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Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:07Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-02-03Bitstream added on 2014-06-13T19:47:15Z : No. of bitstreams: 1 canola_pa_dr_jabo.pdf: 1174710 bytes, checksum: ceb7b448614608389d3ccd9a1212af20 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / A cavidade torácica, a exemplo do abdômen, também pode ser sede de afecções que comprometem as funções vitais do equinos. A principal preocupação é o desenvolvimento do pneumotórax, cuja causa mais comum é o traumatismo torácico. Pensando nisto, buscou-se entender as repercussões clínicas da entrada de ar na cavidade torácica nesta espécie. Ademais, averiguou-se a possibilidade de reparo de lesões torácicas, mantendo o animal em posição quadrupedal, mediante utilização de neuroleptoanalgesia. Para tal utilizou-se acepromazina e meperidina, em associação ao bloqueio anestésico local paracostal com bupivacaína. Para isso, foram utilizados sete equinos adultos, hígidos, com idade entre 4,5 a 9 anos e peso corpóreo de 270 a 330 kg. Estes foram submetidos à toracotomia experimental para indução do pneumotórax, simulando o traumatismo torácico agudo. Valores da pressão pleural (Ppl) foram obtidos diretamente por punção das porções dorsal, média e ventral do 8º espaço intercostal (EIC) esquerdo. Posteriormente, foram comparados com a pressão esofágica (Pes). Esta também foi utilizada para avaliar a eficácia do dreno em restaurar a pressão negativa no interior do tórax. Similarmente, a pressão intravesical (PIV) e intraabdominal (PIA) foram correlacionadas, para fins de avaliação indireta das repercussões do aumento da pressão intratorácica sobre a cavidade abdominal. Ainda, foram registrados os valores da frequência cardíaca (FC), respiratória (ƒ), temperatura retal (To), tempo de preenchimento capilar (TPC) e coloração das mucosas oral, nasal e ocular. Ademais, avaliou-se a presença de dor na ferida cirúrgica e mensuração da pressão arterial (PA) e artéria pulmonar (PAP) sistólica, média e diastólica. Também, foi avaliada a função do ventrículo esquerdo mediante exame... / Similarly to the abdomen, the equine thoracic cavity might as well be a site of which could promote disturbances to the animal´s health. Traumas to the thoracic cavity resulting in development of pneumothorax are the main concern in these cases. Therefore, we evaluated the clinical repercussions of the entrance of air into the thoracic cavity of horses. Furthermore, we attempted to maintain the animals in standing, awake position by using neuroleptoanalgesy with acepromazine and meperidine in association with local anesthetic blocks with bupivacaine. To that purpose seven healthy adult horses, aging 4.5 to 9 years, and weighting 270 to 330 kg were used. Pneumothorax was experimentally-induced by thoracotomy procedure to simulate an acute thoracic trauma. Pleural pressure (Ppl) was recorded by direct thoracic puncture in three distinct regions of the 8th left intercostal space (dorsal, medial and ventral). As follows, Ppl was correlated to esophageal pressure (Pes). Esophageal pressure was used for means of evaluating the efficacy of a thoracic drain in restoring the negative pressure inside the thoracic cavity. We also correlated intravesical (PIV) and intra-abdominal (PIA) pressures as an attempt to indirectly access the effects of the increased thoracic pressure on the abdominal cavity. Heart (FC) and respiratory (ƒ) rates, rectal temperature (To), capillary refill time (TPC) and ocular, nasal and oral mucous membranes coloration were recorded. We also investigated the scale of pain on the surgery. Additionally, we measured both arterial and pulmonary artery systolic, mean and diastolic pressures. Left ventricular function was observed indirectly by echocardiography, and arterial and mixed bloods were collected for means of blood gas analysis. Venous blood was collected for purposes of plasmatic fibrinogen quantification and... (Complete abstract click electronic access below)

Orientador: Carlos Augusto Araújo Valadão / Banca: Raquel Yvonne Arantes Baccarin / Banca: Rafael Resende Faleiros / Banca: Juliana Regina Peiro / Banca: José Correa de Lacerda Neto / Resumo: A cavidade torácica, a exemplo do abdômen, também pode ser sede de afecções que comprometem as funções vitais do equinos. A principal preocupação é o desenvolvimento do pneumotórax, cuja causa mais comum é o traumatismo torácico. Pensando nisto, buscou-se entender as repercussões clínicas da entrada de ar na cavidade torácica nesta espécie. Ademais, averiguou-se a possibilidade de reparo de lesões torácicas, mantendo o animal em posição quadrupedal, mediante utilização de neuroleptoanalgesia. Para tal utilizou-se acepromazina e meperidina, em associação ao bloqueio anestésico local paracostal com bupivacaína. Para isso, foram utilizados sete equinos adultos, hígidos, com idade entre 4,5 a 9 anos e peso corpóreo de 270 a 330 kg. Estes foram submetidos à toracotomia experimental para indução do pneumotórax, simulando o traumatismo torácico agudo. Valores da pressão pleural (Ppl) foram obtidos diretamente por punção das porções dorsal, média e ventral do 8º espaço intercostal (EIC) esquerdo. Posteriormente, foram comparados com a pressão esofágica (Pes). Esta também foi utilizada para avaliar a eficácia do dreno em restaurar a pressão negativa no interior do tórax. Similarmente, a pressão intravesical (PIV) e intraabdominal (PIA) foram correlacionadas, para fins de avaliação indireta das repercussões do aumento da pressão intratorácica sobre a cavidade abdominal. Ainda, foram registrados os valores da frequência cardíaca (FC), respiratória (ƒ), temperatura retal (To), tempo de preenchimento capilar (TPC) e coloração das mucosas oral, nasal e ocular. Ademais, avaliou-se a presença de dor na ferida cirúrgica e mensuração da pressão arterial (PA) e artéria pulmonar (PAP) sistólica, média e diastólica. Também, foi avaliada a função do ventrículo esquerdo mediante exame... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Similarly to the abdomen, the equine thoracic cavity might as well be a site of which could promote disturbances to the animal's health. Traumas to the thoracic cavity resulting in development of pneumothorax are the main concern in these cases. Therefore, we evaluated the clinical repercussions of the entrance of air into the thoracic cavity of horses. Furthermore, we attempted to maintain the animals in standing, awake position by using neuroleptoanalgesy with acepromazine and meperidine in association with local anesthetic blocks with bupivacaine. To that purpose seven healthy adult horses, aging 4.5 to 9 years, and weighting 270 to 330 kg were used. Pneumothorax was experimentally-induced by thoracotomy procedure to simulate an acute thoracic trauma. Pleural pressure (Ppl) was recorded by direct thoracic puncture in three distinct regions of the 8th left intercostal space (dorsal, medial and ventral). As follows, Ppl was correlated to esophageal pressure (Pes). Esophageal pressure was used for means of evaluating the efficacy of a thoracic drain in restoring the negative pressure inside the thoracic cavity. We also correlated intravesical (PIV) and intra-abdominal (PIA) pressures as an attempt to indirectly access the effects of the increased thoracic pressure on the abdominal cavity. Heart (FC) and respiratory (ƒ) rates, rectal temperature (To), capillary refill time (TPC) and ocular, nasal and oral mucous membranes coloration were recorded. We also investigated the scale of pain on the surgery. Additionally, we measured both arterial and pulmonary artery systolic, mean and diastolic pressures. Left ventricular function was observed indirectly by echocardiography, and arterial and mixed bloods were collected for means of blood gas analysis. Venous blood was collected for purposes of plasmatic fibrinogen quantification and... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

O presente estudo objetivou avaliar as alterações hemodinâmicas, de oxigenação, de ventilação e metabólicas em cavalos sedados com a associação de romifidina e tartarato de butorfanol submetidos a pneumotórax unilateral de baixa pressão por 20 minutos. Foram utilizados cinco eqüinos machos, hígidos, de diferentes raças, submetidos a dois procedimentos. No primeiro procedimento (Grupo I) os animais receberam a associação de romifidina (0,06 mg/kg) e tartarato de butorfanol (0,04 mg/kg) por via intravenosa. A coleta de dados foi realizada imediatamente antes da administração dos fármacos e após 10, 30, 40 e 65 minutos. No segundo procedimento (Grupo II), os mesmos animais receberam a associação dos fármacos e foram submetidos a toracoscopia, com a criação de pneumotórax unilateral esquerdo de 20 minutos de duração. A coleta de dados foi realizada imediatamente antes e 10 minutos após sedação; 20 minutos após o início do pneumotórax; 5 e 30 minutos após o término do pneumotórax. Os valores obtidos foram confrontados estatisticamente através de provas paramétricas, com a Análise de Variância seguida do Teste de Tukey para a comparação dos diferentes momentos em cada grupo e teste t-Student entre os dois grupos, adotando-se significância estatística de 5% (p<0,05). No Grupo I observou-se redução significativa da freqüência, débito e índice cardíacos até o término das mensurações. No Grupo II houve redução semelhante, porém o débito e índice cardíacos diminuíram de forma não significativa. Os valores da pressão arterial sistólica, diastólica e média permaneceram constantes no Grupo I, e apresentaram diminuição gradativa no Grupo II, significante somente para pressão arterial sistólica aos 5 e 30 minutos após o pneumotórax, e aos 30 minutos após o pneumotórax para pressão arterial média. O valor médio da pressão de artéria pulmonar apresentou aumento após a sedação apenas no Grupo I. A pressão venosa central apresentou incremento significativo aos 10 e 40 minutos após a sedação no Grupo I, e aos 10 minutos após a sedação e 20 minutos de pneumotórax no Grupo II. O índice de resistência vascular sistêmica apresentou aumento significativo somente no Grupo I após a sedação. Não foram presenciadas alterações significativas nos valores do índice de resistência vascular pulmonar em ambos os grupos. A pressão parcial de oxigênio no sangue arterial reduziu de forma significativa no Grupo II após a sedação e aos 20 minutos de pneumotórax. Também neste grupo, os valores de conteúdo, pressão parcial e saturação de oxigênio no sangue venoso misto reduziram de forma significativa em todos os momentos após a mensuração controle. Em ambos os grupos o índice de oferta de oxigênio diminuiu após a sedação, permanecendo reduzido de forma significativa somente no Grupo I. Os valores da diferença arteriovenosa de oxigênio e da taxa de extração de oxigênio apresentaram elevação significativa após a sedação no Grupo II, que persistiu até o término das mensurações. Em ambos os grupos, as alterações na freqüência respiratória, pressão parcial de dióxido de carbono arterial e pH não foram significativas. O bicarbonato plasmático arterial apresentou aumento significativo 30 minutos após o término do pneumotórax no Grupo II. A partir dos resultados obtidos foi possível concluir que: o pneumotórax unilateral induzido com baixo fluxo e mantido a baixo nível pressórico não leva a alterações hemodinâmicas, de oxigenação, ventilação e metabólicas significativas em eqüinos hígidos. A associação de romifidina e butorfanol conferiu sedação e analgesia suficientes para a realização do procedimento. porém foi a responsável pelas alterações hemodinâmicas e de oxigenação. / The aim of this study was to evaluate changes on hemodynamic, oxygenation, ventilation and metabolic values in horses sedated with romifidine and butorphanol, submitted to a low pressure induced unilateral pneumothorax for 20 minutes. Five healthy male horses, of different breeds, were submitted to two procedures. In the first one (Group I) the horses were treated with the intravenous combination of romifidine (0,06 mg/kg) and butorphanol (0,04 mg/kg). Data were collected immediately before and 10, 30, 40 and 65 minutes after drug application. In the second procedure (Group II), the same horses were treated with the drug combination and were submitted to thoracoscopy, with a left unilateral pneumothorax of 20 minutes long. Data were collected immediately before and 10 minutes after drug application, as well 20 minutes after the beginning of the pneumothorax and 5 and 30 minutes after the end of the pneumothorax. Data were submitted to Analysis of Variance test followed by Tukey?s test to compare different moments in each group and t-Student test between groups, with 5% of significance (p<0,05). In Group I was observed a significantly reduction of the heart rate, cardiac output and cardiac index until the end of the measurements. In Group II there was similar reduction, however the decrease of the cardiac output and cardiac index was not significant. The systolic, diastolic and mean arterial pressure remained constant in Group I, and a gradual decrease was observed in Group II. In this group, a significant decrease of the systolic arterial pressure was present at 5 and 30 minutes after the end of the pneumothorax, and the mean arterial pressure only 30 minutes after the end of the pneumothorax. The mean pulmonary arterial pressure increased after sedation only in Group I. The central venous pressure increased significantly 10 and 40 minutes after sedation in Group I and at 20 minutes after the end of the pneumothorax in Group II. The systemic vascular resistance increased significantly after sedation only in Group I. The pulmonary vascular resistance values did not change significantly in both groups. The arterial partial pressure of oxygen reduced significantly after sedation and at 20 minutes after the end of the pneumothorax in Group II. In this group a significant decrease of mixed venous oxygen content, partial pressure and saturation was present in all moments in relation to baseline values. In both groups the oxygen delivery index reduced after sedation, remaining significantly reduced only in Group I. The arteriovenous oxygen difference and the oxygen extraction ratio increased significantly after sedation in Group II, and persisted until the end of the procedure. In both groups the respiratory rate, the arterial pressure of carbon dioxide and pH did not change significantly. Plasma bicarbonate increased only in Group II 30 minutes after the end of the pneumothorax. In view of the obtained results its possible to conclude that: low pressure unilateral pneumothorax induced with low flow did not induce significant changes in hemodynamic, oxygenation, ventilation and metabolic values in healthy horses. The combination of romifidine and butorphanol provided good sedation and analgesia to the surgery perform, however was the responsible for the hemodynamic and oxygenation changes that occurred.

O presente estudo objetivou avaliar as alterações hemodinâmicas, de oxigenação, de ventilação e metabólicas em cavalos sedados com a associação de romifidina e tartarato de butorfanol submetidos a pneumotórax unilateral de baixa pressão por 20 minutos. Foram utilizados cinco eqüinos machos, hígidos, de diferentes raças, submetidos a dois procedimentos. No primeiro procedimento (Grupo I) os animais receberam a associação de romifidina (0,06 mg/kg) e tartarato de butorfanol (0,04 mg/kg) por via intravenosa. A coleta de dados foi realizada imediatamente antes da administração dos fármacos e após 10, 30, 40 e 65 minutos. No segundo procedimento (Grupo II), os mesmos animais receberam a associação dos fármacos e foram submetidos a toracoscopia, com a criação de pneumotórax unilateral esquerdo de 20 minutos de duração. A coleta de dados foi realizada imediatamente antes e 10 minutos após sedação; 20 minutos após o início do pneumotórax; 5 e 30 minutos após o término do pneumotórax. Os valores obtidos foram confrontados estatisticamente através de provas paramétricas, com a Análise de Variância seguida do Teste de Tukey para a comparação dos diferentes momentos em cada grupo e teste t-Student entre os dois grupos, adotando-se significância estatística de 5% (p<0,05). No Grupo I observou-se redução significativa da freqüência, débito e índice cardíacos até o término das mensurações. No Grupo II houve redução semelhante, porém o débito e índice cardíacos diminuíram de forma não significativa. Os valores da pressão arterial sistólica, diastólica e média permaneceram constantes no Grupo I, e apresentaram diminuição gradativa no Grupo II, significante somente para pressão arterial sistólica aos 5 e 30 minutos após o pneumotórax, e aos 30 minutos após o pneumotórax para pressão arterial média. O valor médio da pressão de artéria pulmonar apresentou aumento após a sedação apenas no Grupo I. A pressão venosa central apresentou incremento significativo aos 10 e 40 minutos após a sedação no Grupo I, e aos 10 minutos após a sedação e 20 minutos de pneumotórax no Grupo II. O índice de resistência vascular sistêmica apresentou aumento significativo somente no Grupo I após a sedação. Não foram presenciadas alterações significativas nos valores do índice de resistência vascular pulmonar em ambos os grupos. A pressão parcial de oxigênio no sangue arterial reduziu de forma significativa no Grupo II após a sedação e aos 20 minutos de pneumotórax. Também neste grupo, os valores de conteúdo, pressão parcial e saturação de oxigênio no sangue venoso misto reduziram de forma significativa em todos os momentos após a mensuração controle. Em ambos os grupos o índice de oferta de oxigênio diminuiu após a sedação, permanecendo reduzido de forma significativa somente no Grupo I. Os valores da diferença arteriovenosa de oxigênio e da taxa de extração de oxigênio apresentaram elevação significativa após a sedação no Grupo II, que persistiu até o término das mensurações. Em ambos os grupos, as alterações na freqüência respiratória, pressão parcial de dióxido de carbono arterial e pH não foram significativas. O bicarbonato plasmático arterial apresentou aumento significativo 30 minutos após o término do pneumotórax no Grupo II. A partir dos resultados obtidos foi possível concluir que: o pneumotórax unilateral induzido com baixo fluxo e mantido a baixo nível pressórico não leva a alterações hemodinâmicas, de oxigenação, ventilação e metabólicas significativas em eqüinos hígidos. A associação de romifidina e butorfanol conferiu sedação e analgesia suficientes para a realização do procedimento. porém foi a responsável pelas alterações hemodinâmicas e de oxigenação. / The aim of this study was to evaluate changes on hemodynamic, oxygenation, ventilation and metabolic values in horses sedated with romifidine and butorphanol, submitted to a low pressure induced unilateral pneumothorax for 20 minutes. Five healthy male horses, of different breeds, were submitted to two procedures. In the first one (Group I) the horses were treated with the intravenous combination of romifidine (0,06 mg/kg) and butorphanol (0,04 mg/kg). Data were collected immediately before and 10, 30, 40 and 65 minutes after drug application. In the second procedure (Group II), the same horses were treated with the drug combination and were submitted to thoracoscopy, with a left unilateral pneumothorax of 20 minutes long. Data were collected immediately before and 10 minutes after drug application, as well 20 minutes after the beginning of the pneumothorax and 5 and 30 minutes after the end of the pneumothorax. Data were submitted to Analysis of Variance test followed by Tukey?s test to compare different moments in each group and t-Student test between groups, with 5% of significance (p<0,05). In Group I was observed a significantly reduction of the heart rate, cardiac output and cardiac index until the end of the measurements. In Group II there was similar reduction, however the decrease of the cardiac output and cardiac index was not significant. The systolic, diastolic and mean arterial pressure remained constant in Group I, and a gradual decrease was observed in Group II. In this group, a significant decrease of the systolic arterial pressure was present at 5 and 30 minutes after the end of the pneumothorax, and the mean arterial pressure only 30 minutes after the end of the pneumothorax. The mean pulmonary arterial pressure increased after sedation only in Group I. The central venous pressure increased significantly 10 and 40 minutes after sedation in Group I and at 20 minutes after the end of the pneumothorax in Group II. The systemic vascular resistance increased significantly after sedation only in Group I. The pulmonary vascular resistance values did not change significantly in both groups. The arterial partial pressure of oxygen reduced significantly after sedation and at 20 minutes after the end of the pneumothorax in Group II. In this group a significant decrease of mixed venous oxygen content, partial pressure and saturation was present in all moments in relation to baseline values. In both groups the oxygen delivery index reduced after sedation, remaining significantly reduced only in Group I. The arteriovenous oxygen difference and the oxygen extraction ratio increased significantly after sedation in Group II, and persisted until the end of the procedure. In both groups the respiratory rate, the arterial pressure of carbon dioxide and pH did not change significantly. Plasma bicarbonate increased only in Group II 30 minutes after the end of the pneumothorax. In view of the obtained results its possible to conclude that: low pressure unilateral pneumothorax induced with low flow did not induce significant changes in hemodynamic, oxygenation, ventilation and metabolic values in healthy horses. The combination of romifidine and butorphanol provided good sedation and analgesia to the surgery perform, however was the responsible for the hemodynamic and oxygenation changes that occurred.

Introdução: Pneumotórax é uma complicação comum em pacientes sob ventilação mecânica. Se não reconhecido, tende a aumentar de volume e pode levar ao colapso cardiovascular. Os métodos utilizados para seu diagnóstico caracterizam-se por baixa sensibilidade (radiografia) ou envolvem transporte potencialmente arriscado à tomografia de raios X. A tomografia de impedância elétrica (TIE) é um método não invasivo que permite monitorização da ventilação em tempo real. O método é baseado na construção da imagem de uma seção transversal das condutividades torácicas através de eletrodos dispostos ao redor do tórax. A TIE correlaciona-se muito bem com as alterações regionais do conteúdo de ar dentro do tórax. Por ter baixo custo, não ser invasiva e ter alta sensibilidade às alterações da ventilação e aeração pulmonar, a TIE é um método promissor para a detecção de pneumotóraces em situações de alto risco. Os objetivos deste estudo foram: 1) caracterizar as alterações na TIE relacionadas ao aparecimento de pneumotórax; 2) desenvolver um algoritmo para detecção automática de pneumotóraces e 3) avaliar prospectivamente a sensibilidade e especificidade deste algoritmo. Métodos: Foram realizados experimentos em 39 porcos (peso médio 31,0 Kg ± 3,2 desvios-padrão). Os animais foram sedados e submetidos à ventilação mecânica. Os dados de TIE foram adquiridos através de um tomógrafo de impedância desenvolvido por nosso grupo (Laboratório de Pneumologia Experimental, Escola Politécnica da Universidade de São Paulo e Dixtal Biomédica Ltda., São Paulo, Brasil), capaz de produzir 50 imagens relativas por segundo. Um primeiro grupo de dez animais foi submetido à drenagem torácica com indução progressiva de pneumotórax através do dreno (de 0 a 500 mL). No grupo seguinte, induzimos lesão pulmonar através de lavagem com salina em oito animais e os submetemos a mudanças progressivas de PEEP. Essas duas primeiras etapas foram utilizadas para a construção de um detector automático de pneumotórax baseado na TIE que foi testado prospectivamente em outros 21 animais. Resultados: A TIE apresenta alterações bem definidas relacionadas ao surgimento de pneumotórax, caracterizadas por aumento da impedância média e diminuição da amplitude da impedância concentrados no quadrante de interesse. Por outro lado, os achados na TIE durante mudanças bruscas de PEEP se distribuíram homogeneamente nos quatro quadrantes. A TIE apresentou alterações significativas mesmo com os menores volumes de ar injetados (20 mL), enquanto as demais variáveis monitorizadas foram pouco sensíveis ao surgimento do pneumotórax. A pressão arterial teve uma pequena queda com volumes superiores a 500 mL, e a pressão parcial de oxigênio arterial diminuiu somente com volumes maiores que 100 mL. Na fase prospectiva do protocolo, a TIE mostrou sensibilidade de 100% e especificidade de 95% para a detecção de pneumotóraces. A localização do pneumotórax foi identificada corretamente em todos os casos. Conclusão: A TIE apresenta alterações reprodutíveis relacionadas ao aparecimento de ar no espaço pleural caracterizadas por aumento da impedância média e diminuição da amplitude de impedância. Foi possível criar um algoritmo baseado nessas alterações capaz de detectar precoce e precisamente pneumotóraces em situações de risco. O processo de detecção é automático e em tempo real. / Introduction: Pneumothorax is a frequent complication during mechanical ventilation. Electrical impedance tomography (EIT) is a noninvasive tool that allows real-time imaging of regional ventilation. The purpose of this study was to: 1) identify characteristic changes in the EIT signals associated with pneumothoraces; 2) develop and fine-tune an algorithm for their automatic detection; and 3) prospectively evaluate this algorithm for its sensitivity and specificity in detecting pneumothoraces in real time. Methods: prospective controlled laboratory animal investigation. Setting: Experimental Pulmonology Laboratory of the University of Sao Paulo. Subjects: 39 anesthetized mechanically ventilated supine pigs (31.0 ± 3.2Kg, mean ± standard deviation). Interventions: In a first group of 18 animals monitored by EIT, we either injected progressive amounts of air (from 20 up to 500 mL) through chest tubes, or we applied large PEEP increments to simulate extreme lung overdistension. This first data set was used to calibrate an EIT-based pneumothorax detection algorithm. Subsequently, we evaluated the real-time performance of the detection algorithm in 21 additional animals (with normal or pre-injured lungs), submitted to multiple ventilatory interventions or traumatic punctures of the lung. Results: primary EIT relative images were acquired on-line (50 images/second) and processed according to a few imaging-analysis routines running automatically and in parallel. Pneumothoraces as small as 20mL could be detected with a sensitivity of 100% and specificity 95% and easily distinguished from parenchymal overdistension induced by PEEP or recruiting maneuvers. Their location was correctly identified in all cases, with a total delay of only 3 respiratory cycles. Conclusion: We created an EIT-based algorithm capable of detecting early signs of pneumothoraces in high-risk situations, which also identifies its location. It requires that the pneumothorax occurs or enlarges at least minimally during the monitoring period. Such detection was operator-free and in quasi real-time, opening opportunities for improving patient safety during mechanical ventilation.

Introdução: Pneumotórax é uma complicação comum em pacientes sob ventilação mecânica. Se não reconhecido, tende a aumentar de volume e pode levar ao colapso cardiovascular. Os métodos utilizados para seu diagnóstico caracterizam-se por baixa sensibilidade (radiografia) ou envolvem transporte potencialmente arriscado à tomografia de raios X. A tomografia de impedância elétrica (TIE) é um método não invasivo que permite monitorização da ventilação em tempo real. O método é baseado na construção da imagem de uma seção transversal das condutividades torácicas através de eletrodos dispostos ao redor do tórax. A TIE correlaciona-se muito bem com as alterações regionais do conteúdo de ar dentro do tórax. Por ter baixo custo, não ser invasiva e ter alta sensibilidade às alterações da ventilação e aeração pulmonar, a TIE é um método promissor para a detecção de pneumotóraces em situações de alto risco. Os objetivos deste estudo foram: 1) caracterizar as alterações na TIE relacionadas ao aparecimento de pneumotórax; 2) desenvolver um algoritmo para detecção automática de pneumotóraces e 3) avaliar prospectivamente a sensibilidade e especificidade deste algoritmo. Métodos: Foram realizados experimentos em 39 porcos (peso médio 31,0 Kg ± 3,2 desvios-padrão). Os animais foram sedados e submetidos à ventilação mecânica. Os dados de TIE foram adquiridos através de um tomógrafo de impedância desenvolvido por nosso grupo (Laboratório de Pneumologia Experimental, Escola Politécnica da Universidade de São Paulo e Dixtal Biomédica Ltda., São Paulo, Brasil), capaz de produzir 50 imagens relativas por segundo. Um primeiro grupo de dez animais foi submetido à drenagem torácica com indução progressiva de pneumotórax através do dreno (de 0 a 500 mL). No grupo seguinte, induzimos lesão pulmonar através de lavagem com salina em oito animais e os submetemos a mudanças progressivas de PEEP. Essas duas primeiras etapas foram utilizadas para a construção de um detector automático de pneumotórax baseado na TIE que foi testado prospectivamente em outros 21 animais. Resultados: A TIE apresenta alterações bem definidas relacionadas ao surgimento de pneumotórax, caracterizadas por aumento da impedância média e diminuição da amplitude da impedância concentrados no quadrante de interesse. Por outro lado, os achados na TIE durante mudanças bruscas de PEEP se distribuíram homogeneamente nos quatro quadrantes. A TIE apresentou alterações significativas mesmo com os menores volumes de ar injetados (20 mL), enquanto as demais variáveis monitorizadas foram pouco sensíveis ao surgimento do pneumotórax. A pressão arterial teve uma pequena queda com volumes superiores a 500 mL, e a pressão parcial de oxigênio arterial diminuiu somente com volumes maiores que 100 mL. Na fase prospectiva do protocolo, a TIE mostrou sensibilidade de 100% e especificidade de 95% para a detecção de pneumotóraces. A localização do pneumotórax foi identificada corretamente em todos os casos. Conclusão: A TIE apresenta alterações reprodutíveis relacionadas ao aparecimento de ar no espaço pleural caracterizadas por aumento da impedância média e diminuição da amplitude de impedância. Foi possível criar um algoritmo baseado nessas alterações capaz de detectar precoce e precisamente pneumotóraces em situações de risco. O processo de detecção é automático e em tempo real. / Introduction: Pneumothorax is a frequent complication during mechanical ventilation. Electrical impedance tomography (EIT) is a noninvasive tool that allows real-time imaging of regional ventilation. The purpose of this study was to: 1) identify characteristic changes in the EIT signals associated with pneumothoraces; 2) develop and fine-tune an algorithm for their automatic detection; and 3) prospectively evaluate this algorithm for its sensitivity and specificity in detecting pneumothoraces in real time. Methods: prospective controlled laboratory animal investigation. Setting: Experimental Pulmonology Laboratory of the University of Sao Paulo. Subjects: 39 anesthetized mechanically ventilated supine pigs (31.0 ± 3.2Kg, mean ± standard deviation). Interventions: In a first group of 18 animals monitored by EIT, we either injected progressive amounts of air (from 20 up to 500 mL) through chest tubes, or we applied large PEEP increments to simulate extreme lung overdistension. This first data set was used to calibrate an EIT-based pneumothorax detection algorithm. Subsequently, we evaluated the real-time performance of the detection algorithm in 21 additional animals (with normal or pre-injured lungs), submitted to multiple ventilatory interventions or traumatic punctures of the lung. Results: primary EIT relative images were acquired on-line (50 images/second) and processed according to a few imaging-analysis routines running automatically and in parallel. Pneumothoraces as small as 20mL could be detected with a sensitivity of 100% and specificity 95% and easily distinguished from parenchymal overdistension induced by PEEP or recruiting maneuvers. Their location was correctly identified in all cases, with a total delay of only 3 respiratory cycles. Conclusion: We created an EIT-based algorithm capable of detecting early signs of pneumothoraces in high-risk situations, which also identifies its location. It requires that the pneumothorax occurs or enlarges at least minimally during the monitoring period. Such detection was operator-free and in quasi real-time, opening opportunities for improving patient safety during mechanical ventilation.

A Tomografia de Impedância Elétrica (TIE) é um método de imagem que está sendo desenvolvido para uso em medicina, especialmente na terapia intensiva. Visando uma melhoria da resolução anatômica das imagens de TIE, foi desenvolvido um modelo fuzzy que leva em consideração a alta resolução temporal e as informações funcionais, contidas nos sinais de perfusão pulmonar e ventilação pulmonar. Foram elaborados três modelos fuzzy: modelagem fuzzy do mapa cardíaco, do mapa de ventilação pulmonar e do mapa de perfusão pulmonar. Um mapa comparativo de ventilação e perfusão foi gerado através de uma segmentação das imagens, segundo notas de corte sobre os valores dos pixels. As imagens de perfusão fuzzy foram comparadas com as imagens de perfusão obtidas pelo método de injeção de uma solução hipertônica, considerada como padrão-ouro das imagens de perfusão. O desempenho do modelo foi avaliado através da análise das imagens de TIE obtidas em experimentos animais com treze porcos. Os animais foram submetidos a diferentes condições fisiológicas através de lesão pulmonar, recrutamento pulmonar e intubação seletiva. O modelo global foi capaz de identificar a região cardíaca e pulmonar em todos os porcos, independentemente das condições fisiológicas a que foram submetidos. Os resultados foram bastante expressivos tanto em termos qualitativos (a imagem obtida pelo modelo foi bastante similar a da tomografia computadorizada) quanto em termos quantitativos (a área média da curva ROC foi de 0,84). Os resultados do estudo poderão servir de base para o desenvolvimento de ferramentas clínicas, baseadas em TIE, para diagnósticos de algumas patologias e situações críticas, tais como distúrbio entre ventilação e perfusão, pneumotórax e tromboembolismo pulmonar. / Electrical Impedance Tomography (EIT) is an image method that has been developed for use in medicine, specially in critical care medicine. Aiming at improving the anatomical resolution of EIT images a fuzzy model was developed based on EIT high temporal resolution and the functional information contained in the pulmonary perfusion and ventilation signals. Fuzzy models were elaborated for heart map modeling, ventilation and perfusion map modeling. Image segmentation was performed using a threshold method and a ventilation/perfusion map was generated. Fuzzy EIT perfusion map was compared with the hypertonic saline injection method, considered as the gold-standard for EIT perfusion image. The model performance was evaluated through analysis of EIT images obtained from animal experiment with thirteen pigs. The animals were submitted to different physiological conditions, such as ventilation induced lung injury, selective intubations and lung recruitment maneuver. The global model was able to identify both the cardiac and pulmonary regions in all animals. The results were expressive for both qualitative (the image obtained by the model was very similar to that of the CT-scan) and quantitative (the ROC curve area average was 0.84) analysis. These achievements could serve as the base to develop EIT diagnosis system for some critical diseases, such as ventilation to perfusion mismatch, pneumothorax and pulmonary thromboembolism.

INTRODUÇÃO: A simpatectomia é o tratamento de escolha para hiperidrose localizada primária. A evolução da técnica visa à melhora dos resultados operatórios e à minimização dos efeitos colaterais, sendo o principal deles o suor reflexo. Esse suor reflexo pode afetar a satisfação em longo prazo, e pode variar conforme as estações do ano, juntamente com a satisfação dos pacientes com os resultados da operação. No entanto, não há dados objetivos quanto ao efeito da sazonalidade sobre os resultados operatórios e sobre os fatores relacionados à satisfação. Os objetivos do presente estudo são: avaliação da variabilidade sazonal sobre o grau das resoluções da sudorese palmar e plantar, bem como a incidência e a intensidade do suor reflexo e análise da influência desses fatores sobre a satisfação; avaliação da dor como fator relacionado à satisfação imediata; avaliação da segurança dos métodos de expansão pulmonar pós-operatória com e sem drenagem pleural e relação dos mesmos à dor. MÉTODOS: Estudo clínico, prospectivo, em duas fases. A primeira, para avaliação de fatores imediatos relacionados à satisfação (fatores antropométricos, dor, presença e intensidade do suor reflexo, grau de resolução da sudorese palma r e plantar, época do ano em que a simpatectomia foi realizada) e segurança dos métodos de expansão pulmonar, cujo desenho é prospectivo, aleatorizado e cego. A segunda, para as avaliações tardias e sazonais dos fatores relacionados à satisfação (fatores antropométricos, presença e intensidade do suor reflexo, grau de resolução da sudorese palmar e plantar), possui desenho prospectivo de coorte. Foram eleitos para o estudo pacientes com hiperidrose palmo-plantar primária submetidos à simpatectomia torácica videoassistida; o período de inclusão foi de 16 meses e o seguimento médio final de 623,63 ± 15,13 dias. Foram então avaliados no período de hospitalização (avaliação da dor, método de expansão pulmonar e do pneumotórax residual) e no sétimo dia de pós-operatório (dor, resultados operatórios e satisfação). Então, tardiamente, na primavera, no verão e no outono/inverno (resultados operatórios e satisfação). Foram considerados resultados operatórios os graus de resolução palmar e plantar e a presença e a intensidade do suor reflexo. Foram estudadas como variáveis independentes relacionadas à satisfação a época do ano onde a simpatectomia foi feita, a dor, os graus de resolução palmar e plantar, presença e intensidade do suor reflexo e fatores antropométricos, a saber, idade, gênero, etnia, índice de massa corporal. RESULTADOS: Foram incluídos 82 pacientes consecutivos, sendo que 80 completaram o seguimento imediato e 75 completaram todo o seguimento. Os resultados operatórios (resolução palmar e plantar, presença e intensidade do suor compensatório) tiveram variação entre todas as estações do ano. A satisfação teve igual variação sazonal e os fatores que estiveram relacionados à queda da satisfação foram distintos, conforme a estação do ano. A drenagem pleural tubular fechada e a expansão com Valsalva foram igualmente eficientes quanto à presença de pneumotórax residual, porém a drenagem pleural em selo d\'água aumentou o tempo cirúrgico e a dor pós-operatória nas primeiras 12 horas; o pneumotórax residual não aumentou a dor. CONCLUSÕES: OS melhores resultados operatórios foram obtidos imediatamente e na primavera, os piores no verão e em nível intermediário no outono/inverno. Na primavera, o único parâmetro relacionado à queda na satisfação foi a não resolução plantar; já no verão e no outono/inverno, foi a presença do suor reflexo, indepedente da sua intensidade. A drenagem pleural tubular fechada teve desempenho inferior à expansão pulmonar sob visão direta com manobra de Valsalva. O pneumotórax residual não influenciou a intensidade dor pós-operatória. / INTRODUCTION: Sympathectomy is the treatment of choice for primary and localized hyperhidrosis. Efforts in evolution of this technique have the aim to improve the surgical results and minimizing the collateral effects, witch told to be the sudomotor reflex. This sudomotor reflex could influence the long term satisfaction; it also could change between the seasons of the year, as well as the satisfaction could change in this matter. However, there is no objective data regarding the influence of the seasonality over the surgical results and satisfaction. The objectives of this study is to assess the seasonal variability of palmar and plantar resolution, as well as the incidence of sudomotor reflex and its intensity; to correlate this factors with satisfaction. To evaluate the pain as a factor related to immediate satisfaction; to assess the safety of lung expansion methods and relate this with postoperative pain. METHODS: A two stage prospective clinical assay. The first stage consists of assessment of the immediate factors related to satisfaction (anthropometrics factors, pain, presence and intensity of the sudomotor reflex, palmar and plantar resolutions, season of the year in witch the operation was performed) and the safety of lung expansion methods; it is a prospective, randomized and blinded study. The second stage is a cohort study, assessing the late factors related to satisfaction (anthropometrics factors, presence and intensity of the sudomotor reflex and palmar and plantar resolutions), under distinct climatic situations. There were included patients with typical palmar and plantar primary hyperhidrosis treated by thoracic video-assisted sympathectomy; the inclusion period was 16 months and the final follow-up time was 623 ± 15,13 days in average. They were assessed in hospital stay (pain, lung expansion technique and residual pneumothorax) and at seventh postoperative day (pain, surgical results and satisfaction). Thereafter they were assessed in spring, summer and autumn/winter (surgical results and satisfaction). The surgical results were palmar and plantar resolutions and presence and intensity of the sudomotor reflex. The independent variables related to satisfaction were season of the year in that the sympathectomy was performed, pain, palmar and plantar resolutions, sudomotor reflex (presence and intensity) and anthropometric parameters (age, gender, ethnics, body mass index). RE8UL T8: 82 consecutives patients were included; thereafter, 80 completed the immediate assess and 75 completed the long term follow-up. The surgical results (palmar and plantar resolutions, presence and intensity of the sudomotor reflex) had significant variation throughout the seasons of the year. Equally, the satisfaction had significant variation, as well as the factor related to dissatisfaction, throughout the seasons of the year. The underwater pleural drainage and the lung expansion with Valsalva maneuver were equally efficient in matter of residual pneumothorax; however the underwater pleural drainage was more painful and more operating time consuming; the residual pneumothorax do not increased the postoperative pain. CONCLUSIONS: The best results are obtained in immediate postoperative period and in spring; the worst results are seen in spring; the intermediate results are obtained in autumn/winter. In the spring, the unique factor related to dissatisfaction was the non resolution of plantar hyperhidrotic symptoms; in the summer and in the autumn/winter the presence of the sudomotor reflex, independently of its intensity, was related to dissatisfaction. The underwater pleural drainage should not be indicating after thoracic video-assisted sympathectomy for lung expansion. The residual pneumothorax does not influence the postoperative pain.

A Tomografia de Impedância Elétrica (TIE) é um método de imagem que está sendo desenvolvido para uso em medicina, especialmente na terapia intensiva. Visando uma melhoria da resolução anatômica das imagens de TIE, foi desenvolvido um modelo fuzzy que leva em consideração a alta resolução temporal e as informações funcionais, contidas nos sinais de perfusão pulmonar e ventilação pulmonar. Foram elaborados três modelos fuzzy: modelagem fuzzy do mapa cardíaco, do mapa de ventilação pulmonar e do mapa de perfusão pulmonar. Um mapa comparativo de ventilação e perfusão foi gerado através de uma segmentação das imagens, segundo notas de corte sobre os valores dos pixels. As imagens de perfusão fuzzy foram comparadas com as imagens de perfusão obtidas pelo método de injeção de uma solução hipertônica, considerada como padrão-ouro das imagens de perfusão. O desempenho do modelo foi avaliado através da análise das imagens de TIE obtidas em experimentos animais com treze porcos. Os animais foram submetidos a diferentes condições fisiológicas através de lesão pulmonar, recrutamento pulmonar e intubação seletiva. O modelo global foi capaz de identificar a região cardíaca e pulmonar em todos os porcos, independentemente das condições fisiológicas a que foram submetidos. Os resultados foram bastante expressivos tanto em termos qualitativos (a imagem obtida pelo modelo foi bastante similar a da tomografia computadorizada) quanto em termos quantitativos (a área média da curva ROC foi de 0,84). Os resultados do estudo poderão servir de base para o desenvolvimento de ferramentas clínicas, baseadas em TIE, para diagnósticos de algumas patologias e situações críticas, tais como distúrbio entre ventilação e perfusão, pneumotórax e tromboembolismo pulmonar. / Electrical Impedance Tomography (EIT) is an image method that has been developed for use in medicine, specially in critical care medicine. Aiming at improving the anatomical resolution of EIT images a fuzzy model was developed based on EIT high temporal resolution and the functional information contained in the pulmonary perfusion and ventilation signals. Fuzzy models were elaborated for heart map modeling, ventilation and perfusion map modeling. Image segmentation was performed using a threshold method and a ventilation/perfusion map was generated. Fuzzy EIT perfusion map was compared with the hypertonic saline injection method, considered as the gold-standard for EIT perfusion image. The model performance was evaluated through analysis of EIT images obtained from animal experiment with thirteen pigs. The animals were submitted to different physiological conditions, such as ventilation induced lung injury, selective intubations and lung recruitment maneuver. The global model was able to identify both the cardiac and pulmonary regions in all animals. The results were expressive for both qualitative (the image obtained by the model was very similar to that of the CT-scan) and quantitative (the ROC curve area average was 0.84) analysis. These achievements could serve as the base to develop EIT diagnosis system for some critical diseases, such as ventilation to perfusion mismatch, pneumothorax and pulmonary thromboembolism.