo insulina sofreu várias alterações desde a sua descoberta. Em outubro de 1921, um laboratório de Mas Leod, em Toronto, Frederick Banting e o seu colaborador Charles Best utilizaram cães como cobaias e conseguiram isolar a substância que se mostrava capaz de eliminar os sintomas de diabetes – insulina – até então mortal [63] [64]. Após esta descoberta, Elizabeth Hughes, com apenas 14 anos de idade e diabética, foi a primeira pessoa a ser salva. Até ao início do ano 1920 não existia nenhum tipo de medicamento para a diabetes, sendo esta controlada apenas através de uma dieta rigorosa. Esta solução era pouco viável uma vez que, para controlar os efeitos da doença, era preciso passar fome o que gerava graves consequências para a saúde [65] [66]. Elisabeth teve de se submeter a uma dieta controlada cujo objetivo era impedir que as elevadas taxas de glicose aumentassem ainda mais, provocando o coma diabético. No verão de 1922, Elizabeth estava muito enfraquecida e, tendo a sua mãe conhecimento da descoberta do doutor Frederick, procurou-o para tratar a sua filha, que aos 15 anos de idade pesava apenas 20 quilos [66]. Naquela época, a disponibilidade de insulina, mesmo numa forma impura, significava a diferença entre a vida e a morte. No dia 16 de agosto desse ano, o médico iniciou com sucesso o tratamento na jovem paciente, que recebeu a sua primeira injeção de insulina. Nas semanas seguintes Elizabeth começou a ganhar peso e a recuperar energias [65]. Este acontecimento representou um marco na história do tratamento da diabetes. A Universidade de Toronto deu imediatamente licença às empresas farmacêuticas para a produção de insulina. No início de 1923, aproximadamente após um ano da primeira injeção de teste, a insulina tornou-se amplamente disponível, quando Eli Lilly and Company passou a vender o Iletin, a primeira insulina comercialmente disponível, extraída do pâncreas de animais abatidos [54] [67]. Porém, devido ao grande número de casos de pessoas com diabetes, não havia, ainda, meios de produção suficiente no Canadá. Este facto culminou no envolvimento de vários outros laboratórios para garantir o fornecimento em escala industrial para fazer face à situação [67]. - 61 - Em meados da década de 1930, a demanda para a produção de insulina não parou de crescer, o que obrigou os laboratórios a produzir ininterruptamente e passou-se a vender insulina para outros países, como os Estados Unidos da América (EUA). Em 1936, o laboratório Hoechst foi o primeiro fabricante a modificar a forma de produção e gerar a insulina cristalina, melhorando o nível de pureza e a sua tolerância total. Contudo, mesmo com os avanços as injeções administradas várias vezes ao dia eram muito incómodas para os diabéticos insulinodependentes, uma vez que a insulina tinha um efeito de curta duração (cerca de 3 a 4 horas). As primeiras insulinas de origem bovina e suína possuíam impurezas, o que originava várias reações locais com alergias e abcessos. Neste sentido, foram feitos grandes esforços para eliminar os contaminantes da insulina e desenvolver insulinas mais puras [68]. Na década de 1960, estudos mostravam que pacientes que recorriam ao uso de insulina bovina desenvolviam anticorpos anti-insulina. Em 1973 foi introduzia a insulina suína monocomponente praticamente destituída de contaminantes. No ano de 1974 foi lançada a insulina suína altamente purificada, com formação reduzida de anticorpos e de alergias. Em 1978 uma empresa de biotecnologia denominada Genentech anunciou a produção de insulina humana. Foi produzida por ADN recombinante, em que o gene da insulina é inserido no genoma da bactéria Escherichia coli ou no fungo Saccharomyces cerevisiae. Em 1980 tornou-se amplamente utilizada. A insulina humana tem como vantagem a menor imunogenicidade, menos reações locais e menor indução de anticorpos [67]. Quando se tornou largamente acessível no início dos anos 80, essa nova insulina mudou para sempre o tratamento da diabetes. Hoje, praticamente todos os portadores de diabetes que precisam de insulina usam uma forma de insulina humana recombinante em vez de insulina animal [28] [68]. Em Portugal só é comercializada insulina igual à insulina humana, produzida por técnicas de engenharia genética. Existem diversas concentrações de insulina, porém, em Portugal, só está disponível a concentração 1 ml/cc = 100 unidades (U-100). Noutros países encontram-se disponíveis concentrações de U-40 ou U-80 [13] [37]. - 62 - 3.2 Medição da glicemia Todo o processo de insulinoterapia é sustentado com base nos níveis de glicemia. O facto de avaliar a glicemia com regularidade leva a que o diabético aprenda a conhecer melhor o significado dos sintomas num dado momento e a saber como agir. Os diabéticos podem fazer um exercício que consiste em tentar adivinhar qual o seu valor de glicemia antes de picar o dedo e registar os dois valores, o valor do aparelho e o valor que imaginou. Este exercício pode ser muito importante nos diabéticos que apresentam poucos sintomas de hipoglicemia e que necessitem de a reconhecer o mais breve possível para evitar o coma, o que pode conduzir à morte em casos extremos [23] [47]. No caso dos diabéticos que fazem insulina torna-se importante que façam avaliações de glicemia antes da administração de insulina, melhorando assim o seu autocontrolo, para que possam escolher as doses de insulina a administrar, tendo por base o conhecimento da duração de ação da insulina a administrar [5]. Para se avaliar o perfil glicémico, ou seja, para que se consiga saber qual a média dos valores de glicemia que o diabético apresenta diariamente, pode ser suficiente conhecer os valores de glicemia em jejum e após as três principais refeições (pequeno-almoço, almoço e jantar) [1]. Também é aconselhável que se façam avaliações de glicemia durante a noite com alguma frequência (cerca das três horas ou quatro horas da madrugada) para se despistar possíveis hipoglicemias noturnas. A frequência com que se deve proceder a avaliações de glicemia pode variar de doente para doente, consoante a sua situação clínica. Assim, um diabético que faça insulina deve fazer avaliações duas a seis vezes por dia e um diabético tipo 2 que faça antidiabéticos orais (comprimidos) no mínimo duas avaliações por semana, em jejum e hora e meia a duas horas após uma refeição. Estas avaliações devem ficar registadas em papel com data e hora, para facilitarem a interpretação dos valores que o diabético apresenta ao longo do dia ou da semana, quando vai à consulta médica ou de enfermagem. Assim, também se salvaguardam os resultados das avaliações de glicemia em caso de perda, furto ou avaria do glucómetro [13] [69]. Esta vigilância também é muito útil para o médico assistente, pois só assim poderá optar por decisões terapêuticas corretas e saber como é que o seu organismo se comporta ao longo do dia face aos antidiabéticos orais ou às doses de insulina administrada. - 63 - Este tipo de vigilância é efetuado através de um aparelho que permite avaliar a glicemia em tempo real. Para isso é necessário que se possua um, que pode ser fornecido gratuitamente no Centro de Saúde a que o diabético pertence ou numa farmácia desde que tenha na sua posse uma receita de tiras de teste para o glucómetro [18]. Lancetas Muitos medidores trazem já consigo um pequeno dispositivo para a adaptação de lancetas. As lancetas podem ser obtidas na farmácia, comparticipadas a 100% desde que o doente portador de receita médica [45]. O doente deve certificar-se que as lancetas se adaptam ao tipo de medidor de glicose. As lancetas estão esterilizadas na primeira utilização e podem ser usadas várias vezes na mesma pessoa, nunca devendo ser partilhadas [27]. A indústria farmacêutica tem investido muito na área da diabetes, nomeadamente na conceção de glucómetros. Existem diversos modelos que são cada vez mais fiáveis, rápidos, fáceis de manusear e que se adaptam a quase todos os diabéticos, desde o diabético analfabeto ao diabético cego [32]. Hoje em dia quase todos os glucómetros registam a data e a hora do teste de glicemia e apresentam uma memória com grande capacidade de registo. Antes de proceder ao teste de glicemia, são necessários alguns cuidados, tais como, lavar as mãos com sabão para que não hajam interferências nos resultados, não usar álcool para desinfetar os dedos pois pode alterar o resultado do teste, picar a polpa do dedo no bordo lateral para evitar perda de sensibilidade na ponta dos dedos e obter uma gota de tamanho suficiente para realizar o teste (figura 17) [70]. Figura 17 – Procedimento para monitorizar a glicemia no sangue: punção (a.), inserção da tira teste com a amostra de sangue no glucómetro (b.) e leitura do valor de glicemia (c.), adaptado de [70]. a. b. c. . - 64 - As tiras para determinação de glicemia as lancetas para punção capilar e as seringas têm taxas de comparticipação entre os 85% e os 100% [18]. Os testes de glicemia capilar (picada no dedo), realizados diariamente e várias vezes ao dia, são o melhor modo de saber se um diabético tem a diabetes controlada. Se os valores estiverem dentro dos limites aconselhados pelo médico, a diabetes está controlada [37]. Contudo, nem sempre é possível efetuar estes testes. Há ainda alguns diabéticos que fazem determinação de glicosúria (medição do açúcar na urina), mas este é um método que tem falhas (nem sempre ter muito açúcar na urina significa ter muito açúcar no sangue e vice-versa). O diabético deve discutir com o seu médico a importância e o significado destes testes [5] [25]. 3.3 Dispositivos médicos para a administração de insulina A forma de administração de insulina é outro ponto importante na evolução da insulinoterapia. Em 1944 foi desenvolvida uma seringa específica para a administração de insulina e, em 1986, foram introduzidas no mercado as canetas de injeção que tornaram a aplicação mais prática [71]. Na década de 1980 surgiram as bombas de insulina para infusão de insulina contínua por via subcutânea. Atualmente estes dispositivos são pequenos e de fácil manuseamento. São utilizadas apenas insulinas ultra rápidas com infusão contínua [72]. Desde a década de 1920, tem-se procurado formas alternativas de administração de insulina como oral, retal, transdérmica, nasal e pulmonar. As tentativas de desenvolvimento de insulina oral iniciaram-se em 1923, porém não obtiveram sucesso uma vez que a insulina é degradada por enzimas digestivas [67]. A partir de 1925 pesquisadores tentaram desenvolver a via intrapulmonar de administração de insulina, mas apenas na década de 1990 se obteve progresso no desenvolvimento de insulina por via inalatória e em 2007 entrou no mercado a insulina inalada. Desde a descoberta da insulina, inúmeros avanços foram conquistados permitindo que atualmente a terapia com insulina exógena simule de forma bastante fidedigna a secreção endógena de insulina. Por outro lado, as novas formas de aplicação propiciam ao paciente mais conforto, melhorando a aderência ao tratamento. - 65 - 3.3.1 Seringa de insulina A seringa foi o primeiro meio utilizado para a administração de insulina (figura 18). A partir dessa descoberta surgiram vários tipos de seringas, aperfeiçoando a sua tecnologia envolvida e melhorando a qualidade de vida dos seus utilizadores por serem menos dolorosas (figura 19) [71]. Figura 18 – Primeira seringa para administração de insulina (1922), adaptado de [71]. Figura 19 – Seringas e respetivas agulhas usadas atualmente para administração de insulina, adaptado de [71]. A aplicação exige a utilização de seringas específicas para garantir a precisão da dose de insulina a administrar. Por outro lado, a ponta da agulha deve formar um ângulo de 90 graus na região do corpo onde é aplicada e estar exatamente no tecido subcutâneo. Se a agulha for muito curta, a insulina será aplicada somente nas camadas superficiais da pele (injeção intradérmica). Pelo contrário, se a agulha for demasiado comprida, poderá alcançar tecidos mais profundos [25]. Entre os vários tipos de agulhas existentes no mercado, a escolha é feita conforme o índice de massa corporal (IMC) do paciente. Agulhas menores que 8 mm são indicadas às pessoas co IMC - 66 - menor ou igual a 25; as maiores são indicadas a quem apresente um IMC superior a 25 (figura 20) [73]. Figura 20 – Escolha do tipo de agulha de acordo com o Índice de Massa Corporal (IMC) do paciente, adaptado de [73]. A Agência Nacional de Vigilância Sanitária determina que a seringa seja descartável e de uso único. O reaproveitamento danifica as agulhas, podendo causar dor durante a aplicação e, além disso, podem ocorrer infeções no local da aplicação que interferem diretamente no controlo da glicemia [74]. As seringas são um produto que dificultam a administração de insulina e não a tornam num processo discreto. Como nas seringas comuns, a seringa de insulina é constituída por êmbolo, tambor e agulha (figura 21). No tambor são feitas marcações da unidade padrão de medida de insulina (UI), a maioria das seringas é distribuída com 100 UI, ou seja, contém 100 unidades de insulina por mililitro. A principal vantagem é a possibilidade de mistura entre diversos tipos de insulina (insulinas de ação rápida com insulinas de ação intermédia NPH, de acordo com as proporções desejadas) evitando múltiplas injeções [30] [45]. - 67 - Figura 21 – Componentes de uma seringa para administração de insulina, adaptado de [75]. 3.3.2 Caneta de insulina Embora o mercado disponibilize diferentes marcas e modelos, as canetas de insulina podem ser divididas em dois tipos: descartáveis (pré-cheias) (figura 22) ou reutilizáveis (recarregáveis) [76]. Estes dispositivos estão em constante progresso tecnológico, nomeadamente com agulhas mais finas e seguras, ajuste da dose de meia-unidade e função de memória onde podem ser gravadas informações como data, horário e dose administrada [25]. As canetas para aplicação de insulina são fáceis de usar e têm cada vez mais notoriedade. Como não exigem refrigeração, podem ser facilmente transportadas. Por oferecerem mais segurança no ajuste de pequenas dosagens, as canetas são por norma as primeiras escolhas dos pais de crianças com diabetes [77]. - 68 - Figura 22 – Componentes de uma caneta de insulina descartável, adaptado de [78]. Canetas descartáveis São vendidas com o cartucho (refil) de insulina e, quando esta termina, o doente pode descartála. As canetas descartáveis têm 300 unidades de insulina e são vendidas em caixas com cinco unidades. Geralmente esta opção é a mais conveniente do que as canetas reutilizáveis pois não é necessário fazer a troca do cartucho de insulina [76] [77]. Canetas reutilizáveis Podem ser usadas inúmeras vezes, sendo para isso necessário recarregá-las com um cartucho de insulina vendido separadamente em caixas de cinco unidades. Cada cartucho contém entre 150 a 300 unidades de insulina e, dependendo da quantidade usada diariamente, o cartucho dura aproximadamente um mês. Quando este acaba, o paciente deve descartá-lo e carregar a caneta com um novo cartucho (figura 23). Com os devidos cuidados de utilização e manuseamento, as canetas reutilizáveis podem durar vários anos [76] [77]. - 75 - Figura 29 – Principais canetas para administração de insulina, adaptado de [93]. As canetas de insulina são fornecidas pelos laboratórios e são 100% comparticipadas. Na tabela seguinte (tabela 7) estão descritos os tipos de insulina, fabricantes e modelos de canetas de insulina, bem como os valores correspondentes, disponíveis em Portugal [18]. - 76 - INSULINA DE AÇÃO CURTA INSULINA ASPÁRTICO INSULINA GLULISINA INSULINA HUMANA INSULINA LISPRO NOVORAPID PENFILL Laboratório: Novo Nordisk APIDRA Laboratório: Sanofi Aventis Suspensão injectável – caneta pré-cheia 5 unid. 3 ml Preço: € 38,37 ACTRAPID PENFILL Laboratório: Novo Nordisk Solução injetável – cartucho – 5 unid. 3 ml Preço: € 31,56 HUMALOG Laboratório: Eli Lilly Suspensão injetável – cartucho – 5 unid. 3 ml Preço: € 38,29 Suspensão injectável – cartucho 5 unidades 3ml Suspensão injetável – cartucho – 5 unid. 3 ml Preço: € 33,96 INSUMAN RAPID Laboratório: Sanofi Aventis Suspensão injetável – cartucho – 5 unid. 3 ml Preço: € 28,72 Preço: € 39,66 Suspensão injectável – frasco para injetáveis 1 unid. 10 ml Preço: € 23,04 Suspensão injectável – frasco para injetáveis 1 unid. 5 ml Preço: € 6,29 HUMALOG KWIKPEN Suspensão injectável – caneta pré-cheia 5 unid. 3 ml Preço: € 42,25 Suspensão injectável – caneta pré-cheia 5 unid. 3 ml Preço: € 28,72 MIXTARD 30 PENFILL Laboratório: Novo Nordisk Suspensão injetável – cartucho – 5 unid. 3 ml Preço: € 29,86 HUMALOG MIX 25 KWIKPEN Suspensão injectável – caneta pré-cheia 5 unid. 3 ml Preço: € 42,65 HUMALOG MIX 50 KWIKPEN Suspensão injectável – caneta pré-cheia 5 unid. 3 ml Preço: € 42,65 - 77 - INSULINA DE AÇÃO INTERMÉDIA INSULINA ASPÁRTICO INSULINA HUMANA INSULINA HUMANA + INSULINA ISOFÂNICA INSULINA ISOFÂNICA INSULINA LISPRO NovoMix 30 PenFill Laboratório: Novo Nordisk Insuman Basal Laboratório: Sanofi Aventis Humulin M3 Laboratório: Lilly Humulin NPH Laboratório: Lilly Humalog Mix 25 100 UI/ ML Laboratório: Eli Lilly Suspensão injectável – caneta pré-cheia 5 unid. 3ml Preço: € 31,37 Suspensão injectável – cartucho 5 unidades 3ml Insuman Basal Laboratório: Sanofi Aventis Suspensão injetável – cartucho – 5 unid. 3 ml Suspensão injetável – cartucho – 5 unid. 3 ml Suspensão injetável – cartucho – 5 unid. 3 ml Preço: € 29,86 Preço: € 40,60 Preço: € 31,48 Suspensão injetável – cartucho – 5 unid. 3 ml Preço: € 39,66 Insuman Basal Laboratório: Sanofi Aventis Preço: € 29,86 Insulatard Penfill Laboratório: Novo Nordisk Humalog Mix 50 100 UI/ ML Laboratório: Eli Lilly Suspensão injectável – frasco para injetáveis 1 unid. 5 ml Suspensão injetável – cartucho – 5 unid. 3 ml Suspensão injetável – cartucho – 5 unid. 3 ml Preço: € 31,56 Preço: € 40,60 Preço: € 6,05 Insuman Comb 25 Laboratório: Sanofi Aventis Suspensão injectável – caneta pré-cheia 5 unid. 3ml Preço: € 31,37 Insuman Comb 25 Laboratório: Sanofi Aventis Suspensão injetável – cartucho – 5 unid. 3 ml Preço: € 31,48 - 78 - INSULINA DE AÇÃO PROLONGADA INSULINA DETEMIR INSULINA GLARGINA LEVEMIR Laboratório: Novo Nordisk Suspensão injectável – caneta pré-cheia 5 unid. 3 ml Preço: € 67,69 LANTUS Laboratório: Sanofi Aventis Solução injetável – cartucho – 5 unid. 3 ml Preço: € 66,34 Suspensão injectável – caneta pré-cheia 5 unid. 3 ml Preço: € 66,91 Suspensão injectável – frasco para injetáveis 1 unid. 10 ml Preço: € 44,30 Tabela 7 – Tipos de insulina, fabricantes e modelos de canetas de insulina, e valores correspondentes, disponíveis em Portugal, adaptado de [18]. - 79 - 3.3.3 Caneta de insulina sem agulha O principal desconforto mencionado pelos diabéticos insulinodependentes é a dor provocada pelas agulhas, derivado da administração de insulina. A dor é uma sensação pessoal e o seu limiar difere de pessoa para pessoa. A caneta Safe-Inject é um sistema injetor de insulina que dispensa o uso de agulha graças a uma exclusiva tecnologia desenvolvida e patenteada na Alemanha (figura 30). Esta tecnologia utiliza um mecanismo de mola que proporciona a pressão necessária para abrir naturalmente os poros da pele para aplicar a insulina de forma segura e eficaz [94] [95]. Esta caneta é constituída por três peças fundamentais: a caneta do dispositivo injetor, a ampola em que a insulina é depositada e o adaptador para transferir a insulina do frasco à ampola. Figura 30 – Estrutura da caneta Safe-Inject, adaptado de [95]. No passado muitos sistemas Jet-Injector utilizavam um sistema de ar comprimido, mas atualmente os equipamentos modernos utilizam molas para gerar a pressão necessária à administração de insulina. As molas têm a vantagem de serem menores, leves, económicas e duráveis, e não precisam de ser alimentadas com um cartucho externo de ar [95]. O mecanismo Safe-Inject, quando acionado, liberta um fino jato de líquido que penetra na pele e espalha-se homogeneamente em forma de cone no tecido subcutâneo numa fração de segundos (figura 31). O micro-orifício de 0,17 mm, é menor que o calibre da agulha mais fina do mercado (0,23 mm), faz com que o fino jato de insulina selecione o caminho de menor resistência, - 80 - preservando todas as estruturas da pele como vasos sanguíneos, fibras nervosas e musculares [41]. Figura 31 – Comparação da distribuição do medicamento entre um seringa comum e a Safe-Inject, adaptado de [41]. Com a Safe-Inject pode ser utilizado qualquer tipo de insulina (Lantus, Levemir, NPH, Apidra, Humalog, entre outras) em qualquer forma de apresentação (frascos de 10 ml, cartuchos para canetas de 3 ml e caneta descartável de 3 ml. Este tipo de mecanismo permite a mistura de insulinas e a sua administração numa aplicação única. A Safe-Inject tem capacidade para doses mínimas de 5 UI e no máximo 30 UI por aplicação. Os doentes que necessitem de doses menores que 5 UI, devem utilizar outros métodos de aplicação de insulina e, nos casos em que for necessário utilizar mais do que 30 UI por aplicação, deve ser feita uma aplicação adicional. Como se pode observar na figura abaixo (figura 32), estão representados os componentes que são descartáveis e outros que devem ser substituídos periodicamente [41]. - 81 - Figura 32 – Componentes da caneta Safe-Inject, adaptado de [41]. A transferência da medicação para a ampola é feita mediante um adaptador (figura 33), que pode ser utilizado em frascos de 10 ml ou cartuchos de 3 ml ou canetas descartáveis de 3 ml. Figura 33 – Componentes descartáveis da caneta Safe-Inject, adaptado de [41]. 3.3.4 Bombas de infusão de insulina As bombas de infusão de insulina são equipamentos pequenos e portáteis que permitem uma administração de insulina contínua por via subcutânea, sendo possível a administração de bólus da mesma pelo diabético na altura das refeições [96]. A sua dimensão corresponde à de um pequeno telemóvel, e funcionam libertando a insulina através de um pequeno tubo e uma cânula (conjunto de infusão) colocados sobre a pele (figura 34) [97]. A quantidade de insulina libertada pode ser adaptada de acordo com as necessidades individuais de cada diabético. Esta é uma terapia simples e que elimina a necessidade de aplicações consecutivas de insulina ao longo do dia [98] [99]. Apenas a insulina rápida e os análogos de insulina de ação ultra-rápida podem ser utilizados nestas bombas [72]. - 82 - Figura 34 – Bomba de insulina Accu-Check Spirit (EUA), adaptado de [97]. O diabético pode programar a sua bomba de infusão de insulina de forma a libertar a quantidade de hormona automaticamente durante 24 horas – o que se designa de índice basal – para controlar a glicose no sangue entre refeições e enquanto dorme. Antes das refeições o doente deve libertar uma dose extra de insulina (bólus) correspondente à quantidade de hidratos de carbono que vai ingerir [25]. Antes de utilizar uma bomba de infusão de insulina, o diabético necessita monitorizar os seus níveis de glicose durante o dia, utilizando um medidor de glicose. A configuração das doses de insulina e os ajustes desta devem ser baseados na ingestão de alimentos e programa de exercícios físicos. O conjunto de infusão de insulina deve ser substituído a cada dois a três dias [100]. Este tipo de terapia com bomba de infusão de insulina pode ser utilizado por pessoas de todas as idades, quer tenham diabetes de tipo 1 ou tipo 2. No entanto, o médico deverá aconselhar a adequação específica ao uso desta terapia [96]. Dentre as marcas que comercializam bombas de infusão de insulina no mercado destacam-se a Accu-Chek, Paradigm Veo e a OmniPod [101]. O modelo Accu-Chek Combo (figura 35) é um sistema inteligente para alcançar o sucesso na terapia com sistema de infusão contínua de insulina (SICI) [102]. O sistema é constituído por: - 83 - - Accu-Chek Spirit Combo, o sistema de infusão, que liberta a insulina em pequenas doses de forma contínua; - Accu-Chek Performa Combo, o Smart Control que integra as funções de monitor de glicemia, controlo remoto do SICI e calculador de bolus. O SICI e o Smart Control comunicam entre si de maneira rápida e segura através de tecnologia Bluetooth. Figura 35 – Sistema de infusão continua de insulina Accu-Chek Combo, adaptado de [102]. A bomba de insulina Paradigm Veo (figura 36) ao comunicar com um sensor de glicose através do transmissor MiniLink, contribui, de forma ativa, para manter estáveis os níveis de glicose durante as 24 horas do dia, sete dias por semana, permitindo ao paciente diabético ter maior liberdade no seu quotidiano [103]. Figura 36 – Bomba de insulina Paradigm® Veo™, adaptado de [104]. - 84 - Esta bomba de insulina é realmente única pois permite monitorizar e registar os níveis de glicose continuamente, facilitando os ajustes terapêuticos apropriados, bem como avisa o doente quando os níveis de glicose se desviam do objetivo estipulado. É a única bomba com um sistema de suspensão por hipoglicemia que suspende de forma automática a administração de insulina quando os níveis de glicose estão demasiado baixos, contribuindo para ajudar a reduzir o risco de hipoglicemia grave. Uma terceira bomba que inovou o sistema de libertação de insulina é OmniPod (figura 37). Esta bomba de insulina, pequena e discreta sem fios é resistente e impermeável, permitindo ao doente diabético uma total liberdade nomeadamente em situações mais dinâmicas, como por exemplo natação, prática de desportos radicais, entre outros cujo paciente necessite de se movimentar vigorosamente [105]. Figura 37 – Bomba de libertação de insulina OmniPod, adaptado de [105]. Este sistema permite dosear a insulina de acordo com uma configuração personalizada, e tem um reservatório bastante pequeno que faz com que este seja bastante leve (25 gramas) e discreto. 3.3.5 BLOB Por forma a motivar e facilitar o tratamento de diabetes tipo 1, bem como diminuir o impacto visual de uma injeção de insulina em público, foi desenvolvido um novo dispositivo para armazenar e transportar insulina – BLOB (figura 38) [106]. - 91 - 4. Identificação do problema/necessidades dos insulinodependentes - 92 - Atualmente vivemos num mundo em constante mudança nomeadamente no que respeita a avanços tecnológicos, globalização, mudanças políticas, científicas e ambientais. Também as mudanças no gosto dos consumidores fazem parte destas constantes alterações, principalmente em termos de tecnologia e competição. É necessário que as empresas trabalhem e adquiram novas tecnologias para o desenvolvimento e lançamento posterior de novos produtos e/ou serviços. Para tal, quando se pretende lançar um novo produto ou serviço no mercado, existem passos essenciais para que ele seja criado da melhor maneira possível. 4.1 Metodologia O processo de identificação de necessidades é composto por determinadas etapas (figura 39) que devem ser seguidas: Figura 39 – Etapas do processo de identificação de necessidades. Em termos gerais, a reunião de dados foi obtida mediante entrevistas a todas as partes integrantes de todo o processo de tratamento da diabetes – doentes, médicos e enfermeiros – bem como ao Diretor-Presidente da Sociedade Portuguesa do Acidente Vascular Cerebral (SPAVC). Inicialmente foram realizados dois inquéritos distintos: um específico para endocrinologistas e outros médicos ligados a diabetes e um destinado a doentes insulinodependentes. No primeiro foram reunidas 2 respostas e no segundo inquérito foram recolhidas 42. O principal objetivo de ambos inquéritos foi identificar os aspetos mais inconvenientes relacionados com todo o processo integrante da rotina de um diabético tipo 1, desde a medição do nível de glicose no sangue aos métodos de administração de insulina. Recolha de dados Compreender os dados em relação às necessidades do consumidor Divisão das necessidades numa hierarquia Estabelecer a importância das necessidades Avaliação dos resultados do processo - 93 - Foram realizadas entrevistas, nomeadamente à enfermeira responsável por um grupo de pacientes diabéticos do Hospital de Santo António, no Porto (Sara Pinto). Apesar do Acidente Vascular Cerebral (AVC) ser uma doença diferente da diabetes, este é um dos principais fatores de risco associados às doenças cardiovasculares. Por este facto, tornou-se oportuno ter uma reunião com o Professor Doutor Carlos Lopes, que é Diretor-Presidente da Instituição SPAVC. Foram realizadas duas entrevistas a doentes diabéticos: um doente diabético – Sérgio Moreira, que apesar de ter diabetes tipo 2, faz tratamento com insulina, e à Dª Edylena, que é uma doente diabética tipo 1. Uma última entrevista foi concretizada com a Diretora do Departamento de Endocrinologia do Instituto Português de Oncologia (IPO) do Porto – Dra. Isabel Torres, que é a principal responsável por diabetes, metabolismo e endocrinologia no hospital. Por outro lado foram realizados inquéritos direcionados a médicos e pacientes, sobre o processo de medição de glicemia e administração de insulina. Finalmente, é relevante mencionar uma entrevista em particular, realizada a um doente insulinodependente, também ele designer industrial. Esta contribuiu para uma recolha de necessidades e de idealização projetual sobre novos conceitos. Uma vez conseguido um contato com alguém da mesma área académica, que demonstrou um peculiar interesse no desenvolvimento desta dissertação, a partilha de opiniões na área em análise (diabetes/design) proporcionou uma realidade mais próxima no levantamento de necessidades, bem como no desenvolvimento do design de um novo dispositivo. 4.2 Recolha de dados Mediante os inquéritos realizados através de um servidor online – Survio – e as entrevistas apresentam-se de seguida os dados mais relevantes a reter, pelo que se fez um levantamento dos aspetos mais importantes relacionados com a doença. - 94 - 4.2.1 Inquéritos - Doentes Insulinodependentes Para o tratamento estatístico dos dados recolhidos mediante os inquéritos realizados, apresentam-se de seguida os gráficos nos quais constam os dados mais relevantes para a presente dissertação, bem como sugestões facultadas pelos mesmos inquiridos. Contudo, na secção dos anexos, encontram-se todas as respostas dos inquéritos realizados. Numa primeira abordagem, pode-se constatar que dentre as 42 respostas obtidas, a maior parte dos insulinodependentes têm idade superior a 21 anos e são do sexo masculino (61,9%). Como se pode observar na figura abaixo (figura 40), a 76,19% dos inquiridos a doença foi diagnosticada há 3 ou mais anos. Figura 40 – Tempo do diagnóstico da diabetes Relativamente ao tipo de insulina mais utilizado pelos inquiridos, a insulina de ação rápida é a mais administrada diariamente (figura 41), nomeadamente em 76,19% como se pode constatar na tabela abaixo. Contudo, uma percentagem muito próxima dos insulinodependentes inquiridos utiliza a insulina de ação lenta (71,43%). Este facto deve-se essencialmente a uma questão particular em que certos diabéticos apenas necessitam de administrar insulina antes do jantar. Por outro lado, nenhum dos inquiridos utiliza insulina de ação intermédia. - 95 - Figura 41 – Tipos de insulina administrados Os dispositivos mais utilizados para a administração de insulina por parte dos diabéticos inquiridos (figura 42) são as canetas pré-cheias (59,52%) e as canetas de insulina reutilizáveis (57,14%). Por outro lado, apenas 4,76% utilizam a seringa de insulina, pois este dispositivo implica que a insulina esteja armazenada num frasco que deve permanecer no frigorífico, o que não se torna cómodo para uma utilização quotidiana. No que respeita à administração de insulina através das bombas de infusão, pode-se constatar que apenas 19,05% dos inquiridos as utilizam. Este valor percentual reflete duas lacunas em torno deste tipo de dispositivo. Por um lado, este equipamento disponibiliza-se apenas em meio hospitalar num número muito limitado (cerca de 500 unidades comparticipadas pelo estado) e, por outro, é um dispositivo pouco prático e com alguma imprecisão na leitura dos valores. - 96 - Figura 42 – Dispositivo utilizado para a administração de insulina. No seguimento do que já foi acima constatado, e sendo a insulina de ação rápida utilizada antes das refeições principais, podemos facilmente compreender que a altura do dia em que os inquiridos procedem à administração de insulina (figura 43) é antes do pequeno-almoço (80,95%), antes dos almoço (78,57%) e antes do jantar (73,81%). Do mesmo modo, constata-se que antes de dormir (64,29%) é a quarta altura principal do dia que os inquiridos administram insulina (ação lenta). Figura 43 – Altura do dia para a administração de insulina. - 97 - Quando questionados acerca do tipo de dificuldades que os insulinodependentes sentem aquando a administração de insulina, o medo (9,52%) e a insegurança (19,05%) foram os mais apontados. No entanto foram referenciadas pelos inquiridos outro tipo de dificuldades, nomeadamente a dor, a aversão a agulhas, a contagem de hidratos de carbono e a quantidade de insulina a administrar e o receio de hipoglicemias. A escolha do dispositivo para a administração de insulina é maioritariamente definida pelo médico (76,19%). Os fatores mais determinantes para esta decisão (figura 44) são o fácil manuseio (78,05%) e a segurança (21,95%). Do mesmo modo, o aspeto formal e a discrição são condicionantes que influenciam a escolha do dispositivo. Além destes fatores, os inquiridos referenciaram a precisão e o controlo de todo o processo de administração de insulina, como sendo aspetos a considerar na escolha do dispositivo. Figura 44 – Fatores determinantes para a escolha do dispositivo de administração de insulina. No que respeita à utilização de canetas para a administração de insulina, a Lantus e a Humalog são as marcas de eleição pelos insulinodependentes inquiridos (figura 45), com 66,67% e 40,48%, respectivamente. A terceira marca mais utilizada é a Novorapid (28,57%). - 98 - Figura 45 – Marca das canetas de insulina utilizadas. Apesar da maior parte dos doentes diabéticos inquiridos realizar a administração de insulina de acordo com o prescrito pelo médico, uma percentagem considerável (11,90%) deles não o faz devido a fatores como o esquecimento, vergonha, dor e insegurança. Quando questionados sobre o nível de satisfação relativamente à escolha do dispositivo (figura 46), 54,76% dos inquiridos mostraram-se satisfeitos; 23,81% neutros e 19,05% muito satisfeitos. - 99 - Figura 46 – Grau de satisfação perante a escolha do dispositivo de administração de insulina. Com base na recolha de dados relativamente à questão da classificação do grau de importância de caraterísticas que os insulinodependentes gostariam de ter num novo dispositivo para a medição de glicemia/ administração de insulina (tabela 8), pode-se identificar essas necessidades de acordo com o seguinte ranking: 1º Portabilidade (76,19%); 2º Durabilidade (71,43%); 3º Rapidez na execução (66,67%); 4º Todos os acessórios integrados num só dispositivo (medidor de glicemia e caneta de administração de insulina); simplicidade e preço (64,29%); 5º Aspeto prático/ formato compacto (52,38%); 6º Conetividade e interface intuitivo (47,62%); 7º Ergonomia (42,86%); 8º Multifuncional (26,19%); 9º Design (21,43%). - 100 - Tabela 8 – Grau de importância das caraterísticas a considerar num novo dispositivo para medição de glicemia/administração de insulina. - Opiniões e sugestões Para finalizar o inquérito, foi proposto aos inquiridos referirem outros aspetos que considerassem relevantes para a melhoria do atual método de medição de glicemia/ administração de insulina. Destas sugestões, a mais mencionada foi o facto de não serem necessárias agulhas para fazer a punção para medir a glicemia nem para administrar insulina. Outro aspeto referido foi o facto de que “o aparelho de medição poderia ter métodos para contar ou aconselhar a quantidade de hidratos de carbono que deveríamos comer depois das medições antes das refeições”. Por outro lado foi sugerida a “criação de um programa online - 107 - Figura 50 – Enfermeira Sara Pinto, Hospital de Santo António Porto. A segunda entrevista foi realizada ao director-presidente da SPAVC, o Professor Dr. Castro Lopes (figura 51). Segundo ele, qualquer melhoria em relação à doença Diabetes Mellitus, mais concretamente no que respeita aos dispositivos necessários a alguém insulinodependente, é algo muito positivo, uma vez que o número de diabéticos em Portugal é cada vez maior, bem como o que acontece em quase todo o Mundo. Assim como a enfermeira Sara Pinto, o Dr. Castro Lopes, partilha da opinião de que os dispositivos para a medição da glicose deveriam ser produtos mais atrativos, com um design mais subtil, e fossem utilizados novos materiais e oferecida uma variedade de cores e modelos. Por outro lado, o director-presidente da SPAVC considera que um equipamento que reunisse mais funcionalidades além da medição da glicose, nomeadamente a contagem de hidratos de carbono, seria algo realmente viável e útil. Figura 51 – Professor Dr. Castro Lopes, Diretor-Presidente da SPAVC. - 108 - Sérgio Moreira, de 34 anos e doente diabético tipo 2, foi o terceiro elemento entrevistado. Ele é membro do DIMOV – “Associação dos Diabéticos em Movimento” – associação localizada no Porto e que ajuda pessoas às quais é diagnosticada diabetes. Esta associação oferece cursos interessantes e úteis, dando dicas valiosas e trabalhando arduamente de forma a reduzir o estigma sobre diabetes. O Sérgio referiu que no caso dele os sintomas iniciais da doença apareceram repentinamente: perdeu 11 quilos em apenas um mês, estava sempre com demasiada sede, urinava com mais frequência do que o normal e sentia-se permanentemente cansado. Foi ao médico e foi avaliado o seu nível de glicose no sangue – 380 mg/dL – valor este extremamente alto. Esta primeira entrevista com um doente diabético foi de particular importância pois permitiu que fossem reunidos ainda mais dados. O Sérgio explicou minuciosamente todo o processo inerente a um doente diabético e mostrou todo o equipamento que faz parte do seu quotidiano (figuras 52, 53, 54 e 55). O principal descontentamento e reclamação do Sérgio sobre o método atual de realização da análise de glicose no sangue é o facto dos medidores comuns não serem suficientemente portáteis. Figura 52 – Nesta foto procede-se à punção para leitura do valor de glicemia no sangue. Figura 53 – Aguarda-se o resultado da análise da glicemia. - 109 - Figura 54 – Nesta foto, é feita a medição de glicemia num segundo medidor (com caneta de punção integrada), de forma a comprovar a falta de precisão na leitura dos valores em alguns equipamentos. Figura 55 – Aguarda-se o resultado do teste realizado no segundo medidor de glicose. Figura 56 – Nesta foto estão evidentes os dois resultados (muito) díspares dos dois medidores de glicose. - 110 - O Sérgio corre cerca de 23 quilómetros, o que leva cerca de 2 horas e 20 minutos. Durante esta atividade ele realiza o teste de glicose pelo menos 3 vezes e usa um dispositivo diferente nesta ocasião, que é mais portátil e fácil de usar. Ele tem dois medidores de glicose (foto 56): o branco é o que ele usa diariamente e o preto é o que usa quando vai correr. Sempre que vai correr, ele precisa de realizar o teste de uma maneira mais fácil, pelo que prefere usar outro dispositivo, uma vez que tem a caneta de punção integrada no medidor de glicose. No entanto, ele não considera este dispositivo ergonómico. Para ele, o medidor de glicose ideal seria um equipamento de tamanho reduzido, com todos os dispositivos integrados, mas de igual forma ergonómico, que facilitasse todo o processo, não só quando vai correr mas todos os dias. De acordo com o Sérgio, o principal ponto negativo é o tamanho de todos os dispositivos e o facto de todos eles estarem separados. Sendo um homem, sente-se desconfortável em ter que carregar diariamente um saco com ele, onde possa guardar todos os acessórios necessários. Diabético há mais de dois anos, sentiu durante bastante tempo desconforto em ter que realizar a análise de glicose num espaço público, com pessoas a olharem para ele. Neste momento não se importa com o preconceito das outras pessoas, mas refere que os aspetos mais importantes nos dispositivos são a sua portabilidade e o all-in-one. Do mesmo modo, Sérgio considera indispensável que o contador de hidratos de carbono esteja integrado no dispositivo, o que representaria um aumento do número de diabéticos que realizaria esta contagem, contrariamente ao que se verifica atualmente. Sérgio faz isso e anota tudo num caderno que leva sempre com ele para todo o lado. Finalmente, Sérgio Moreira mencionou um aspeto que o preocupa bastante: a falta de precisão de alguns medidores de glicose. É muito perigoso pois ao basear-se num valor de glicose errado e injetar mais insulina do que o necessário, o diabético pode entrar em coma e, em casos extremos, morrer. A entrevista seguinte foi à Diretora do Departamento de Endocrinologia do IPO (Instituto Português de Oncologia) Porto – Dra. Isabel Torres (figura 57). Ela é a principal responsável por diabetes, metabolismo e endocrinologia no hospital e promove reuniões entre grupos para discussão da doença, que possibilita aos pacientes com diabetes estar facilmente em contato com outras pessoas e partilhar experiências. - 111 - Figura 57 – Dra. Isabel (ao centro) com a sua equipa do IPO - Porto Segundo a Dra. Isabel, os métodos atuais para medição da glicose não são práticos, pelo que convidou a participar na reunião mensal de endocrinologistas, por forma a obter maior feedback dos médicos e permitir desenvolver novos conceitos que se traduzam num novo dispositivo mais completo. Após a visita ao IPO Porto, foi possível uma quarta entrevista com uma pessoa que tem diabetes tipo 1 – D. Edylena Amando (figura 58) – há cerca de 2 anos e meio. Ela salientou o facto dos medidores de glicose não serem suficientemente portáteis, e o seu tamanho não ser o desejável. Na sua opinião, os medidores deviam ser mais pequenos, tendo, no entanto, um tamanho razoável que permitisse a muitas pessoas de idade com diabetes e problemas oculares, a visualização dos valores de glicemia. - 112 - Figura 58 – Nesta sequência de fotos a D. Edylena procede aos passos necessários para a medição da glicose no sangue. Outro aspeto destacado pela D. Edylena foi o de que o design dos medidores de glicose está claramente ultrapassado. Ela não gosta de ser vista como alguém que sofre de uma doença e considera que os medidores de glicose deviam estar disponíveis em diferentes cores e materiais. Na sua opinião, seria interessante se o utilizador destes aparelhos pudesse alterar a sua cor colocando uma capa de silicone (seria personalizável como um telemóvel), e, para o caso das crianças, estar disponível em versões especiais (como, por exemplo, algum desenho animado). Para a D. Edylena, a conectividade com SmartPhones é crucial, pois tornaria a vida dos diabéticos muito mais simples. Em vez de ter que se inserir todos os dados manualmente num bloco de notas, estes seriam armazenados na memória interna do aparelho e, sempre que houvesse disponibilidade de ligação Wi-Fi, a informação era enviada para a aplicação. Durante a entrevista, a D. Edylena também mencionou a importância de incluir o contador de hidrato de carbono no dispositivo. De acordo com esta diabética, é realmente útil e evitaria ao doente andar com um bloco de notas onde tivesse que anotar todas as informações sobre os alimentos consumidos em cada refeição. Para a D. Edylena o principal inconveniente para os diabéticos insulinodependentes é a grande quantidade de equipamentos separados que são necessários desde a medição de glicemia à administração de insulina (figura 59). Esta opinião sustenta a motivação inicial que surgiu para o tema desta dissertação. Ao apurar esta necessidade tornou-se evidente que a busca de um conceito all-in-one foi expressamente importante para o desenvolvimento de um dispositivo multifuncional. - 113 - Figura 59 – Esta figura representa todos os equipamentos necessários no quotidiano de um doente diabético insulinodependente. Mediante a recolha de dados através das várias entrevistas realizadas, foi possível chegar a algumas conclusões no que respeita a todo o processo de medição de glicose no sangue e administração de insulina. Foram apresentadas várias sugestões de caraterísticas a serem alteradas para melhorar as lacunas que existem nos atuais dispositivos. Ao obter informações e opiniões das várias partes envolventes no tema da diabetes – médicos, enfermeiros, pacientes e presidentes de associações – foi possível obter diferentes perspetivas, que se conjugam no desenvolvimento de um novo dispositivo que responda a todos os problemas levantados pelos inquiridos. Todas as conversas adquiriram uma certa polivalência em ideias que foram fundamentais para o desenvolvimento de conceitos, uma vez que quando se trabalha num projeto, é fundamental estar em contato permanente com todas as entidades relacionadas com o tema. Só desta forma se consegue expressar um modelo final exequível. Este é baseado em vários pontos de vista resultantes de um levantamento realista e aprofundado na colheita de dados, que apenas se consegue através de um trabalho de campo. - 114 - 4.3 Identificação das necessidades Torna-se difícil desenvolver e propor um novo produto para o mercado da diabetes se não for feita uma análise prévia do ponto de vista de pessoas que estão relacionadas com o tema em questão, quer seja doentes, médicos endocrinologistas e enfermeiros ou presidentes de associações. De acordo com as respostas obtidas nos inquéritos realizados e com os pontos de vista e opiniões recolhidas nas entrevistas, foram analisadas todas as informações para reunir as caraterísticas mais importantes que um novo produto deve apresentar. Após a análise dos dados recolhidos, torna-se necessário desenvolver um produto distinto no mercado que apresente caraterísticas que os outros dispositivos para medição de glicose/administração de insulina hoje em dia não têm. Do mesmo modo, é importante que haja maior adesão do público-alvo a um novo dispositivo multioperacional. Para tal torna-se primordial dividir as necessidades numa hierarquia, estabelecendo a importância de cada uma delas (figura 60). - 115 - Figura 60 – Metodologia projetual sobre o design mediante a identificação das necessidades. 4.4 Resumo Neste capítulo foi feita uma recolha de dados dentre diabéticos, médicos e enfermeiros, mediante inquéritos (via online) e entrevistas pessoais. Daqui resultaram informações relevantes para o desenvolvimento de conceitos para determinar uma solução para um novo produto. Todos estes elementos gostariam de ver desenvolvido um dispositivo que integrasse todas as funcionalidades e passos necessários no quotidiano de um diabético insulinodependente num produto de formato reduzido e simples de usar. Esta poderá ser, talvez, a sugestão chave para a definição de toda a arquitetura do produto. Arquitetura esta que deverá resultar em algo multifuncional, com um design apelativo que minimize o aspeto “medicalizado” dos •Dimensão e formato reduzidos; •Seleção de materiais (suaves, sóbrios e leves); •Seleção de cores adequada, particularmente em versões para crianças; •Aspeto prático e simples (formato compacto); •Formato intuitivo. FORMA •Todos os acessórios integrados num só dispositivo - All-in-one; •Multifuncional; •Volumetria; •Peso Reduzido; •Ergonomia; •Discrição (forma "nãoassumida" de dispositivo médico); •Resistente e durável; •Portabilidade; •Rapidez na execução de dados; •Minimizar o recurso a fios/cabos para transferir dados; •Redução de custos (produção, tempo, distribuição. FUNÇÃO •Conetividade; •Sistemas e plataformas de informação para o uso de aplicações em Smartphones, através do sistema android; •Utilização do sistema bluetooth. TECNOLOGIA DESIGN - 116 - dispositivos convencionais existentes atualmente no mercado. Além disto, pretende-se que este novo produto seja ergonómico, prático e intuitivo e, em conjunto com as novas tecnologias, disponha de aplicações que possibilitem a conectividade com sistemas atuais de que são exemplo, o Android e IOS. Claro que, entre as várias questões que se colocaram mediante os inquéritos e as entrevistas, foram surgindo algumas sugestões que potenciaram alguns registos que resultaram no desenvolvimento de vários conceitos. Pormenores estes que o designer teve oportunidade de apurar, de modo a tornar o novo dispositivo mais sofisticado. - 123 - um diabético deve executar diariamente em si mesmo, desde a medição de glicemia à administração de insulina. Os dispositivos individuais são mutuamente interligáveis e a combinação dos mesmos pode ser adaptada às necessidades de uso de cada utilizador, como por exemplo no que respeita às dimensões. Este aparelho tem espaço e compartimentos específicos para lancetas e tiras de teste necessárias à análise de glicemia, bem como espaço de armazenamento para uma recarga de insulina adicional. 5.2.3 Patente nº WO 2011139110 A2 Publicada a 10 de Novembro de 2011, por Kyu Dong Choi e Gu Min Kang, intitulada Pen-type portable insulin injection device (figura 66) [124]. Figura 66 – Conjunto de desenhos referente à patente nº WO 2011139110 A2, adaptado de [124]. A presente patente refere-se a uma invenção que consta de uma caneta portátil de insulina cuja função de injeção pode ser automática ou manual de acordo com a seleção do utilizador. - 124 - Esta funcionalidade permite que após a realização do teste de glicemia, o processo de injeção de insulina seja automático. Em vez de o utilizador ter que, manualmente, regular no extremo da caneta a dose de insulina a administrar, e pressionar o êmbolo para a sua administração no organismo, o dispositivo executa esta função automaticamente. Através desta tecnologia, o utilizador apenas tem que clicar num botão para ativar a distribuição de insulina. Esta tecnologia representa um passo importante no que revela ao aspeto funcional e ergonómico do produto. 5.2.4 Patente nº US 5728074 A Publicada a 17 de Março de 1998, por Thomas P. Castellano, Robert Schumacher, intitulada Pentype injector with a microprocessor and blood characteristic monitor (figura 67) [125]. Figura 67 – Conjunto de desenhos referente à patente nº US 5728074 A, adaptado de [125]. Este tipo de caneta de injeção de insulina tem um microprocessador acoplado que permite o registo da data, hora e quantidade de insulina administrada em cada injeção. A este microprocessador poder ser também acoplado um visor para indicar a quantidade de insulina a ser injetada. - 125 - Esta patente sustenta um sistema all-in-one que realiza uma variedade de funcionalidades que exige um mínimo de espaço no dispositivo. Assim sendo, possui uma abertura para a colocação de uma tira de teste para avaliar o nível de glicemia no sangue. Por fim, este dispositivo permite o uso de uma agulha descartável que reduz substancialmente o risco de hemorragia aquando a injeção subcutânea para a administração de insulina. 5.2.5 Patente nº EP 0749332 B1 Publicada a 25 de Maio de 2005, por Thomas P. Castellano, Robert Schumacher, intitulada Medication delivery device with a microprocessor and characteristic monitor(figura 68) [126]. Figura 68 – Conjunto de desenhos referente à patente nº EP 0749332 B1, adaptado de [126]. Esta patente surge no melhoramento da patente anteriormente descrita. Além das funcionalidades e caraterísticas já mencionadas, este novo produto permite a libertação da insulina necessária a administrar mediante de novos sistemas como a bomba de medicação, sistema de inalação ou pulverização. Por outro lado nota-se um aprimoramento do aspeto físico do aparelho, que se aproxima visualmente mais de um dispositivo atual. - 126 - 5.2.6 Patente nº US 8556865 B2 Publicada a 15 de Outubro de 2013, por Peter Krulevitch, Robert Wilk, Ulrich Kraft, Donna Savage, Nick Foley, James Glencross, David Shepherd, Zara Sieh, intitulada Medical module for drug delivery pen (figura 69) [127]. Este produto integra vários compartimentos que incluem dois módulos principais, um sensor de dosagem, uma fonte de energia e um microcontrolador. Um dos módulos principais está configurado de modo a possibilitar o uso de insulina de forma descartável e/ou reutilizável, e, o outro permite determinar a dosagem, a injeção, a duração da injeção e o tempo de injeção selecionados. Neste sistema existe a possibilidade de mistura de insulinas, e demonstra um avanço tecnológico em vários aspetos, nomeadamente na transmissão de informações relativas à dosagem e injeção de insulina, fornecimento de lembretes, avisos de erro ou mensagens sobre o uso indevido ou a reutilização de agulhas, o controlo da quantidade de insulina ainda existente na caneta e fornecer um sinal sonoro para a localizar. Figura 69 – Conjunto de desenhos referente à patente nº US 8556865 B2, adaptado de [127]. - 127 - 5.2.7 Patente nº EP 0777123 B1 Publicada a 18 de Novembro de 2009, por Thomas P. Castellano, Robert Schumacher, intitulada Medication delivery device with a microprocessor and characteristic monitor (figura 70) [128]. Figura 70 – Conjunto de desenhos referente à patente nº EP 0777123 B1, adaptado de [128]. A última patente apresentada refere-se a um sistema de monitorização em forma de relógio que compreende um invólucro de tamanho e configuração adequados para ser utilizado no pulso. Este sistema inclui um interface de tiras de teste que permite determinar as caraterísticas de uma amostra de sangue, de que são exemplo, além da glicemia, o nível de colesterol. Por outro lado possui um microprocessador que possibilita a transferência de informações, utilizando uma tecnologia de comunicação de infravermelhos. Do mesmo modo, este microprocessador emite um sinal sonoro ou outra indicação audível, quando a amostra de sangue na tira de teste já é suficiente para determinar os parâmetros a avaliar (glicemia, colesterol ou outro). - 128 - 5.3 Brainstorming Este subcapítulo serve de intervenção para as notoriedades que o designer deve expor sobre o seu projeto. Em capítulos anteriores, podemos obter um percurso lógico e cronológico sobre todas as condicionantes que estão à volta da diabetes. A doença foi estudada e argumentada ao mesmo tempo que era aplicado o parecer de cada uma das entrevistas, inquéritos e, mais recentemente, das patentes pesquisadas. Porém, surge o momento em que é necessário criar um leque de caminhos para intervir sobre cada detalhe que foi analisado nos capítulos anteriores. Uma metodologia que ao designer cabe orientar em função do que é necessário melhorar no desenvolvimento de um novo produto. 5.3.1 Conceitos Os conceitos que se seguem tiveram uma fase embrionária anterior a este capítulo. Este é um ato comum na atividade projetual, uma vez que o designer gere automaticamente uma procura de novos conceitos, mesmo em fases não objetivamente direcionáveis ao projeto. Deste modo, irão ser apresentados quatro conceitos diferentes, sendo que os três primeiros estão interligados em aspetos funcionais. Para cada um será apresentada uma memória descritiva que confere a opinião pessoal do designer sobre cada aspeto interligável que o produto terá que demonstrar no âmbito do tema e perante o seu público-alvo. Por questões de organização e apresentação, serão descritos consecutivamente os quatro conceitos e posteriormente representados os desenhos relativos a cada um deles, respetivamente. 5.3.1.1 Conceito 1 O sistema do conceito 1 (figura 71) baseia-se na integração de todos os dispositivos necessários à rotina do doente insulinodependente, desde o sistema de punção para medir a glicemia à administração de insulina. Em termos gerais, a arquitetura do produto dispõe de dois compartimentos distintos que se interligam mediante um sistema rotativo. O primeiro compartimento (1) consiste numa abordagem que integra, principalmente, a caneta de insulina - 129 - e o sistema de punção. Este compartimento está subdividido num outro de dimensões inferiores onde é possível armazenar recargas de lancetas (8) e de tiras teste (10). O conjunto da caneta está estruturado de forma a que numa das extremidades esteja o mecanismo de acionamento da lanceta (5) e posterior disparo (6) e, na outra extremidade, esteja o mecanismo para a administração de insulina. Neste, existe a recarga de insulina (3) que é ativada através do êmbolo (4) o qual é empurrado consoante o valor da insulina necessário a administrar. No compartimento inferior do produto é possível fazer a leitura do valor de glicemia através da introdução da tira teste (9) no glucómetro (11). Numa das extremidades deste compartimento estão disponíveis duas recargas de agulhas para administrar a insulina (12) e, na extremidade oposta, encontram-se duas pequenas divisões (13): uma com soro fisiológico necessário à higienização do procedimento de punção, e outra reservada ao descarte de material como agulhas e tiras teste utilizadas. 5.3.1.2 Conceito 2 A funcionalidade do conceito 2 (figura 72) segue a mesma linha de ação do conceito anterior. No entanto, houve uma preocupação em reduzir o tamanho do produto pelo que se optou por utilizar uma recarga de insulina de dimensões inferiores (4) (6). Do mesmo modo, foi idealizado um mecanismo de punção que tivesse proporções o mais reduzidas possível (8), dentro do que está atualmente disponível no mercado. Assim, foi escolhido o sistema Accu Chek OneTouch. Por outro lado, e tendo presente uma das maiores preocupações identificadas através da recolha das necessidades dos inquiridos e entrevistados, este conceito prima por uma melhoria na aparência do produto que visa minimizar o aspeto “medicalizado” dos dispositivos existentes no mercado. 5.3.1.3 Conceito 3 Neste terceiro conceito (figura 73), foi reorganizado o compartimento superior descrito nos dois conceitos anteriores. Neste conceito foi utilizada uma caneta e um sistema de punção já comercializados no mercado ao invés do idealizado anteriormente em que apenas se usava uma recarga de insulina com o sistema de punção. - 130 - Deste modo, o compartimento superior inclui uma caneta de insulina HumaPen Luxura (2) e um sistema de punção Accu Chek OneTouch UltraEasy (4) acoplados horizontalmente. No entanto, esta opção tornou-se uma desvantagem pois compromete uma das necessidades abordados pelos inquiridos e entrevistados na qual referem a importância de um produto compacto e de fácil portabilidade. 5.3.1.4 Conceito 4 O quarto, e último conceito (figura 74) consiste na restruturação do conceito anterior. Dado este ter proporções e dimensões que contrariavam o que se pretendia obter num novo produto, foi pensado algo inovador. A caneta acabara por contribuir para esta desvantagem. Assim, e havendo a possibilidade de separar a caneta em duas partes iguais, o dispositivo foi repensado e redesenhado para minimizar o tamanho do produto final. Para tal, foi dispensado o sistema de rotação dos conceitos anteriores e desenvolvido um único compartimento segmentado em três partes distintas. A primeira consiste numa gaveta que inclui o sistema de punção (1) e a caneta (desmontada) (2). O segundo define-se numa gaveta inferior composta pelos acessórios de apoio ao mecanismo de punção (6) (7) (lancetas e tiras teste) e ao mecanismo de administração de insulina (8) (agulhas). Por último, existe uma terceira secção que incorpora o glucómetro (3). Esta nova formatação do produto visa sobretudo tornar caraterísticas como portabilidade e comodidade a mais-valia que o distingue de todos os outros produtos existente atualmente no mercado. - 131 - Figura 71 – Conceito 1. 8 2 7 10 9 11 12 4 5 6 1 3 Conceito 1 1 – Parte superior rotativa (caneta); 2 – Encaixe para agulha de insulina; 3 – Recarga de insulina; 4 – Êmbolo para administrar insulina; 5 – Mecanismo para accionar a lanceta; 6 – Mecanismo para disparo da lanceta; 7 – Encaixe para a lanceta; 8 – Armazenamento para lancetas; 9 – Local para inserção de tiras teste; 10 – Armazenamento de tiras teste; 11 – Glucómetro; 12 – Recargas de agulhas de insulina; 13 – 2 compartimentos separados para lixo e soro fisiológico. 13 - 132 - Conceito 2 1 – Parte superior rotativa (caneta dividida em duas partes operacionais); 2 – Encaixe para agulha de insulina; 3 – Encaixe para lanceta; 4 – Recarga para insulina; 5 – 2 compartimentos separados para lixo e soro fisiológico; 6 – Mecanismo para regular o disparo de insulina; 7 – Acoplagem do mecanismo para lancetas; 8 – Redimensionamento do mecanismo para lancetas; 9 Armazenamento para tiras de teste; 10 – Glucómetro + local para inserção de tiras teste; 11 – Sistema de rotação (90º) peça superior; 12 – Armazenamento para lancetas; 13 – Recargas de agulhas de insulina; 14 – Movimento demonstrativo da peça superior; 15 – Vista acoplada lateral do conceito 2. 1 11 8 9 4 15 3 2 12 5 14 7 6 10 13 Figura 72 – Conceito 2. - 139 - 6.1 Introdução No seguimento do capítulo anterior, em que foram descritos quatro conceitos iniciais que pudessem resultar no desenvolvimento de um produto, foi selecionado apenas um. O conceito quatro foi aquele que reuniu as caraterísticas que se pretendem integrar num novo dispositivo, nomeadamente o facto dos componentes que o constituem já se encontrarem disponíveis no mercado, ainda que separadamente. Posto isto, este capítulo seis é tido como a plataforma de aprofundamento e desenvolvimento do conceito selecionado, para demonstrar a sua viabilidade. Para isso, e tal como para todos os projetos, recorreu-se ao desenho 3D que foi paralelamente auxiliado com o desenvolvimento de maquetes de estudo que sustentassem a exequibilidade do projeto. Sendo o desenho 3D um estado conceptual do produto, este só terá sucesso se for previamente testado na realidade. A materialização do projeto no decorrer do desenvolvimento de maquetes permitiu o aperfeiçoamento das mesmas, resultando num produto final exequível, que colmatou no desenvolvimento de um protótipo funcional. 6.2 Metodologia Para estruturar eficazmente o projeto técnico-construtivo foi adotada uma metodologia que inclui as etapas de suporte à concretização do protótipo funcional (figura 75). Figura 75 – Estruturação do projeto técnico-construtivo. - 140 - A partir do conceito selecionado foram desenvolvidas várias maquetes de estudo que deram suporte para a concretização do desenho 3D. Uma vez realizados, conseguem atender a três aspetos de apoio de comunicação para a dissertação: renders, desenhos esquemáticos e desenhos de atravancamento. Para este processo recorreu-se a algumas ferramentas, nomeadamente ao programa CAD Solid Works e ao programa Adobe Illustrator. Todos estes suportes permitiram numa última fase da dissertação concretizar um protótipo funcional. 6.2.1 Renders Os desenhos 3D foram realizados através do programa CAD Solid Works e consistem essencialmente em reproduzir virtualmente aquilo que se pretende do produto num contexto real. Para incrementar esta aproximação, o desenho 3D passou por um processo de renderização. Nas figuras abaixo (figura 76 e figura 77) estão apresentados dois renders. O primeiro serve essencialmente de resposta à descrição funcional do produto, enquanto no segundo estão mencionadas as marcas que comercializam cada um dos componentes que integram o produto final. O primeiro render (figura 76) demonstra que o produto está segmentado em três compartimentos operacionais. Um dos compartimentos inclui a caneta de punção (1) e a caneta (dividida) para a administração de insulina (2). O segundo compartimento consiste numa gaveta inferior que serve de armazenamento aos consumíveis inerentes a todo o processo funcional do produto, nomeadamente as tiras teste (4), lancetas (5) e agulhas para administração de insulina (6). O terceiro compartimento corresponde ao glucómetro (3). Este tem três partes entre as quais se distinguem o local de inserção da tira teste (7), o ecrã do glucómetro (8) e o botão ON/OFF deste componente (9). Como o produto assume o aspeto de uma caixa fechada, estão representados externamente nos dois primeiros compartimentos mencionados os ícones que representam de uma forma estilizada o seu conteúdo. No segundo render (figura 77) estão evidenciados os laboratórios/marcas existentes no mercado que serviram de referência ao desenvolvimento do protótipo. Assim, assumiram como suporte a Accu-Chek OneTouch Ultra Easy (1) no que respeita à caneta de punção e respetivas lancetas, a FORA G71 (2) para o glucómetro e tiras teste e da Lilly a caneta de administração de insulina Humapen Luxura HD (3) com as respetivas agulhas. - 141 - Render 1 1 – Compartimento Accu Chek OneTouch UltraEasy; 2 – Compartimento da caneta de insulina HumaPen Luxura (Lilly) – duas partes separadas; 3 – Glucómetro; 4 – Armazenamento de tiras teste; 5 – Armazenamento para lancetas; 6 – Recargas de agulhas de insulina; 7 – Local de inserção da tira teste; 8 – Ecrã do glucómetro ; 9 –Botão ON/OFF do glucómetro. 4 8 0 5 1 2 9 7 6 3 Figura 76 – Render 1 - 142 - Render 2 1 – Caneta de punção e respetivas lancetas – marca Accu Chek, modelo OneTouch UltraEasy; 2 – Glucómetro e tiras teste – marca FORA, modelo G71; 3 – Caneta para administração de insulina e agulhas correspondentes – marca Lilly, modelo HumaPen Luxura HD. 1 1 1 2 2 2 3 3 3 Figura 77 – Render 2 - 143 - 6.2.1.1 Desenhos esquemáticos A representação dos desenhos esquemáticos foi elaborada mediante a ferramenta eDrawings do programa CAD 3D Solid Works. Os desenhos daqui resultantes foram sujeitos a um tratamento de imagem através do programa Adobe Illustrator, de modo a obter uma leitura mais perceptível do produto. Para facilitar esta leitura o produto foi fragmentado nas várias partes que o constituem. De seguida são apresentadas cada uma delas e descrita a sua funcionalidade. Estrutura suporte do produto. - Esta estrutura engloba os três compartimentos: glucómetro, duas gavetas superiores que acondicionam a caneta de punção e a caneta de administração de insulina, e uma terceira gaveta inferior onde se encontram armazenados os consumíveis (agulhas de insulina, lancetas e tiras teste). Compartimento 1: primeira gaveta – superior - Esta gaveta inclui a caneta de punção (Accu Chek OneTouch UltraEasy). - 144 - Compartimento 2: terceira gaveta – inferior - Esta gaveta subdivide-se em três partes nas quais estão armazenados os consumíveis do produto: agulhas de insulina, lancetas e tiras teste, respetivamente. Compartimento 1: segunda gaveta – superior - Esta gaveta inclui a caneta de administração de insulina (Lilly HumaPen Luxura HD). Componente da primeira gaveta – superior - Caneta de punção Accu Chek OneTouch UltraEasy. Componente da segunda gaveta – superior - Caneta de administração de insulina Lilly HumaPen Luxura HD, dividida nas duas partes que a constituem. - 145 - 6.2.1.2 Desenhos de atravancamento Estes desenhos consistem na descrição genérica das várias partes que compõem o produto final e respetivas dimensões. Este tipo de desenhos foi elaborado através da ferramenta eDrawings do programa Solid Works. Os desenhos de atravancamento estão disponíveis para consulta no capítulo Anexos (anexo V). 6.2.1.3 Seleção de materiais Este produto está organizado para atender as necessidades quotidianas de um utilizador insulinodependente. Para todos os procedimentos inerentes a esta rotina já estão disponibilizados no mercado os dispositivos necessários: caneta de punção, glucómetro, caneta de insulina e respetivos consumíveis para todos eles. Primeiro componente da terceira gaveta – inferior - Consumível da caneta de administração de insulina (agulha). Segundo componente da terceira gaveta – inferior - Consumível da caneta de punção (lanceta). Terceiro componente da terceira gaveta – inferior - Consumível do glucómetro (tira teste). - 146 - O desenvolvimento deste novo produto prende-se com a necessidade de compactar todos os dispositivos acima descritos num só, de forma a organizar e facilitar todo o processo. Deste modo, a seleção de materiais para este produto refere-se à estrutura suporte de todos os dispositivos referidos anteriormente. Além do conceito all-in-one, uma das principais necessidades e caraterísticas pretendidas neste novo produto é a discrição do mesmo, colocando termo ao estigma associado aos produtos existentes. Por forma a tornar o produto mais apelativo e mais elegante, a seleção de materiais deve ir mais além do que uma simples escolha. Esta escolha baseia-se fundamentalmente em duas categorias de seleção: técnica e sensorial. A primeira categoria (técnica) diz respeito a questões estruturais do produto, que são caraterísticas “invisíveis” ao utilizador, e consistem na composição para a carcaça do mesmo. Por seu lado, a segunda categoria (sensorial) refere-se à parte exterior do produto, e compreende as caraterísticas inerentes à sua utilização, como são o aspeto físico e tátil. A seleção desta categoria justifica-se pela questão de tornar o produto apelativo e, essencialmente, proporcionar uma experiencia mais próxima com o utilizador. Na figura abaixo (figura 78) está representado um corte transversal do produto onde se pode visualizar a divisão das duas categorias acima descritas – técnica (1) e sensorial (2) – e o espaço interior do produto (3). Figura 78 – Esquema do corte transversal do produto: categoria técnica (1), sensorial (2) e espaço interior do produto (3). 1 2 1 3 - 147 - O material para a categoria 1 deve conferir ao produto caraterísticas como resistência a vários níveis, designadamente mecânica, ao impacto, à tração, à temperatura e humidade, ter durabilidade, peso reduzido e boa absorção de impacto. Relativamente ao exterior do produto, o material para a categoria 2 está encarregue de questões de aspeto visual e tátil cujas caraterísticas importantes são a textura suave, dureza média, de acabamento mate, material isento de odores e de fácil higienização. Tendo em consideração os critérios descritos, a possível seleção de materiais para a categoria 1 são os polímeros termoplásticos ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene), PC (Policarbonato), PP (Polipropileno) e PVC (Policloreto de Vinilo). Os materiais selecionados para a categoria 2 incluem a PU (Poliuretano) e Espuma com memória de forma, e Elastómeros como o Poliisopropileno. Em suma optou-se por não selecionar um único material para as duas partes definidas anteriormente, pois o projeto ainda não se insere numa fase avançada que seja exigido a escolha destes materiais específicos. 6.3 Análise do produto De acordo com toda a informação recolhida no contexto do desenvolvimento desta dissertação, mais concretamente no capítulo de estudo das necessidades dos insulinodependentes, este produto apresenta mais-valias em diversos sentidos. Por um lado, a sua praticabilidade e dimensão vão de encontro às necessidades dos seus utilizadores e, por outro, possibilita a redução de despesas envolta nos dispositivos necessários aos insulinodependentes e respetivos acondicionamentos (estojos para glucómetro e tiras teste, caneta de punção e lancetas, estojo das canetas de insulina). 6.4 Análise do público-alvo Sendo a diabetes tipo 1 mais comum em faixas etárias mais jovens, este produto facilita o seu dia-a-dia na medida em que este tipo de público-alvo é mais dinâmico. - 148 - A maioria dos jovens gosta de praticar atividades, nomeadamente desportivas, cuja necessidade de trazer permanentemente consigo todos os dispositivos imprescindíveis à administração de insulina, causa alguns transtornos e entraves. Por exemplo, no caso de jovens insulinodependentes que pretendam fazer corridas ou andar de bicicleta durante períodos de tempo mais alargados, um novo produto, mais pequeno e all-in-one, facilita as práticas desportivas deste grupo de utilizadores. Por outro lado, a organização de todos os componentes do produto de forma sequencial permite uma utilização mais intuitiva por parte dos utilizadores, sendo jovens ou mesmo no caso de pertencerem a uma faixa etária superior. Na figura abaixo (figura 79) é demonstrada a sequência de utilização do produto. Numa primeira fase é necessário medir a glicemia utilizando a caneta de punção (1) e respetivas lancetas (2). De seguida recorre-se às tiras teste (3) onde coloca a amostra de sangue resultante da punção e introduz-se a mesma no glucómetro (4). De acordo com o valor da glicemia apresentado no visor (4), são retiradas as partes constituintes da caneta de insulina (5). Uma vez montada, para o procedimento de administração de insulina recorre-se às agulhas disponíveis no compartimento inferior do produto (6). O facto de o produto ter externamente os ícones estilizados representados facilita o procedimento acima descrito, tornando-o bastante intuitivo – uma caraterística mencionada e salientada aquando os inquéritos e entrevistas realizados. Figura 79 – Ordem sequencial do manuseamento do produto. 1 5 4 4 6 2 3