-
ISBN # Page 1 IV CLAIB 2007
Desenvolvimento de Instrumentao para Anlise da Fora Muscular
Respiratria: Avaliao do Desempenho e Proposta de Novos
Parmetros
A.C.D. Faria1, I.A. Miranda1 e P.L. Melo1,2
1Instituto de Biologia e Faculdade de Engenharia - Laboratrio de
Instrumentao Biomdica LIB 2Instituto de Biologia Universidade do
Estado do Rio de Janeiro (UERJ) - Laboratrio de Pesquisas
em Microcirculao LPM Rio de Janeiro, Brasil Tel. (0XX21)
2587-7773, FAX: (0XX21) 2587-7760
[email protected]
Abstract: The diagnostic of respiratory muscle dysfunctions is
usually conducted using mechanical instruments. In order to improve
the measurement systems used in these exams, a new system, based on
a microcontroller and a PC, was developed in our laboratory.
Theoretically, this system is able to overcome several limitations
of the traditional system, as well as to allow the evaluation of
the dynamic performance of the respiratory muscles. This work aims
to evaluate the practical use of this new system and the
performance of the inspiration (i) and exhalation (e) time
constants to detect respiratory muscle limitations. The pressures
measured by the new system were coherent with that measured by a
traditional one (R0.97). The inspiration pressures (Pimax) were
lower in patients (p
-
ISBN # Page 1 IV CLAIB 2007
O sinal associado presso amplificado (INA 118 Burr Brown) e
adaptado a um filtro passa-baixas (Butterworth, sexta ordem, 30
Hertz). O sistema inclui um microcontrolador (16C773, Microchip),
responsvel pela converso A/D (12 bits, 256 Hz), pela comunicao com
o microcomputador (RS232, 9600 bps) e pela interface com o
indicador de presses disponvel no painel do instrumento, composto
por um mdulo LCD a caractere. O firmware do PIC foi elaborado
empregando o ambiente Mplab, enquanto o programa dedicado coleta,
apresentao e armazenamento dos dados no microcomputador pessoal foi
desenvolvido utilizando-se o Delphi 5.0. Como plataforma de
hardware foi empregado um microcomputador Pentium 586 com 8Mb de
RAM e disco rgido com 110 Mb.
B. Metodologia de realizao do exame
Durante o exame, o indivduo foi posicionado em frente ao
aparelho, ao qual foi acoplado por meio de um bocal descartvel,
utilizando um clipe nasal. Durante a mensurao da Pimx,
inicialmente, o voluntrio era solicitado a expirar at alcanar o
volume residual, sendo ento solicitado a efetuar um esforo
inspiratrio mximo. A mensurao da Pemx foi realizada a partir da
capacidade pulmonar total seguida de uma expirao forada [1]. O
comportamento dinmico da musculatura respiratria foi avaliado por
meio da anlise da constante de tempo dos sinais inspiratrios (i) e
expiratrios (e).
C. Estimativa do tamanho da amostra e anlises estatsticas
O tamanho das amostras utilizadas neste estudo foi calculado
usando o programa Medcalc verso 8.2, sendo baseado na diferena
entre as mdias observadas em estudos preliminares [7] e assumindo
erros do tipo I e do tipo II de 5% e 10%, respectivamente. Desta
maneira, foram utilizados 17 indivduos em cada grupo, perfazendo um
total de 34 voluntrios.
A comparao entre os resultados foi efetuada empregando o
programa STATISTICA 5.0 por meio do teste-t no pareado e do teste
Mann-Whitney de acordo com a distribuio da amostra. Os resultados
so apresentados como mdia DP e as diferenas so consideradas
significativas quando p
-
ISBN # Page 1 IV CLAIB 2007
Tabela 2 - Comparaes entre as presses medidas em normais e
pacientes com o sistema comercial (Analgico) e com o sistema
proposto (Digital).
Pimx Analgico (cmH2O)
Pemx Analgico (cmH2O)
Pimx Digital
(cmH2O)
Pemx Digital
(cmH2O) Controle -98,528,4 107,932,7 -96,834,5 114,440,7
Pacientes -54,130,3 90,629,9 -54,119,6 92,729,0
p
-
ISBN # Page 1 IV CLAIB 2007
generalizada, incluindo a musculatura abdominal [13]. No
entanto, isto pode ser explicado pelo intenso recrutamento dessa
musculatura devido presena constante de tosse nesta patologia [14].
Em concordncia com os resultados apresentados na Tabela 2, Man e
colaboradores [14], avaliando a integridade da musculatura
abdominal atravs da medida da presso de tosse do indivduo, tambm no
encontrou diferena significativa entre os grupos normal e
portadores de DPOC.
D. Constantes de Tempo
Esta uma varivel calculada usualmente a partir do produto da
resistncia e da complacncia do sistema respiratrio [15]. No
contexto do presente estudo, porm, o desempenho da musculatura
respiratria exerce uma influncia importante sobre os resultados,
tendo em vista que esta varivel calculada durante uma manobra
ativa. Nos indivduos portadores de DPOC, a resistncia do sistema
respiratrio se encontra aumentada [16], assim como a complacncia
esttica [17], o que pode contribuir para o aumento da constante de
tempo nesses pacientes. Os resultados apresentados na Tabela 3 so
coerentes com estes fatores. Tendo em vista que o aumento nas
constantes de tempo foi maior nas fases inspiratrias que nas
expiratrias, estes resultados so tambm consistentes com as
diferenas de desempenho dos msculos inspiratrios e expiratrios na
DPOC, descritas no item anterior.
E. Anlises da aplicabilidade clnica
Segundo Swets [18], um valor de AUC acima de 0,8 indica boa
acurcia em termos de aplicao clinica. Com base nesta proposio,
embora a constante de tempo inspiratria tenha apresentado uma reduo
muito significativa (p
