Análisis del sonido de base pulmonar en sujetos sanos y pacientes con neumonía intersticial difusa - Albuerne Sánchez, Lidia (Universidad Autónoma Metropolitana, 2010)
Para evaluar los posibles cambios del sonido de base se realizó la comparación de información acústica de sujetos sanos, grupo de control y de sujetos enfermos seleccionando segmentos libres de estertores crepitantes. La comparación se efectuó con base en la caracterización de los registros acústicos mediante una de las técnicas lineales más utilizadas y técnicas de tipo no-lineal para medir la irregularidad y la complejidad en los sonidos pulmonares En el estudio participaron 16 mujeres, 8 pacientes con neumopatía intersticial difusa y 8 mujeres clínicamente sanas, no fumadoras, cuya información fue utilizada como control. El análisis de tipo lineal y no-lineal se realizó en cuatro posiciones del tórax, PLCl, PRCl, PLC4 y PRC4, dos en las bases y dos en los ápices de ambos pulmones. Los registros acústicos se calibraron y se filtraron para atenuar el ruido proveniente de otros órganos como el corazón o los músculos abdominales. Además, se seleccionaron segmentos de SPB con longitud N=500 muestras, con ayuda de un experto en sonidos respiratorios, equivalentes a 50 milisegundos, sin artefactos, crepitancias o algún otro sonido adventicio, tanto de la fase inspiratoria como espiratoria. De cada fase respiratoria se tomó un segmento de SPB, con un total de 4 a 6 segmentos seleccionados por cada sujeto. Para parametrizar la información acústica multicanal, se utilizó una técnica de tipo lineal, modelo autorregresivo (AR), para estimar la densidad de potencia espectral de los segmentos de SPB seleccionados. A partir del espectro de potencia se obtuvieron los siguientes parámetros espectrales: el pico de amplitud máxima (AM), la frecuencia de amplitud máxima (F AM) y las frecuencias percentilares F25, F50, F75 y F95 en el rango de frecuencias de 75 a 1,000 Hz.; Con el fin de estudiar la mayor cantidad de características posible de los SPB y realizar una mejor comparación entre sujetos sanos y enfermos se utilizaron diversas técnicas de análisis no lineal que estudian la regularidad o la complejidad de las señales. Las técnicas utilizadas fueron: entropía muestreada, entropía espectral y entropía multiescala. Las dos primeras técnicas abordan el concepto de regularidad de las señales, mientras que la última incluye el concepto de complejidad de las señales. Los resultados se sometieron a un análisis estadístico utilizando la prueba "t de Student" y considerando la existencia de diferencia estadística para valor de p < 0.05. Los resultados obtenidos mediante la técnica de análisis lineal su~ieren que la parametrización mediante frecuencias percentilares no es capaz de capturar eficientemente los cambios de información acústica del sonido de base en enfermedades de NID. Durante la fase espiratoria se encontraron diferencias significativas en varios parámetros y en varias localizaciones de los sensores, sin embargo, los SPB durante la espiración tuvieron una intensidad baja y por lo tanto, la relación señal a ruido fue también baja; situación que puede generar un sesgo en los resultados dado el tipo de estimador que se utiliza para el espectro de potencia. Los resultados de la entropía espectral indican que en algunos de l9s sensores existe una mayor regularidad en las series de tiempo, sugiriendo que efectivamente los sujetos enfermos, desde el concepto de irregularidad, son más regulares que los sujetos sanos. El resultado anterior se confirmó mediante la entropía muestreada que fue menor en pacientes con NID con relación a los sujetos sanos. El decremento de irregularidad en sujetos enfermos concuerda con las observaciones realizadas en otros campos de la biomédica. Con la entropía multiescala se encontraron modificaciones en la complejidad del SPB de sujetos enfermos durante ambas fases respiratorias, para los sensores PLCl, PLC4 y PRC4. La curva de complejidad para los pacientes se encontró por debajo de la curva de complejidad de los sujetos sanos; conduciendo a la interpretación de que en las señales de los pacientes con NID existe pérdida de complejidad. Los resultados de este trabajo de tesis demuestran que existen modificaciones del sonido pulmonar de base en enfermedad y que las técnicas de procesamiento del tipo no lineal son más robustas para discriminar las diferencias de información acústica. La técnica no lineal de entropía multiescala se mostró como una técnica de procesamiento que permite efectivamente comprobar la pérdida de complejidad y por lo tanto, discriminar entre sonido de base de un sujeto sano y enfermo. Finalmente, los resultados del presente trabajo sugieren que en la práctica clínica es importante considerar la información del sonido de base y no únicamente la información de los sonidos adventicios.; Los sonidos respiratorios se han estudiado durante varias décadas debido a que se reconoce que contienen información del estado de las vías aéreas y del parénquima pulmonar. El análisis de los sonidos respiratorios se ha realizado mediante dos formas: (a) análisis cualitativo, co n apoyo del estetoscopio, vía el oído entrenado del médico y (b) análisis cuantitativo mediante su tratamiento computarizado. Los sonidos respiratorios se clasifican en normales y adventicios y entre las neumopatías que originan la presencia de sonidos adventicios se encuentran las NID (neumopatía intersticial difusa). Las NID constituyen un grupo heterogéneo de procesos caracterizados por la infiltración celular y no celular de las estructuras alveolo-intersticiales y suelen producir una fibrosis pulmonar difusa, destruyendo las unidades alveolo-capilares y alterando gravemente el intercambio gaseoso. Es importante mencionar que en el campo de la investigación de los sonidos respiratorios, se asume que en las patologías respiratorias se agregan únicamente sonidos adventicios al sonido respiratorio de· base, que se considera un sonido normal. Por esta razón, en el presente trabajo de tesis se estudió el sonido pulmonar de base con la finalidad de demostrar que también sufre modificaciones con la presencia de una neumopatía. En consecuencia, la hipótesis de la presente tesis es que el sonido respiratorio de base se ve afectado por la patología pulmonar y no se refleja únicamente por la presencia de estertores crepitantes.