Avaliação do volume corrente na ventilação espontânea através da tomografia por impedância elétrica em recém-nascidos eupneicos
| Ano de defesa: | 2025 |
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| Tipo de documento: | Tese |
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Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
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| Programa de Pós-Graduação: |
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/17/17144/tde-13012026-154244/ |
Resumo: | Introdução: o uso de Suporte Ventilatório Não Invasivo em Unidades de Terapia Intensiva Neonatal tem crescido, no entanto a estimativa do volume corrente ainda representa um desafio, sobretudo, porque valores elevados de volume corrente podem causar lesões pulmonares, especialmente em neonatos prematuros. A Tomografia de Impedância Elétrica é uma técnica não invasiva que avalia a distribuição do volume pulmonar e pode auxiliar no monitoramento da variação do volume corrente durante a VNI, entretanto ainda não há uma correlação estabelecida entre os valores de impedância e o volume corrente medido por sensores de fluxo. Essa relação poderia contribuir para a titulação da pressão expiratória positiva e aprimorar o manejo clínico dos neonatos. Objetivo: verificar a associação linear entre o volume corrente obtido por plestimografia e a impedância elétrica em neonatos saudáveis. Metodologia: trata-se de um estudo prospectivo, descritivo, realizado com 50 neonatos a termo, internados no hospital das clínicas de Ribeirão Preto, Brasil. Foram excluídos neonatos com condições que impedissem a coleta de dados, resultando em uma amostra final de 43 recém-nascidos. A coleta de dados ocorreu entre 15 e 30 minutos após a mamada, utilizando uma cinta de 16 eletrodos para a TIE e um sensor de fluxo acoplado a uma máscara facial. O volume corrente foi estimado por dois métodos: pletismografia de impedância e pneumotacógrafo (método padrão-ouro). Um algoritmo específico foi desenvolvido para comparar os dados, os quais foram calibrados nos primeiros oito ciclos respiratórios. Resultados: os resultados incluíram 53 neonatos a termo, dos quais 10 foram excluídos devido à ausência de ciclos respiratórios estáveis ou agitação excessiva. A amostra final consistiu em 43 neonatos, com um total de 1.207 pares de medições comparativas entre TIE e pneumotacógrafo. A calibração do algoritmo demonstrou correlação significativa entre os volumes medidos pelos dois métodos (r = 0,9647, p < 0,0001) e também para a frequência respiratória (r = 0,984, p < 0,0001). A análise de Bland-Altman revelou um erro médio de 0,037 ± 1,43 ml para volume corrente e de 0,45 ± 1,7 rpm para frequências abaixo de 60 rpm. A validação da TIE em valores absolutos de volume corrente, além de unidades arbitrárias de impedância, representa um avanço significativo, viabilizado por um algoritmo desenvolvido no Brasil. Essa inovação reforça o potencial de colaboração entre ciência e tecnologia no país, possibilitando o aprimoramento de métodos de monitoramento respiratório neonatal. Conclusões: os achados deste estudo confirmaram que a tomografia por impedância elétrica é um método viável e confiável para a estimativa do volume corrente e o monitoramento da frequência respiratória em neonatos de forma não invasiva. A sua alta correlação com o pneumotacógrafo valida a sua precisão, especialmente em frequências respiratórias abaixo de 60 rpm, ressaltando sua relevância para otimizar o monitoramento contínuo da ventilação não invasiva e aprimorar a tomada de decisão clínica. |
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Avaliação do volume corrente na ventilação espontânea através da tomografia por impedância elétrica em recém-nascidos eupneicosAssessment of tidal volume in spontaneous ventilation through electrical impedance tomography in eupneic newbornsElectrical impedanceImpedância elétricaNeonateRecém-nascidoRespiração artificialRespiration artificialTomografiaTomographyVentilaçãoVentilationIntrodução: o uso de Suporte Ventilatório Não Invasivo em Unidades de Terapia Intensiva Neonatal tem crescido, no entanto a estimativa do volume corrente ainda representa um desafio, sobretudo, porque valores elevados de volume corrente podem causar lesões pulmonares, especialmente em neonatos prematuros. A Tomografia de Impedância Elétrica é uma técnica não invasiva que avalia a distribuição do volume pulmonar e pode auxiliar no monitoramento da variação do volume corrente durante a VNI, entretanto ainda não há uma correlação estabelecida entre os valores de impedância e o volume corrente medido por sensores de fluxo. Essa relação poderia contribuir para a titulação da pressão expiratória positiva e aprimorar o manejo clínico dos neonatos. Objetivo: verificar a associação linear entre o volume corrente obtido por plestimografia e a impedância elétrica em neonatos saudáveis. Metodologia: trata-se de um estudo prospectivo, descritivo, realizado com 50 neonatos a termo, internados no hospital das clínicas de Ribeirão Preto, Brasil. Foram excluídos neonatos com condições que impedissem a coleta de dados, resultando em uma amostra final de 43 recém-nascidos. A coleta de dados ocorreu entre 15 e 30 minutos após a mamada, utilizando uma cinta de 16 eletrodos para a TIE e um sensor de fluxo acoplado a uma máscara facial. O volume corrente foi estimado por dois métodos: pletismografia de impedância e pneumotacógrafo (método padrão-ouro). Um algoritmo específico foi desenvolvido para comparar os dados, os quais foram calibrados nos primeiros oito ciclos respiratórios. Resultados: os resultados incluíram 53 neonatos a termo, dos quais 10 foram excluídos devido à ausência de ciclos respiratórios estáveis ou agitação excessiva. A amostra final consistiu em 43 neonatos, com um total de 1.207 pares de medições comparativas entre TIE e pneumotacógrafo. A calibração do algoritmo demonstrou correlação significativa entre os volumes medidos pelos dois métodos (r = 0,9647, p < 0,0001) e também para a frequência respiratória (r = 0,984, p < 0,0001). A análise de Bland-Altman revelou um erro médio de 0,037 ± 1,43 ml para volume corrente e de 0,45 ± 1,7 rpm para frequências abaixo de 60 rpm. A validação da TIE em valores absolutos de volume corrente, além de unidades arbitrárias de impedância, representa um avanço significativo, viabilizado por um algoritmo desenvolvido no Brasil. Essa inovação reforça o potencial de colaboração entre ciência e tecnologia no país, possibilitando o aprimoramento de métodos de monitoramento respiratório neonatal. Conclusões: os achados deste estudo confirmaram que a tomografia por impedância elétrica é um método viável e confiável para a estimativa do volume corrente e o monitoramento da frequência respiratória em neonatos de forma não invasiva. A sua alta correlação com o pneumotacógrafo valida a sua precisão, especialmente em frequências respiratórias abaixo de 60 rpm, ressaltando sua relevância para otimizar o monitoramento contínuo da ventilação não invasiva e aprimorar a tomada de decisão clínica.Introduction: The use of non-invasive ventilatory support in neonatal intensive care units has increased, but tidal volume estimation is still a challenge. This situation is of concern because high tidal volume values may cause lung injury, especially in premature neonates. Electrical impedance tomography is a non-invasive technique that assesses lung volume distribution and can help monitor tidal volume variation during NIV, but there is still no established correlation between impedance values and tidal volume measured by flow sensors. This relationship could contribute to the titration of positive expiratory pressure and improve the clinical management of neonates. Objective: To verify the linear relationship between tidal volume obtained by plestimography and electrical impedance in healthy neonates. Methodology: This was a prospective, descriptive study of 50 full-term neonates admitted to the Hospital das Clínicas in Ribeirão Preto, Brazil. Neonates with conditions that prevented data collection were excluded, resulting in a final sample of 43 neonates. Data were collected between 15 and 30 minutes after feeding, using a 16-electrode belt for TIE and a flow sensor attached to a face mask. Tidal volume was estimated by two methods: impedance plethysmography and pneumotachograph (gold standard method). A specific algorithm was developed to compare the data, which was calibrated over the first eight respiratory cycles. Results: The results included 53 term neonates, 10 of whom were excluded due to lack of stable respiratory cycles or excessive agitation. The final sample consisted of 43 neonates with a total of 1,207 pairs of comparative measurements between TIE and pneumotachograph. Calibration of the algorithm showed a significant correlation between the volumes measured by the two methods (r = 0.9647, p < 0.0001) and also for respiratory rate (r = 0.984, p < 0.0001). Bland-Altman analysis showed a mean error of 0.037 ± 1.43 ml for tidal volume and 0.45 ± 1.7 rpm for frequencies below 60 rpm. The validation of TIE in absolute tidal volume values as well as in arbitrary impedance units represents a significant advance made possible by an algorithm developed in Brazil. This innovation strengthens the potential for collaboration between science and technology in the country to improve neonatal respiratory monitoring methods. Conclusions: The results of this study confirm that electrical impedance tomography is a viable and reliable method for noninvasive tidal volume estimation and respiratory rate monitoring in neonates. Its high correlation with the pneumotachograph confirms its accuracy, especially at respiratory rates below 60 rpm, highlighting its relevance for optimizing continuous monitoring of non-invasive ventilation and improving clinical decision making.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPFerri, Walusa Assad GonçalvesMartins Filho, Paulo Fernando2025-09-17info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/17/17144/tde-13012026-154244/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2026-02-20T11:28:02Zoai:teses.usp.br:tde-13012026-154244Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212026-02-20T11:28:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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Introdução: o uso de Suporte Ventilatório Não Invasivo em Unidades de Terapia Intensiva Neonatal tem crescido, no entanto a estimativa do volume corrente ainda representa um desafio, sobretudo, porque valores elevados de volume corrente podem causar lesões pulmonares, especialmente em neonatos prematuros. A Tomografia de Impedância Elétrica é uma técnica não invasiva que avalia a distribuição do volume pulmonar e pode auxiliar no monitoramento da variação do volume corrente durante a VNI, entretanto ainda não há uma correlação estabelecida entre os valores de impedância e o volume corrente medido por sensores de fluxo. Essa relação poderia contribuir para a titulação da pressão expiratória positiva e aprimorar o manejo clínico dos neonatos. Objetivo: verificar a associação linear entre o volume corrente obtido por plestimografia e a impedância elétrica em neonatos saudáveis. Metodologia: trata-se de um estudo prospectivo, descritivo, realizado com 50 neonatos a termo, internados no hospital das clínicas de Ribeirão Preto, Brasil. Foram excluídos neonatos com condições que impedissem a coleta de dados, resultando em uma amostra final de 43 recém-nascidos. A coleta de dados ocorreu entre 15 e 30 minutos após a mamada, utilizando uma cinta de 16 eletrodos para a TIE e um sensor de fluxo acoplado a uma máscara facial. O volume corrente foi estimado por dois métodos: pletismografia de impedância e pneumotacógrafo (método padrão-ouro). Um algoritmo específico foi desenvolvido para comparar os dados, os quais foram calibrados nos primeiros oito ciclos respiratórios. Resultados: os resultados incluíram 53 neonatos a termo, dos quais 10 foram excluídos devido à ausência de ciclos respiratórios estáveis ou agitação excessiva. A amostra final consistiu em 43 neonatos, com um total de 1.207 pares de medições comparativas entre TIE e pneumotacógrafo. A calibração do algoritmo demonstrou correlação significativa entre os volumes medidos pelos dois métodos (r = 0,9647, p < 0,0001) e também para a frequência respiratória (r = 0,984, p < 0,0001). A análise de Bland-Altman revelou um erro médio de 0,037 ± 1,43 ml para volume corrente e de 0,45 ± 1,7 rpm para frequências abaixo de 60 rpm. A validação da TIE em valores absolutos de volume corrente, além de unidades arbitrárias de impedância, representa um avanço significativo, viabilizado por um algoritmo desenvolvido no Brasil. Essa inovação reforça o potencial de colaboração entre ciência e tecnologia no país, possibilitando o aprimoramento de métodos de monitoramento respiratório neonatal. Conclusões: os achados deste estudo confirmaram que a tomografia por impedância elétrica é um método viável e confiável para a estimativa do volume corrente e o monitoramento da frequência respiratória em neonatos de forma não invasiva. A sua alta correlação com o pneumotacógrafo valida a sua precisão, especialmente em frequências respiratórias abaixo de 60 rpm, ressaltando sua relevância para otimizar o monitoramento contínuo da ventilação não invasiva e aprimorar a tomada de decisão clínica. |
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