Análisis de la fotopletismografía para determinación de variaciones en el tono vascular y la presión arterial: Estudio basado en redes neuronales / Photoplethys mography waveform analysis for classification of vascular tone and arterial blood pressure: Study based on neural networks

Antecedentes y objetivo: El propósito del presente estudio fue evaluar si una red neuronal superficial (RN-S) puede detectar y clasificar los cambios en la presión arterial (PA), dependientes del tono vascular mediante un análisis del contorno de la onda de fotopletismografía (FPG). Material y métodos: Las señales de FPG y PA invasivas fueron simultáneamente registradas en 26 pacientes programados para cirugía general. Se estudió la aparición de episodios de hipertensión (presión arterial sistólica (PAS) > 140 mmHg), normotensión e hipotensión (PAS < 90 mmHg). El tono vascular fue clasificado según la FPG en dos formas: 1) Mediante inspección visual de los cambios en la amplitud de la onda de FPG y en la posición de la incisura dícrota; donde las clases I-II representan vasoconstricción (incisura dícrota ubicada a > 50% de la amplitud de FPG en ondas de pequeña amplitud), tono vascular normal de clase III (incisura dícrota ubicada entre 20-50% de la amplitud de FPG en ondas normales) y vasodilatación de clases IV-V-VI (incisura dícrota a < 20% de la amplitud FPG en ondas grandes). 2) Mediante un análisis automatizado basado en RN-S que combina siete parámetros derivados de la onda de FPG. Resultados: La evaluación visual fue precisa en la detección de hipotensión (sensibilidad 91%, especificidad 86% y precisión 88%) e hipertensión (sensibilidad 93%, especificidad 88% y precisión 90%). La normotensión se presentó como clase visual III (III-III) (mediana y 1°- 3° cuartiles), hipotensión como clase V (IV-VI) e hipertensión como clase II (I-III); todos con significancia estadística (p < 0,0001). La RN-S funcionó bien en la clasificación de las condiciones de PA. El porcentaje de datos con clasificación correcta por la RN-S fue del 83% para normotensión, 94% para hipotensión y 90% para hipertensión. Conclusiones: Los cambios en la PA inducidos por alteraciones en el tono vascular fueron clasificados correctamente de forma automática con una RN-S con base en...(AU)

Background: To test whether a Shallow Neural Network (S-NN) can detect and classify vascular tone dependent changes in arterial blood pressure (ABP) by advanced photopletysmographic (PPG) waveform analysis. Methods: PPG and invasive ABP signals were recorded in 26 patients undergoing scheduled general surgery. We studied the occurrence of episodes of hypertension (systolic arterial pressure (SAP) > 140 mmHg), normotension and hypotension (SAP < 90 mmHg). Vascular tone according to PPG was classified in two ways: 1) By visual inspection of changes in PPG waveform amplitude and dichrotic notch position; where Classes I-II represent vasoconstriction (notch placed > 50% of PPG amplitude in small amplitude waves), Class III normal vascular tone (notch placed between 20-50% of PPG amplitude in normal waves) and Classes IV-V-VI vasodilation (notch < 20% of PPG amplitude in large waves). 2) By an automated analysis, using S-NN trained and validated system that combines seven PPG derived parameters. Results: The visual assessment was precise in detecting hypotension (sensitivity 91%, specificity 86% and accuracy 88%) and hypertension (sensitivity 93%, specificity 88% and accuracy 90%). Normotension presented as a visual Class III (III-III) (median and 1st-3rd quartiles), hypotension as a Class V (IV-VI) and hypertension as a Class II (I-III); all p < 0.0001. The automated S-NN performed well in classifying ABP conditions. The percentage of data with correct classification by S-ANN was 83% for normotension, 94% for hypotension, and 90% for hypertension. Conclusions: Changes in ABP were correctly classified automatically by S-NN analysis of the PPG waveform contour.(AU)

Photoplethysmography waveform analysis for classification of vascular tone and arterial blood pressure: Study based on neural networks.

BACKGROUND: To test whether a Shallow Neural Network (S-NN) can detect and classify vascular tone dependent changes in arterial blood pressure (ABP) by advanced photopletysmographic (PPG) waveform analysis. METHODS: PPG and invasive ABP signals were recorded in 26 patients undergoing scheduled general surgery. We studied the occurrence of episodes of hypertension (systolic arterial pressure (SAP) >140 mmHg), normotension and hypotension (SAP < 90 mmHg). Vascular tone according to PPG was classified in two ways: 1) By visual inspection of changes in PPG waveform amplitude and dichrotic notch position; where Classes I-II represent vasoconstriction (notch placed >50% of PPG amplitude in small amplitude waves), Class III normal vascular tone (notch placed between 20-50% of PPG amplitude in normal waves) and Classes IV-V-VI vasodilation (notch <20% of PPG amplitude in large waves). 2) By an automated analysis, using S-NN trained and validated system that combines seven PPG derived parameters. RESULTS: The visual assessment was precise in detecting hypotension (sensitivity 91%, specificity 86% and accuracy 88%) and hypertension (sensitivity 93%, specificity 88% and accuracy 90%). Normotension presented as a visual Class III (III-III) (median and 1st-3rd quartiles), hypotension as a Class V (IV-VI) and hypertension as a Class II (I-III); all p < .0001. The automated S-NN performed well in classifying ABP conditions. The percentage of data with correct classification by S-ANN was 83% for normotension, 94% for hypotension, and 90% for hypertension. CONCLUSIONS: Changes in ABP were correctly classified automatically by S-NN analysis of the PPG waveform contour.

Efecto del 4-Clorofenol sobre el músculo liso vascular de aorta abdominal de ratas Wistar / Effect of 4-Chlorophenol on the vascular smooth muscle of the abdominal aorta of Wistar rats

Introducción: Uno de los derivados de los clorofenoles más utilizado en Estomatología, lo constituye el p-clorofenol (4-clorofenol), empleado como agente antibacteriano en la desinfección del conducto radicular durante el tratamiento pulporradicular. Son escasos los reportes científicos sobre sus efectos en la musculatura lisa vascular arterial y la regulación del flujo sanguíneo local. Objetivo: Determinar el efecto del 4-clorofenol sobre el músculo liso vascular de aorta abdominal de ratas Wistar. Material y Métodos: Se realizó una investigación experimental preclínica, utilizando 30 anillos de aorta abdominal (porción superior) obtenidos de ratas Wistar adultas. Las preparaciones de unos 5 mm se colocaron en baño de órganos, registrándose la tensión desarrollada por el músculo liso vascular tras la adición de 4-clorofenol en diferentes concentraciones y durante diferentes intervalos de tiempo. Resultados: El 4-clorofenol, tras la preactivación del musculo liso vascular de anillos de aorta abdominal, indujo relajación del vaso, la que se incrementó durante todo el tiempo de estudio y al aumento de la concentración del medicamento. Existieron diferencias significativas entre los valores de tensión promedios registrados en los diferentes intervalos de tiempo con los de la tensión base inicial. Conclusiones: El p-clorofenol indujo in vitro, relajación del músculo liso vascular de aorta abdominal de ratas Wistar(AU)

Introduction: In Dentistry, p-chlorophenol (4-chlorophenol) is one of the most widely used derivatives of chlorophenols. It is used as an antibacterial agent in root canal disinfection during pulp-radicular treatment. There are few scientific reports on its effects on vascular smooth musculature and the regulation of local blood flow. Objective: To determine the effect of 4-chlorophenol on vascular smooth muscle of abdominal aorta from Wistar rats. Material and Methods: A preclinical experimental research was carried out using 30 abdominal aortic rings (upper portion) obtained from adult Wistar rats. The preparations of about 5 mm were placed in an organ bath, recording the tension developed by the vascular smooth muscle after the addition of 4-chlorophenol at different concentrations and during different time intervals. Results: The results demonstrate that 4-Chlorophenol induced vasorelaxation after the preactivation of the vascular smooth muscle of the abdominal aortic rings, which increased during the entire study time and with increased drug concentration. There were significant differences among average tension values registered at different intervals of time in relation to the initial base tension. Conclusions: It is concluded that in vitro, p-chlorophenol induced relaxation of abdominal aorta vascular smooth muscle in Wistar rats(AU)