Orientador: Roberto Calderon Gonçalves / Banca: Simone Biagio Chiacchio / Banca: Fernando José Benesi / Resumo: Os ovinos são muito susceptíveis às doenças pulmonares, sendo a broncopneumonia mais frequente e responsável por desencadear intensa resposta inflamatória, sistêmica e local, principalmente neutrofílica. O objetivo deste estudo foi analisar a resposta inflamatória sistêmica e pulmonar de ovinos portadores de broncopneumonia moderada e grave e as atividades neutrofílicas através dos testes estimulado (NBT-E) ou não (NBT-NE), com Tetrazólio Nitroazul, no sangue periférico e no lavado traqueobrônquico. Para isso, por exame clínico, 50 ovinos foram selecionados e subdivididos em três grupos: G1 - animais sadios (n=19); G2 - portadores de broncopneumonia moderada (n=21); e G3 - portadores de broncopneumonia grave (n=10). A resposta inflamatória sistêmica foi avaliada pela interpretação do exame físico, leucograma e fibrinogênio plasmático. A resposta inflamatória local, por sua vez, pela associação das alterações respiratórias ao exame físico específico e à celularidade do lavado traqueobrônquico (LTB). A atividade dos neutrófilos sanguíneos dos grupos G1 e G2 foi percentualmente semelhante e a daqueles do LTB nula. O G3 apresentou diminuição da porcentagem de neutrófilos sanguíneos ativados e atividade de NBT significativa dessas células no LTB. Nestas condições experimentais, os resultados demonstraram que o exame clínico minucioso e a associação dos sinais clínicos são fidedignos para a graduação dos estágios da broncopneumonia; a gravidade das respostas inflamatórias, sistêmica e local, é dependente do grau de comprometimento pulmonar e há tendência à leucocitose neutrofílica e ao aumento do número de células nucleadas no LTB conforme a gravidade da doença; há redução do número de neutrófilos ativos circulantes e presença destes no LTB nas broncopneumonias graves / Abstract: Ovine are highly susceptible to lung diseases, being bronchopneumonia the most frequent and responsible for triggering intense inflammatory response, systemic and local, mainly neutrophilic. The aim of this study was analyze lung and systemic inflammation of moderate and severe bronchopneumonia affected ovine and the neutrophilic activity through stimulated (S-NBT) and not stimulated (NS-NBT) assays with Nitroblue Tetrazolium, on peripheral blood and on tracheobronchial lavage (TBL). For that, 50 animals were selected and divided based on clinical examination into three groups: G1 - healthy animals (n=19), G2 - moderate bronchopneumonia (n=21), and G3 - severe bronchopneumonia (n=10). The systemic inflammation was evaluated by the interpretation of physics parameters, white blood cells (WBC) counts and plasma fibrinogen. The local inflammatory response, in turn, by the association of respiratory abnormalities on physical examination and the TBL cellularity. The systemic neutrophils activity from G1 and G2 were similar, and the lung neutrophils activity was null. The G3 showed a reduction of the activated systemic neutrophils rate, and expressive activity of these cells on the TBL. On these experimental conditions the results showed that a detailed clinical examination associated with the clinical signs is a reliable method for the graduation of the bronchopneumonia severity; the gravity of the local and systemic inflammation relies on the lung commitment degree and there is a tendency to neutrophilic leukocytosis and increase of the nucleated cells number on the TBL, associated with the illness severity; there is a reduction of active circulating neutrophils and its presence on the TBL when the animal is stricken by severe bronchopneumonia / Mestre

Objetivo: Estudar a concordância no diagnóstico radiológico da doença respiratória aguda baixa (DRAB) em crianças. Métodos: Sessenta radiogramas do tórax de crianças menores de cinco anos foram avaliados, individualmente, por três médicos: um radiologista pediátrico (RP), um pneumologista pediatra (PP) e 1 pediatra experiente no atendimento de sala de emergências (PE). Todas as crianças tinham procurado atendimento por apresentar um quadro agudo de infecção respiratória com aparente participação pulmonar. Os avaliadores desconheciam os diagnósticos originais, mas receberam uma ficha padrão com dados clínicos e laboratoriais dos pacientes no momento da consulta inicial. Variáveis: Agrupadas em cinco categorias: a) qualidade técnica do filme; b) localização da alteração; c) padrões radiográficos; d) outras alterações radiográficas; e) diagnóstico. Análise Estatística: Para estudar a concordância entre as três duplas posíveis de observadores, utilizou-se a estatística de Kappa, aceitándo-se os valores ajustados para viés de prevalência (PABAK). Resultados: Os valores Kappa totais de cada dupla de observadores (RP x PP, RP x PE e PP x PE) foram 0.41, 0.43, e 0.39 respectivamente, o que representa em média, uma concordância interobservadores moderada (0.41). Outras variáveis: “qualidade técnica” teve uma concordância regular (0.30); com “localização”, foi moderada (0.48); com “padrões radiográficos” foi regular (0.29); com “outras alterações radiográficas” foi moderada (0,43); e com “diagnóstico”, regular (0.33). Quanto à concordância global intraobservadores, a mesma foi moderada (0.54), com valores menores dos descritos na literatura. Conclusões: A variabilidade interobservadores é inerente à interpretação dos achados radiológicos, e determinar o diagnóstico exato da DRAB nas crianças tem seus desafíos. Nossos resultados foram similares aos descritos na literatura. / Objective: To evaluate the inter-observer agreement on the radiographic diagnosis of lower respiratory tract disease (LRTD) in children. Methods: Chest X-Rays (CXR) from sixty children younger than 5 years of age were evaluated by three physicians: a pediatric radiologist (PR), a pediatric pulmonologist (PP) and an experienced emergency pediatrician (EP). All children had visited the Emergency Room for having an acute respiratory infection, with apparent lower respiratory tract involvement. Observers were blinded for the original diagnostic conclusions, but clinical and laboratory data from the initial medical evaluation were handed-in with each film. Variables: Grouped in five categories: a) film quality; b) site of abnormality; c) radiographic patterns; d) other radiographic images; e) diagnosis. Statistics: Inter-observer agreement was assessed using Kappa statistics, accepting its prevalence-bias-adjusted values (PABAK). Results: Kappa values for each of the three observers pairs formed (RP x PP, RP x EP, and PP x PE) were: 0,41, 0,43, and 0,39 respectively. The overall inter-observer agreement was moderate (0.41). Agreement on other variables: regular on “technical quality” (0.30); moderate on “site of abnormality” (0.48); fair on “radiographic patterns” (0.29); moderate on “other radiographic images” (0,43); and moderate on “diagnosis” (0.33). The overall intraobserver agreement was “moderate” (0.54), although lower than the ones reported in the medical literature on CXR variability. Conclusions: Inter-observer variability is an intrinsic characteristic of CXR interpretation, and to ascertain the exact diagnosis of LRTD in children has its challenges. Our results were similar to those reported on different medical journals.

Dissertação (mestrado) - Pontifícia Universidade Católica do Paraná, Curitiba, 2006 / Inclui bibliografia / As complicações pulmonares são responsáveis pela maior causa de morbidade e mortalidade de indivíduos com lesão medular cervical baixa aguda e crônica (C5-C7), pelo comprometimento da musculatura respiratória principal e, artifícios conhecidos podem contr

Objetivo: Estudar a concordância no diagnóstico radiológico da doença respiratória aguda baixa (DRAB) em crianças. Métodos: Sessenta radiogramas do tórax de crianças menores de cinco anos foram avaliados, individualmente, por três médicos: um radiologista pediátrico (RP), um pneumologista pediatra (PP) e 1 pediatra experiente no atendimento de sala de emergências (PE). Todas as crianças tinham procurado atendimento por apresentar um quadro agudo de infecção respiratória com aparente participação pulmonar. Os avaliadores desconheciam os diagnósticos originais, mas receberam uma ficha padrão com dados clínicos e laboratoriais dos pacientes no momento da consulta inicial. Variáveis: Agrupadas em cinco categorias: a) qualidade técnica do filme; b) localização da alteração; c) padrões radiográficos; d) outras alterações radiográficas; e) diagnóstico. Análise Estatística: Para estudar a concordância entre as três duplas posíveis de observadores, utilizou-se a estatística de Kappa, aceitándo-se os valores ajustados para viés de prevalência (PABAK). Resultados: Os valores Kappa totais de cada dupla de observadores (RP x PP, RP x PE e PP x PE) foram 0.41, 0.43, e 0.39 respectivamente, o que representa em média, uma concordância interobservadores moderada (0.41). Outras variáveis: “qualidade técnica” teve uma concordância regular (0.30); com “localização”, foi moderada (0.48); com “padrões radiográficos” foi regular (0.29); com “outras alterações radiográficas” foi moderada (0,43); e com “diagnóstico”, regular (0.33). Quanto à concordância global intraobservadores, a mesma foi moderada (0.54), com valores menores dos descritos na literatura. Conclusões: A variabilidade interobservadores é inerente à interpretação dos achados radiológicos, e determinar o diagnóstico exato da DRAB nas crianças tem seus desafíos. Nossos resultados foram similares aos descritos na literatura. / Objective: To evaluate the inter-observer agreement on the radiographic diagnosis of lower respiratory tract disease (LRTD) in children. Methods: Chest X-Rays (CXR) from sixty children younger than 5 years of age were evaluated by three physicians: a pediatric radiologist (PR), a pediatric pulmonologist (PP) and an experienced emergency pediatrician (EP). All children had visited the Emergency Room for having an acute respiratory infection, with apparent lower respiratory tract involvement. Observers were blinded for the original diagnostic conclusions, but clinical and laboratory data from the initial medical evaluation were handed-in with each film. Variables: Grouped in five categories: a) film quality; b) site of abnormality; c) radiographic patterns; d) other radiographic images; e) diagnosis. Statistics: Inter-observer agreement was assessed using Kappa statistics, accepting its prevalence-bias-adjusted values (PABAK). Results: Kappa values for each of the three observers pairs formed (RP x PP, RP x EP, and PP x PE) were: 0,41, 0,43, and 0,39 respectively. The overall inter-observer agreement was moderate (0.41). Agreement on other variables: regular on “technical quality” (0.30); moderate on “site of abnormality” (0.48); fair on “radiographic patterns” (0.29); moderate on “other radiographic images” (0,43); and moderate on “diagnosis” (0.33). The overall intraobserver agreement was “moderate” (0.54), although lower than the ones reported in the medical literature on CXR variability. Conclusions: Inter-observer variability is an intrinsic characteristic of CXR interpretation, and to ascertain the exact diagnosis of LRTD in children has its challenges. Our results were similar to those reported on different medical journals.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:47Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-12-10Bitstream added on 2014-06-13T20:11:39Z : No. of bitstreams: 1 martins_mta_me_botfmvz.pdf: 1314468 bytes, checksum: 684105e46814a1ad77b0ce2b64c9c305 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Os ovinos são muito susceptíveis às doenças pulmonares, sendo a broncopneumonia mais frequente e responsável por desencadear intensa resposta inflamatória, sistêmica e local, principalmente neutrofílica. O objetivo deste estudo foi analisar a resposta inflamatória sistêmica e pulmonar de ovinos portadores de broncopneumonia moderada e grave e as atividades neutrofílicas através dos testes estimulado (NBT-E) ou não (NBT-NE), com Tetrazólio Nitroazul, no sangue periférico e no lavado traqueobrônquico. Para isso, por exame clínico, 50 ovinos foram selecionados e subdivididos em três grupos: G1 – animais sadios (n=19); G2 – portadores de broncopneumonia moderada (n=21); e G3 – portadores de broncopneumonia grave (n=10). A resposta inflamatória sistêmica foi avaliada pela interpretação do exame físico, leucograma e fibrinogênio plasmático. A resposta inflamatória local, por sua vez, pela associação das alterações respiratórias ao exame físico específico e à celularidade do lavado traqueobrônquico (LTB). A atividade dos neutrófilos sanguíneos dos grupos G1 e G2 foi percentualmente semelhante e a daqueles do LTB nula. O G3 apresentou diminuição da porcentagem de neutrófilos sanguíneos ativados e atividade de NBT significativa dessas células no LTB. Nestas condições experimentais, os resultados demonstraram que o exame clínico minucioso e a associação dos sinais clínicos são fidedignos para a graduação dos estágios da broncopneumonia; a gravidade das respostas inflamatórias, sistêmica e local, é dependente do grau de comprometimento pulmonar e há tendência à leucocitose neutrofílica e ao aumento do número de células nucleadas no LTB conforme a gravidade da doença; há redução do número de neutrófilos ativos circulantes e presença destes no LTB nas broncopneumonias graves / Ovine are highly susceptible to lung diseases, being bronchopneumonia the most frequent and responsible for triggering intense inflammatory response, systemic and local, mainly neutrophilic. The aim of this study was analyze lung and systemic inflammation of moderate and severe bronchopneumonia affected ovine and the neutrophilic activity through stimulated (S-NBT) and not stimulated (NS-NBT) assays with Nitroblue Tetrazolium, on peripheral blood and on tracheobronchial lavage (TBL). For that, 50 animals were selected and divided based on clinical examination into three groups: G1 – healthy animals (n=19), G2 – moderate bronchopneumonia (n=21), and G3 – severe bronchopneumonia (n=10). The systemic inflammation was evaluated by the interpretation of physics parameters, white blood cells (WBC) counts and plasma fibrinogen. The local inflammatory response, in turn, by the association of respiratory abnormalities on physical examination and the TBL cellularity. The systemic neutrophils activity from G1 and G2 were similar, and the lung neutrophils activity was null. The G3 showed a reduction of the activated systemic neutrophils rate, and expressive activity of these cells on the TBL. On these experimental conditions the results showed that a detailed clinical examination associated with the clinical signs is a reliable method for the graduation of the bronchopneumonia severity; the gravity of the local and systemic inflammation relies on the lung commitment degree and there is a tendency to neutrophilic leukocytosis and increase of the nucleated cells number on the TBL, associated with the illness severity; there is a reduction of active circulating neutrophils and its presence on the TBL when the animal is stricken by severe bronchopneumonia

Nesta tese, descrevem-se técnicas matemáticas visando a caracterização e classificação de sons pulmonares adventícios, por meio de sua análise espectral. Para alcançar este objetivo, desenvolveu-se duas novas metodologias, que utilizam Análise em Multiresolução, implementada a partir da Transformada Wavelet Discreta. A primeira metodologia desenvolvida é utilizada para classificar automaticamente os sons pulmonares em quatro grupos: sons normais e sons adventícios contínuos e descontínuos, notificando também o caso de ocorrência das duas anomalias no mesmo ciclo respiratório. Durante o processamento, o ciclo respiratório é decomposto até seu décimo nível, calculando a energia dos coeficientes detalhe em cada nível de decomposição, assim como a energia dos coeficientes de aproximação. Deste cálculo, obtém-se uma curva de variação da energia em relação ao nível de decomposição, sendo que as curvas obtidas se mostraram curvas caracterísitcas em relação ao tipo de som adventício. Tais curvas são aplicadas a uma simulação de Rede Neural Artificial de Função de Base Radial, que atua como classificador entre os quatro grupos. Esta técnica foi testada utilizando dez wavelets, sendo treinadas cem redes neurais para cada uma. Os melhores resultados apresentaram índice de acerto entre 88% e 92,36% para o conjunto de teste, em um total de 275 ciclos respiratórios. A segunda metodologia, denominada Filtragem por Análise Espectral Seletiva, decompõe o som pulmonar até seu quarto nível, calculando o espectro dos coeficientes aproximação e, baseado na componente de frequência prepoderante, calcula um filtro FIR multibanda. Este filtro é utilizado para eliminar todas as {sic} componentes espectrais dos coeficientes de aproximação, com exceção do mais proeminente. Após o procedimento de filtragem, o sinal é recomposto através de reconstrução wavelet. Para a avaliação de seus resultados, foram testadas dez wavelets no processo de decomposição e reconstrução. Para a wavelet que apresentou melhores resultados, obteve-se uma atenuação dos sons cardíacos da ordem de 6dB em relação aos sons adventícios que ocorrem na mesma faixa espectral, utilizando a Densidade Espectral de Potência dos sinais como referência. Esta metodologia mostrou resultados satisfatórios na tarefa de eliminar tanto os ruídos relativos ao fluxo aéreo normal nas vias aeríferas quanto os sons cardíacos, mantendo somente os sons adventícios nas gravações de sons pulmonares. / In this thesis, the investigation of methods to characterize and classify adventitious lung sounds by spectral analysis is described. To accomplish this task, two novel techniques were developed, through Multiressolution Analysis, based on the Discrte Wavelet Transform. The first technique aims to detect abnormal sounds and classity them info four groups: normal, continuous and discontinuous adventitions lung sounds, also notifying their simultaneous occurence. During its processing, the respiratory cycle signal is decomposed up to its tenth level, and the energy present in the detail and approximation coefficients for each decomposition level is calculated, resulting on a curve of energy versus decomposition level. The resulting curves show different signatures for each kind of adventitious sound. These signatures are used as data source for a classifier system based on Radial Basis Function Artificial Neural Networks. This technique was tested for ten different wavelets, training a hundred neural networks for each wavelet, totalizing a thousand neural networks trained. The best performance rates for each wavelet reach values from 88% to 92.36% for the test group, in a set of 275 respiratory cycles. In the second technique, named Filtering by Selective Spectral Analysis, the lung sound is decomposed until its fourth level, the approximation coefficients spectra are calculatedand, based on the highest frequency component found on those coefficients, a multiband FIR filter is determined. This filter is used to eliminate all frequency components in the approximation coefficients except the highest one. After the filtering procedure, the signal is recomposed by wavelet reconstruction. In order to evaluate the proposed technique, ten wavelets were used in the decomposition and reconstruction stages. The wavelet which presented the best performance attenuated heart sounds 6 dB more than the adventitious sounds that occur in the same spectral band. For measuring this attenuation, the Power Spectral Density was used. This procedure showed satisfactory results, elimination the normal airflow noise and cardiac sounds, leaving only the adventitious sounds in the recorded lung sounds.

Introdução: Diversas são as maneiras de se avaliar o sistema respiratório, entre elas destacam-se a pletismografia por indutância e análises cinemáticas tridimensionais, métodos de custo elevado e difícil transportabilidade. O emprego de um método alternativo baseado em imagem fotográfica (fotogrametria) emerge em um contexto como instrumento de baixo custo e de fácil transporte para análises respiratórias. Objetivo: o objetivo geral deste estudo consistiu em correlacionar volumes respiratórios obtidos por equipamento padrão de espirometria com um modelo biomecânico de análise fotogramétrica em jovens sem obstruções ou restrições respiratórias. Metodologia: foram avaliados 40 indivíduos (19 meninos e 21 meninas) com idade entre 14 e 17 anos. Foram excluídos indivíduos que apresentaram algum tipo de obstrução ou restrição respiratória. Realizou-se, com a utilização de marcadores adesivos, um mapeamento de superfície em cinco pontos anatômicos: projeção da cicatriz umbilical ou onfálica (COd), ângulo inferior da 10ª costela (ACd), projeção do manúbrio do esterno (MEd), projeção da apófise xifóide do esterno (AXd) e espinha ilíaca ântero-superior direita (EId). Com cada avaliado na posição decúbito dorsal, solicitou-se o teste de Capacidade Vital Forçada (CVF) em um espirômetro modelo Care Fusion - Microloop. O teste foi repetido e filmado três vezes. Dos filmes foram extraídas imagens referentes ao momento de máxima expiração e inspiração para tratamento fotogramétrico da prova com melhores índices respiratórios. Com o uso de um programa disponível no mercado foram definidas áreas e volumes pulmonares para regiões do tórax superior e inferior e abdômen superior e inferior. Além do teste espirométrico realizaram-se coletas da massa corporal, estatura, gordura corporal e comprimento torácico. Resultados: a idade média do grupo foi de 15,40±0,98 anos. Para massa corporal, estatura, percentual de gordura e comprimento torácico encontraram-se valores médios de 61,29±12,27kg, 1,66±0,09m, 22,70±6,49% e 25,54±1,87 cm, respectivamente. Ao comparar meninos e meninas apenas para a idade, não foi encontrada diferença estatisticamente significativa. A análise fotogramétrica encontrou valores correlacionado, com as medidas espirométricas da CVF, Volume Expiratório Forçado no primeiro segundo (VEF1), Pico de Fluxo Expiratório (PFE) além da Inspiração realizada pós teste (IP). Encontrou-se maior mobilidade ventilatória em meninos quando comparados às meninas para região de Tórax Inferior, Abdômen Superior e Abdômen Inferior. Foi possível chegar a uma regressão com R² = 0,866 para prova de CVF e R² = 0,776 para IP com uso da fotogrametria, apresentando um erro padrão de 0,353 e 0,451, respectivamente. Conclusão: A fotogrametria para estudos de movimentos toracoabdominais por meio da aplicação de análises bidimensionais e tridimensionais em imagens adquiridas com a utilização de câmera filmadora se mostrou uma ferramenta útil, aplicável e reprodutível. Foi possível verificar um tipo de comportamento respiratório em adolescentes e associar as medidas obtidas na imagem com os valores mensurados com o uso do espirômetro. Também foi possível estimar o valor da CVF e do volume de ar inspirado em manobra de inspiração profunda. / Introduction: There are several ways to evaluate the respiratory system, among them inductance plethysmography and three-dimensional kinematic analysis, methods of high cost and difficult transportability. The use of an alternative method based on the photographic image (photogrammetry) emerges as an instrument of low cost and easy transportation for respiratory analysis. Objective: The objective of this study was to correlate respiratory volumes obtained by spirometry standard equipment with a biomechanical model photogrammetric analysis of adolescents. Methods: 40 patients (19 boys and 21 girls) were evaluated, aged between 14 and 17 years. Individuals who showed some sort of respiratory obstruction or restriction were excluded. With the markers stickers, a mapping in five anatomical landmarks: projection of the umbilicus (Cod), inferior angle of 10th rib (ACd), projection of sternum manubriam (MEd), sternal xiphoid projection (AXd) and right spine iliac (EId). With each subject assessed in supine position, tests the Forced Vital Capacity (FVC) were requested, using a spirometer Care Fusion - Microloop. The test was repeated three times and filmed. Images of the films were extracted for the moment of maximum expiration and inspiration for photogrammetric processing of proof with better breathing. With the use a program commercially available, areas and lung volumes were defined for the region of upper and lower chest, as well as top and bottom abdomen. In addition to spirometric test body weight, height, body fat and thoracic length were measure. Results: the mean age was 15.40 ± 0.98 years. For body mass, height, fat percentage and thoracic length, average values of 61.29 ± 12.27 kg, 1.66 ± 0.09 m, 22.70 ± 6.49% and 25.54 ± 1.87 cm were found, respectively. When comparing boys and girls at the age difference was not found statistically significant. The photogrammetric analysis has found values strongly correlated with the spirometric measurements of FVC, forced expiratory volume in one second (FEV1), Peak Expiratory Flow (PEF) in addition to post test performed Inspiration (IP). There was a higher ventilatory mobility for boys than girls for Lower Chest and Lower and Upper Abdomen. It was possible to reach a regression R² = 0.866 for proof of FVC and R² = 0.776 for IP with the use of photogrammetry, presenting a standard error of 0.353 and 0.451, respectively. Conclusion: photogrammetry can be used to study thoracoabdominal movements by applying analytical two-dimensional and three-dimensional images acquired using a video camera being, applicable and reproducible. It was possible to verify respiratory behavior in adolescents including measurements on the image with the values measured using the spirometer. It was also possible to estimate the value of FVC and volume of air breathed in deep inspiration maneuver.

Nesta tese, descrevem-se técnicas matemáticas visando a caracterização e classificação de sons pulmonares adventícios, por meio de sua análise espectral. Para alcançar este objetivo, desenvolveu-se duas novas metodologias, que utilizam Análise em Multiresolução, implementada a partir da Transformada Wavelet Discreta. A primeira metodologia desenvolvida é utilizada para classificar automaticamente os sons pulmonares em quatro grupos: sons normais e sons adventícios contínuos e descontínuos, notificando também o caso de ocorrência das duas anomalias no mesmo ciclo respiratório. Durante o processamento, o ciclo respiratório é decomposto até seu décimo nível, calculando a energia dos coeficientes detalhe em cada nível de decomposição, assim como a energia dos coeficientes de aproximação. Deste cálculo, obtém-se uma curva de variação da energia em relação ao nível de decomposição, sendo que as curvas obtidas se mostraram curvas caracterísitcas em relação ao tipo de som adventício. Tais curvas são aplicadas a uma simulação de Rede Neural Artificial de Função de Base Radial, que atua como classificador entre os quatro grupos. Esta técnica foi testada utilizando dez wavelets, sendo treinadas cem redes neurais para cada uma. Os melhores resultados apresentaram índice de acerto entre 88% e 92,36% para o conjunto de teste, em um total de 275 ciclos respiratórios. A segunda metodologia, denominada Filtragem por Análise Espectral Seletiva, decompõe o som pulmonar até seu quarto nível, calculando o espectro dos coeficientes aproximação e, baseado na componente de frequência prepoderante, calcula um filtro FIR multibanda. Este filtro é utilizado para eliminar todas as {sic} componentes espectrais dos coeficientes de aproximação, com exceção do mais proeminente. Após o procedimento de filtragem, o sinal é recomposto através de reconstrução wavelet. Para a avaliação de seus resultados, foram testadas dez wavelets no processo de decomposição e reconstrução. Para a wavelet que apresentou melhores resultados, obteve-se uma atenuação dos sons cardíacos da ordem de 6dB em relação aos sons adventícios que ocorrem na mesma faixa espectral, utilizando a Densidade Espectral de Potência dos sinais como referência. Esta metodologia mostrou resultados satisfatórios na tarefa de eliminar tanto os ruídos relativos ao fluxo aéreo normal nas vias aeríferas quanto os sons cardíacos, mantendo somente os sons adventícios nas gravações de sons pulmonares. / In this thesis, the investigation of methods to characterize and classify adventitious lung sounds by spectral analysis is described. To accomplish this task, two novel techniques were developed, through Multiressolution Analysis, based on the Discrte Wavelet Transform. The first technique aims to detect abnormal sounds and classity them info four groups: normal, continuous and discontinuous adventitions lung sounds, also notifying their simultaneous occurence. During its processing, the respiratory cycle signal is decomposed up to its tenth level, and the energy present in the detail and approximation coefficients for each decomposition level is calculated, resulting on a curve of energy versus decomposition level. The resulting curves show different signatures for each kind of adventitious sound. These signatures are used as data source for a classifier system based on Radial Basis Function Artificial Neural Networks. This technique was tested for ten different wavelets, training a hundred neural networks for each wavelet, totalizing a thousand neural networks trained. The best performance rates for each wavelet reach values from 88% to 92.36% for the test group, in a set of 275 respiratory cycles. In the second technique, named Filtering by Selective Spectral Analysis, the lung sound is decomposed until its fourth level, the approximation coefficients spectra are calculatedand, based on the highest frequency component found on those coefficients, a multiband FIR filter is determined. This filter is used to eliminate all frequency components in the approximation coefficients except the highest one. After the filtering procedure, the signal is recomposed by wavelet reconstruction. In order to evaluate the proposed technique, ten wavelets were used in the decomposition and reconstruction stages. The wavelet which presented the best performance attenuated heart sounds 6 dB more than the adventitious sounds that occur in the same spectral band. For measuring this attenuation, the Power Spectral Density was used. This procedure showed satisfactory results, elimination the normal airflow noise and cardiac sounds, leaving only the adventitious sounds in the recorded lung sounds.

Introdução: Diversas são as maneiras de se avaliar o sistema respiratório, entre elas destacam-se a pletismografia por indutância e análises cinemáticas tridimensionais, métodos de custo elevado e difícil transportabilidade. O emprego de um método alternativo baseado em imagem fotográfica (fotogrametria) emerge em um contexto como instrumento de baixo custo e de fácil transporte para análises respiratórias. Objetivo: o objetivo geral deste estudo consistiu em correlacionar volumes respiratórios obtidos por equipamento padrão de espirometria com um modelo biomecânico de análise fotogramétrica em jovens sem obstruções ou restrições respiratórias. Metodologia: foram avaliados 40 indivíduos (19 meninos e 21 meninas) com idade entre 14 e 17 anos. Foram excluídos indivíduos que apresentaram algum tipo de obstrução ou restrição respiratória. Realizou-se, com a utilização de marcadores adesivos, um mapeamento de superfície em cinco pontos anatômicos: projeção da cicatriz umbilical ou onfálica (COd), ângulo inferior da 10ª costela (ACd), projeção do manúbrio do esterno (MEd), projeção da apófise xifóide do esterno (AXd) e espinha ilíaca ântero-superior direita (EId). Com cada avaliado na posição decúbito dorsal, solicitou-se o teste de Capacidade Vital Forçada (CVF) em um espirômetro modelo Care Fusion - Microloop. O teste foi repetido e filmado três vezes. Dos filmes foram extraídas imagens referentes ao momento de máxima expiração e inspiração para tratamento fotogramétrico da prova com melhores índices respiratórios. Com o uso de um programa disponível no mercado foram definidas áreas e volumes pulmonares para regiões do tórax superior e inferior e abdômen superior e inferior. Além do teste espirométrico realizaram-se coletas da massa corporal, estatura, gordura corporal e comprimento torácico. Resultados: a idade média do grupo foi de 15,40±0,98 anos. Para massa corporal, estatura, percentual de gordura e comprimento torácico encontraram-se valores médios de 61,29±12,27kg, 1,66±0,09m, 22,70±6,49% e 25,54±1,87 cm, respectivamente. Ao comparar meninos e meninas apenas para a idade, não foi encontrada diferença estatisticamente significativa. A análise fotogramétrica encontrou valores correlacionado, com as medidas espirométricas da CVF, Volume Expiratório Forçado no primeiro segundo (VEF1), Pico de Fluxo Expiratório (PFE) além da Inspiração realizada pós teste (IP). Encontrou-se maior mobilidade ventilatória em meninos quando comparados às meninas para região de Tórax Inferior, Abdômen Superior e Abdômen Inferior. Foi possível chegar a uma regressão com R² = 0,866 para prova de CVF e R² = 0,776 para IP com uso da fotogrametria, apresentando um erro padrão de 0,353 e 0,451, respectivamente. Conclusão: A fotogrametria para estudos de movimentos toracoabdominais por meio da aplicação de análises bidimensionais e tridimensionais em imagens adquiridas com a utilização de câmera filmadora se mostrou uma ferramenta útil, aplicável e reprodutível. Foi possível verificar um tipo de comportamento respiratório em adolescentes e associar as medidas obtidas na imagem com os valores mensurados com o uso do espirômetro. Também foi possível estimar o valor da CVF e do volume de ar inspirado em manobra de inspiração profunda. / Introduction: There are several ways to evaluate the respiratory system, among them inductance plethysmography and three-dimensional kinematic analysis, methods of high cost and difficult transportability. The use of an alternative method based on the photographic image (photogrammetry) emerges as an instrument of low cost and easy transportation for respiratory analysis. Objective: The objective of this study was to correlate respiratory volumes obtained by spirometry standard equipment with a biomechanical model photogrammetric analysis of adolescents. Methods: 40 patients (19 boys and 21 girls) were evaluated, aged between 14 and 17 years. Individuals who showed some sort of respiratory obstruction or restriction were excluded. With the markers stickers, a mapping in five anatomical landmarks: projection of the umbilicus (Cod), inferior angle of 10th rib (ACd), projection of sternum manubriam (MEd), sternal xiphoid projection (AXd) and right spine iliac (EId). With each subject assessed in supine position, tests the Forced Vital Capacity (FVC) were requested, using a spirometer Care Fusion - Microloop. The test was repeated three times and filmed. Images of the films were extracted for the moment of maximum expiration and inspiration for photogrammetric processing of proof with better breathing. With the use a program commercially available, areas and lung volumes were defined for the region of upper and lower chest, as well as top and bottom abdomen. In addition to spirometric test body weight, height, body fat and thoracic length were measure. Results: the mean age was 15.40 ± 0.98 years. For body mass, height, fat percentage and thoracic length, average values of 61.29 ± 12.27 kg, 1.66 ± 0.09 m, 22.70 ± 6.49% and 25.54 ± 1.87 cm were found, respectively. When comparing boys and girls at the age difference was not found statistically significant. The photogrammetric analysis has found values strongly correlated with the spirometric measurements of FVC, forced expiratory volume in one second (FEV1), Peak Expiratory Flow (PEF) in addition to post test performed Inspiration (IP). There was a higher ventilatory mobility for boys than girls for Lower Chest and Lower and Upper Abdomen. It was possible to reach a regression R² = 0.866 for proof of FVC and R² = 0.776 for IP with the use of photogrammetry, presenting a standard error of 0.353 and 0.451, respectively. Conclusion: photogrammetry can be used to study thoracoabdominal movements by applying analytical two-dimensional and three-dimensional images acquired using a video camera being, applicable and reproducible. It was possible to verify respiratory behavior in adolescents including measurements on the image with the values measured using the spirometer. It was also possible to estimate the value of FVC and volume of air breathed in deep inspiration maneuver.

Objetivo: Estudar a concordância no diagnóstico radiológico da doença respiratória aguda baixa (DRAB) em crianças. Métodos: Sessenta radiogramas do tórax de crianças menores de cinco anos foram avaliados, individualmente, por três médicos: um radiologista pediátrico (RP), um pneumologista pediatra (PP) e 1 pediatra experiente no atendimento de sala de emergências (PE). Todas as crianças tinham procurado atendimento por apresentar um quadro agudo de infecção respiratória com aparente participação pulmonar. Os avaliadores desconheciam os diagnósticos originais, mas receberam uma ficha padrão com dados clínicos e laboratoriais dos pacientes no momento da consulta inicial. Variáveis: Agrupadas em cinco categorias: a) qualidade técnica do filme; b) localização da alteração; c) padrões radiográficos; d) outras alterações radiográficas; e) diagnóstico. Análise Estatística: Para estudar a concordância entre as três duplas posíveis de observadores, utilizou-se a estatística de Kappa, aceitándo-se os valores ajustados para viés de prevalência (PABAK). Resultados: Os valores Kappa totais de cada dupla de observadores (RP x PP, RP x PE e PP x PE) foram 0.41, 0.43, e 0.39 respectivamente, o que representa em média, uma concordância interobservadores moderada (0.41). Outras variáveis: “qualidade técnica” teve uma concordância regular (0.30); com “localização”, foi moderada (0.48); com “padrões radiográficos” foi regular (0.29); com “outras alterações radiográficas” foi moderada (0,43); e com “diagnóstico”, regular (0.33). Quanto à concordância global intraobservadores, a mesma foi moderada (0.54), com valores menores dos descritos na literatura. Conclusões: A variabilidade interobservadores é inerente à interpretação dos achados radiológicos, e determinar o diagnóstico exato da DRAB nas crianças tem seus desafíos. Nossos resultados foram similares aos descritos na literatura. / Objective: To evaluate the inter-observer agreement on the radiographic diagnosis of lower respiratory tract disease (LRTD) in children. Methods: Chest X-Rays (CXR) from sixty children younger than 5 years of age were evaluated by three physicians: a pediatric radiologist (PR), a pediatric pulmonologist (PP) and an experienced emergency pediatrician (EP). All children had visited the Emergency Room for having an acute respiratory infection, with apparent lower respiratory tract involvement. Observers were blinded for the original diagnostic conclusions, but clinical and laboratory data from the initial medical evaluation were handed-in with each film. Variables: Grouped in five categories: a) film quality; b) site of abnormality; c) radiographic patterns; d) other radiographic images; e) diagnosis. Statistics: Inter-observer agreement was assessed using Kappa statistics, accepting its prevalence-bias-adjusted values (PABAK). Results: Kappa values for each of the three observers pairs formed (RP x PP, RP x EP, and PP x PE) were: 0,41, 0,43, and 0,39 respectively. The overall inter-observer agreement was moderate (0.41). Agreement on other variables: regular on “technical quality” (0.30); moderate on “site of abnormality” (0.48); fair on “radiographic patterns” (0.29); moderate on “other radiographic images” (0,43); and moderate on “diagnosis” (0.33). The overall intraobserver agreement was “moderate” (0.54), although lower than the ones reported in the medical literature on CXR variability. Conclusions: Inter-observer variability is an intrinsic characteristic of CXR interpretation, and to ascertain the exact diagnosis of LRTD in children has its challenges. Our results were similar to those reported on different medical journals.