ESTUDO COMPARATIVO DE MEDIÇÃO DA – Ultra-Som Doppler de Onda Contínua...

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Junho 2012

Valria Pereira Pires

Licenciatura em Engenharia Biomdica

ESTUDO COMPARATIVO DE MEDIO

DA VELOCIDADE DA ONDA DE PULSO:

VASOCHECK VERSUS COMPLIOR

Dissertao para obteno do Grau de Mestre em Engenharia Biomdica

Orientador: Valentina Vassilenko, Professora Doutora,

Departamento de Fsica da Faculdade de Cincias e

Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa

Co-orientador: Joo Goyri ONeill, Professor Doutor,

Departamento de Anatomia da Faculdade de Cincias

Mdicas da Universidade Nova de Lisboa

Jri:

Presidente: Prof. Doutor Mrio Antnio Basto Forjaz Secca Arguente: Prof. Doutor Jos Augusto Coucelo Tito Martins

Vogais: Prof. Doutora Valentina Borissovna Vassilenko Prof. Doutor Joo Erse de Goyri ONeill

Estudo comparativo de medio da Velocidade da Onda de Pulso:

VasoCheck versus Complior

Copyright 2012

Valria Pereira Pires,

Faculdade de Cincias e Tecnologia - UNL,

Universidade Nova de Lisboa.

A Faculdade de Cincias e Tecnologia e a Universidade Nova de Lisboa tm o direito,

perptuo e sem limites geogrficos, de arquivar e publicar esta dissertao atravs de

exemplares impressos reproduzidos em papel ou de forma digital, ou por qualquer outro

meio conhecido ou que venha a ser inventado, e de a divulgar atravs de repositrios

cientficos e de admitir a sua cpia e distribuio com objectivos educacionais ou de

investigao, no comerciais, desde que seja dado crdito ao autor e editor.

Dedicado aos meus pais, minha irm e

aos meus avs.

The best way to predict the future is to invent it.

Alan Kay (1940), American Scientist

I

Agradecimentos

Apesar de uma tese ser, pela sua finalidade acadmica, um trabalho individual, h contributos

de natureza diversa que no podem, nem devem, deixar de ser realados. Este espao dedica-

se queles que contriburam para que esta dissertao fosse realizada. A todos eles deixo aqui

o meu sincero agradecimento.

Prof. Dr. Valentina Vassilenko, minha orientadora, por me transmitir o interesse por estas

matrias e pela confiana que depositou em mim ao propr-me este tema. Agradeo-lhe

tambm pela competncia cientfica com que orientou e acompanhou este trabalho, sua

disponibilidade e cordialidade com que sempre me recebeu, s suas crticas, correces e

sugestes relevantes e liberdade de aco que me concedeu, contribuindo desta forma para

o meu desenvolvimento pessoal e profissional.

Ao Prof. Dr. Joo Goyri ONeill, meu co-orientador, pelos seus valiosos conhecimentos,

conselhos e esclarecimentos e pela sua prontido em ajudar sempre que foi necessrio.

Ao Prof. Mestre Filipe Fernandes pelo inestimvel apoio e acompanhamento durante todo o

trabalho, pela dedicao e amizade com que sempre me ajudou e ensinou e pela forma

incansvel com que ajudou no processo de medies experimentais.

Aos meus colegas da NMT e colegas de curso, Iuliia Zelinska, Ana Catarina Silva, Fbio

Janurio, Helena Ferreira e Vanessa Cunha, pela disponibilidade e ajuda durante todo o

trabalho, especialmente, durante a fase de medies experimentais.

Ao Sr. Valter Rebelo e Sr. Filomena Rebelo pela amizade e pelo apoio prestado na

correco gramatical da componente escrita deste trabalho.

minha famlia, especialmente aos meus pais, por me terem proporcionado este percurso

acadmico, permitindo-me alcanar os meus objectivos enquanto estudante. indispensvel e

inestimvel forma como sempre me apoiaram e incentivaram (no s no decorrer da tese,

como durante todo o curso) e ao orgulho com que sempre reagiram aos meus resultados

acadmicos. Agradeo-lhes tambm a educao e valores transmitidos, sem os quais no teria

chegado at aqui.

Ao meu namorado, Lus Rebelo, pelas trocas de impresses e comentrios ao trabalho, mas

acima de tudo, pelo incentivo, apoio, pacincia e compreenso que demonstrou durante todo

este tempo.

Aos meus amigos e companheiros de casa, Sara, Rute, Andr, Joo, Hugo e Vanessa, por

toda a amizade, fora, incentivo, colaborao e boa disposio.

II

A todos os voluntrios que prontamente se disponibilizaram e despenderam do seu tempo para

colaborarem neste trabalho.

A todos os colegas e professores de Engenharia Biomdica, que durante estes anos

contriburam para a minha formao pessoal e profissional.

Agradeo tambm ao Departamento de Fsica da Faculdade de Cincias e Tecnologia da

Universidade Nova de Lisboa e NMT Tecnologia, Inovao e Consultoria, Lda. pelas

excelentes condies de trabalho que me proporcionaram, sem os quais no seria possvel a

concretizao deste trabalho.

Mais uma vez, a todos, os meus sinceros agradecimentos.

III

Resumo

A medio da Velocidade da Onda de Pulso (VOP), enquanto meio complementar de diagnstico e

tratamento das doenas cardiovasculares, considerada um marcador precoce de compromisso

arterial em diversos contextos clnicos. O seu papel consolida-se na preveno primria da patologia

arterial, atravs da avaliao das propriedades mecnicas dos vasos sanguneos, nomeadamente,

quanto sua rigidez e distensibilidade.

Neste trabalho pretende-se comparar os valores experimentais da VOP obtidos com dois mtodos de

medio diferentes.

Para a obteno das ondas de pulso, utilizaram-se dois equipamentos no-invasivos que permitem

uma avaliao in-vivo das propriedades mecnicas dos vasos sanguneos. Estes distinguem-se pelo

princpio fsico em que se baseiam: o Complior usa sensores de presso, baseando-se no princpio

piezoelctrico e o prottipo do equipamento VasoCheck, desenvolvido no nosso grupo da NMT, usa

sensores pticos de infra-vermelho, baseando-se no princpio fotopletismogrfico (FPG).

As medies com os dois mtodos realizaram-se em ambiente controlado, numa amostra de 42

voluntrios dos 20 aos 30 anos de idade, de ambos os sexos, saudveis e sem diagnstico

cardiovascular associado.

Os dados experimentais obtidos com os mtodos e sensores acima enunciados foram tratados

estatisticamente. Os valores da VOP obtidos com o mtodo FPG mostraram-se consistentes e em

boa concordncia com os obtidos com o mtodo piezoelctrico.

O mtodo FPG aparenta ser mais rpido na sua utilizao.

Futuramente, evidencia-se importante repetir a srie de medies com os dois mtodos numa

amostra maior, estendendo-a tambm a voluntrios com diagnstico cardiovascular conhecido.

Com base neste trabalho foi apresentada a comunicao painel Anlise comparativa de dois

mtodos de medio da Velocidade da Onda de Pulso na International Conference on Health

Technology Assessment and Quality Management 2012, realizada a 3 e 4 de Fevereiro de 2012 na

Escola Superior de Tecnologia da Sade de Lisboa.

Palavras-chave:

Rigidez Arterial; Velocidade da Onda de Pulso; Mtodo Piezoelctrico; Fotopletismografia.

IV

V

Abstract

Measurement of the Pulse Wave Velocity (PWV) as a supplementary mean of diagnosis and

treatment of cardiovascular diseases, is considered an early marker of arterial compromise in several

clinical settings. Its role is consolidated in the primary prevention of arterial disease, by evaluating the

mechanical properties of blood vessels particularly with regard to rigidity and elasticity.

This paper aims to compare the experimental values of PWV obtained by two different methods of

measurement.

To obtain the pulse waves, were used two non invasive devices that allow an in vivo evaluation of

mechanical properties of blood vessels. These two devices are distinguished by the physical method

that each one is based: the Compilor uses pressure sensors, based on the Piezoelectric method and

the prototype VasoCheck, developed in our NMT group, uses optical infra-red sensors, based on the

photopletismography (PPG) method.

The measurements with the two methods were carried out in a controlled environment, with a sample

of 42 volunteers between 20 and 30 years old, of both sexes, healthy and without associated

cardiovascular diagnosis.

The experimental data obtained with the methods and sensors described above were statistically

treated. The PWV values obtained by the PPG method were consistent and in good agreement with

those obtained with the piezoelectric method.

The PPG method appears to be quicker to use.

In the future, is important to repeat the series of measurements with both methods in a larger sample,

extending it also to volunteers with known cardiovascular diagnosis.

Based on this work was presented the poster Comparative analysis of two methods of measuring the

Pulse Wave Velocity in the International Conference on Health Technology Assessment and Quality

Management 2012, held on 3 and 4 February 2012 at the School of Health Technology of Lisbon.

Keywords:

Arterial Stiffness; Pulse Wave Velocity; Piezoelectric Method; Photoplethysmography.

VI

VII

Notao

AC Componente Alternada

ACAT Angiografia por Cateter

ARM Angiografia por Ressonncia Magntica

ATC Angiografia por Tomografia Computadorizada

ATS Aterosclerose

AVC Acid