Notícia

Novo dispositivo monitora sons respiratórios para prever insuficiência respiratória em pacientes de UTI após extubação

Dr. Nobuaki Shime, Universidade de Hiroshima

Fonte

Universidade de Hiroshima

Data

terça-feira, 24 janeiro 2023 19:40

Áreas

Bioeletrônica. Bioengenharia. Bioinformática. Biologia. Biomecânica. Biomedicina. Engenharia Biomédica. Física Médica. Inteligência Artificial. Medicina. Medicina Intensiva. Modelagem Matemática. Pneumologia.

Pesquisadores desenvolveram um novo dispositivo que detecta sons respiratórios anormais para prever se um paciente de UTI provavelmente sofrerá complicações respiratórias após a remoção de um ventilador mecânico, alertando as equipes de terapia intensiva para a necessidade de intervenções de emergência em uma fase inicial pós extubação.

O dispositivo de monitoramento projetado por especialistas em medicina de emergência e cuidados intensivos da Universidade de Hiroshima, no Japão, é alimentado por um algoritmo de Inteligência Artificial (IA) que eles criaram e treinaram anteriormente para analisar e visualizar sons respiratórios anormais. A criação do dispositivo foi financiada pela Agência Japonesa de Pesquisa e Desenvolvimento Médico (AMED).

No estudo piloto publicado na revista científica Journal of Clinical Monitoring and Computing, os pesquisadores detalharam como a conversão em tempo real de sons respiratórios anormais em valores quantitativos exibidos em um monitor por meio do dispositivo provou ser útil na previsão de complicações respiratórias pós extubação. Esse recurso pode ajudar os profissionais de saúde a prever insuficiência respiratória e outras emergências das vias aéreas com risco de vida.

Segundo os pesquisadores, a insuficiência respiratória ocorre em 10% a 20% dos casos pós-extubação em UTIs, com uma taxa de mortalidade de 25% a 50%. A ventilação não invasiva (VNI), como o fornecimento de oxigênio por máscara facial ou cânula nasal de alto fluxo (HFNC), pode prevenir a insuficiência respiratória e a necessidade de reintubação. No entanto, eles observaram que o alto custo desses dispositivos dificulta seu fornecimento a todos os pacientes que são retirados do suporte respiratório.

Prever a probabilidade de insuficiência respiratória e outras dificuldades respiratórias é útil para determinar se um paciente precisará de uma VNI não programada ou HFNC, reintubação ou um procedimento mais invasivo, como a cricotireoidotomia, que envolve a punção da garganta para criar um acesso à via aérea.

“A insuficiência respiratória na unidade de terapia intensiva (UTI) ocorre com frequência, principalmente em pacientes após a extubação, mas faltam monitores suficientes para detectar essas anormalidades precocemente”, disse o Dr. Nobuaki Shime, professor da Escola de Pós-Graduação em Ciências Biomédicas e da Saúde da Universidade de Hiroshima, que liderou a equipe de pesquisa.

O professor Nobuaki Shime observou que a ausculta do sistema respiratório, ou ouvir sons respiratórios com um estetoscópio, pode ser um “método simples e útil para avaliar o estado respiratório”. É, no entanto, ‘subjetivo e descontínuo’.

O novo dispositivo resolve esses problemas, fornecendo um sistema de monitoramento contínuo para sons respiratórios, além de melhorar o prognóstico, auxiliando a equipe de cuidados intensivos na avaliação objetiva do estado respiratório.

Os sons respiratórios, incluindo estridor, roncos, gargarejos, chiados e crepitações, são capturados em vários locais por um sensor e visualizados em tempo real em um espectrograma. O algoritmo de aprendizado de máquina analisa e quantifica esses sinais e calcula o valor quantitativo de gargarejo, estridor e roncos na região cervical ou pescoço e sibilos, roncos, crepitações grossas e crepitações finas na região do tórax.

O estudo incluiu 57 pacientes. Dezoito pacientes apresentaram algum desfecho respiratório, exigindo intervenções médicas nas vias aéreas e respiratórias dentro de 48 horas após a extubação. O restante pertencia ao grupo sem desfecho.

De acordo com os pesquisadores, os valores quantitativos de estridor e roncos na região cervical foram significativamente maiores no grupo com desfecho do que no grupo sem desfecho. Enquanto isso, os valores quantitativos de sibilos, roncos e crepitações grosseiras na região anterior do tórax foram significativamente maiores no grupo com desfecho do que no grupo sem desfecho.

O valor quantitativo de crepitações finas na região lateral do tórax bilateral foi significativamente maior no grupo com desfecho do que no grupo sem desfecho. Eles também afirmaram que o volume do som inalatório (média de 5 respirações) na região cervical imediatamente após a extubação foi significativamente mais alto no grupo com desfecho (63,3 dB) do que no grupo sem desfecho (54,3 dB).

Embora a pontuação preditiva do dispositivo ainda precise ser validada devido ao pequeno tamanho da amostra, os pesquisadores acreditam que a avaliação objetiva contínua dos sons respiratórios possibilitada pelo dispositivo pode levar ao aumento da segurança do paciente em UTIs após a extubação.

A pesquisa recebeu o Prêmio de Melhor Apresentação de 2022 da Japanese Airway Management Society.

Acesse o resumo do artigo científico (em inglês).

Acesse a notícia completa na página da Universidade de Hiroshima (em inglês).

Fonte: Universidade de Hiroshima. Imagem: interface do dispositivo de monitoramento de som respiratório contínuo. Fonte: Dr. Nobuaki Shime, Universidade de Hiroshima.

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