Circadian rhythm profiles in porcine ICU subjects

Purpose: To explore the natural trajectory of circadian rhythms of sedation requirement, core body temperature (CBT), pulmonary mechanics (PM), and gas exchange (GE) in mechanically ventilated swine, as these variables affect the duration of mechanical ventilation. ^ Design: A secondary analysis to describe and compare circadian rhythms of study variables in swine mechanically ventilated for ≤ 7 days. ^ Setting: Porcine Intensive Care Unit (ICU).^ Sample: Six male swine. ^ Methods: Sedation requirements were recorded hourly and the CBT, PM and GE variables were sampled every 1 s – 1 min for ≤ 7 days. The data sets for each pig with > 5 days ICU length of stay were divided into one section representing the first 3 days and one section representing subsequent days. The Lomb periodogram was used to estimate the circadian time period for each variable, and cosinor analysis with the estimated time period to obtain amplitude and mesor. Circadian to ultradian bandpower ratio to assess rhythm quality and stability over time and goodness-of-fit index to describe biological significance of a rhythm were used. Together, these two parameters were used to define rhythm robustness over time. The masking effect of sedation as a potential confounder of the circadian rhythms of CBT, PM, and GE was explored, and circadian rhythm profiles of CBT of pigs in the ICU setting were compared with those of the same pigs in the ambulatory setting. ^ Results: All pigs had significant rhythms in CBT, respiratory rate, and peripheral oxygen saturation across ICU data sets. Healthier pigs had more robust rhythms of study variables over time. Sedation did not appear to mask the circadian rhythms of CBT, PM, and GE. The circadian rhythm of CBT was less robust in the ICU setting than in the ambulatory setting. ^ Conclusions: Individual subject observations provided preliminary evidence that robustness of rhythms varies with subject acuity. Comparison of profiles of circadian rhythms among ICU subjects with similar acuity and disease processes is warranted to determine if the profiles in the present study are reproducible. Identification of consistent patterns may provide insight into subject morbidity and timing of such therapeutic interventions as weaning from mechanical ventilation. ^

A simplified spectral approachfor impedance-based damage identification of frp-strengthened rc beams

Hoy en día, el refuerzo y reparación de estructuras de hormigón armado mediante el pegado de bandas de polímeros reforzados con fibras (FRP) se emplea cada vez con más frecuencia a causa de sus numerosas ventajas. Sin embargo, las vigas reforzadas con esta técnica pueden experimentar un modo de fallo frágil a causa del despegue repentino de la banda de FRP a partir de una fisura intermedia. A pesar de su importancia, el número de trabajos que abordan el estudio de este mecanismo de fallo y su monitorización es muy limitado. Por ello, el desarrollo de metodologías capaces de monitorizar a largo plazo la adherencia de este refuerzo a las estructuras de hormigón e identificar cuándo se inicia el despegue de la banda constituyen un importante desafío a abordar. El principal objetivo de esta tesis es la implementación de una metodología fiable y efectiva, capaz de detectar el despegue de una banda de FRP en una viga de hormigón armado a partir de una fisura intermedia. Para alcanzar este objetivo se ha implementado un procedimiento de calibración numérica a partir de ensayos experimentales. Para ello, en primer lugar, se ha desarrollado un modelo numérico unidimensional simple y no costoso representativo del comportamiento de este tipo vigas de hormigón reforzadas con FRP, basado en un modelo de fisura discreta para el hormigón y el método de elementos espectrales. La formación progresiva de fisuras a flexion y el consiguiente despegue en la interface entre el hormigón y el FRP se formulan mediante la introducción de un nuevo elemento capaz de representar ambos fenómenos simultáneamente sin afectar al procedimiento numérico. Además, con el modelo propuesto, se puede obtener de una forma sencilla la respuesta dinámica en altas frecuencias de este tipo de estructuras, lo cual puede hacer muy útil su uso como herramienta de diagnosis y detección del despegue en su fase inicial mediante una monitorización de la variación de las características dinámicas locales de la estructura. Un método de evaluación no destructivo muy prometedor para la monitorización local de las estructuras es el método de la impedancia usando sensores-actuadores piezoeléctricos (PZT). La impedancia eléctrica de los sensores PZT se puede relacionar con la impedancia mecánica de las estructuras donde se encuentran adheridos Ya que la impedancia mecánica de una estructura se verá afectada por su deterioro, se pueden implementar indicadores de daño mediante una comparación del espectro de admitancia (inversa de la impedancia) a lo largo de distintas etapas durante el periodo de servicio de una estructura. Cualquier cambio en el espectro se podría interpretar como una variación en la integridad de la estructura. La impedancia eléctrica se mide a altas frecuencias con lo cual esta metodología debería ser muy sensible a la detección de estados de daño incipiente local, tal como se desea en la aplicación de este trabajo. Se ha implementado un elemento espectral PZT-FRP como extensión del modelo previamente desarrollado, con el objetivo de poder calcular numéricamente la impedancia eléctrica de sensores PZT adheridos a bandas de FRP sobre una viga de hormigón armado. El modelo, combinado con medidas experimentales captadas mediante sensores PZT, se implementa en el marco de una metodología de calibración de modelos para detectar cuantitativamente el despegue en la interfase entre una banda de FRP y una viga de hormigón. El procedimiento de optimización se resuelve empleando el método del enjambre cooperativo con un algoritmo bagging. Los resultados muestran una gran aproximación en la estimación del daño para el problema propuesto. Adicionalmente, se ha desarrollado también un método adaptativo para el mallado de elementos espectrales con el objetivo de localizar las zonas dañadas a partir de los resultados experimentales, el cual contribuye a aumentar la robustez y efectividad del método propuesto a la hora de identificar daños incipientes en su aparición inicial. Finalmente, se ha llevado a cabo un procedimiento de optimización multi-objetivo para detectar el despegue inicial en una viga de hormigón a escala real reforzada con FRP a partir de las impedancias captadas con una red de sensores PZT instrumentada a lo largo de la longitud de la viga. Cada sensor aporta los datos para definir cada una de las funciones objetivo que definen el procedimiento. Combinando el modelo previo de elementos espectrales con un algoritmo PSO multi-objetivo el procedimiento de detección de daño resultante proporciona resultados satisfactorios considerando la escala de la estructura y todas las incertidumbres características ligadas a este proceso. Los resultados obtenidos prueban la viabilidad y capacidad de los métodos antes mencionados y también su potencial en aplicaciones reales. Abstract Nowadays, the external bonding of fibre reinforced polymer (FRP) plates or sheets is increasingly used for the strengthening and retrofitting of reinforced concrete (RC) structures due to its numerous advantages. However, this kind of strengthening often leads to brittle failure modes being the most dominant failure mode the debonding induced by an intermediate crack (IC). In spite of its importance, the number of studies regarding the IC debonding mechanism and bond health monitoring is very limited. Methodologies able to monitor the long-term efficiency of bonding and successfully identify the initiation of FRP debonding constitute a challenge to be met. The main purpose of this thesisis the implementation of a reliable and effective methodology of damage identification able to detect intermediate crack debonding in FRP-strengthened RC beams. To achieve this goal, a model updating procedure based on numerical simulations and experimental tests has been implemented. For it, firstly, a simple and non-expensive one-dimensional model based on the discrete crack approach for concrete and the spectral element method has been developed. The progressive formation of flexural cracks and subsequent concrete-FRP interfacial debonding is formulated by the introduction of a new element able to represent both phenomena simultaneously without perturbing the numerical procedure. Furthermore, with the proposed model, high frequency dynamic response for these kinds of structures can also be obtained in a very simple and non-expensive way, which makes this procedure very useful as a tool for diagnoses and detection of debonding in its initial stage by monitoring the change in local dynamic characteristics. One very promising active non-destructive evaluation method for local monitoring is impedance-based structural health monitoring(SHM)using piezoelectric ceramic (PZT) sensor-actuators. The electrical impedance of the PZT can be directly related to the mechanical impedance of the host structural component where the PZT transducers are attached. Since the structural mechanical impedance will be affected by the presence of structural damage, comparisons of admittance (inverse of impedance) spectra at various times during the service period of the structure can be used as damage indicator. Any change in the spectra might be an indication of a change in the structural integrity. The electrical impedance is measured at high frequencies with which this methodology appears to be very sensitive to incipient damage in structural systems as desired for our application. Abonded-PZT-FRP spectral beam element approach based on an extension of the previous discrete crack approach is implemented in the calculation of the electrical impedance of the PZT transducer bonded to the FRP plates of a RC beam. This approach in conjunction with the experimental measurements of PZT actuator-sensors mounted on the structure is used to present an updating methodology to quantitatively detect interfacial debonding between a FRP strip and the host RC structure. The updating procedure is solved by using an ensemble particle swarm optimization approach with abagging algorithm, and the results demonstrate a big improvement for the performance and accuracy of the damage detection in the proposed problem. Additionally, an adaptive strategy of spectral element mesh has been also developed to detect damage location with experimental results, which shows the robustness and effectiveness of the proposed method to identify initial and incipient damages at its early stage. Lastly, multi-objective optimization has been carried out to detect debonding damage in a real scale FRP-strengthened RC beam by using impedance signatures. A net of PZT sensors is distributed along the beam to construct impedance-based multiple objectives under gradually induced damage scenario. By combining the spectral element model presented previously and an ensemble multi-objective PSO algorithm, the implemented damage detection process yields satisfactory predictions considering the scale and uncertainties of the structure. The obtained results prove the feasibility and capability of the aforementioned methods and also their potentials in real engineering applications.

Avaliação da capacidade funcional de pacientes vítimas de trauma um ano após alta hospitalar

Objetivos: Avaliar a capacidade funcional de pacientes vítimas de trauma um ano após alta hospitalar e verificar associação da capacidade funcional com fatores relacionados ao trauma e à internação hospitalar. Metodologia: Estudo de coorte prospectivo, com pacientes vítimas de trauma grave (Injury Severity Score - ISS >=16), internados entre Junho e Setembro de 2010 em unidade de terapia intensiva (UTI) cirúrgica especializada em paciente politraumatizado de um hospital público de grande porte na cidade de São Paulo, Brasil. Variáveis de interesse como idade, sexo, escore de Glasgow, Acute Physiology and Chronic Health Disease Classification System II (APACHE II), mecanismos de trauma, número de lesões, região corpórea afetada, número de cirurgias, duração da ventilação mecânica (VM) e tempo de internação hospitalar foram coletadas dos prontuários médicos. A capacidade funcional foi avaliada um ano após alta hospitalar utilizando as escalas Glasgow Outcome Scale (GOS) e Escala de Atividades Instrumentais de Vida Diária de Lawton (AIVDL). Os pacientes também foram questionados se haviam retornado ao trabalho ou estudo. Resultados: O seguimento um ano após trauma foi completo em 49 indivíduos, a maioria composta por jovens (36±11 anos), do sexo masculino (81,6%) e vítimas de acidentes de trânsito (71,5%). Cada indivíduo sofreu aproximadamente 4 lesões corporais, acarretando uma média no ISS de 31 ± 14,4. O traumatismo cranioencefálico foi o tipo de lesão mais comum (65,3%). De acordo com a GOS, a maioria dos pacientes apresentou disfunção moderada (43%) ou disfunção leve ou ausente (37%) um ano após o trauma. A escala AIVDL apresentou pontuação média de 12±4 com aproximadamente 60- 70% dos indivíduos capazes de realizar de forma independente a maioria das atividades avaliadas. Escore de Glasgow, APACHE II, duração da VM e tempo de internação hospitalar foram associadas com a capacidade funcional um ano após lesão. A regressão linear múltipla considerando todas as variáveis significativas revelou associação entre a pontuação da escala AIVDL e o tempo de internação hospitalar. Apenas 32,6% dos indivíduos retornaram ao trabalho ou estudo. Conclusões: A maioria dos pacientes vítimas de trauma grave foi capaz de realizar as atividades avaliadas com independência; apenas um terço deles retornou ao trabalho e/ou estudo um ano após alta hospitalar. O tempo de internação hospitalar foi revelado como preditor significativo para a recuperação da capacidade funcional um ano após lesão grave

Assistência de fisioterapia na UTI está relacionada a redução de custos de internação?

Introdução: A unidade de terapia intensiva (UTI) é conhecida por ser um setor de alta complexidade dos pacientes e por seu alto custo ao sistema hospitalar. A gravidade da doença, o tempo de internação na UTI e a necessidade de ventilação mecânica invasiva (VMI) são fatores conhecidos como influenciadores no custo destas unidades, sendo que aproximadamente 30% dos pacientes internados em UTI necessitam de VMI. Os objetivos deste estudo foram avaliar os custos de internação em UTI comparando unidades com assistência de fisioterapia 24 horas e unidades com assistência de fisioterapia 12 horas e analisar o impacto da fisioterapia nos referidos custos. Método: Este é um estudo observacional, prospectivo, realizado em um hospital geral, público e de grande porte, localizado na cidade de São Paulo. Foram incluídos pacientes clínicos e cirúrgicos com 18 anos de idade ou mais, que estiveram em VMI por um período >= 24 horas e que receberam alta da UTI para a enfermaria. A coleta de dados incluiu diagnóstico de internação hospitalar, diagnóstico de admissão na UTI, gravidade do paciente no momento da admissão na UTI através do Acute Physiology and Chronic Health Disease Classification (APACHE II), tempo de VMI e tempo de internação na UTI; para a análise de custos utilizamos a ferramenta Omega French Score. Um modelo de regressão linear múltipla foi construído para verificar a associação entre o custo de internação em UTI com o turno diário de assistência fisioterapêutica. Resultados: Foram incluídos na amostra 815 pacientes, distribuídos em dois grupos conforme o turno de fisioterapia existente na UTI: 332 pacientes em UTI\'s com 24 horas de assistência fisioterapêutica (PT-24) e 483 pacientes em UTI\'s com 12 horas de assistência fisioterapêutica (PT-12). Os grupos não apresentaram diferença quanto ao APACHE II (p=0,65); comparado ao grupo PT-12 o grupo PT-24 era mais velho (p < 0,001), apresentou menor tempo de VMI (p < 0,001) e de internação na UTI (p=0,013). Quanto a análise de custos o grupo PT-24 apresentou custos menores indicados pela menor pontuação no Omega 3 (p=0,005) e Omega Total (p=0,010), menor custo direto, custo com equipe médica e enfermagem (p=0,010). A análise de regressão linear múltipla indicou associação do custo da internação em UTI com as variáveis APACHE II (p < 0,001), tempo de internação da UTI (p < 0,001) e assistência fisioterapêutica em turnos de 24 horas (p=0,05). Conclusão: O grupo com assistência de fisioterapia em turnos de 24 horas apresentou custos menores sendo que a severidade da doença, o tempo de internação na UTI e a assistência de fisioterapia foram variáveis preditoras para redução de custo de internação na UTI

VNI em cuidados paliativos - um exemplo prático: DPOC

Trabalho Final do Curso de Mestrado Integrado em Medicina, Faculdade de Medicina, Universidade de Lisboa, 2014

Decúbito ventral em doentes com ARDS

Trabalho Final do Curso de Mestrado Integrado em Medicina, Faculdade de Medicina, Universidade de Lisboa, 2014

The coupling and mutual impedance between balanced wire-arm conical log-spiral antennas /

Includes bibliographical references (76-77)

Cardiorespiratory monitoring equipment interferes with whole body impedance measurements

Bioelectrical impedance measurements are widely used for the study of body composition. Commonly measurements are made at 50 kHz to estimate total body water or at low frequencies (< 10 kHz) to estimate extracellular fluid volume. These measurements can be obtained as single measurements at discrete frequencies, or as fitted data interpolated from plots of measurements made at multiple frequencies. This study compared single frequency and multiple frequency (MF) measurements taken in the intensive care environment. MF bioimpedance (4-1000 kHz) was measured on an adult with and without cardiorespiratory monitoring, and on babies in the neonatal intensive care unit. Measurements obtained at individual frequencies were plotted against frequency and examined for the presence of outlying points. Fitted data for measurements obtained at 5 kHz and 50 kHz with and without cardiorespiratory monitoring were compared. Significant artefacts were detected in measurements at approximately 50 kHz and at integral divisions of this frequency as a result of interference from cardiorespiratory monitors. Single frequency measurements taken at these frequencies may be subject to errors that would be difficult to detect without the aid of information obtained from MF measurements.

Reference values for whole body and cerebral multi-frequency bio-impedance data in neonates less than 12 h postpartum

Multiple frequency bio-electrical impedance analysis (MFBIA) may be useful for monitoring fluid balance in newborn infants or to provide early prediction of the outcome following perinatal asphyxia. A reference range of data is needed for identification of babies with abnormal impedance values. This was a cross-sectional observational study in 84 term and near-term healthy neonates less than 12 h postpartum. Whole body and cerebral MFBIA measurements were performed at the bedside in the post-natal ward. Gestational age, post-natal age, gender, birthweight, head circumference and foot length measures were recorded. Reference values for impedance at the characteristic frequency (Z(C)) and resistance at zero frequency (R-0) are reported for whole body and cerebral impedance. Significant correlations (p < 0.05) were observed between whole body impedance and birthweight, footlength and head circumference. Females had a significantly higher whole body R0 than males. Cerebral impedance did not correlate significantly with any of the demographic measures and therewere no gender differences observed for cerebral impedance. The reference range for whole body multi-frequency bio-impedance values in term and near-term infants within the first 12 h postpartum can be calculated from the footlength (FL) using the following equations: Z(C) = (942.9 - 4.818* FL) +/- 124.6 Omega; R-0 = (1042 - 4.520(*)FL) +/- 135.5 Omega. For cerebral impedance the reference range is 29.5-48.7 Omega for Z(C) and 33.7-58.0 Omega for R-0.