Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2017. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2017-08-30T16:07:19Z
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Previous issue date: 2017-09-20 / O processo de envelhecimento leva a diversas mudanças no organismo humano, inclusive na modulação do sistema nervoso autônomo (SNA). Neste estudo, foram calculados índices de variabilidade da frequência cardíaca (VFC), sensibilidade do barorreflexo (BRS) e arritmia sinusal respiratória (RSA) por meio do processamento de sinais de eletrocardiograma, pressão arterial e respiração, nos domínios da frequência e do tempo. O indicador da VFC foi estimado no domínio da frequência por meio da densidade espectral de potência (DEP) dos intervalos R-R (IRR), resultantes do sinal de eletrocardiograma, para as altas e baixas frequências. Os índices de BRS foram obtidos por intermédio da relação entre os espectros dos sinais de IRR e pressão arterial sistólica (PAS) e pela associação entre os sinais de IRR e PAS na função de resposta em frequência (FRF). Os índices espectrais da BRS foram obtidos também usando coerência entre os sinais e com a média das regiões de alta e baixa frequência (índice ). O método da sequência foi usado para obter índices temporais da BRS, assim como, o método da resposta ao impulso (RI), que é um método que utiliza o modelo autorregressivo com entrada exógena (ARX) e permite obter a resposta ao impulso entre os sinais de PAS e IRR. O indicador da RSA foi obtido de forma semelhante ao da BRS, em que foram utilizadas a DEP e FRF para produzir os índices espectrais e a resposta ao impulso para obter os índices temporais, sendo utilizadas as relações entre os sinais de IRR e volume pulmonar instantâneo (VPI). Foram usados dados de indivíduos jovens e idosos saudáveis da base de dados Fantasia do Physionet. A base contém dados de eletrocardiograma e respiração de 40 voluntários, sendo 20 jovens entre 21 e 34 anos, e 20 idosos entre 68 e 85. O dado de pressão arterial existe para metade do grupo. Cada subgrupo (voluntários jovens e idosos) tem um número igual de homens e mulheres. Os sinais dos voluntários foram obtidos em posição supino enquanto assistiam ao filme Fantasia (Disney, 1940) durante o experimento. As análises estatísticas dos índices obtidos mostraram que a VFC é um forte indicador de mudanças no SNA de jovens e idosos, porém apesar dele ser um indicador muito aceito na literatura, ar uma diminuição da BRS de jovens para idosos nas baixas frequências utilizando o método da FFT (P=0,027) e Welch (P=0,012). Mostrando que há uma influência da pressão no sistema. Os mecanismos respiratórios também são afetados com a idade e os resultados da FRF e resposta ao impulso mostraram isso. Os resultados mostraram que os indicadores da FRF nas baixas frequências usando a FFT tiveram P<0,05 e para o método Welch um P=0,0134. Nas altas frequências também foi obtido relevância estatística significativa nos dois métodos com P<0,01. Na análise da magnitude da resposta ao impulso, foi obtido um P=0,003 e para o ganho dinâmico o valor de P=0,008, que são medidas do sistema parassimpático. Com esses resultados, foi possível concluir que o envelhecimento leva a uma atenuação da modulação vagal de indivíduos idosos em comparação a voluntários jovens e apesar de o banco Fantasia já ter sido usado em outros estudos, essa foi a primeira vez do conhecimento do autor, que índices baseados na RI e na FRF foram utilizados nesse banco. / The aging process leads to diverse changes in the human organism, including in autonomic system nervous (SNA) modulation. In this study, indices of heart rate variability (VFC), baroreflex sensitivity (BRS) and respiratory sinus arrhythmia (RSA) were calculated through the processing of electrocardiogram signals, arterial pressure and respiration, in the domains of frequency and time. The VFC indicator was estimated in the frequency domain by means of the spectral density (PSD) of the R-R intervals(IRR), resulting from the electrocardiogram signal, for the high and low frequencies. The indices of BRS were obtained through the relation between the spectrum of IRR and systolic blood pressure (PAS) and the association between the signs of IRR and PAS in the frequency response function (FRF). The spectral indices of the BRS were also obtained using coherence between the signals and the average of the high and low frequency regions (index ). The method of the sequence was used to obtain temporal indices of the BRS, as well as the method of impulse response(RI), which is a method that uses the autorregressive model with input exogenous (ARX) and allows to obtain the impulse response between the signals of PAS and IRR. The RSA indicator was obtained similarly to the BRS indicator, in which DEP and FRF were used to produce spectral indices, and the impulse response for obtaining the temporal indices, in which the relations between IRR signals and instantaneous pulmonary volume (VPI) were used.The data were used for healthy young and elderly subjects from the Fantasia database of Physionet. The database contains electrocardiogram and respiration data of 40 volunteers, 20 young (21 and 34 years old), and 20 elderly (68 and 85 years old) adults. The blood pressure data exists for half the group. Each subgroup (young and elderly volunteers) has an equal number of men and women. The vital signs of the volunteers were obtained in a supine position while watching the film Fantasia (Disney, 1940) during the experiment. The statistical analyses of the indices obtained have shown that the VFC is a strong indicator of changes in the SNA of young and elderly people. Although it is a very accepted indicator in literature, it is not the only indicator capable of making that distinction. It was possible to identify a decrease in the BRS of young adults compared to elderly adults at the low frequencies using the FFT method (P = 0.027) and Welch (P = 0.012), and it was showed that there was a pressure influence on the system. Respiratory mechanisms were also affected by aging, and FRF’s results and impulse response were affected too. The results showed that FRF indicators at low frequencies using FFT had P<0.05, and P=0.0134 for the Welch method. At the high frequencies, it was also obtained significant statistical relevance in the two methods with P<0.01. In the analysis of the magnitude of the response to the impulse, it was obtained P=0.003, and P=0.008 for the dynamic gain, which.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.unb.br:10482/24600 |
| Date | 04 July 2017 |
| Creators | Oliveira Júnior, Evandro da Costa |
| Contributors | Oliveira, Flavia Maria Guerra de Sousa Aranha |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UnB, instname:Universidade de Brasília, instacron:UNB |
| Rights | A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data., info:eu-repo/semantics/openAccess |
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