Construção e viabilidade de dispositivo tecnológico para avaliação da expansibilidade torácica em recém-nascidos e lactentes

Abstract

A avaliação da expansibilidade torácica é tradicionalmente realizada pela observação do movimento de elevação e descenso do tórax durante o ciclo respiratório. Entretanto, essa avaliação na neonatologia e pediatrica, gertalemnte é realizada de maneira predominantemente observacional, estando sujeita à experiência e à subjetividade do avaliador. Com a necessidade de avaliar a expansibilidade torácica de forma mais objetiva, o presente estudo tem como objetivo desenvolver, verificar metrologicamente e avaliar a viabilidade de aplicação de um dispositivo tecnológico para mensuração quantitativa da expansibilidade torácica em recém-nascidos e lactentes prematuros. Trata-se de um estudo experimental e de viabilidade, realizado em três etapas: construção do dispositivo, testes de bancada para avaliação de suas propriedades metrológicas e avaliação da viabilidade na aplicação com recém-nascidos e lactentes prematuros no ambiente ambulatorial. O dispositivo foi composto por microcontrolador ESP32, sensor magnético AS5600, display OLED e transmissão de dados via Bluetooth para aplicativo móvel. Para o estudo de viabilidade, as medidas de expansibilidade torácica foram obtidas em tempo real pelas variações do perímetro torácico durante o ciclo respiratório. Cada participante foi avaliado três vezes consecutivas para análise da estabilidade das medidas. A mediana da expansibilidade torácica observada foi de 0,35 cm (0,16?1,54). A comparação entre as três mensurações não evidenciou diferença estatisticamente significativa (?² = 3,25; p = 0,19), indicando estabilidade das medidas. A análise de confiabilidade demonstrou excelente consistência entre as avaliações (ICC = 0,988; IC95%: 0,95?0,998). O dispositivo apresentou boa aplicabilidade no contexto ambulatorial. O dispositivo fornece medidas objetivas da expansibilidade torácica nessa população, contribuindo para precisão na avaliação respiratória e para o monitoramento clínico.

Abstract: The assessment of thoracic expansion is traditionally performed by observing the elevation and descent of the chest during the respiratory cycle. However, this evaluation is usually conducted in a predominantly observational manner and is therefore subject to the examiner?s experience and subjectivity. Considering the need for a more objective evaluation of thoracic expansion, the present study aimed to develop, perform metrological verification, and evaluate the feasibility of applying a technological device for the quantitative measurement of thoracic expansion in preterm newborns and infants. This is an experimental and feasibility study conducted in three stages: device construction, bench testing to assess its metrological properties, and feasibility evaluation during application in preterm newborns and infants in an outpatient setting. The device consisted of an ESP32 microcontroller, an AS5600 magnetic sensor, an OLED display, and Bluetooth data transmission to a mobile application. For the feasibility study, thoracic expansion measurements were obtained in real time from variations in thoracic perimeter during the respiratory cycle. Each participant was evaluated three consecutive times to analyze measurement stability. The median thoracic expansion observed was 0.35 cm (0.16?1.54). Comparison among the three measurements showed no statistically significant difference (?² = 3.25; p = 0.19), indicating measurement stability. Reliability analysis demonstrated excellent consistency between assessments (ICC = 0.988; 95% CI: 0.95?0.998). The device showed good applicability in the outpatient context. The device has the potential to provide objective measurements of thoracic expansion in this population, contributing to greater precision in respiratory assessment and clinical monitoring.