Running popularity has led to a rise in chronic lower limb injuries resulting from cumulative loading. Many of these injuries are tibial stress fractures. Tibial accelerometers are commonly used to measure tibial stress and may even be predictive of injury at the distal limb. Lower body positive pressure (LBPP) treadmills have become increasingly popular amongst athletes and practitioners to prevent and treat lower limb injuries by reducing effective body weight (BW) through mechanical support. The purpose of this thesis is to investigate if BW unloading affects tibial acceleration (TA) and shock attenuation. Twelve trained distance runners (Sex: 6 males and 6 females; Age: 18-30 years) were recruited for this study. TA was measured through two Blue Trident, IMeasureU step units located at the distal tibiae. A STATSports Apex unit was also used to measure acceleration at the superior trunk and calculate shock attenuation for each limb. It was found that BW unloading had no discernable effect on mean peak TA and shock attenuation, bone stimulus, or contact time, regardless of running speed. However, a significant relationship was observed between running speed and both mean peak TA and bone stimulus where an increase in speed led to an increase in TA and bone stimulus. Furthermore, running speed did not affect shock attenuation or contact time. In conclusion, BW unloading did not alter gait kinematics in trained distance runners. / Master of Science / Running popularity has led to a rise in chronic lower limb injuries, particularly stress fractures at the shin or tibia bone, due to greater impact forces and "stiffer" landings. Tibial accelerometers are commonly used to measure these impact forces and may even be predictive of injury at the tibia bone near the ankle. The process of reducing these impact forces is called shock attenuation. Lower body positive pressure (LBPP) treadmills have become increasingly popular amongst athletes and practitioners to prevent and treat lower limb injuries by unloading body weight (BW) through mechanical support. The purpose of this thesis is to investigate if BW unloading affects tibial acceleration (TA) and shock attenuation. Twelve trained distance runners (Sex: 6 males and 6 females; Age: 18-30 years) were recruited for this study. TA was measured through two Blue Trident, IMeasureU step units located at the shin. A STATSports Apex unit was also used to measure impact at the upper trunk and calculate shock attenuation for each limb. It was found that BW unloading did not affect mean peak TA and shock attenuation, bone stimulus, or contact time, regardless of running speed. However, running speed significantly affected both mean peak TA and bone stimulus where an increase in speed led to an increase in TA and bone stimulus. Furthermore, running speed did not affect shock attenuation or contact time. In conclusion, BW unloading did not alter impact forces in trained distance runners. Caution is advised for individuals with injuries at the shin when using LBPP treadmills.

Thesis (MScPhysio)--Stellenbosch University, 2015. / ENGLISH ABSTRACT: Question: What are the effects of Intermittent Positive Pressure Breathing (with and without a Positive End Expiratory Pressure [PEEP] Valve), compared to deep breathing exercises, on ventilation distribution in high-risk adults following open upper abdominal surgery (UAS)? Design: This study comprised an observational descriptive component as well as a prospective triple blind randomised controlled crossover trial with concealed allocation and patient, assessor and statistician blinding Participants: Seven patients at high risk for postoperative pulmonary complications following UAS Intervention: Deep breathing exercises (DBExs) were compared to Intermittent Positive Pressure Breathing (IPPB), with IPPB further applied with and without a PEEP Valve, using a randomised cross-over design with 30 minute washout duration between periods. Outcome measures: Global and regional impedance changes in the lungs were measured using Electrical Impedance Tomography. Vital signs, visual analogue pain scale (VAS) and modified Borg scale (MBS) were measured pre– and post-intervention. Results: A greater mean global lung impedance change ( Z) was detected with IPPB compared to DBExs (mean difference in Z 2803.8; 95% CI 5189.9 to 8512.5 and 2046 to 96047.9; P<0.01). These changes in lung impedance lasted 30 minutes before returning to baseline. There was no difference in Z when patients received IPPB with 5cmH20 PEEP compared to IPPB with no PEEP. No specific regional ventilation changes were noted. IPPB did not increase VAS, MBS scores or adversely affect vital signs. Conclusion: IPPB is an effective technique to improve lung volumes compared to deep breathing exercises. Further studies are required to investigate the effect of IPPB on clinical outcome. / AFRIKAANSE OPSOMMING: Vraag: Watter uitwerking het onderbroke positiewe-drukasemhaling (met én sonder ’n positiewe-endekspiratoriesedruk-[PEEP-]klep) in vergelyking met diepasemhalings-oefeninge op ventilasieverspreiding by hoërisikovolwassenes ná bo-buikchirurgie? Ontwerp: ’n Waarnemingsgegronde, vergelykende en ondersoekende, driedubbelblinde, verewekansigde gekontroleerde oorskakelproef, met verborge toewysing en blinding van pasiënte, die assesseerder en statistikus Deelnemers: Sewe pasiënte met ’n hoë risiko vir post-operatiewe pulmonêre komplikasies na bo-buikchirurgie Intervensie: Diepasemhalingsoefeninge (DBEx) is vergelyk met onderbroke positiewedrukasemhaling (IPPB), wat op sy beurt met én sonder ’n PEEP-klep toegepas is, met behulp van ’n verewekansigde oorskakelstudie met ’n halfuur lange uitspoeling tussen oorskakelings. Uitkomsmetings: Algehele en regionale impedansieveranderinge in die longe is met behulp van elektriese impedansietomografie gemeet. Vitale tekens, die visuele analoogskaal (VAS) en die aangepaste Borg-skaal (MBS) is voor, sowel as na die intervensie afgeneem. Resultate: ’n Groter gemiddelde algehele impedansieverandering ( Z) is opgemerk met IPPB in vergelyking met DBEx (gemiddelde verskil 2803.8; 95% CI 5189.9: 8512.5 en 2046: 96047.9; P<0.01). Hierdie veranderinge in longimpedansie het ’n halfuur of langer geduur voordat dit na die basislyn teruggekeer het. Daar was geen verskil in Z toe pasiënte IPPB met ’n PEEP-klep van 5cmH20 ontvang het teenoor IPPB sonder ’n PEEP-klep nie. Geen spesifieke regionale voorkeure is opgemerk nie. IPPB het nie die VAS- of MBS-tellings verhoog of vitale tekens verswak nie. Stellenbosch University https://scholar.sun.ac.za iv Gevolgtrekking: In vergelyking met DBEx, is IPPB ’n doeltreffende tegniek om longvolumes te verbeter. Verdere studies word vereis om die uitwerking van IPPB op kliniese uitkomste te ondersoek.

INTRODUÇÃO: O sucesso da terapia com ventilação não invasiva com pressão positiva (VNIPP) está associada com a escolha adequada da interface. A máscara Total face® (TF) é considerada mais confortável, porém possui grande espaço morto (875 ml) e vazamento constante elevado. Os ventiladores próprios para ventilação mecânica invasiva (convencionais) têm sido utilizados, habitualmente, para ventilação não invasiva em ambiente de UTI. OBJETIVOS: Avaliar o desempenho de nove ventiladores convencionais com uso da máscara TF e compará-los com um ventilador próprio para VNIPP (Respironics BiPAP Vision). MÉTODOS: Utilizou-se um modelo com dois simuladores mecânicos do sistema respiratório conectados a uma cabeça de manequim onde foi adaptada a máscara TF que foi conectada aos ventiladores testados. O esforço inspiratório foi simulado utilizando-se o modo pressão controlada. Os ventiladores foram testados na modalidade espontânea ventilação com pressão suporte sendo ajustados dois valores de PEEP (5 e 10cmH2O) e 3 valores de pressão suporte (5, 10 e 15 cmH2O). Foi testado se os ventiladores funcionavam com a máscara TF e seu desempenho em relação à compensação de vazamento, pressurização, pico de fluxo atingido, atrasos inspiratório e expiratório. RESULTADOS: O ventilador Vision funcionou em todas as situações. Quatro ventiladores convencionais funcionaram (Horus, Vela, E500 e Servo i). O principal problema com os ventiladores que não funcionaram foi o autodisparo e o desligamento do fluxo inspiratório. O pico de vazamento medido foi maior que 1L/s, em média, e o pico de fluxo gerado, muitas vezes, atingia a capacidade máxima em alguns ventiladores. A capacidade de compensar vazamento foi variável entre os ventiladores, mas aqueles com maior dificuldade (E500 e Horus) foram os que mantiveram os menores valores de PEEP e, também, maiores atrasos no disparo, os demais ventiladores, apresentaram atrasos iniciais menores que 100ms. A ciclagem ocorreu por critérios de segurança nos ventiladores Horus, Vela e E500 em algumas medidas. A capacidade de pressurização foi avaliada pelo cálculo do PTP com 500ms e com 1 segundo. A área de pressurização com 1 segundo ficou abaixo de 50% da área esperada para todos os ventiladores, inclusive para o Vision, específico para VNIPP, sendo que o pior desempenho foi do ventilador Horus. CONCLUSÕES: Entre nove ventiladores convencionais testados, apenas quatro funcionaram com a TF. O desempenho entre os ventiladores foi variável, sendo que, alguns deles não se mostraram adequado para uso com VNIPP usando a máscara TF. A maior dificuldade para o funcionamento dos ventiladores convencionais foi lidar com o grande vazamento, com ocorrência de autodisparos ou desligamento do fluxo de ar do ventilador, acusando desconexão. O vazamento de ar pelos orifícios da máscara é elevado. Os ventiladores Horus e E500 tiveram atrasos maiores que 100ms no disparo; e a ciclagem ocorreu por critérios de segurança em todos ventiladores convencionais, em algumas medidas, exceto o Servo i / BACKGROUND: The success of therapy with noninvasive ventilation with positive pressure (VNIPP) is associated with interface choice. The Total face® mask (TFM) is an interface considered more comfortable than other, but it has a large dead space (875 ml) and constant high leakage. However, intensive care ventilators have been usually used for noninvasive ventilation in the ICU environment, their ability to operate with high air leakage is not known. OBJECTIVES: To evaluate the performance of nine ICU ventilators using TFM and compare them with a VNIPP mode only ventilator (Respironics BiPAP Vision). METHODS: a mechanical respiratory system simulator with two compartments was adapted to TFM what was connected to tested ventilators. The inspiratory effort was simulated using pressure control mode in Newport E500 ventilator. The ventilators were tested in spontaneous mode being adjusted at two values of PEEP (5 and 10cmH2O) and 3 values of pressure support (5, 10 and 15 cmH2O). It was tested if ventilators worked properly with TFM and its performance to compensation for leakage, its pressurization, the capability to reach peak flow target, and trigger and cycling delays. RESULTS: The Vision ventilator worked properly in all situations. Four conventional ventilators (Horus, Vela, E500 and Servo) worked. The main problem with failed ventilator was auto triggering and inspiratory flow turning off. Among worked ventilators, peak inspiratory leakage average was greater than 1L / s , generated peak flow reached maximum capacity in some settings with NIV mode only ventilator. The ability to compensate for leak was variable between ventilators, but those with greater difficulty (E500 and Horus) maintained the lowest values of PEEP and also had great trigger delays, the other ventilators showed trigger delays smaller than 100ms. The cycling occurred by security criteria on Horus, Vela and E500 ventilators in some settings. The ability of pressurization was evaluated by calculating the PTP with 500ms and 1 second. The area of pressurization with 1 second remained below 50% of target area for all ventilators, including for Vision, specifically for VNIPP. Horus ventilator has the worst pressurization performance. CONCLUSIONS: Among nine conventional tested ventilators, only four worked with the TFM. The performance among the ventilators was variable; as a result some of them were not suitable for use with NIV using TFM. The greatest difficulty for conventional ventilator operation was dealing with the large leakage, occurring auto triggering or inspiratory flow turning off, alarming disconnection. The air leakage through the mask holes (exhalation port) was high. Horus and E500 ventilators had trigger delays greater than 100ms and cycling occurred by security criteria for all conventional ventilators, except the Servo, in some setting

Thesis (Ph. D.)--University of Washington, 2001. / Vita. Includes bibliographical references (leaves 162-176).

Various models of simulated weightlessness and resulting cardiovascular effects have been researched in the last 50 years of space exploration. Examples of such models are the Alter-G (Alt-G) treadmill used for body unweighting and head-up-tilt (HUT) model each providing similar cardiovascular effects, but differing in their stimulation of vestibular centers . Advantages of using the Alt-G include: use of lower body positive pressure (LBPP) to simulate hypogravity, it acts as a countermeasure to alleviate negative cardiovascular effects of standing and provides a constant vestibular stimulus. In addition, the Alt-G shorts themselves may be providing a certain degree of LBPP, acting as a compression garment. Therefore the purpose of this study was to determine the cardiovascular effects of Alt-G shorts and how effective they are as countermeasure to deconditioning effects of space flight. This study tested cardiovascular changes in 12 men and women at 0 and 80 degrees head-up-tilt (HUT0 / HUT80) with and without Alt-G shorts using 5-lead ECG, 10-lead impedance, heart rate, systolic and diastolic blood pressure measurements at finger and arm. The tilt-induced increase in mean heart rate (HR) was significantly smaller when subjects wore the Alt-G shorts. Shorts ended up reducing HR by 2.3 bpm in supine control and by 6.7 bpm at HUT80 (p0.05. Other cardiovascular variables did not show any significant effect from shorts. In conclusion, this study was in line with results from other studies that used compression garments to determine cardiovascular effects of LBPP.

Diss. (sammanfattning) Linköping : Univ., 2005. / Härtill 5 uppsatser.

A hiperinsuflação dinâmica (HD) é considerada um importante contribuinte para a sensação de dispnéia e interrupção do esforço físico em pacientes portadores de doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC). Diversas estratégias são testadas para tentar amenizar a HD e, frequentemente, utiliza-se a capacidade inspiratória (CI) para avaliar esse efeito. Os objetivos deste estudo foram verificar a presença de HD através da pletismografia logo após a suspensão do exercício e avaliar os efeitos da pressão expiratória positiva em via aérea (EPAP) na HD em pacientes portadores de DPOC submetidos ao exercício. Foram incluídos portadores de DPOC moderada a muito grave, de ambos os sexos, considerados capazes de realizarem o teste de esforço. Todos os participantes submeteram-se à mensuração de fluxos expiratórios, volumes e capacidades pulmonares, além da análise de difusão dos gases através da pletismografia. Essas medidas foram feitas antes e após o uso do broncodilatador. A seguir utilizou-se um protocolo de exercício submáximo e nova prova de função pulmonar era realizada imediatamente após o esforço físico para avaliar a presença de hiperinsuflação, ainda sob efeito do broncodilatador. Os pacientes que apresentaram sinal de HD na pletismografia foram convidados a retornar após 48 horas para repetir o mesmo protocolo de estudo, porém com uso de máscara de EPAP durante o exercício. Os parâmetros de função pulmonar foram analisados e comparados nos diferentes momentos e entre os protocolos. A amostra foi composta inicialmente por 46 pacientes, com média de idade de 65±8,5 anos, sendo 32 (70%) do sexo masculino, 25 (54%) com doença em estágio IV. Do total, 17(37%) apresentaram HD na pletismografia realizada após o teste de exercício. Após o exercício, observou-se diferença significativa entre pacientes com e sem HD apenas nas variáveis: CI (p<0,0001), CI/CPT (p=0,001), CRF/CPT (p=0,002). O uso da EPAP durante o exercício aplicado em 17 pacientes com HD não alterou de maneira significativa a capacidade pulmonar total (CPT; p=0,64), a capacidade residual funcional (CRF; p=0,09) e o volume residual (VR; p=0,10) quando comparado aos valores obtidos após exercício sem EPAP. Entretanto na comparação da CI observou-se uma menor perda de CI (p=0,02) com o uso da máscara. Verificou-se diferença significativa na comparação da relação CI/CPT antes e após o exercício em cada protocolo, ambos apresentando uma queda do valor com o exercício. Na comparação entre protocolos observou-se diferença significativa (p=0,01), representado uma queda menor da relação CI/CPT no protocolo com EPAP. Também se observaram relações VR/CPT e CRF/CPT significativamente menores (p=0,03) após o exercício com EPAP em relação ao exercício isolado. Conclui-se que 37% dos 46 pacientes apresentaram HD, detectada através da redução da CI e da sua relação com a CPT, quando avaliados imediatamente após o teste de exercício através da pletismografia. O uso da EPAP através de máscara facial reduziu a HD em teste de exercício submáximo, observado através da redução significativa da queda da CI e da relação CI/CPT, e pela menor alteração das relações VR/CPT e CRF/CPT. / Dynamic hyperinflation (DH) contributes substantially to the sensation of dyspnea and the interruption of physical exercise in patients with chronic obstructive pulmonary disease (COPD). Several strategies have been tested to mitigate DH, and inspiratory capacity (IC) is often used to measure it. The purpose of this study was investigate the presence of DH immediately after exercise interruption using plethysmography and to evaluate the effects of expiratory positive airway pressure (EPAP) on DH of patients with COPD that underwent a exercise test. The study enrolled men and women with moderate to very severe COPD who were able to perform a exercise test. All participants underwent measurement of expiratory flows, volumes and lung capacities, and gas diffusion using plethysmography before and after the use of bronchodilators. A submaximal exercise test and repeated pulmonary function tests were conducted immediately after physical exercise to evaluate hyperinflation, still under the effect of the bronchodilator. The patients with DH according to plethysmography were invited to return 48 hours later to repeat the same protocol using an EPAP mask during exercise test. Pulmonary function parameters were analyzed and compared at the different time points and between the two tests. The sample consisted of 46 patients whose mean age was 65±8.5 years; 32 (70%) were men, and 25 (54%) had stage IV disease. Plethysmography performed after the exercise test revealed DH in 17 (37%) participants. After exercise, there was a significant difference between patients with and without DH only in IC (p<0.0001), IC/TLC (p=0.001), and FRC/TLC (p=0.002). The use of EPAP during exercise in 17 patients with DH did not significantly change total lung capacity (TLC; p=0.64), functional residual capacity (FRC; p=0.09), or residual volume (RV; p=0.10) when compared with the values obtained after exercise without EPAP. However, there was a lower loss of IC (p=0.02) in the EPAP mask group. There was a significant difference in IC/TLC before and after the exercise in each test, and both groups had a decrease in this value after exercise. The comparison between groups revealed a significant difference (p=0.01) and a smaller decrease in the IC/TLC ratio in the EPAP group. Moreover, significantly lower RV/TLC and FRC/TLC (p=0.03) were found after exercise with EPAP than after exercise alone. Of the 46 study patients, 37% developed DH, detected by a reduction in IC and in IC/TLC when evaluated immediately after exercise test using plethysmography. The use of EPAP delivered by face mask reduced DH in submaximal exercise tests, indicated by a significant reduction in IC and IC/TLC decreases and smaller changes in RV/TLC and FRC/TLC.

A hiperinsuflação dinâmica (HD) é considerada um importante contribuinte para a sensação de dispnéia e interrupção do esforço físico em pacientes portadores de doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC). Diversas estratégias são testadas para tentar amenizar a HD e, frequentemente, utiliza-se a capacidade inspiratória (CI) para avaliar esse efeito. Os objetivos deste estudo foram verificar a presença de HD através da pletismografia logo após a suspensão do exercício e avaliar os efeitos da pressão expiratória positiva em via aérea (EPAP) na HD em pacientes portadores de DPOC submetidos ao exercício. Foram incluídos portadores de DPOC moderada a muito grave, de ambos os sexos, considerados capazes de realizarem o teste de esforço. Todos os participantes submeteram-se à mensuração de fluxos expiratórios, volumes e capacidades pulmonares, além da análise de difusão dos gases através da pletismografia. Essas medidas foram feitas antes e após o uso do broncodilatador. A seguir utilizou-se um protocolo de exercício submáximo e nova prova de função pulmonar era realizada imediatamente após o esforço físico para avaliar a presença de hiperinsuflação, ainda sob efeito do broncodilatador. Os pacientes que apresentaram sinal de HD na pletismografia foram convidados a retornar após 48 horas para repetir o mesmo protocolo de estudo, porém com uso de máscara de EPAP durante o exercício. Os parâmetros de função pulmonar foram analisados e comparados nos diferentes momentos e entre os protocolos. A amostra foi composta inicialmente por 46 pacientes, com média de idade de 65±8,5 anos, sendo 32 (70%) do sexo masculino, 25 (54%) com doença em estágio IV. Do total, 17(37%) apresentaram HD na pletismografia realizada após o teste de exercício. Após o exercício, observou-se diferença significativa entre pacientes com e sem HD apenas nas variáveis: CI (p<0,0001), CI/CPT (p=0,001), CRF/CPT (p=0,002). O uso da EPAP durante o exercício aplicado em 17 pacientes com HD não alterou de maneira significativa a capacidade pulmonar total (CPT; p=0,64), a capacidade residual funcional (CRF; p=0,09) e o volume residual (VR; p=0,10) quando comparado aos valores obtidos após exercício sem EPAP. Entretanto na comparação da CI observou-se uma menor perda de CI (p=0,02) com o uso da máscara. Verificou-se diferença significativa na comparação da relação CI/CPT antes e após o exercício em cada protocolo, ambos apresentando uma queda do valor com o exercício. Na comparação entre protocolos observou-se diferença significativa (p=0,01), representado uma queda menor da relação CI/CPT no protocolo com EPAP. Também se observaram relações VR/CPT e CRF/CPT significativamente menores (p=0,03) após o exercício com EPAP em relação ao exercício isolado. Conclui-se que 37% dos 46 pacientes apresentaram HD, detectada através da redução da CI e da sua relação com a CPT, quando avaliados imediatamente após o teste de exercício através da pletismografia. O uso da EPAP através de máscara facial reduziu a HD em teste de exercício submáximo, observado através da redução significativa da queda da CI e da relação CI/CPT, e pela menor alteração das relações VR/CPT e CRF/CPT. / Dynamic hyperinflation (DH) contributes substantially to the sensation of dyspnea and the interruption of physical exercise in patients with chronic obstructive pulmonary disease (COPD). Several strategies have been tested to mitigate DH, and inspiratory capacity (IC) is often used to measure it. The purpose of this study was investigate the presence of DH immediately after exercise interruption using plethysmography and to evaluate the effects of expiratory positive airway pressure (EPAP) on DH of patients with COPD that underwent a exercise test. The study enrolled men and women with moderate to very severe COPD who were able to perform a exercise test. All participants underwent measurement of expiratory flows, volumes and lung capacities, and gas diffusion using plethysmography before and after the use of bronchodilators. A submaximal exercise test and repeated pulmonary function tests were conducted immediately after physical exercise to evaluate hyperinflation, still under the effect of the bronchodilator. The patients with DH according to plethysmography were invited to return 48 hours later to repeat the same protocol using an EPAP mask during exercise test. Pulmonary function parameters were analyzed and compared at the different time points and between the two tests. The sample consisted of 46 patients whose mean age was 65±8.5 years; 32 (70%) were men, and 25 (54%) had stage IV disease. Plethysmography performed after the exercise test revealed DH in 17 (37%) participants. After exercise, there was a significant difference between patients with and without DH only in IC (p<0.0001), IC/TLC (p=0.001), and FRC/TLC (p=0.002). The use of EPAP during exercise in 17 patients with DH did not significantly change total lung capacity (TLC; p=0.64), functional residual capacity (FRC; p=0.09), or residual volume (RV; p=0.10) when compared with the values obtained after exercise without EPAP. However, there was a lower loss of IC (p=0.02) in the EPAP mask group. There was a significant difference in IC/TLC before and after the exercise in each test, and both groups had a decrease in this value after exercise. The comparison between groups revealed a significant difference (p=0.01) and a smaller decrease in the IC/TLC ratio in the EPAP group. Moreover, significantly lower RV/TLC and FRC/TLC (p=0.03) were found after exercise with EPAP than after exercise alone. Of the 46 study patients, 37% developed DH, detected by a reduction in IC and in IC/TLC when evaluated immediately after exercise test using plethysmography. The use of EPAP delivered by face mask reduced DH in submaximal exercise tests, indicated by a significant reduction in IC and IC/TLC decreases and smaller changes in RV/TLC and FRC/TLC.

INTRODUÇÃO: O sucesso da terapia com ventilação não invasiva com pressão positiva (VNIPP) está associada com a escolha adequada da interface. A máscara Total face® (TF) é considerada mais confortável, porém possui grande espaço morto (875 ml) e vazamento constante elevado. Os ventiladores próprios para ventilação mecânica invasiva (convencionais) têm sido utilizados, habitualmente, para ventilação não invasiva em ambiente de UTI. OBJETIVOS: Avaliar o desempenho de nove ventiladores convencionais com uso da máscara TF e compará-los com um ventilador próprio para VNIPP (Respironics BiPAP Vision). MÉTODOS: Utilizou-se um modelo com dois simuladores mecânicos do sistema respiratório conectados a uma cabeça de manequim onde foi adaptada a máscara TF que foi conectada aos ventiladores testados. O esforço inspiratório foi simulado utilizando-se o modo pressão controlada. Os ventiladores foram testados na modalidade espontânea ventilação com pressão suporte sendo ajustados dois valores de PEEP (5 e 10cmH2O) e 3 valores de pressão suporte (5, 10 e 15 cmH2O). Foi testado se os ventiladores funcionavam com a máscara TF e seu desempenho em relação à compensação de vazamento, pressurização, pico de fluxo atingido, atrasos inspiratório e expiratório. RESULTADOS: O ventilador Vision funcionou em todas as situações. Quatro ventiladores convencionais funcionaram (Horus, Vela, E500 e Servo i). O principal problema com os ventiladores que não funcionaram foi o autodisparo e o desligamento do fluxo inspiratório. O pico de vazamento medido foi maior que 1L/s, em média, e o pico de fluxo gerado, muitas vezes, atingia a capacidade máxima em alguns ventiladores. A capacidade de compensar vazamento foi variável entre os ventiladores, mas aqueles com maior dificuldade (E500 e Horus) foram os que mantiveram os menores valores de PEEP e, também, maiores atrasos no disparo, os demais ventiladores, apresentaram atrasos iniciais menores que 100ms. A ciclagem ocorreu por critérios de segurança nos ventiladores Horus, Vela e E500 em algumas medidas. A capacidade de pressurização foi avaliada pelo cálculo do PTP com 500ms e com 1 segundo. A área de pressurização com 1 segundo ficou abaixo de 50% da área esperada para todos os ventiladores, inclusive para o Vision, específico para VNIPP, sendo que o pior desempenho foi do ventilador Horus. CONCLUSÕES: Entre nove ventiladores convencionais testados, apenas quatro funcionaram com a TF. O desempenho entre os ventiladores foi variável, sendo que, alguns deles não se mostraram adequado para uso com VNIPP usando a máscara TF. A maior dificuldade para o funcionamento dos ventiladores convencionais foi lidar com o grande vazamento, com ocorrência de autodisparos ou desligamento do fluxo de ar do ventilador, acusando desconexão. O vazamento de ar pelos orifícios da máscara é elevado. Os ventiladores Horus e E500 tiveram atrasos maiores que 100ms no disparo; e a ciclagem ocorreu por critérios de segurança em todos ventiladores convencionais, em algumas medidas, exceto o Servo i / BACKGROUND: The success of therapy with noninvasive ventilation with positive pressure (VNIPP) is associated with interface choice. The Total face® mask (TFM) is an interface considered more comfortable than other, but it has a large dead space (875 ml) and constant high leakage. However, intensive care ventilators have been usually used for noninvasive ventilation in the ICU environment, their ability to operate with high air leakage is not known. OBJECTIVES: To evaluate the performance of nine ICU ventilators using TFM and compare them with a VNIPP mode only ventilator (Respironics BiPAP Vision). METHODS: a mechanical respiratory system simulator with two compartments was adapted to TFM what was connected to tested ventilators. The inspiratory effort was simulated using pressure control mode in Newport E500 ventilator. The ventilators were tested in spontaneous mode being adjusted at two values of PEEP (5 and 10cmH2O) and 3 values of pressure support (5, 10 and 15 cmH2O). It was tested if ventilators worked properly with TFM and its performance to compensation for leakage, its pressurization, the capability to reach peak flow target, and trigger and cycling delays. RESULTS: The Vision ventilator worked properly in all situations. Four conventional ventilators (Horus, Vela, E500 and Servo) worked. The main problem with failed ventilator was auto triggering and inspiratory flow turning off. Among worked ventilators, peak inspiratory leakage average was greater than 1L / s , generated peak flow reached maximum capacity in some settings with NIV mode only ventilator. The ability to compensate for leak was variable between ventilators, but those with greater difficulty (E500 and Horus) maintained the lowest values of PEEP and also had great trigger delays, the other ventilators showed trigger delays smaller than 100ms. The cycling occurred by security criteria on Horus, Vela and E500 ventilators in some settings. The ability of pressurization was evaluated by calculating the PTP with 500ms and 1 second. The area of pressurization with 1 second remained below 50% of target area for all ventilators, including for Vision, specifically for VNIPP. Horus ventilator has the worst pressurization performance. CONCLUSIONS: Among nine conventional tested ventilators, only four worked with the TFM. The performance among the ventilators was variable; as a result some of them were not suitable for use with NIV using TFM. The greatest difficulty for conventional ventilator operation was dealing with the large leakage, occurring auto triggering or inspiratory flow turning off, alarming disconnection. The air leakage through the mask holes (exhalation port) was high. Horus and E500 ventilators had trigger delays greater than 100ms and cycling occurred by security criteria for all conventional ventilators, except the Servo, in some setting

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:16:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MurilloFLC_DISSERT.pdf: 1116563 bytes, checksum: 0ce3679bea0b52e58c079903ac1afc85 (MD5) Previous issue date: 2013-03-28 / Objetivo: Determinar os efeitos agudos de diferentes intensidades de press?o expirat?ria positiva sobre o padr?o respirat?rio e volumes operacionais de pacientes com doen?a de Parkinson. M?todos: Foram eleitos para o estudo 23 pacientes em est?gios II ou III da doen?a, estando na condi??o ON , sendo 8 exclu?dos, e 15 controles saud?veis. Os indiv?duos foram submetidos a uma avalia??o inicial, constando de dados gerais, avalia??o antropom?trica, fun??o pulmonar e for?a muscular respirat?ria. Ap?s esta etapa inicial, realizou-se a avalia??o dos volumes pulmonares com pletismografia optoeletr?nica associado a utiliza??o de press?o expirat?ria positiva (PEP) em tr?s intensidades de press?o positiva, 10 cmH2O, 15 cmH2O e 20 cmH2O em ordem aleat?ria. Resultados: O grupo Parkinson apresentou valores espirom?tricos e de for?a muscular respirat?ria significativamente menores que o grupo controle (p<0.01). Houve diferen?a nos valores de volume corrente (Vt) do grupo Parkinson em rela??o ao grupo controle na respira??o tranq?ila (p<0.001) e aumento no Vt do grupo Parkinson com uso das tr?s intensidades de PEP (p<0.001), sem diferen?as estatisticamente significativas entre as intensidades e com diferen?a na distribui??o compartimental do Vt entre os grupos (p<0.001). O fluxo inspirat?rio m?dio e o volume minuto do grupo Parkinson foram menores em rela??o ao grupo controle na respira??o tranq?ila (p<0.001) e aumentaram com o uso das tr?s intensidades de PEP (p<0.001), sem diferen?as estatisticamente significativas entre as intensidades. Houve diferen?a na varia??o dos volumes operacionais entre os grupos em todas as intensidades de PEP (p < 0.001). O volume pulmonar expirat?rio final n?o aumentou no grupo Parkinson com uso de PEP. O volume pulmonar inspirat?rio final aumentou no grupo Parkinson em todas intensidades de PEP (p < 0.001), n?o havendo diferen?as entre as intensidades. Conclus?o: Os pacientes com doen?a de Parkinson apresentam altera??es em diferentes componentes do padr?o respirat?rio e a terapia com PEP determina modifica??es clinicamente importantes nos volumes pulmonares, considerando a intensidade de 10 cmH2O suficientes para este objetivo terap?utico