Implementação computacional do Índice Pulmonar Integrado (IPI).RESUMO

AUTOR PRINCIPAL:Leonardo Francisco Rauber

E-MAIL:leorauber@hotmail.com

TRABALHO VINCULADO À BOLSA DE IC::Não

CO-AUTORES:Luiz Eduardo Spalding

ORIENTADOR:Marcelo Trindade Rebonatto

ÁREA:Ciências Exatas, da terra e engenharias

ÁREA DO CONHECIMENTO DO CNPQ:Ciência da COmputação

UNIVERSIDADE:Universidade de Passo Fundo

INTRODUÇÃO:O Índice Pulmonar Integrado (IPI) utiliza as medidas de quatro parâmetros: frequência respiratória (respiratory rate), o nívelde dióxido de carbono exalado pelo corpo (etCO2), saturação do oxigênio no sangue (SpO2) e frequência cardíaca (pulserate) para fornecer uma avaliação simples do estado respiratório de um paciente (criança e adulto). (Berkenstadt et. al.,2012).Com o estudo sobre o IPI, foi produzido um algoritmo que consiste em analisar os valores dos parâmetros e resultar numvalor simples com um único índice de 1-10, onde 10 indica um estado respiratório normal e 1 um estado respiratório quenecessita de intervenção médica imediata.O resultado fornece ao médico uma rápida avaliação do estado respiratório do paciente simplificando a integração deinformações complexas e a avaliação clínica, possibilitando um rápido atendimento ao paciente diante de algum caso gravee impedindo que o estado respiratório do paciente piore.

METODOLOGIA:Este estudo do IPI foi realizado lendo artigos sobre o tema (Berkenstadt et. al., 2012; Taft et. al., 2008) e diante disto foiproduzido um programa em linguagem C++ para calcular o IPI. Além disto, foi produzido um programa para testar osresultados produzidos no cálculo do IPI.No programa, o calculo do IPI é realizado usando os valores dos sensores fisiológicos de quatro parâmetros: respiratoryrate, etCO2, SpO2 e pulse rate. Os parâmetros etCO2 e respiratory rate são enquadrados em 5 classificações emintervalos definidos: Very Low (VL), Low (L), Normal (N), High (H) e Very High (VH).A classificação dos valores do etCO2 são divididos nos seguintes intervalos: etCO2 < 20 definido como VL, etCO2 > 23 e <30 como L, etCO2 > 32 e < 44 como N, etCO2 > 58 e < 64 como H, e etCO2 > 64 como VH.O parâmetro respiratory rate (resp) é dividido nos seguintes intervalos: resp < 5 definido como VL, resp > 5 e < 8 como L,resp > 9 e < 18 como N, resp > 24 e < 35 como H, e resp > 38 como VH.

RESULTADOS E DISCUSSÕES:O algoritmo de IPI foi construído com base nas opiniões de 30 médicos especialistas. Eles avaliaram os parâmetrosmedidos a partir de 235 casos para atribuir um resultado de IPI para os valor dos parâmetros. O grupo de médicos consistiaem anestesistas, enfermeiros, fisioterapeutas e psicólogos (Berkenstadt et. al., 2012).O cálculo leva em consideração a sobreposição entre os intervalos, proporcionando graus para cada intervalo. Isto ajuda atornar a lógica usada para definir o IPI preciso e sensível a alterações dos valores dos parâmetros. O IPI começa com ocruzamento dos valores do respiratory rate e o etCO2. Os valores de SpO2 (< 94) e pulse rate (> 59 e < 100) quandonormais não alteraram o resultado do cruzamento. Em certas partes do cruzamento, quando um parâmetro tem adesãoparcial em faixas adjacentes, o calculo torna-se mais complexo (Tabela/Figura 1).O resultado do cruzamento dos dois parâmetros será comparado com o valor do SpO2. Caso o SpO2 seja Normal (> 94)não irá modificar o IPI, caso seja Muito Baixo (< 86) o IPI será 1, não importando o valor dos outros parâmetros. Se o valorde SpO2 for entre 95 e 85, o IPI será modificado de várias formas.Após o resultado do IPI comparado com o SpO2, o IPI será calculado com o pulse rate da seguinte forma:- Se o pulse rate for < 40, o etCO2 > 50 e o respiratory rate > 39 o resultado do IPI reduz em um;- Se o pulse rate for > 119, o etCO2 < 30 e o respiratory rate < 8 o resultado do IPI reduz em um.Caso o valor do respiratory rate seja 0 (parada respiratória) o IPI é imediatamente classificado com 1 e informando que opaciente não está respirando (Berkenstadt et. al., 2012).Com o programa pronto, foi feito um programa teste em C++ para testar cada valor de cada parâmetro.O teste gerou 35.616.741 de possibilidades, e o programa do IPI resultou em 35.616.741 de valores que correspondiamcom valor do IPI (1-10) em 10 segundos.

CONCLUSÃO:O resultado fornecido pelo IPI possibilita uma rápida avaliação do estado respiratório do paciente, possibilitando umatendimento imediato ao paciente e podendo até impedir que o estado respiratório do paciente agrave. Como trabalhosfuturos, uma integração do cálculo do IPI com valores do Multiparameter Intelligent Monitoring in Intensive Care.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS:Berkenstadt, H.; Ben-Menachem, E.; Herman, A.; Dach, R. An evaluation of the Integrated Pulmonary Index (IPI) for thedetection of respiratory events in sedated patients undergoing colonoscopy. Journal of clinical monitoring and computing,2012, 26(3), 177¿81.

Taft, A.; Ronen, M.; Epps, C.; Waugh, J.; Wales, R. A Novel Integrated Pulmonary Index (IPI) Quantifies Heart Rate, Etco2,Respiratory Rate and SpO2%. Proceedings of Annual meeting of the American Society of Anesthesiologists, 2008.

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