Simulação em protótipo do sistema respiratório com ventilador de pressão positiva e análise das alterações devido às obstruções do fluxo aéreo pulmonar

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEG

A doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC) é um sério problema de Saúde Pública na maior parte do mundo, é uma patologia progressiva e incapacitante. No Brasil atinge de 6% a 15,8% da população com mais de 40 anos, entre 3 e 7 milhões de doentes. É responsável por 270 mil hospitalizações e cerca de 30 mil óbitos/ano. A ventilação mecânica se impõe como recurso necessário nos casos de descompensação da DPOC, porém, ainda hoje, apesar dos modernos ventiladores e do melhor conhecimento da fisiopatologia da doença, a ventilação mecânica é utilizada de 20% a 60% nos pacientes com DPOC internados, e a mortalidade hospitalar varia de 10% a 30%, o que aponta para a necessidade de mais estudos. Com base nesses dados, desenvolvemos e construímos um protótipo do sistema respiratório no laboratório de Biomecânica do Departamento de Mecânica da FEG/UNESP de Guaratinguetá, com o objetivo de simular a ventilação com pressão positiva. Esta simulação serviu como mediadora da aplicabilidade do ventilador mecânico de pressão positiva, modelo Bird Mark 7, frente a diferentes graus de obstrução do fluxo aéreo pulmonar. Utilizando o software de estatística SPSS, avaliamos a correlação entre as variáveis pesquisadas, o que constatou fortes índices de correlação entre as variáveis, todas acima de 0,9 e o nível de significância menores do que 1%, o que demonstra um alto grau de confiabilidade dos dados, permitindo-se constatar fortes indícios de essas variáveis serem correlacionadas. A contribuição maior desta pesquisa reside no que diz respeito ao aperfeiçoamento e desenvolvimento da técnica de ventilação mecânica e que possibilite a otimização no tratamento, prognóstico, sobrevida e melhoria da qualidade de vida dos pacientes portadores da doença pulmonar obstrutiva crônica.

A chronical obstructive pulmonary disease (DPOC) is a serious problem that occurs in public health around the world. It is an increasing and incapacitating pathology. In Brazil, it occurs in a range of 6% to 15,8% in a population above 40 years old, causing problems in around 3 to 7 million people. It is responsible to 270 thousand hospitalizations and around 30 thousand deaths a year. Mechanical ventilation becomes a necessary resource in DPOC arrhythmia, but, still today, despite all modern ventilators and the increase of knowledge on the physiopathology of the disease, mechanical ventilation is used in 20 to 60% of patients with DPOC and death rates in hospitals has varied from 10% to 30% what demonstrate the necessity of more studies. Based on these data, we developed and built a prototype of the respiratory system in the Biomechanics Laboratory at the Mechanical Department of FEG/UNESP located at Guaratinguetá, with the intent of simulating the ventilation with positive pressure. This stimulation was applied as a measure for the positive pressure mechanical ventilator, model Bird Mark 7, observing different stages of pulmonary air flow obstructions. Using the SPSS statistic software, we evaluate the co-relation among the variables that have been presented as “high variables”, all over 0,9%, and significant levels lower than 1%, what gives us a high level of confidence on the data, allowing us to focus on the high indications of these co-relations. The biggest contribution of this research is the development and the increase on the technics for mechanical ventilation with positive pressure, and also that it will improve the treatment of the disease, its prognosis, its forecoming and bring a better life quality for patients with chronically pulmonary obstruction disease.