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Título: Comparação entre parâmetros de pressão abdominal de pacientes em planejamento radioterápico e em sessões de radioterapia, com proposta de alarme contra alteração do volume-alvo em tratamentos de câncer de pulmão
Autor(es): Esteves, Douglas de Sousa
Orientador(es): Miosso, Cristiano Jacques
Assunto: Câncer
Câncer de pulmão
Radioterapia
Câncer - pacientes
Câncer - tratamento
Data de publicação: 6-Mar-2017
Data de defesa: 13-Dez-2016
Referência: ESTEVES, Douglas de Sousa. Comparação entre parâmetros de pressão abdominal de pacientes em planejamento radioterápico e em sessões de radioterapia, com proposta de alarme contra alteração do volume-alvo em tratamentos de câncer de pulmão. 2016. xvii, 87 f., il. Dissertação (Mestrado em Engenharia Biomédica)—Universidade de Brasília, Brasília, 2016.
Resumo: Esta pesquisa aborda a monitoração de sinais de pressão abdominal, vinculada à respiração de pacientes submetidos a tratamento de câncer de pulmão no Hospital Universitário de Brasília (HUB) durante a sessão de planejamento e as sessões iniciais do tratamento radioterápico. Neste trabalho, objetiva-se adquirir os sinais abdominais associados à respiração e implementar algoritmos que possam extrair do sinal de respiração as características de amplitude e frequência dos sinais coletados. A ideia é comparar estes parâmetros, verificando se as diferenças existentes entre planejamento e as sessões iniciais do tratamento tem alguma significância estatística que possa influenciar principalmente o tratamento de câncer de pulmão. A finalidade de extrair a frequência e a amplitude dos sinais de respiração no planejamento e nas duas sessões iniciais do tratamento é porque esses parâmetros estão correlacionados ao ciclo respiratório e podem sofrer alterações devido o estado emocional do paciente como por exemplo a ansiedade e o nervosismo que podem interferir no ciclo respiratório do paciente. Para captar os sinais foi utilizado o sensor \emph{Respiration Monitor Belt Logger sensor} (NUL-236). Para fazer o monitoramento da respiração colocou-se o aparelho na região abdominal do paciente, para uma associação do movimento do diafragma com a respiração. Como o objetivo inicial do estudo era verificar se havia diferenças entre a sessão de planejamento e as duas primeiras sessões de tratamento e avaliar se essas são estatisticamente significativas, foram feitos inicialmente testes de normalidade para verificar se cada um dos parâmetros analisados apresentavam uma distribuição normal, depois foi feito uma teste de hipótese alternativa para saber se os parâmetros relacionados aos sinais coletados durante as sessões iniciais do tratamento eram maiores que os coletados na sessão de planejamento. Foi feito também um teste com os vários parâmetros através de um teste estatístico multivariado, (PERMANOVA) com a finalidade de saber se quando todos os parâmetros fossem analisados simultâneamente continuariam a apresentar diferenças significativas entre as sessões de tratamento e a sessão de planejamento e qual desses parâmetros apresentariam maior peso nessa diferença. Ao final desse trabalho podemos concluir nem todos os parâmetros analisados apresentam uma distribuição normal, mas que existe uma diferença significativa entre os parâmetros analisados durante o planejamento e as sessões iniciais do tratamento radioterápico, de maneira que essas diferenças podem sim alterar a posição do tumor e influenciar principalmente no tratamento de câncer de pulmão que são realizados no setor de radioterapia do Hospital Universitário de Brasília (HUB), onde em um trabalho futuro e mais complexo seria viável criar um dispositivo que pudesse dar um sinal de aviso quando os parâmetros analisados durante o planejamento sofressem uma alteração durante o tratamento.
Abstract: This research addresses the monitoring of abdominal pressure signals, linked to the breathing of patients undergoing lung cancer treatment at the University Hospital of Brasília (HUB) during the planning session and the initial sessions of the radiotherapy treatment. In this work, we aim at acquiring the abdominal signals associated with breathing and to implement algorithms that can extract from the breathing signals the amplitude and frequency characteristics of the collected signals. The idea is to compare these parameters, verifying if the differences between radiotherapy planning and the initial sessions of the treatment have some statistical significance that can influence mainly the treatment of lung cancer. The purpose of extracting the frequency and amplitude of the breathing signals in the planning and in the two initial sessions of the treatment is because these parameters are correlated to the respiratory cycle and may suffer changes due to the emotional state of the patient (e.g., due to anxiety). This change may interfere with the target volume, given changes in lung volume at different amplitudes as compared to those found during the treatment planning sessions. In order to acquire the signals, we used the Respiration Monitor Belt Logger sensor (NUL-236), by Neulog. We placed the device over the patient's abdominal region for an association of the movement of the diaphragm with breathing. As the initial objective of the study was to verify if there were differences between the planning session and the first two treatment sessions and to assess whether these are statistically significant, normality tests were initially performed to verify if each of the analyzed parameters had a normal distribution. We then proceeded to a hypothesis test was to determine whether the parameters related to the signals collected during the initial treatment sessions were larger than those collected in the planning session. A multivariate statistical test was also performed with the aim of knowing if, when all parameters were analyzed simultaneously, there would still be significant differences between the treatment sessions and the planning session and which of these Would present greater weight in this difference. At the end of this work we can conclude that not all the analyzed parameters present a normal distribution, but that there is a significant difference between the parameters analyzed during the planning and the initial sessions of the radiotherapy treatment, so that these differences can rather alter the position of the tumor and mainly in the treatment of lung cancer. In a future project, we intend to create a device that could give a warning signal when the parameters analyzed during the planning stage undergo a change above a pre-specified tolerance level during treatment.
Informações adicionais: Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade Gama, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Biomédica, 2016.
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