Técnicas para la caracterización del patrón respiratorio y análisis de su variabilidad en pacientes asistidos mediante ventilación mecánica

Tesis doctoral de JavierAlberto Chaparro Preciado

El objetivo principal de esta tesis esel análisis de la variabilidad del patrón respiratorio en pacientes en proceso de extubación. Para este estudio se utilizaron dos bases de datos de pacientes asistidos mediante ventilación mecánica, en proceso de extubación. la primera base de datos weandb, está formada por pacientes conectados al ventilador mecánico mediante un tubo endotraquel. A partir del resultado obtenido de la prueba de tubo en t, los pacientes fueron clasificados en tres grupos: grupo éxito, pacientes que superaron satisfactoriamente la prueba y recuperaron la respiración espontánea; grupo fracaso, pacientes que no superaron el test y fueron reconectados al ventilador; y grupo reintubados, pacientes que superaron la prueba y fueron extubados, pero antes de 48 horas fueron reintubados. En la segunda base de datos psv, los pacientes fueron sometidos a la prueba de presión soportepara la extubación. Cada paciente fue sometido a dos diferentes niveles de presión, alta y baja. la ventilación mecánica es el tratamiento habitual para suplir la falta de la respiración espontánea. El desafió clínico está centrado en el momento óptimo de la extubación del paciente. La bibliografía reporta evidencias de una relación directamente proporcional entre el tiempo de conexión al ventilador y el grado de complicación que pueden presentar los pacientes en el destete. Los modos de ventilación ylos métodos utilizados para su retirada son motivos de diferentes estudios. Hasta un 25% de los pacientes que se desconectan de la ventilación mecánica sufren distrés respiratorio y deben ser reintubados. la tesis se desarrolló en tres etapas: una primera etapa que contiene la caracterización de la señal respiratoria a partir de las series temporales.Se propusieron tres algoritmos para obtener estas series, los dos primeros basados en la identificación y validación del cruce por cero de la señal. El primer algoritmo determinacruces a partir de umbrales de flujo y tiempo. El segundo algoritmo está basado en la energía de la señal obtenida en cada fase de inspiración y espiracion. El tercer algoritmo se basa en una transformación de la señal al dominio discreto de funciones de hermitepara identificar los puntos significativos de la señal. La aportación final de esta etapa se recoge en dos herramientas de software, ansre y ensre, que permiten procesar las señales de flujo y volumen respiratorio de forma fácil, ajustando los umbrales especialmente en aquellas señales que pueden ser particularmente complicadas. Como resultado de esta etapa se obtuvieron las series temporales tiempo de inspiración (ti), tiempo de espiración (te), duración del ciclo respiratorio (ttot), volumen tidal (vt), fracción inspiratoria (ti/ttot), flujo inspirado medio (vt/ti), y el índice de respiración superficial (f/vt). en la segunda etapa técnicas de procesado lineal y no lineal fueron aplicadas a las series temporales obtenidas en la caracterización del patrón respiratorio. Estas técnicas incluyeron procesamiento estadístico de los datos, aplicación de técnicas frecuenciales a partir de la densidad espectral de potencia, aplicación de modelos autorregresivos, de media móvil, con entrada exógena, estudio de la entropía aproximada y muestral. El análisis estadístico de los datos se realizó a partir de la media, desviación estándar, curtosis, asimetría, distancia intercuartil y el coeficiente de variación. Los algoritmos desarrollados en esta etapa se recogen en el software avas. la última etapa es el análisis de clasificación de los pacientes utilizando técnicas de regresión logística, discriminante lineal y máquinas de soporte vectorial (svm). seleccionadas las diez mejores características para cada base de datos y se realizaron las posibles combinaciones para los modelos de clasificación. Se obtuvieron tasasde aciertos de 73.9% con la función logística, 73.4% conla función discriminante lineal y el 74.3% aplicando las svm en pacientes en proceso de extubación, al comparar los grupos éxito y fracaso. Los resultados obtenidos en la clasificación con la base de datos de psv baja y alta presentaron tasas de aciertos de 87.6% conla regresión logística, 87.5% aplicando el análisis discriminante lineal y 85.4% con las svm. El grupo de pacientes reintubados presentó un comportamiento más cercano al grupo de éxito que al de fracaso. los resultados de esta tesis han contribuido a tener un mayor conocimiento de la dinámica y la variabilidad del patrón respiratorio en pacientes asistidos mediante ventilación mecánica.

 

Datos académicos de la tesis doctoral «Técnicas para la caracterización del patrón respiratorio y análisis de su variabilidad en pacientes asistidos mediante ventilación mecánica«

  • Título de la tesis:  Técnicas para la caracterización del patrón respiratorio y análisis de su variabilidad en pacientes asistidos mediante ventilación mecánica
  • Autor:  JavierAlberto Chaparro Preciado
  • Universidad:  Politécnica de catalunya
  • Fecha de lectura de la tesis:  14/07/2010

 

Dirección y tribunal

  • Director de la tesis
    • Beatriz Fabiola Giraldo Giraldo
  • Tribunal
    • Presidente del tribunal: pere Caminal magrans
    • salvador Benito (vocal)
    • pablo Laguna lasaosa (vocal)
    • Francisco Claria sancho (vocal)

 

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