Estudo experimental para avaliação da rigidez dos vasos sanguíneos: testes para validação clínica

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de mestre em Engenharia Biomédica.As doenças cardiovasculares, principal causa de morte no mundo, têm uma estreita relação com as alterações nas propriedades elásticas dos vasos sanguíneos. O aumento da rigidez arterial é uma característica da população idosa, no entanto, e cada vez mais, os jovens são afectados por manifestações de alterações vasculares, tais como Aterosclerose, Diabetes, e outros. Assim, o desenvolvimento dos métodos e dispositivos para o diagnóstico precoce destas doenças é um problema muito actual, sendo a principal motivação deste estudo. O objectivo deste trabalho foi optimizar e testar, em ambiente clínico, um protótipo e método para a avaliação do estado dos vasos sanguíneos que utiliza uma técnica barata, não‐invasiva e rápida para eventual rastreio vascular. A técnica utilizada, a Fotopletismografia (FPG), permitiu a aquisição das ondas de pulso cardiovascular (OPC), na zona arterial periférica do carpo, numa amostra de 41 voluntários (19 Mulheres e 22 Homens, com idades entre os 22 e 84 anos). Os voluntários foram separados em 2 grupos, os praticamente saudáveis e os com diagnóstico confirmado de doença vascular, medidos em ambiente hospitalar (Hospital Garcia Orta ‐ HGO). Para a aquisição dos sinais, foi utilizado o protótipo anteriormente desenvolvido, que é baseado no sistema de aquisição de sinal MP35 da Biopac©. Para melhorar a qualidade do sinal foi efectuada a modificação dos sensores de FPG, que operam no infravermelho próximo (≈920nm), procedendo‐se também ao estudo da repetibilidade do sinal. O protocolo de medição foi igualmente optimizado, tendo sido escolhidos para medição e posterior análise e caracterização da rigidez arterial os seguintes principais parâmetros: a Velocidade da Onda de Pulso (PWV), Índice de Reflexão (I. Reflexão), Índice de Rigidez (I. Rigidez), Índice de Função do Endotélio (IFE) e Índice de Elasticidade (I. Elasticidade). Adicionalmente, foi efectuado o estudo bilateral do sinal da onda de pulso, adquirido à esquerda e à direita, no sentido de estabelecer uma correlação entre os mesmos. Os resultados foram analisados estatisticamente (IC=95%), e separados pelos vários tipos de estudos efectuados. No grupo dos praticamente saudáveis, tanto no estudo da repetibilidade como da bilateralidade do sinal, foi determinado um bom coeficiente de variação e uma boa correlação entre os parâmetros (I. Reflexão, I. Rigidez e PWV). Verificou‐se que o PWV aumenta com a idade (r=0,34;p=0,08) e que não se correlaciona bem com o I. Rigidez (r=0,25;p=0,20), o I. Reflexão não depende da idade e o IFE diminui com a mesma. No estudo dos voluntários com diagnóstico confirmado, foi verificada a modificação da forma da onda pela acção dos vasodilatadores e foram também distinguidos os casos mais graves de disfunção arterial. Este estudo permitiu tirar algumas conclusões acerca deste método, tendo sido verificado que um aumento de PWV revela um aumento da rigidez arterial, assim como os restantes parâmetros analisados que mostraram algumas evidências no processo de perda de elasticidade arterial. Com base neste trabalho, foram feitas duas comunicações científicas, uma para a 16ª Conferência Nacional da Física (Pág.168 – Setembro 2008) e outra para a IV International Conference on Optoelectronic Information Technologies – Photonics‐ODS 2008 (Pág.65 – Outubro 2008), e também a submissão de um Abstract para o 3º Congresso Nacional da Biomecânica (Fevereiro de 2009)