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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.5.2019.tde-20032019-081435
Document
Author
Full name
Adriana Sayuri Hirota
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2018
Supervisor
Committee
Costa, Eduardo Leite Vieira (President)
Caruso, Pedro
Park, Marcelo
Tucci, Mauro Roberto
Title in Portuguese
Avaliação da correlação entre a tomografia de impedância elétrica e o volume corrente aplicado durante o suporte ventilatório mecânico invasivo
Keywords in Portuguese
Impedância elétrica
Medidas de volume pulmonar
Respiração artificial
Tomografia computadorizada por raios X
Unidades de terapia intensiva
Volume de ventilação pulmonar
Abstract in Portuguese
Introdução: A tomografia de impedância elétrica (TIE) é uma técnica de imagem não invasiva que mensura o potencial elétrico na superfície torácica através de eletrodos colocados ao redor do tórax. Essas medidas são transformadas em uma imagem bidimensional da distribuição da impedância elétrica no tórax. Esse instrumento detecta modificações da densidade pulmonar e distribuição do volume corrente. Entretanto, é necessário melhor avaliação da sua eficiência em estimar o volume corrente (VT) a cada ciclo ventilatório. O objetivo do estudo é avaliar a correlação do volume estimado pela TIE com o VT aplicado durante o suporte ventilatório mecânico. Métodos: Inicialmente, foram estudados cinco suínos da raça Landrace. Os animais foram sedados, intubados e monitorados com a TIE. Foram aplicados volumes incrementais (100, 250, 500, 750 e 1000 mL) com a seringa de precisão em ZEEP e com PEEP de 5, 10 e 20 cmH2O, antes e depois da promoção de lesão pulmonar com lavagem com solução salina. Posteriormente, outros cinco animais foram monitorados com a tomografia computadorizada de tórax por raios X (TC) e a TIE. Foram aplicados volumes incrementais (250, 500 e 1000 mL) com a seringa de precisão em ZEEP e com PEEP de 10 e 20 cmH2O, também antes e depois da promoção de lesão pulmonar. A amplitude da variação de impedância mensurada pela TIE foi convertida em volume e foi calculado o volume de ar na TC. Análises de correlação e concordância foram realizadas com o programa "R" (© R Foundation for Statistical Computing). Resultados: Em ZEEP, o coeficiente de correlação entre os volumes estimado pela TIE e calculado pela TC foram, respectivamente, 0,90 e 0,96 na comparação com a seringa de precisão. O coeficiente de determinação entre a TIE e a seringa de precisão foi progressivamente reduzindo (0,90; 0,89 e 0,81 com PEEP de 5; 10 e 20, respectivamente) com o aumento do volume pulmonar promovido pela elevação da PEEP. A TC mostrou um deslocamento progressivo do conteúdo aéreo no sentido caudal com o aumento do volume pulmonar. Conclusões: Há uma boa correlação entre o volume estimado pela TIE e o VT aplicado durante o suporte ventilatório mecânico quando utilizados volumes e pressões usuais na prática clínica
Title in English
Evaluation of the correlation between electrical impedance tomography and tidal volume applied during mechanical invasive ventilatory support
Keywords in English
Electric impedance
Intensive care units
Lung volume measurements
Respiration artificial
Tidal volume
Tomography X-ray computed
Abstract in English
Rationale: Electrical impedance tomography (EIT) is a noninvasive imaging tool that reconstructs a cross-sectional image of the lung's regional conductivity using electrodes placed circumferentially around the thorax. It is able to detect changes of lung air content and tidal volume (VT) distribution. However, better evaluation of its capacity to quantify VT variations is necessary. The aim of our study was to assess the correlation between volume estimated by EIT and tidal volume applied at different positive end-expiratory pressures (PEEP). Methods: Initially, in an experimental study five mechanically ventilated pigs monitored by EIT were studied. VT increments (100, 250, 500, 750 and 1000 mL) were applied with a calibrated syringe at zero end-expiratory pressure (ZEEP) and PEEP levels of 5, 10 and 20 cmH2O before and after lung-injury (induced by saline lavage). Another five pigs was monitored by EIT and x-ray computed tomography (CT). VT increments (250, 500 and 1000 mL) were applied with a calibrated syringe at zero end-expiratory pressure (ZEEP) and PEEP levels of 10 and 20 cmH2O before and after lung-injury. Lung air volume was calculated at CT scan and the amplitude of impedance change measured by EIT was converted to volume (mL). Correlation and agreement analysis was performed at "R" program (© R Foundation for Statistical Computing). Results: At ZEEP, volume estimated by EIT and volume calculated at CT obtained r2 = 0.90 and 0.96 respectively, when compared to calibrated syringe. The coefficient of correlation between EIT and calibrated syringe impaired (0.90; 0.89 and 0.81 with PEEP of 5; 10 and 20, respectively) with increase of the lung volume due to increased PEEP. CT showed a progressive displacement of the air content to the caudal thoracic levels with the increase of the lung volume. Conclusion: EIT is able to estimate tidal volume during mechanical ventilatory support when used volumes and pressures usually applied at bedside
 
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Publishing Date
2019-03-21
 
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