Automatic sleep apnea detection and sleep classification using the ECG and the SpO2 signals

Dissertation for a Masters Degree in Computer and Electronic Engineering

Transimpedance amplifier for integrated SpO2 optic sensor

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica e de Computadores

Automated prediction of deterioration of infants in paediatric intensive care using SpO2

Acute life-threatening events are mostly predictable in adults and children. Despite real-time monitoring these events still occur at a rate of 4%. This paper describes an automated prediction system based on the feature space embedding and time series forecasting methods of the SpO2 signal; a pulsatile signal synchronised with heart beat. We develop an age-independent index of abnormality that distinguishes patient-specific normal to abnormal physiology transitions. Two different methods were used to distinguish between normal and abnormal physiological trends based on SpO2 behaviour. The abnormality index derived by each method is compared against the current gold standard of clinical prediction of critical deterioration. Copyright © 2013 Inderscience Enterprises Ltd.

Efeitos da ingestão de cafeína Em exercício aeróbio de alta intensidade em hipóxia : parâmetros fisiológicos e perceptuais = Effects of caffeine ingestion on high-intensity aerobic exercise in hypoxia : physiological and perceptual parameters

Universidade Estadual de Campinas . Faculdade de Educação Física

O efeito de um programa de fisioterapia na estabilização do prematuro

Mestrado em Fisioterapia.

O papel da pressão positiva durante a broncofibroscopia: ventilação não invasiva vs válvula de pressão positiva contínua

Introdução: A realização de broncofibroscopia (BF) a doentes com insuficiência Respiratória grave tem riscos e muitas vezes está contra-indicada. A aplicação de ventilação mecânica não invasiva (VMNI) para assistir a ventilação espontânea durante a BF pode ser constituir uma boa alternativa . Objectivo: Comparar a utilização de VMNI e do CPAP Boussignac (CB), durante a BF, em doentes hipoxémicos e/ou hipercápnicos. Materiais e Metodos: 9 pacientes (1feminino) com hipoxemia definida por PaO2/FiO2<200 com necessidade de (BF) foram elegíveis para o estudo. Cinco indivíduos foram randomizados para o grupo VMNI (G1) e 4 para o grupo CB (G2). Resultados: A pressão parcial arterial de oxigénio (PaO2) melhorou no grupo total: 65,9 (21,9) vs de 94,4 (75,9) pós BF, p=0,03, assim como a relação PaO2/FiO2: 131,7 (129,0) e 150,7 (161, 3), pós BF, p=0,04. A saturação periférica de O2 média durante a BF não foi significativamente diferente comparando os dois grupos: 96,1 (6,9) no G1 vs 97,3 (0,3) no G2, (p=0,62). No G1, 1 paciente foi intubado. Conclusão: Estes resultados sugerem que a pressão positiva tem um papel importante como técnica coadjuvante da BF em pacientes hipoxémicos graves (PaO2/FiO2<200). Neste estudo preliminar nenhuma vantagem da VMNI vs CB.

Monitorização da fibrose quística na pediatria: estado basal e impacto da agudização respiratória

Introdução: O envolvimento respiratório é a principal causa de morbilidade e mortalidade na Fibrose Quística (FQ). Dados pediátricos sobre atividade física (AF), saturação periférica da oxi-hemoglobina (SpO2) e pico do fluxo da tosse (PFT) são escassos e não padronizados. Objetivos: Avaliar a função pulmonar (FP), AF, SpO2 e PFT, em crianças e adolescentes com FQ, no estado basal e em agudização (AR) e, na fase estável, avaliar a correlação entre as variáveis. Métodos: Realizou-se um estudo observacional prospetivo, com análise de espirometria, podometria, oximetria noturna e PFT, em condições basais. Na AR reavaliaram-se os mesmos parâmetros às 24-48 horas, 7, 15 e 30 dias, excetuando a AF aos 7 dias. Resultados: Avaliaram-se 8 doentes dos quais dois apresentaram um comprometimento ligeiro da FP e um moderado. A SpO2 foi de 96,2% [95,6; 96,6] e o número médio de passos/dia (NMP) foi de 6369 [4431; 10588]. Todos apresentaram valores do PFT inferiores ao percentil 5 para o género e idade (265 L/min [210; 290]). Apesar de não estatisticamente significativa, a correlação foi moderada entre FEV1 e SpO2 nocturna (rs =0,61; p=0,11); entre PFT e idade (rs=0,69; p=0,06); e entre PFT e capacidade vital forçada (CVF) (rs=0,54; p=0,17). Não se verificou correlação entre FEV1 e idade, NMP e PFT; e entre NMP e idade. No único caso de AR, à exceção da frequência respiratória, verificou-se a diminuição das variáveis às 24-48h; após 1 mês, a maioria das variáveis aproximou-se ou igualou os valores basais. Conclusão: Os resultados sugerem uma tendência para melhores valores de FEV1 corresponderem a melhores SpO2 noturnas e que, quanto maior a idade e a CVF, maior é o PFT. Não foi possível avaliar o impacto da AR por ter ocorrido apenas um caso.

O efeito de um programa de fisioterapia na estabilização do prematuro

O número de bebés que nascem prematuros tem vindo a aumentar. É indiscutível a importância dos avanços tecnológicos e da pesquisa nas Unidades de Cuidados Intensivos de Neonatologia (UCIN), sendo essencial o papel desempenhado pelos fisioterapeutas nos cuidados prestados a estes bebés. As suas potencialidades só se desenvolvem na medida em que o bebé encontra estimulação e posicionamento adequado. Realizou‑se um estudo piloto na UCIN do Centro Hospitalar Lisboa Norte (CHLN), no período de julho de 2011 a março de 2012, em que se pretendeu avaliar o efeito de um programa de fisioterapia na estabilização do prematuro. Este programa consistiu em posicionar o prematuro em decúbito dorsal, lateral direito e lateral esquerdo e decúbito ventral, permanecendo em cada posição 5 minutos. O objetivo foi avaliar, durante a permanência do bebé na UCIN, a alteração nos seguintes parâmetros: frequência cardíaca (FC) e saturação de oxigénio (SatO2), antes e depois do tratamento. A amostra por conveniência incluiu no estudo 30 bebés prematuros, sendo 13 do género feminino e 17 do género masculino, que obedeceram a critérios específicos de inclusão. Para verificar as variáveis fisiológicas FC e SatO2 foi utilizado um Oxímetro de Pulso BCI 3401. Verificou‑se que a FC diminui e a SatO2 aumentou entre a primeira avaliação e a segunda avaliação, para a amostra total, assim como para os sujeitos do género feminino e os sujeitos do género masculino, para α = 0,05 e valor p≤0,001. Contudo, a diferença entre as médias dos dois momentos de avaliação da FC e da SatO2, em função do género, não revelaram diferenças estatisticamente significativas. Em conclusão, o estudo sugere que o programa de fisioterapia promove a melhoria da SatO2 e diminuição da FC, promovendo uma melhoria da estabilização do prematuro.

Os efeitos da pressão positiva intermitente e do incentivador respiratório no pós-operatório de revascularização miocárdica

FUNDAMENTO: As complicações pulmonares são causas freqüentes do aumento de morbi-mortalidade nos pacientes submetidos à cirurgia cardíaca. A fisioterapia respiratória tem auxiliado na recuperação destes pacientes. OBJETIVO: Analisar o efeito fisioterapêutico da aplicação da pressão positiva intermitente (RPPI) e do incentivador respiratório (IR) em pacientes submetidos a cirurgia de revascularização do miocárdio. MÉTODOS: Quarenta pacientes foram divididos em dois grupos: um submetido à aplicação do RPPI (n=20) e o outro ao IR (n=20). Os pacientes foram avaliados nos momentos: pré-operatório, 24ª, 48ª e 72ª horas de pós-operatório, sendo aplicados os recursos no período pós-operatório. Analisaram-se os seguintes parâmetros: saturação de oxigênio (SpO2), freqüência respiratória (FR), volume minuto (VM), volume corrente (VC), pressão inspiratória máxima (Pi máx) e pressão expiratória máxima (Pe máx). RESULTADOS: Nas variáveis demográficas e clínicas os grupos foram considerados homogêneos. No grupo submetido à aplicação com o RPPI identificou-se aumento da SpO2 na 48ª (p=0,007) e na 72ª horas (p=0,0001) quando comparado ao grupo IR. Nos parâmetros: FR, VM e VC na comparação entre os grupos não foram encontradas diferenças estatisticamente significativas. No grupo submetido ao IR a Pe máx na 24ª (p=0,02) e na 48ª (p=0,01) horas apresentaram um aumento significativo. CONCLUSÃO: Com o objetivo de reverter mais precocemente a hipoxemia, o RPPI mostrou-se mais eficiente em comparação ao IR; entretanto, para melhorar a força dos músculos respiratórios, o IR foi mais efetivo.

Resposta circulatória à caminhada de 50 m na unidade coronariana, na síndrome coronariana aguda

FUNDAMENTO: Ausência de técnica padronizada e monitorada para iniciar a reabilitação de pacientes com síndrome coronariana aguda (SCA), na unidade coronariana. OBJETIVO: Descrever a técnica e a resposta circulatória à caminhada de 50 m (C50m). MÉTODOS: Estudo experimental, transversal, com 65 pacientes com SCA; destes 36 (54%) com infarto agudo do miocárdio (IAM), Killip I; 29 (45,2%) com angina instável (AI); 61,5% do sexo masculino, idade 62,8 ± 12,7 anos. Caminhada com início 45 ± 23 horas pós-internamento. Mensuraram-se pressão arterial sistólica (PAS mmHg) e diastólica (PAD mmHg), freqüência cardíaca (FC bpm), duplo produto (PAS mmHg X FC bpm), saturação periférica de oxigênio (SpO2%), tempo de caminhada e percepção do esforço pela escala de Borg (EB). Obtiveram-se medições nas posições supina, sentada e ortostase (fase 1 - estresse gravitacional), no final da caminhada e pós-repouso de 5 minutos (fase 2 - estresse físico). RESULTADOS: Observou-se aumento da FC ao estresse gravitacional sentado (Δ = 4,18) e em ortostase (Δ = 2,69), (p < 0,001). Houve elevação pós-caminhada da PAS (Δ = 4,84), (p < 0,001); FC (Δ = 4,68), (p < 0,001); DP (Δ = 344,97), (p = 0,004); e decréscimo da SpO2 (Δ = -1,42), (p < 0,001), com retorno dos valores basais após 5 minutos. O tempo de caminhada foi de 2'36" ± 1'17". Observou-se boa tolerância ao exercício pela EB. Resposta da PAS > 142 mmHg ao sentar associou-se com aumento significativo (p = 0,031) de 11 mmHg ao exercício em 13 pacientes com sobrepeso/obesidade e 85% com hipertensão. Verificaram-se efeitos adversos em 19 (29,2%) pacientes, tonturas em 23,1%, com impedimento da caminhada em três deles. CONCLUSÃO: Nesta amostra, após 24 horas do evento coronariano, não se verificaram efeitos colaterais graves à C50m.

Suporte ventilatório na capacidade funcional de pacientes com insuficiência cardíaca: estudo piloto

FUNDAMENTO: A insuficiência cardíaca é um importante problema de saúde pública, apresentando a dispneia e a fadiga como principais sintomas clínicos. A utilização do suporte ventilatório não invasivo vem atuando como coadjuvante da reabilitação cardíaca na tentativa de melhorar a capacidade funcional dos pacientes. OBJETIVO: Avaliar a capacidade funcional de pacientes com insuficiência cardíaca submetidos ao suporte ventilatório. MÉTODOS: Foram avaliados dados sociodemográficos, qualidade de vida, FC, pressão arterial (PA), saturação periférica de oxigênio (SpO2), dispneia, concentração de lactato, antes e depois do teste de caminhada de 6 minutos, e a distância percorrida de pacientes com insuficiência cardíaca crônica (ICC), de ambos os sexos, com fração FEVE < 45,0%, randomizados em dois grupos: controle e CPAP (utilizou CPAP 10 cmH2O por 30 minutos). RESULTADOS: Participaram 12 pacientes com ICC classe funcional II e III (NYHA), com média de fração de ejeção do ventrículo esquerdo (FEVE, %) de 35,3 ± 8,7, sendo que 8 eram do sexo masculino. A média de idade foi de 46,3 ± 10,3 anos. Na comparação entre os grupos Controle e CPAP, no final do 6º min, foi encontrada diferença significativa nos valores de SpO2% entre os grupos (Controle: 93,6 ± 1,5 % vs CPAP: 96,1 ± 1,8%; p = 0,027), dispneia (Controle: 13,1 ± 1,16 vs CPAP: 11 ± 0,8; p = 0,009), concentração de lactato (Controle: 3,3 ± 0,7 mmol/l vs CPAP: 2,3 ± 0,5 mmol/l; p = 0,025), e distância percorrida no TC6 (Controle: 420,6 ± 73,8 m vs CPAP: 534 ± 89,91 m; p = 0,038). CONCLUSÃO: A realização prévia do CPAP apresentou efeitos benéficos na SpO2, na dispneia, na concentração de lactato, no duplo produto e na distância percorrida no TC6 de pacientes com ICC na realização do TC6.

Videolaryngoscopy improves intubation condition in morbidly obese patients

Résumé : Contexte clinique et objectifs: l'intubation oro-trachéale peut être plus difficile chez les patients obèses morbides (index de masse corporelle BMI > 35 kg/m2) que chez les patients non-obèses. Récemment, de nouveaux instruments permettant une intubation assistée au moyen d'une caméra ont été développés. Notre expérience pratique avec la vidéolaryngoscopie nous a conduit à l'hypothèse que celle-ci pourrait améliorer la vision laryngoscopique chez cette population spécifique et de ce fait faciliter l'intubation. Le but de cette étude était donc d'évaluer le bénéfice du vidéolaryngoscope sur le grade de laryngoscopie chez le patient obèse morbide. Résultats : le grade laryngoscopique fut abaissé de manière significative avec le vidéolaryngoscope comparé à la vision directe avec un laryngoscope standard. Lorsque le grade laryngoscopique était plus grand que 1 à la laryngoscopie directe, il fut dans la grande majorité des cas (93% des patients) abaissé avec le vidéolaryngoscope. Chez les 7 % restant, le grade laryngoscopique resta identique. Conclusions : chez le patient obèse morbide, l'utilisation du vidéolaryngoscope améliore de manière significative la visualisation du larynx et de ce fait facilite l'intubation. Une application systématique de ce procédé pourrait donc permettre de réduire l'incidence d'une intubation difficile ainsi que ses conséquences chez cette population de patients. Summary : Background and objective: Tracheal intubation may be more difficult in morbidly obese patients (body mass index >35 kgM-2) than in the non-obese. Recently, new video-assisted intubation devices have been developed. After some experience with videolaryngoscopy, we hypothesized that it could improve the laryngoscopic view in this specific population and therefore facilitate intubation. The aim of this study was to assess the benefit of a videolaryngoscope on the grade of laryngoscopy in morbid obesity. Methods: We studied 80 morbidly obese patients undergoing bariatric surgery. They were randomly assigned to one of two groups. One group was intubated with the help of the videolaryngoscope and in the control group the screen of the videolaryngoscope was hidden to the intubating anaesthesiologist. The primary end-point of the study was to assess in both groups the Cormack and Lehane direct and indirect grades of laryngoscopy. The duration of intubation, the number of attempts needed as well as the minimal SPO2 reached during the intubation process were measured. Results: Grade of laryngoscopy was significantly lower with the videolaryngoscope compared with the direct vision (P < 0.001). When the grade of laryngoscopy was higher than one with the direct laryngoscopy (n = 30), it was lower in 28 cases with the videolaryngoscope and remained the same only in two cases (P < 0.001). The minimal SPO2 reached during the intubation was higher with the videolaryngoscope but it did not reach statistical significance. Conclusions: In morbidly obese patients, the use of the videolaryngoscope significantly improves the visualization of the larynx and thereby facilitates intubation.

Evaluation of bedbath in critically ill patients: impact of water temperature on the pulse oximetry variation

This is a participant study, quasi-experimental, of a before and after type. A quantitative approach of biophysiological measures was used, represented by the saturation of oxygen measured by pulse oximeter (SpO2), and recorded on three occasions: before, during and after the bedbath in critically ill patients hospitalized at the ICU of a University Hospital in Brazil. Objective: to compare the SpO2 in various stages of the bath, with and without control of water temperature. Data collection was performed between December 2007 and April 2008 on a convenience sample consisting of 30 patients aged over 18 who had classification in TISS-28 from level II. Results show that water temperature control means a lower variation of SpO2 (p<0.05). No marked differences in variation of saturation between men and women or between age groups were established. In conclusion, heated and constant water temperature during the bedbath is able to minimize the fall of SpO2 that occurs while handling patients during procedures.