WO2024044832A1

WO2024044832A1 - Método e sistema para a geração de indicador de complacência e pressão intracraniana

Info

Publication number: WO2024044832A1
Application number: PCT/BR2023/050292
Authority: WO
Inventors: Gustavo Henrique Frigieri Vilela
Original assignee: Braincare Desenvolvimento E Inovação Tecnológica S.A.
Priority date: 2022-09-02
Filing date: 2023-09-04
Publication date: 2024-03-07

Abstract

A presente invenção descreve um método para a extração de parâmetros da morfologia da pressão intracraniana, como a razão P2/P1 e tempo até o pico (TTP), e a geração de um indicador de complacência e pressão intracraniana (ICx) a partir destes dados. Especificamente, a presente invenção compreende o processamento matemático dos dados da razão P2/P1 e TTP para a geração do respectivo indicador. A presente invenção se situa nos campos da medicina, neurociência, engenharia elétrica e processamento de sinais.

Description

Relatório Descritivo de Patente de Invenção

MÉTODO E SISTEMA PARA A GERAÇÃO DE INDICADOR DE COMPLACÊNCIA E PRESSÃO INTRACRANIANA

Campo da Invenção

[0001] A presente invenção descreve um método para a extração de parâmetros da morfologia da pressão intracraniana, como a razão P2/P1 e tempo até o pico (TTP), e a geração de um indicador de complacência e pressão intracraniana (ICx) a partir destes dados. A presente invenção se situa nos campos da medicina, neurociência, engenharia elétrica e processamento de sinais.

Antecedentes da Invenção

[0002] Muitos métodos convencionais de monitoramento da pressão intracraniana (PIC) ainda utilizam a penetração no crânio e inserção através dele e da dura-máter de um cateter para realização da medida. Este procedimento altamente invasivo inclui riscos de precipitação de hematoma intracraniano, de agravar o edema cerebral, danificar o parênquima, hemorragia intracerebral e promover infecção intracraniana, sendo a última a mais comum das complicações nos pacientes monitorados durante mais de uma semana após a cirurgia.

[0003] Atualmente, existem algumas tecnologias que propõem a medição da PIC de forma não invasiva, a exemplo do mostrado nos documentos WO9202174, US2009234245 e US2016081608, sendo este último medindo o nível da pressão arterial ou fluido cerebrospinal que circulam na cabeça do paciente por meio de acelerômetros.

[0004] Com o avanço tecnológico mostrado nos documentos WO201 3041973 e WO2019087148, é possível realizar a medição da PIC através da variação volumétrica/deformação do crânio, onde estes sistemas utilizam de sensores que identificam a variação volumétrica do crânio e, com isso, atribuem esta variação à morfologia da PIC. Este tipo de avanço tecnológico possibilitou eliminar as complicações geradas pela penetração no crânio, além de possibilitar obter e monitorar mais frequentemente o sinal da morfologia da PIC, podendo, a partir disso, abrir novos campos de pesquisas acerca desse importante parâmetro fisiológico.

[0005] A onda da pressão intracraniana possui uma morfologia tipicamente conhecida, possuindo três componentes distintos relacionados com parâmetros fisiológicos do paciente, sendo os picos P1 , P2 e P3. O primeiro pico P1 é a onda de percussão e reflete a pressão arterial sistólica transmitida a partir do plexo coróide para o ventrículo cerebral. O segundo pico P2 é relacionado à complacência do tecido cerebral, que é variável e apresenta aumento da sua amplitude à medida que a complacência intracraniana diminui; quando ultrapassa o nível da onda P1 , sugere queda importante da complacência intracraniana. E por último, a onda P3 se associa ao fechamento da válvula aórtica.

[0006] Diante disso, a partir do sinal de morfologia da PIC é possível verificar algumas condições patológicas do paciente. Diferentes soluções do estado da técnica sugerem diferentes maneiras de se aferir alguma patologia a partir do sinal da morfologia. Um exemplo disso é mostrado nos documentos US2004049105 e W02006102511 A2, que visam avaliar a pressão intracraniana do paciente para verificar as suas condições clínicas. Ambos os documentos mostram a necessidade de se extrair inúmeros parâmetros para se realizar esta avaliação, por exemplo, aceleração, velocidade e pulsatilidade do fluxo sanguíneo, o pico da pressão sistólica, o índice de impedância, etc. Tais soluções não se confundem com a presente invenção, uma vez que necessitam utilizar parâmetros calculados/extraídos diretamente do fluxo sanguíneo.

[0007] Soluções mais recentes propõem a utilização de algoritmos de aprendizado de máquina para se avaliar o sinal da pressão intracraniana. Um exemplo disso é o documento WO2015073903, que propõe utilizar Machine Learning para a classificação da morfologia da PIC, em especial, utilizando os picos P1 , P2 e P3, e os respectivos vales V1 , V2 e V3. Este documento emprega a técnica SRKDA (Spectral Regression Kernel Discriminant Analysis) com o objetivo de identificar algum trauma a partir da análise da curva da morfologia. Tal solução não se confunde com a presente invenção, uma vez que se faz necessário coletar dados dos vasos sanguíneos, além de ser proposto também a combinação com os dados de um ECG.

[0008] Já o documento WO2014055797 sugere gerar um indicador estático da PIC ao extrair parâmetros da PIC dinâmica. Este indicador é gerado através dos picos P1 , P2 e P3, do valor pico-a-pico e dos dados de ECG, de tal modo que a PIC estática é avaliada e utilizada para se gerar um valor absoluto, que pode ser utilizado pelos médicos para algum diagnóstico. Novamente, tal solução não se confunde com a presente invenção, já que menciona a necessidade de se coletar dados de ECG.

[0009] Assim, do que se depreende da literatura pesquisada, não foram encontrados documentos antecipando ou sugerindo os ensinamentos da presente invenção, de forma que a solução aqui proposta possui novidade e atividade inventiva frente ao estado da técnica.

Sumário da Invenção

[0010] Dessa forma, a presente invenção resolve os problemas do estado da técnica a partir de uma solução que utiliza parâmetros extraídos diretamente do sinal da morfologia da PIC, como a razão P2/P1 e o tempo até o pico (TTP), e realizando a geração de um indicador de complacência e pressão intracraniana a partir destes dados, de modo a auxiliar profissionais de saúde nas tomadas de decisão quanto a eventuais condições patológicas dos pacientes. Para a geração deste indicador, o sistema pode coletar o sinal da morfologia da PIC em tempo real e de maneira não-invasiva, como também avaliar dados coletados previamente.

[0011] Em um primeiro objeto, a presente invenção apresenta um método para a geração de indicador de complacência e pressão intracraniana de um paciente, compreendendo as etapas de: recebimento de dados de razão P2/P1 e dados de tempo até pico (TTP) de um sinal de morfologia da pressão intracraniana de um paciente; processamento (30) dos dados da razão P2/P1 e TTP; e geração de indicador (40) de complacência intracraniana, a partir dos dados de razão P2/P1 e TTP processados.

[0012] Em um segundo objeto, a presente invenção apresenta um método de classificação automática de dados de pressão intracraniana de pacientes compreendendo as etapas de: extração (20) e leitura, por um processador, de dados de razão P2/P1 e tempo até pico TTP de um sinal de morfologia da pressão intracraniana de um paciente; processamento (30) dos dados da razão P2/P1 e TTP pelo processador, em que o processamento (30) é realizado a partir de uma conversão dos dados da razão P2/P1 em um ou mais valores (P) previamente definidos e conversão dos dados de TTP em um ou mais valores (T) previamente definidos; geração de um indicador (40) de complacência intracraniana, a partir de uma combinação dos valores P e T; e classificação do indicador (40) em escala de valores pré-definida.

[0013] Em um terceiro objeto, a presente invenção apresenta um método auxiliador para avaliação da condição patológica de um paciente, dita condição patológica relacionada à pressão intracraniana do paciente, compreendendo as etapas: extração (20), por um processador, de parâmetros de razão P2/P1 e tempo até pico TTP de um sinal da morfologia da pressão intracraniana adquirido (10); processamento (30) dos dados da razão P2/P1 e TTP pelo processador, em que o processamento (30) é realizado a partir de uma conversão dos dados da razão P2/P1 em um ou mais valores (P) previamente definidos e conversão dos dados de TTP em um ou mais valores (T) previamente definidos; e geração de um indicador (40) de complacência intracraniana, a partir de uma combinação dos valores P e T, em que o dito indicador (40) é relacionado a uma escala de valores pré-definida relacionada à condição patológica do paciente.

[0014] Em um quarto objeto, a presente invenção apresenta um sistema para a geração de indicador de complacência e pressão intracraniana de um paciente, onde o sistema compreende um processador que realiza a leitura de dados de razão P2/P1 e tempo até pico TTP de um sinal de morfologia da pressão intracraniana de um paciente, em que o processador: i) processa (30) os dados da razão P2/P1 e TTP, em que o processamento (30) é realizado a partir de uma conversão dos dados da razão P2/P1 em um ou mais valores (P) previamente definidos e conversão dos dados de TTP em um ou mais valores (T) previamente definidos; e ii) gera um indicador (40) de complacência intracraniana, a partir de uma combinação dos valores P e T, em que o dito indicador (40) é relacionado a uma escala de valores pré-definida.

[0015] É, também, um objeto da invenção um programa de computador compreendendo instruções executáveis pelo computador, em que, as instruções, quando executadas pelo computador, reproduzem o método de geração de indicador de complacência e pressão intracraniana de um paciente.

[0016] Estes e outros objetos da invenção serão imediatamente valorizados pelos versados na arte e serão descritos detalhadamente a seguir.

Breve Descrição das Figuras

[0017] Com o intuito de melhor definir e esclarecer o conteúdo do presente pedido de patente, são apresentadas as seguintes figuras:

[0018] A figura 1 mostra uma exemplificação de um diagrama para a implementação do método e geração do indicador (40), conforme proposto na presente invenção.

[0019] A figura 2 mostra uma sequência de exemplos de morfologias da pressão intracraniana, onde a figura 2a mostra um exemplo com o pico P1 sendo maior que P2; a figura 2b mostra um exemplo com o pico P1 substancialmente igual ao pico P2; e a figura 2c mostra um exemplo com o pico P2 sendo maior do que o pico P1.

[0020] A figura 3 mostra a curva ROC obtida a partir de um experimento realizado com dados de pacientes em sessões de monitorização.

[0021] A figura 4 mostra a curva ROC obtida a partir de dados de um modelo teste de validação.

[0022] As figuras 5a e 5b mostram gráficos de curva ROC comparando as performances do ICS, P2/P1 e TTP, isoladamente, onde 5a mostra o cenário para hipertensão intracraniana e 5b mostra o cenário para predição de mortalidade hospitalar.

[0023] As figuras 6a e 6b mostram, respectivamente, o gráfico de dispersão para o cenário de hipertensão intracraniana e o gráfico de dispersão para o cenário de mortalidade hospitalar, comparando as performances do ICS, P2/P1 e TTP.

Descrição Detalhada da Invenção

[0024] As descrições que se seguem são apresentadas a título de exemplo e não limitativas ao escopo da invenção e farão compreender de forma mais clara o objeto do presente pedido de patente.

[0025] A Pressão Intracraniana (PIC) é a relação entre o volume do espaço intracraniano e seus componentes: líquido cefalorraquidiano (CSF), sangue e parênquima cerebral. Em cada ciclo cardíaco, ocorre o fluxo de sangue para o encéfalo originando a onda da PIC. A onda da pressão intracraniana possui uma morfologia tipicamente conhecida, possuindo três componentes distintos relacionados com parâmetros fisiológicos do paciente, sendo os picos P1 , P2 e P3. O primeiro pico P1 é a onda de percussão e reflete a pressão arterial sistólica transmitida a partir do plexo coróide para o ventrículo cerebral. O segundo pico P2 é relacionado à complacência do tecido cerebral, que é variável e apresenta aumento da sua amplitude à medida que a complacência intracraniana diminui; quando ultrapassa o nível da onda P1 , sugere queda importante da complacência intracraniana. E por último, a onda P3 se associa ao fechamento da válvula aórtica. Para fins de exemplificação, as figuras 2a a 2c mostram exemplos da morfologia da PIC.

[0026] A partir disso, a presente invenção traz um método que utiliza alguns parâmetros da morfologia da PIC e gera um indicador que é atribuído à complacência cerebral e/ou pressão intracraniana do paciente, possibilitando auxiliar nas tomadas de decisão quanto às condições patológicas do paciente. Com o referido indicador, é possível classificar a morfologia detectada e relacionar com condições de maior ou menor risco ao paciente, devido as suas condições patológicas.

[0027] Em uma concretização, a presente invenção utiliza os parâmetros da razão entre os picos P2 e P1 , sendo aqui descritos como razão P2/P1 , e o tempo decorrido até o pico da onda no determinado ciclo, aqui referido como TTP (time to peak). Para fins de exemplificação, o TTP é o tempo decorrido para se alcançar o pico (maior valor) do sinal dentro do determinado ciclo, seja este valor o pico P1 , P2 ou P3.

[0028] É um objeto da presente invenção, um método para a geração de indicador de complacência e pressão intracraniana de um paciente. É, também, um objeto da invenção um método para a determinação de um indicador de complacência e pressão intracraniana de um paciente.

[0029] É um outro objeto da presente invenção, um método de classificação automática de dados de pressão intracraniana de pacientes, dito método, em uma concretização, classificando os dados conforme a patologia do paciente.

[0030] É um outro objeto da presente invenção, um método auxiliador para avaliação de condição patológica de um paciente, dita condição patológica relacionada à pressão intracraniana do paciente.

[0031] É um outro objeto da presente invenção, um sistema para a geração de indicador de complacência e pressão intracraniana de um paciente, dito sistema sendo provido com um processador. Em uma concretização, o sistema é comunicante com um dispositivo para medição da pressão intracraniana de forma não invasiva.

[0032] É, também, um objeto da invenção um programa de computador compreendendo instruções executáveis pelo computador, em que, as instruções, quando executadas pelo computador, reproduzem um ou mais métodos descritos anteriormente.

[0033] É, ainda, um objeto da invenção uma unidade de armazenamento legível por computador compreendendo instruções executáveis pelo computador em que, as instruções, quando executadas pelo computador, reproduzem um ou mais métodos descritos anteriormente.

[0034] Adicionalmente, em um outro objeto da invenção, é proposto um sistema que conta com um dispositivo para a medição da pressão intracraniana de forma não-invasiva, onde o sistema é adaptado para implementar quaisquer dos métodos descritos anteriormente.

[0035] É um objetivo da presente invenção, o referido indicador sendo utilizado em triagem hospitalar, onde um profissional de saúde conduz a aquisição do sinal e morfologia da PIC por meio de um dispositivo de medição de forma não-invasiva, onde o referido sinal é lido e processado pelo processador. Com isso, o processador retorna o indicador (40) de acordo com a sua respectiva classificação, auxiliando o profissional durante a triagem.

[0036] Ainda, é um objetivo da presente invenção, o uso do referido indicador (40) de complacência intracraniana para a classificação de dados de pressão intracraniana de um ou mais usuários.

[0037] O método aqui proposto é implementado em um processador capaz de realizar, pelo menos, a leitura dos dados da morfologia da PIC, tais como os picos P1 , P2 (ou diretamente a razão P2/P1 ) e o TTP, além de ser capaz de realizar um processamento matemático a partir dos dados lidos. Em uma concretização, o processador é capaz de adquirir dados da morfologia da PIC medidos por meio de um dispositivo de medição de forma não-invasiva.

[0038] Aquisição (10) do sinal da morfologia da PIC

[0039] Em uma concretização, o sinal da PIC é coletado por meio de um dispositivo de medição não-invasiva da pressão intracraniana. O referido dispositivo pode fornecer diretamente a morfologia do sinal da PIC ou dados crus para posterior tratamento e processamento, que possibilitam a construção da onda pelo processador. [0040] Em outra concretização, o sinal da PIC é coletado de uma base de dados ou de um arquivo que contém a morfologia da PIC a ser classificada ou processada. Este sinal pode ser coletado automaticamente ou manualmente, sendo neste último os dados manualmente inseridos no processador.

[0041 ] Extração ou coleta (20) de dados da razão P2/P1 e TTP

[0042] Ao se obter a morfologia da PIC, são extraídos/coletados os dados da razão P2/P1 e TTP. A referida etapa é realizada no processador/computador, o qual é munido de uma interface para a entrada/captação de dados e uma interface para exibição ou disponibilização de dados (e.g., após algum processamento). Em uma concretização, a interface para entrada de dados é comunicante com uma saída de um dispositivo de aquisição (10) da morfologia da pressão intracraniana. Com isso, os dados da morfologia da PIC são lidos em tempo real ou em batelada.

[0043] Em uma concretização, os valores de P1 e P2 são detectados, calculados ou estimados automaticamente pelo processador ao ler os dados do sinal da PIC. Para esta estimativa ou detecção, o sinal da morfologia da PIC é dividido em ciclos onde são encontrados os valores de pico P1 , P2 e P3. Para a identificação dos referidos valores de pico são utilizadas ferramentas matemáticas e de processamento de sinais. Para fins de exemplificação, sem limitação ao escopo da invenção, é utilizado um modelo baseado na leitura da pressão sanguínea arterial. Ao identificar os valores de pico P1 e P2, o processador calcula o TTP, sendo o tempo decorrido até a ocorrência do maior pico no ciclo analisado, seja ele P1 ou P2. A partir das estimativas dos valores de P1 e P2, o processador calcula a razão P2/P1 .

[0044] Em uma concretização, estes dados são inseridos no processador através da interface de entrada por um operador ou um profissional de saúde, sendo estes capacitados de identificar os picos P1 e P2, além do TTP. O operador ou profissional de saúde identifica os valores de P1 , P2 e TTP visualmente em um monitor ou com o auxílio de um software e ferramentas gráficas. Neste contexto, o processador é capaz tanto de realizar a operação P2/P1 quanto de receber o resultado da referida operação calculado previamente.

[0045] Processamento (30) dos dados da razão P2/P1 e TTP

[0046] Ao receber os dados, o processador realiza uma conversão dos dados da razão P2/P1 em um ou mais valores (P) previamente definidos e dados de TTP em um ou mais valores (T) previamente definidos. A conversão é realizada para que os dados da razão P2/P1 e TTP sejam representados por valores ou saídas previamente configuradas ou definidas. Para fins de exemplificação, a conversão pode ser realizada mediante a aplicação de uma ferramenta matemática, como um filtro, que retorna valores dentro de um setup definido. Ainda, em outro exemplo, a conversão pode ser realizada a partir de uma classificação dos dados extraídos (20).

[0047] Em uma concretização, os dados da razão P2/P1 são classificados em faixas de valores pré-definidas e os dados de TTP são classificados em faixas de valores pré-definidas, sendo as ditas faixas de valores pré-definidas representadas por um ou mais valores P e T, respectivamente. Em uma concretização, os dados da razão P2/P1 e TTP são representados por valores escalares. Com isso, as referidas faixas pré-definidas possuem seus limites estabelecidos com valores representativos na forma escalar. Ainda, as referidas classificações resultam, também, em valores escalares previamente estabelecidos, porém não limitados a estes.

[0048] Em uma concretização, as referidas faixas de valores pré-definidas são armazenadas previamente em uma memória, seja na memória do próprio processador ou em uma memória externa. Com isso, o processador compara os dados da razão P2/P1 e TTP extraídos com as faixas de valores armazenadas na memória e retorna os resultados P e T relativos às respectivas faixas.

[0049] Para fins de exemplificação, a classificação (P) da razão P2/P1 pode ser representada por meio da equação (1 ), a seguir:

[0050] Já a classificação (T) do TTP pode ser representada por meio da equação (2), a seguir:

[0051 ] Geração do indicador (40) de complacência intracraniana

[0052] Com os resultados das classificações, o processador realiza uma operação matemática que combina ambos os resultados, do valor P e do valor T, gerando o indicador (40) (ICx). A referida operação matemática considera a influência que os respectivos valores P e T geram na análise da morfologia da pressão intracraniana, onde esta influência é calculada por ferramentas estatísticas e com base em resultados históricos previamente obtidos em experimentos. Em uma concretização, o indicador (40) (ICx) é gerado por meio da equação (3) a seguir:

[0053] A equação (3) pode ser manipulada de modo a redistribuir os pesos e influências que os valores de P e T causam no índice. Para fins de exemplificação, a equação (3) pode ser formada por nP e mT, sendo n e m pesos independentes para os valores P e T, respectivamente. Um outro peso pode ser adicionado no denominador para balancear a equação.

[0054] Assim, o valor resultante do ICx é, então, classificado em uma escala previamente definida (ICS). A referida escala é condizente com o grau de risco ou grau patológico do paciente. Para fins de exemplificação, a referida escala é dividida em quatro níveis, sendo numerados de 0 a 3, onde cada nível é relativo a um grau de condição patológica do paciente. O valor do ICx é exibido a um profissional de saúde habilitado, que o utiliza juntamente com a escala ICS como auxiliar nas tomadas de decisão.

Exemplo 1 - ICS - Escala de Complacência Intracraniana

[0055] Os exemplos aqui mostrados têm o intuito somente de exemplificar uma das inúmeras maneiras de se realizar a invenção, contudo sem limitar, o escopo da mesma.

[0056] Neste exemplo, foi desenvolvido um método de classificação de dados de pressão intracraniana, em que valores de pico de pressão intracraniana P1 e P2 e dados de tempo até um pico (TTP - time to peak) são extraídos e classificados com base em um indicador de complacência craniana (ICx).

[0057] Os dados de pressão intracraniana P1 e P2 são valores de picos de pressão coletados de uma morfologia de pressão intracraniana medida de um paciente/usuário, conforme ilustrado nas figuras 2a, 2b e 2c. A razão P2/P1 é um indicador usado para a avaliação de patologias do paciente, por exemplo, uma redução do pico P1 sugere uma perda da pressão de perfusão cerebral, enquanto um aumento relativo do pico P2 sugere uma perda da complacência cerebral.

[0058] A figura 1 mostra o fluxograma para classificação de dados de pressão intracraniana, iniciando pela aquisição de sinal (10) da pressão intracraniana de um paciente, em que os valores de pico de pressão intracraniana do paciente/usuário são coletados (20) e lidos por meio de um processador, sendo que os ditos dados relacionam os picos da morfologia P2/P1 e o TTP de um sinal de morfologia da pressão intracraniana do paciente.

[0059] Para este exemplo, foi utilizado um dispositivo para medição não- invasiva da PIC, que é capaz de adquirir (10) o sinal da medição da PIC e representar graficamente a morfologia da pressão intracraniana. O referido dispositivo realiza a leitura da deformação positiva ou negativa da caixa craniana, causada pela variação da PIC, sendo, por exemplo, aquele exemplificado em WO201 3041973 ou em WO2019087148, ambos do mesmo depositante.

[0060] Assim, os dados da razão P2/P1 e TTP coletados e lidos são processados (30) pelo processador e classificados em uma faixa de valores de P2/P1 (P) e em uma faixa de valores do dado de TTP (T). A tabela 1 abaixo mostra a faixa de valores da razão P2/P1 e de TTP e um indicador de 1 a 4 que representa cada faixa de valores de P2/P1 e de TTP.

[0061] Tabela 1 - faixa de valores da razão P2/P1 e de TTP.

[0062] Conforme mostrado na tabela 1 , quando a razão P2/P1 for um valor menor que 0,6, é atribuído o valor 4 da classificação, que sugere que o paciente apresenta alteração na complacência intracraniana; quando a razão P2/P1 der um valor entre 0,6 e 1 , é atribuído o valor 1 da classificação, que sugere que o paciente está em uma condição normal de complacência intracraniana; quando a razão P2/P1 der um valor entre 1 a 1 ,2, é atribuído o valor 2 da classificação, que sugere complacência intracraniana alterada, mas ainda não indica hipertensão intracraniana; quando a razão P2/P1 der um valor entre 1 ,2 a 1 ,4, é atribuído o valor 3 da classificação, que sugere provável hipertensão intracraniana; e quando a razão P2/P1 der um valor maior que 1 ,4, é atribuído o valor 4 da classificação, que sugere hipertensão intracraniana.

[0063] Da mesma forma, conforme mostrado na tabela 1 , quando o valor de TTP for menor que 0,25, é atribuído o valor 1 da classificação; quando o valor de TTP der um valor entre 0,25 e 0,35, é atribuído o valor 2 da classificação; quando o valor de TTP der um valor entre 0,35 e 0,40, é atribuído o valor 3 da classificação; e quando o valor de TTP der um valor maior que 0,40, é atribuído o valor 4 da classificação.

[0064] Desta forma, as classificações de (P) e (T) foram utilizadas para gerar o indicador (40) de complacência da pressão intracraniana (ICx) a partir da seguinte equação:

[0065] Assim, o resultante ICx é classificado em uma escala de valores (ICS), conforme indicado na tabela 2 abaixo:

[0066] Tabela 2 - escala de valores do indicador de complacência da pressão intracraniana (ICS). i i ; i

| | complacência intracraniana

[0067] Conforme a tabela 2, o ICS possui uma escala de valores de 0 a 3, em que, quando o valor do ICS é zero, significa que o paciente está com a “melhor condição” de complacência intracraniana quando o valor do ICS é três, significa que o paciente está com a “pior condição” de complacência intracraniana. No caso da equação (3), o valor resultante do ICS pode ser um número não inteiro, sendo arredondado para enquadrar na escala mostrada na tabela 2. O referido resultado não inteiro pode ser também disponibilizado ao profissional de saúde, para que o mesmo possa discernir sobre o resultado e ter um outro auxiliador na tomada de decisão.

[0068] Testes experimentais I

[0069] A partir do método de classificação com base no indicador de complacência da pressão intracraniana (ICx) desenvolvido neste exemplo, foram realizados testes de validação onde 90 pacientes foram monitorados e os resultados foram validados em uma curva ROC, ilustrada na figura 3. Os resultados obtidos no teste estão ilustrados na tabela 3 abaixo:

[0070] Tabela 3 - Teste com validação da curva ROC para obter valores preditivos positivos e negativos (PPV e NPV).

[0071] Na tabela 3, analisando-se a relação entre o valor do ICS e o NPV, tem-se que quando o valor calculado do ICS é igual a zero, o NPV calculado foi de 99,99%, isto é, em 99,99% dos casos de pacientes com ICS igual a zero apresentaram condição de “não-doença”. Em casos de aplicação para triagem de pacientes em hospitais, tal condição se torna de grande importância, dado que a presente invenção gerou resultados significativos para a indicação de que o paciente não possui uma condição patológica de grande risco, quando esta condição é verdadeira.

[0072] Ainda, foram realizados também testes de validação do método com os dados de pacientes previamente obtidos, onde médicos avaliaram se os pacientes possuíam ou não a condição patológica. Os resultados obtidos estão representados na tabela 4 abaixo e na curva ROC ilustrada na figura 4.

[0073] Tabela 4 - Teste de validação da curva ROC para obter valores preditivos positivos e negativos (PPV e NPV).

[0074] Como pode ser visto, o resultado foi substancialmente similar realizado, no que se refere ao NPV, a partir do modelo de validação, que contava com o equivalente a dados de 91 pacientes.

[0075] Testes experimentais

[0076] Neste outro experimento, a metodologia para avaliação patológica com o índice e escala ICS aqui propostos foi comparada com as técnicas existentes que consideram apenas a razão P2/P1 ou o TTP, isoladamente, para a avaliação patológica. Neste estudo, foram considerados dados de 72 pacientes com trauma cerebral agudo (ABI - Acute Brain Injuries), sendo verificado em dois cenários: i) capacidade de detectar elevações na PIC, tendo como base valores absolutos > 20 mmHg; e ii) correlacionar o ICS com a mortalidade precoce hospitalar no período de 7 dias, uma vez que este período permite correlacionar melhor com as mortes ligadas com a hipertensão intracraniana dentro do coorte ou grupo selecionado. No segundo cenário, foram separados dois contextos, o desfecho favorável (FO), onde o paciente continuou vivo após o período de 7 dias, e o desfecho desfavorável (UO) onde o paciente acabou morrendo.

[0077] Assim, foram obtidos os seguintes dados mostrados na tabela 5 abaixo, que traz os dados de corte, sensibilidade, especificidade, acurácia, PPV e NPV.

[0078] Tabela 5 - Avaliação estatística comparativa entre TTP, P2/P1 e ICS.

[0079] Como pode ser verificado, com o índice e escala ICS foi possível atingir um NPV de 100% quando o índice retomou um valor igual a ‘0’, o que indica que o índice e escala foram precisos em todos os casos em que o paciente teve uma boa condição patológica. Ainda, ao se avaliar o PPV, é possível verificar que quando o índice retornou um valor igual a ‘3’ em 100% dos casos o paciente não teve uma boa condição patológica, neste caso, hipertensão intracraniana ou desfecho desfavorável.

[0080] Conjuntamente com os dados mostrados anteriormente, foram gerados os gráficos de AUROC (Area Under Receiver Operator Curve) comparando as performances do ICS, P2/P1 e TTP. Na figura 5a é mostrada a curva para o cenário da hipertensão intracraniana (PIC > 20mmHg). Como pode ser verificado, o ICS apresentou um desempenho melhor do que os demais classificadores, resultando AUC ROCi_CS = 0,90 versus AUC ROC_p2/_pi = 0,89 e AUC ROC_TTP = 0,61. Na figura 5b é mostrada a curva para o cenário de predição de mortalidade no periodo de 7 dias. Novamente, a curva do ICS apresentou urn desempenho melhor quando comparado com o P2/P1 e o TTP, resultando AUC ROCJCS = 0,75 versus AUC ROC_p2/_pi = 0,75 e AUC ROC_TTP = 0,62.

[0081] Ademais, foram gerados os gráficos das figuras 6a e 6b, que mostram, respectivamente, o gráfico de dispersão para o cenário de hipertensão intracraniana e o gráfico de dispersão para o cenário de mortalidade hospitalar. Na figura 6a, nos casos em que o paciente apresentou uma hipertensão intracraniana (> 20mmHg), o ICS teve um desempenho mais preciso, onde a maior parte dos resultados gerou um índice igual a ‘2’ e nenhum índice igual a ‘0’, enquanto que o P2/P1 e o TTP apresentaram resultados mais espalhados/esparsados, gerando maior imprecisão nas tomadas de decisão. Além disso, nos casos em que o paciente não apresentou uma hipertensão intracraniana (PIC < 20mmHg), o índice não retornou nenhum valor igual a ‘3’, ao passo que a razão P2/P1 e o TTP isoladamente apresentaram valores que podem indicar uma falsa hipertensão. Na figura 6b, novamente, é possível visualizar a maior acurácia do índice e escala ICS quando comparado com a razão P2/P1 e o TTP. Nos casos de desfecho favorável (FO), o ICS não retornou nenhum resultado igual a ‘3’, significando que em todos os casos em que houve o desfecho favorável (FO), o ICS não indicou nenhum resultado como ‘crítico’ ou ‘padrão sugestivo de alteração importante da complacência intracraniana’ . Por outro lado, a razão P2/P1 e o TTP isoladamente demonstraram valores em faixas consideradas como críticas ou com importante alteração. Nos casos de desfechos desfavoráveis (UO), novamente, o ICS não retornou nenhum resultado igual a ‘0’, ao passo que os demais apresentaram valores fora das faixas sugestivas.

[0082] Deste modo, a invenção aqui apresentada permite auxiliar um profissional de saúde com maior acurácia nas suas tomadas de decisão quanto à avaliação das condições patológicas de seus pacientes, sendo uma ferramenta com alto grau de precisão e baixa complexidade, uma vez que utiliza parâmetros que são extraídos diretamente do sinal da morfologia da PIC.

[0083] Neste contexto, desde logo se esclarece que a partir da revelação do presente conceito inventivo, os versados na arte poderão considerar outras formas de concretizar a invenção não idênticas às meramente exemplificadas acima, mas que na hipótese de pretensão de uso comercial tais formas poderão ser consideradas como estando dentro do escopo das reivindicações anexas.

Claims

Reivindicações

1. Método para a geração de indicador de complacência e pressão intracraniana de um paciente caracterizado por compreender: a. recebimento de dados de razão P2/P1 e dados de tempo até pico (TTP) de um sinal de morfologia da pressão intracraniana de um paciente; b. processamento (30) dos dados da razão P2/P1 e TTP; e c. geração de indicador (40) de complacência intracraniana, a partir dos dados de razão P2/P1 e TTP processados.

2. Método para a geração de indicador de complacência e pressão intracraniana, de acordo com a reivindicação 1 , caracterizado por, na etapa de processamento (30), os dados da razão P2/P1 são convertidos em um ou mais valores (P) previamente definidos e os dados de TTP são convertidos em um ou mais valores (T) previamente definidos.

3. Método para a geração de indicador de complacência e pressão intracraniana, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por o dado da razão P2/P1 ser classificado em faixas de valores pré-definidas e o dado de TTP ser classificado em faixas de valores pré-definidas.

4. Método para a geração de indicador de complacência e pressão intracraniana, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por o indicador (40) ser gerado a partir de uma combinação dos valores P e T.

5. Método para a geração de indicador de complacência e pressão intracraniana, de acordo com a reivindicação 1 , caracterizado por o sinal de morfologia da pressão intracraniana ser adquirido (10) por meio de um dispositivo de medição não-invasiva da pressão intracraniana.

6. Método de classificação de dados de pressão intracraniana de pacientes caracterizado por compreender as etapas de: a. extração (20), por um processador, de dados de razão P2/P1 e tempo até pico TTP de um sinal de morfologia da pressão intracraniana de um paciente; b. processamento (30) dos dados da razão P2/P1 e TTP pelo processador, em que o processamento (30) é realizado a partir de uma conversão dos dados da razão P2/P1 em um ou mais valores (P) previamente definidos e conversão dos dados de TTP em um ou mais valores (T) previamente definidos; c. geração de um indicador (40) de complacência intracraniana, a partir de uma combinação dos valores P e T; e d. classificação do indicador (40) em escala de valores pré-definida.

7. Método de classificação de dados de pressão intracraniana de pacientes, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por o dado da razão P2/P1 ser classificado em faixas de valores pré-definidas e o dado de TTP ser classificado em faixas de valores pré-definidas, sendo as ditas faixas de valores pré-definidas representadas por um ou mais valores P e T, respectivamente.

8. Método de classificação de dados de pressão intracraniana de pacientes, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por o indicador (40) de complacência da pressão intracraniana ser gerado a partir de:

em que, o resultante ICx é classificado na escala de valores pré-definida.

9. Método de classificação de dados de pressão intracraniana de pacientes, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por a referida escala de valores pré-definida compreende níveis relativos a um ou mais graus de condição patológica do paciente.

10. Método auxiliador para avaliação de condição patológica de um paciente, dita condição patológica relacionada à pressão intracraniana do paciente, caracterizado por compreender as etapas: a. extração (20), por um processador, de parâmetros de razão P2/P1 e tempo até pico TTP de um sinal da morfologia da pressão intracraniana adquirido (10); b. processamento (30) dos dados da razão P2/P1 e TTP pelo processador, em que o processamento (30) é realizado a partir de uma conversão dos dados da razão P2/P1 em um ou mais valores (P) previamente definidos e conversão dos dados de TTP em um ou mais valores (T) previamente definidos; e c. geração de um indicador (40) de complacência intracraniana, a partir de uma combinação dos valores P e T, em que o dito indicador (40) é relacionado a uma escala de valores pré-definida relacionada à condição patológica do paciente.

1 1 . Método auxiliador para avaliação de condição patológica de um paciente, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por o indicador (40) de complacência da pressão intracraniana ser gerado a partir de:

em que, o resultante ICx é classificado na escala de valores pré-definida.

12. Método auxiliador para avaliação de condição patológica de um paciente, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por o sinal de morfologia da pressão intracraniana de um paciente ser adquirido (10) por meio de um dispositivo de medição da pressão intracraniana de forma não-invasiva.

13. Sistema para a geração de indicador de complacência e pressão intracraniana de um paciente caracterizado por compreender um processador que realiza a leitura de dados de razão P2/P1 e tempo até pico TTP de um sinal de morfologia da pressão intracraniana de um paciente, em que o processador: a. processa (30) os dados da razão P2/P1 e TTP, em que o processamento (30) é realizado a partir de uma conversão dos dados da razão P2/P1 em um ou mais valores (P) previamente definidos e conversão dos dados de TTP em um ou mais valores (T) previamente definidos; e b. gera um indicador (40) de complacência intracraniana, a partir de uma combinação dos valores P e T, em que o dito indicador (40) é relacionado a uma escala de valores pré-definida.

14. Sistema para a geração de indicador de complacência e pressão intracraniana, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por compreender uma interface de conexão com um dispositivo de medição não- invasiva da pressão intracraniana, dito dispositivo adquirindo (10) o sinal de morfologia da pressão intracraniana.

15. Programa de computador compreendendo instruções executáveis pelo computador caracterizado por as instruções, quando executadas pelo computador, reproduzirem o método de geração de indicador de complacência e pressão intracraniana de um paciente da reivindicação 1 .