Determinação das frequências cardíaca e respiratória do cão através da técnica de fotopletismografia e descrição espetral do sinal

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Determinação das frequências cardíaca e respiratória do cão através da técnica de fotopletismografia e descrição espetral do sinal

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Title: Determinação das frequências cardíaca e respiratória do cão através da técnica de fotopletismografia e descrição espetral do sinal
Author: Assunção, Rui Miguel Vitorino
Abstract: A fotopletismografia (FPG) é uma técnica não-invasiva que pode ser usada durante a anestesia de modo a monitorizar ondas de pulso associadas a mudanças no volume sanguíneo na rede vascular periférica. Este estudo teve como objetivos determinar quais os elementos espetrais que constituem o sinal de FPG obtido no cão e avaliar a atividade cardíaca e respiratória durante a anestesia pré-operatória com recurso a esta técnica. A população estudada incluiu quatro cães que se apresentaram no Hospital Veterinário do Porto, no período de novembro de 2015 a março de 2016, e que foram submetidos a uma pré-medicação anestésica através da administração intramuscular de dexmedetomidina (Dextomitor, Zoetis, EUA) na dose de 5 μg/Kg e metadona (Semfortan, Esteve, Espanha) na dose de 0,35 mg/Kg. O sensor de FPG foi colocado na base da cauda após tricotomia da zona. Este foi ligado a uma placa hardware Bitalino (Plux, Portugal) conectada a um computador por via bluetooth, de forma a visualizar in loco o sinal de pulso periférico. O sinal foi analisado antes e depois da administração da pré-medicação e os dados foram recolhidos durante 3 a 5 minutos em ambos os momentos. Posteriormente, os dados obtidos foram analisados com recurso ao programa informático MatLab (MathWorks, Estados Unidos da América) e o sinal de FPG decomposto nas suas várias frequências com recurso à transformada de wavelet. Finalmente, foram analisados e comparados os valores de atividade cardíaca e respiratória, mínima e máxima, encontrados antes e depois da administração da pré-medicação anestésica. Neste estudo, apenas foram encontradas diferenças significativas quando comparados os grupos referentes à atividade cardíaca máxima (p = 0,043), sendo que nos restantes parâmetros, embora não tenha sido detetada nenhuma diferença significativa, detetou-se um decréscimo dos valores após a administração da pré-medicação. Na avaliação espetral no sinal de FPG, foram detetadas 7 ondas de frequência e estas caraterizadas segundo estudos já efetuados em humanos. A técnica de FPG, embora já bastante descrita em Medicina Humana, ainda não foi analisada de modo a ser utilizado todo o seu potencial em animais de companhia. Assim sendo, este trabalho permitiu uma primeira abordagem ao estudo espetral da FPG em Medicina Veterinária e permitiu avaliar as potencialidades que a técnica de FPG oferece na monitorização de sinais vitais no cão.Photoplethysmography (PPG) is a noninvasive technique which can be used during anesthesia in order to monitor pulse waves associated with changes in blood volume in the peripheral vasculature. This study aimed to determine the spectral elements constituting the PPG signal obtained in the dog and to assess cardiac and respiratory activity during the period of preoperative anesthesia with this technique. The studied population included four dogs who underwent an anesthetic premedication consisting of 5 μg/kg dexmedetomidine (Dextomitor, Zoetis, USA) and 0.35 mg/kg methadone (Semfortan, Esteve, Spain), both administered intramuscularly, at the Veterinary Hospital of Porto between november 2015 and march 2016. PPG sensor was placed on the base of the tail. It was connected to a Bitalino hardware board (Plux, Portugal) wich was connected to a computer via bluetooth in order to observe, in loco, the peripheral pulse signal. The obtained signal was analyzed before and after the administration of premedication and data collected during 3 to 5 minutes in both periods. Later, data was analyzed using the computer program Matlab (MathWorks, USA) and PPG signal broken down into its various frequencies using the wavelet transform. Then, the minimum and maximum values of heart and respiratory activity, found before and after the administration of premedication anesthesia, were analyzed and compared. In this study, significant differences were only found when comparing the groups regarding the maximum heart activity (p = 0.043), and for the remaining parameters it was not detected any significant difference. However, it was detected a decrease in the values after premedication. Spectral evaluation of PPG signal allowed to detect 7 frequency waves and to characterize them according to studies carried out in humans. PPG technique, although well described in Human Medicine has not yet been studied for fully potential use in companion animals. Therefore, this work allowed a first approach to the spectral study of PPG in Veterinary Medicine and to evaluate the potential that PPG technique offers to the vital signs monitoring in dogs.
Description: Orientação: Luís Lima Lobo ; co-orientação: João Filipe Requicha
URI: http://hdl.handle.net/10437/7759
Date: 2016


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