UNIVERSIDADE REGIONAL DO NOROESTE DO ESTADO DO RIO GRANDE DO SUL
EDUARDO HAUCH PRESTES
MODELAGEM MATEMÁTICA DA DINÂMICA RENAL PÓS-OPERATÓRIA FRENTE AOS DISTINTOS PROTOCOLOS ANTI-INFLAMATÓRIOS EM
CÃES
IJUÍ – RS 2017
2 EDUARDO HAUCH PRESTES
MODELAGEM MATEMÁTICA DA DINÂMICA RENAL PÓS-OPERATÓRIA FRENTE AOS DISTINTOS PROTOCOLOS ANTI-INFLAMATÓRIOS EM
CÃES
Dissertação apresentada ao Programa de Pós-
Graduação em Modelagem Matemática da
Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul – UNIJUÍ, como requisito parcial para a obtenção do título de Mestre em Modelagem Matemática.
Orientador:
Prof. Dr. Daniel Curvello de Mendonça Muller
IJUÍ – RS 2017
4 AGRADECIMENTOS
A Deus, pela oportunidade, saúde, serenidade e força para superar os obstáculos, transformando os mesmos em incentivo para melhorar.
A minha família, meu pilar, minha fortaleza, é com ela e por ela que hoje estou aqui. A meus irmãos, Maria Eduarda Hauch Prestes e Leonardo Hauch Prestes. Aos meus pais, Claudete Maria Hauch Prestes e Julio Daniel de Oliveira Prestes, pelo modelo de força e perseverança e apoio, sempre confortando nos momentos difíceis com palavras sábias.
A esposa, Janaína Moresco, sempre amiga e companheira, compreensiva em todos os momentos desta caminhada. E que me proporcionou meu filho amado Miguel Moresco Prestes, que me deu mais força ainda para superar os obstáculos para proporciona-lo algo melhor.
Ao Professor Dr. Daniel Curvello de Mendonça Müller, pela paciência, confiança e empenho na orientação deste trabalho.
As bolsistas Cláudia e acadêmicos do curso de Medicina Veterinária da Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul (UNIJUÍ), pelo auxílio na realização desta pesquisa.
Aos colegas da turma 2014, em especial as colegas Osmar Bruneslau Scremin e Roberto Saulo Cargnin, pela amizade, companheirismo e ajuda em todos os momentos.
A Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul (UNIJUÍ), pela oportunidade, pela bolsa de estudos que proporcionou que pudesse realizar este curso e pela disponibilidade da infraestrutura para a realização desta pesquisa. .
A todos que de uma forma ou de outra participaram desta caminhada, contribuindo direta ou indiretamente para que este sonho se tornasse realidade, familiares, amigos, colegas...
5 “Ninguém ignora tudo. Ninguém sabe tudo. Todos nós sabemos alguma coisa. Todos nós ignoramos alguma coisa. Por isso aprendemos sempre.”
Paulo Freire
“Gosto de ser gente porque, inacabado, sei que sou um ser condicionado mas, consciente do inacabamento, sei que posso ir mais além dele.”
6 Dedico este título de Mestre aos meus exemplos de vida e superação, meus pais Julio Daniel e Claudete Maria Prestes, a todos os demais familiares, minha esposa pela paciência e entendimento e ao meu filho, amor de minha vida.
Muito obrigado pelo apoio e incentivo em todas as minhas decisões!
8 Sumário Lista de Tabelas ... 10 Lista de Figuras ... 11 Resumo ... 12 Abstract ... 14 1. Introdução ... 15 2. Revisão Bibliográfica ... 16 2.1. Uso de Anti-inflamatórios ... 16
2.2. Ação dos Anti-inflamatórios nos Rins ... 17
2.3. Cicloxigenases (COX) ... 18
2.4. Modelagem Matemática ... 19
3. Material e Métodos ... 21
3.1. Comitê de Ética e Experimentação Animal ... 21
3.1.1. Caracterização do Local ... 21
3.2. Delineamento Experimental ... 22
3.3. Procedimento Pré-Cirúrgico ... 23
3.4. Procedimento Pós-Cirúrgico ... 25
3.5. Coleta dos Dados ... 26
3.6. Correlação ... 27
3.6.1. Correlação de Pearson ... 27
3.7. Lógica Fuzzy ... 28
3.7.1. Sistema de inferência Mamdani ... 32
3.7.2. Defuzificação ... 32
3.8. Análise de Variância (ANOVA) e Teste de Médias ... 34
3.9. Modelo de Teste de Médias Scott-Knott ... 37
9 4.1. Avaliação da Condição Renal de Cadelas Submetidas a Ovariohisterectomia Sob Distintos Protocolos Analgésicos ... 38 4.2. Lógica Fuzzy na predição do diagnóstico do comportamento renal no pós-operatório de Ovariohisterectomia ... 42 5. Conclusão ... 52 6. Referências Bibliográficas ... 54
10 Lista de Tabelas
Tabela 1 - Referência utilizada na análise dos dados obtidos nos exames ... 26 Tabela 2 - Análise de variância dos tratamentos ao longo do tempo para os caracteres sanguíneos e urinários em cadelas submetidas à ovariohisterectomia ... 39 Tabela 3 - Apresentação do comportamento de cada variável para os diferentes grupos ... 40 Tabela 4 - Apresentação das variáveis com grau de significância em relação ao tempo ... 41 Tabela 5 - Quadro da evolução da Creatinina Urinária segndo a Fuzzy para Tramadol ... 48 Tabela 6 - Quadro da evolução da Creatinina Urinária segundo a Fuzzy pra Meloxicam ... 48 Tabela 7 - Quadro da evolução da Creatinina Urinária segundo a Fuzzy para Cetoprofeno ... 49 Tabela 8 - Quadro da evolução da creatinina Urinária através de exames para Tramadol ... 50 Tabela 9 - Quadro da evolução da Creatinina Urinária através de exames para Meloxicam ... 50 Tabela 10 - Quadro da evolução da Creatinina Urinária através de exames para Cetoprofeno ... 51 Tabela 11 - Comparativo da evolução do nível de Creatinina entre exames e a Fuzzy ... 53
11 Lista de Figuras
Figura 1 - Representação da Ação dos AINEs ... 19
Figura 2 - Imagem do prédio de entrada do Hospital veterinário da UNIJUÍ .... 22
Figura 3 - Sequência do procedimento cirúrgico. Em A, observa-se a paciente posicionada em decúbito dorsal, já anestesiada para a cirurgia. Em B, o cirurgião indicando os ovários e iniciando o processo de pinçamento. Em C, a finalização do procedimento com a visualização dos pontos de pele na região retro umbilical mediana ... 25
Figura 4 - Funções de pertinência ... 29
Figura 5 - Em destaque o conectivo da Lógica Fuzzy no toolbox do MatLab .. 30
Figura 6 - Esquema dos passos da modelagem Fuzzy ... 31
Figura 7 - Configuração básica segundo especificações pré-estabelecidas para o uso do Fuzzy Logic Toolbox ... 33
Figura 8 - Tela inicial do software GENES ... 36
Figura 9 - Esquema do SBRF com uma entrada ... 43
Figura 10 - Esquema do SBRF com três entradas ... 44
Figura 11 - Funções de pertinência da GGT para Tramadol (GGTTra) ... 45
Figura 12 - Funções de pertinência da GGT para Meloxicam (GGTMel) ... 45
Figura 13 - Funções de pertinência da GGT para Cetoprofeno (GGTCet) ... 46
Figura 14 - Funções de pertinência da Creatinina Urinária para Tramadol (CrUT) ... 46
Figura 15 - Funções de pertinência da Creatinina Urinária para Meloxicam (CrUM) ... 46
Figura 16 - Funções de pertinência da Creatinina Urinária para Cetoprofeno (CrUC) ... 47
12 Resumo
Os anti-inflamatórios não esteroidais (AINEs) são a classe de medicamentos mais comumente utilizada na rotina clínica e cirúrgica de animais de companhia. Além de reduzirem a inflamação, possuem propriedades analgésicas e antipiréticas. O uso indiscriminado e a exposição acidental aos AINEs associados com a hipotensão gerada pela anestesia geral são situações que podem contribuir para o surgimento de lesões renais agudas e isquêmicas. Desta forma, o presente trabalho objetivou o emprego de modelagem matemática baseada na Lógica Fuzzy para análise do comportamento renal em cadelas submetidas a cirurgias eletivas e tratadas com anti-inflamatórios apresentando diferente seletividade de ação de inibição das Cicloxigenases. O emprego da Lógica Fuzzy surge como alternativa para resolver incertezas que não conseguem ser expressas prelos modelos matemáticos existentes, minimizando possíveis erros ao modelar o comportamento de cada indivíduo envolvido no processo, realizando uma análise mais precisa e fiel a realidade, não descartando as subjetividades de cada animal, sendo para a medicina veterinária uma ferramenta para pesquisadores e especialistas no desenvolvimento de um diagnóstico adequado. O estudo ocorreu no Hospital Veterinário da Unijuí. Para o desenvolvimento desse projeto foram utilizados três grupos (10 animais cada) de cães, fêmeas, hígidas, submetidas à Ovariohisterectomia eletiva e tratadas durante três dias (no dia do procedimento cirúrgico e dois dias pós-cirúrgico) à base de AINEs. Durante o período experimental, foram realizadas análises laboratoriais para a detecção de injúria renal, bem como provas de função renal (ureia, creatinina, gama-glutamil-transpeptidase urinária e urinálise). Posteriormente a coleta dos dados realizou-se a modelagem matemática, partindo dos resultados obtidos para avaliar o dano renal em relação ao medicamento através da Cicloxigenase. Através do uso da análise de variância e do teste de médias constatou-se que para os diferentes protocolos AINES ocorreu pouca variação entre si, apresentando maior variação apenas da variável Ureia Sérica, além de, comprovarmos que as únicas variáveis com significância em relação ao tempo para serem utilizadas em um modelo matemático são a GGT urinária e Creatinina Urinária. Partindo dessas variáveis é possível, através de um Sistema Baseados em Regras Fuzzy (SBRF), simular o comportamento dessas duas variáveis comparando-as entre si, onde conseguimos
13 encontrar valores que quando comparados aos obtidos através nos exames de sangue e urina, mostram-se muito semelhantes, demonstrando assim que pode ser um auxiliar para determinar uma possível lesão renal.
14 Abstract
The non-steroids anti-inflammatory (NSAIDs) are the most commonly used class of drugs for clinical and surgical routine of pets. Aside from reducing the inflammation, they hold analgesic and antipyretic properties. The indiscriminate use of this kind of drugs, and accidental exposure to the NSAIDs, associated to general anesthesia hypotension, may cause acute renal and ischemic lesions. Thus, the present paper proposes the use of mathematical modeling based on the Fuzzy Logic to analyze the renal behavior on female dogs, subjected to elective surgeries and treated with anti-inflammatory that show a different reaction to the inhibition of Cyclooxygenases. The use of the Fuzzy Logic comes as an alternative to solve uncertainties that cannot be expressed by the already existing mathematical models, minimizing possible errors when predicting each individual’s behavior involved in the process, producing a more precise and faithful analysis to reality, but still considering the subjective characteristics of every animal, becoming a tool to veterinary medicine and researchers and other professionals to the development of an adequate diagnosis. The study occurred at the Vet Hospital of Unijuí Univeristy. The development of this project took three groups of healthy female dogs (10 animals each), submitted to elective Ovariohysterectomy surgery and treated for three days (the day of the surgery, and the two following post-ops days) with NSAIDs based drugs. During the trial period various laboratory tests were done in order to detect renal malfunction (urea, creatinine, gamma-glutamyl-transpeptidase and urinalysis). The mathematical modeling took place after the collection of data, using the results to evaluate the renal damage the medication could have caused through Cyclooxygenases. Through the variance of the analysis, little variation of NSAIDs protocols were found, showing high variation only for Serum Urea, also proving that the only significant variables time-related to be used on a mathematical model are the urinary CGT and the Urinary Creatinine. It is possible to use these variables to engage on other variables simulations using the Fuzzy Based Rules System, making comparisons in which the results found when compared to those obtained through blood and urine exams, show similarities and demonstrate an attainable auxiliary on finding a possible renal lesion.
15 1. Introdução
O desenvolvimento de um medicamento ou diagnóstico capaz de minimizar os prejuízos causados pelo uso indiscriminado ou incorreto de fármacos é algo que permeia o universo da medicina, inclusive a medicina veterinária.
Os anti-inflamatórios não esteroidais (AINEs) são a classe de medicamentos mais comumente utilizada na rotina clínica e cirúrgica de animais de companhia. Além de reduzirem a inflamação, possuem propriedades analgésicas e antipiréticas. O uso indiscriminado e a exposição acidental aos AINEs associados com a hipotensão gerada pela anestesia geral são situações que podem contribuir para o surgimento de lesões renais agudas e isquêmicas.
O procedimento de ovariohisterectomia (OVH) em cadelas é uma lesão traumática que vem amplamente sendo realizada, como alternativa para controle da população animal. Assim, o estudo do comportamento renal torna-se necessário para o aperfeiçoamento das técnicas e procedimentos, a fim, de minimizar possíveis danos temporários ou mesmo irreversíveis.
A avaliação das condições renais de cada indivíduo são efetuadas através de exames de sangue e urina, realizados em diferentes momentos. Essas colheitas têm o intuito de avaliar se os anti-inflamatórios não esteroidais, comumente utilizados na rotina veterinária, podem causar algum grau de lesão renal quando associados a procedimentos cirúrgicos, avaliando também se os testes utilizados possuem a capacidade de detectar lesões mais brandas.
A Lógica Fuzzy surge como alternativa para resolver incertezas que não conseguem ser expressas pelos modelos matemáticos existentes, sendo para a medicina veterinária uma ferramenta para auxiliar os pesquisadores e especialistas, na identificação e desenvolvimento de um diagnóstico adequado.
O presente estudo tem por objetivo a modelagem matemática do comportamento renal em busca de um melhor protocolo fármaco capaz de minimizar os danos causados no pós-operatório em cães submetidos a protocolos com AINEs.
16 2. Revisão Bibliográfica
2.1. Uso de Anti-inflamatórios
Segundo Ryan (2006) os anti-inflamatório não esteroidais (AINEs) são empregados preventiva ou terapeuticamente na clínica e cirurgia médica e veterinária devido à suas propriedades anti-inflamatórias, analgésicas e antipiréticas. Grande parte desses medicamentos pode ser adquirida em farmácias sem prescrição médica.
A reação inflamatória é uma resposta como forma de proteção do organismo a um agente ou lesão considerada nociva ao individuo. Os sinais clássicos de um processo inflamatório agudo são: calor, rubor, dor, edema, além de outras manifestações clínicas como mal-estar, inapetência, febre, etc (ANDRADE, 2002).
Para Andrade (2002), o mecanismo de ação dos AINEs consiste basicamente na inibição da cicloxigenase (COX), que acarretará na diminuição de endoperóxidos cíclicos, tais como prostaglandinas, prostaciclinas e tromboxanos, importantes na mediação da dor e inflamação.
Segundo Tasaka (2011) os efeitos colaterais relacionados aos AINEs geralmente estão associados a erros de dosagem, ingestão acidental devido ao descuido no armazenamento, tempo de administração muito prolongado e administração conjunta com outros fármacos ou procedimentos que alterem o equilíbrio hidroeletrolítico ou causem sobrecarga renal ou hepática.
Os AINEs formam um grupo heterogêneo de compostos que consiste de um ou mais anéis aromáticos ligados a um grupamento ácido funcional. Sendo assim são ácidos orgânicos fracos que atuam principalmente em tecidos em processo inflamatório e se ligam à albumina plasmática. Desta forma quando administrados AINEs a animais com hipoalbuminemia apresentam maiores concentrações séricas da forma ativa desses. Após administrados, possuem rápida e completa absorção, seja oral ou injetável. Todos os AINES são convertidos em metabólitos inativos pelo fígado e, em sua maioria, excretados pela urina (TASAKA, 2011).
17 2.2. Ação dos Anti-inflamatórios nos Rins
Dentre as principais funções dos rins estão excretar produtos de resíduos metabólicos bem como regular o volume e composição do fluído extracelular. Outras funções essenciais são a secreção de hormônios e a hidrólise dos pequenos peptídeos. Os hormônios participam das dinâmicas sistêmica e renal, na produção de hemácias e no metabolismo do cálcio, fósforo e ossos. A hidrólise dos pequenos peptídeos conserva os aminoácidos, destoxifica os peptídeos tóxicos e regula os níveis efetivos do plasma de alguns hormônios peptídicos. Por causa dessas múltiplas funções, há muitos sinais clínicos associados à doença renal (REECE, 2006).
Os rins recebem cerca de 25% de todo o débito cardíaco e, desta forma são primordiais no processo de excreção do organismo. Qualquer droga que cair na circulação sanguínea e tiver excreção renal passará pelos rins. Dessa forma, altas concentrações de uma determinada droga na luz dos túbulos renais podem perfeitamente desencadear respostas inflamatórias e comprometer a função de filtração glomerular (MELGAÇO et al., 2010).
O uso indiscriminado ou a exposição desnecessária ou acidental aos fármacos anti-inflamatórios não esteroidais e a exposição de pacientes veterinários a eventos cirúrgicos são situações que podem contribuir para surgimento de lesões renais agudas e isquêmicas. Os AINEs não lesam os rins diretamente. A lesão renal aguda ocorre somente se mediadores de vasoconstrição tiverem sido ativados pela percepção do organismo de depleção de volume. Os AINEs bloqueiam a produção renal de prostaglandinas vasodilatadoras, que mantém o fluxo sanguíneo renal durante a desidratação, resultando em isquemia renal (CHEW et al., 2012)
No início do processo de depleção de volume, a autorregulação renal preserva a função excretora e a excreção contínua de produtos residuais. Ao final, a autorregulação torna-se insuficiente e desenvolve-se azotemia, Segundo Chew et al. (2012) a nefrotoxicidade causada por AINEs inclui necrose tubular aguda, nefrite intersticial aguda, glomerulonefrite membranosa, síndrome nefrótica por doença de lesão mínima, necrose de papila renal, insuficiência renal crônica, retenção de hidrossalina, hipertensão arterial sistêmica, hipercalemia e hipoaldosteronismo hiperrenimênico (MELGAÇO, et al., 2010).
18 Os AINEs são convertidos em metabólitos inativos pelo fígado e são, predominantemente, excretados pela urina (KLIPPEL, 2001). Sua absorção é rápida e completa, depois de administração oral, exceto as preparações entéricas e de liberação lenta (BRENOL et. al., 2000).
Os testes de função renal avaliam a capacidade funcional e medem o fluxo sanguíneo nos mesmos, filtração glomerular e função tubular. Estes testes podem ser feitos tanto no sangue como na urina (RADOSTITS et al., 2002). A urinálise e a determinação das concentrações séricas de creatinina e ureia são métodos convencionais utilizados para a avaliação da função renal (STRASINGER, 2000).
2.3. Cicloxigenases (COX)
Frequentemente utilizadas na medicina veterinária os anti-inflamatórios não esteroidais tem como objetivo minimizar as respostas inflamatórias indesejáveis, bloqueando a enzima cicloxigenase, interrompendo a formação de tromboxanos, prostaciclina e prostaglandina, o que leva ao bloqueio dos efeitos inflamatórios (MOSQUINI, 2011).
O uso de substâncias químicas para minimizar a dor e a inflamação é uma das necessidades mais antigas da humanidade. Desde o isolamento da salicílica e a demonstração dos efeitos antipiréticos em 1829 por Leraux, um longo caminho de pesquisa vem sendo trilhado (MONTEIRO et al., 2008).
O salicilato de sódio foi usado para tratar a febre reumática como agente antipirético e no tratamento de gota em 1875. O enorme sucesso do fármaco levou à produção do ácido acetilsalicílico. Depois de demonstrado seus efeitos anti-inflamatórios, este medicamento foi introduzido na medicina em 1899 por Dresser, como o nome de aspirina, imortalizando o seu nome para sempre na história da medicina (BRENOL et al., 2000). Em 1971, Sir John Vane estudando a atividade anti-inflamatória da aspirina conseguiu demonstrar que esta ação estaria ligada a capacidade desta substância de inibir a produção de prostaglandinas (PGs), através de uma provável competição com o sítio ativo da enzima cicloxigenase (COX). Foi somente, em 1990, que se conseguiu demonstrar que a COX é efetivamente constituída por duas isoformas principais, com características químicas e fisiológicas
19 bem definidas, a COX-1 (constitucional ou fisiológica) e a COX-2 (induzida ou inflamatória) (JÚNIOR et al., 2007) (Figura 1).
Figura 1 - Representação da Ação dos AINEs
Fonte: Modificado de SILVA (2004)
Dividida de duas isoformas, a cicloxigenase-1 (COX-1), é uma enzima constitutiva encontrada na maioria dos tecidos e relacionada com efeitos fisiológicos. A segunda isoforma, a cicloxigenase-2 (COX-2), é uma enzima induzida e sintetizada pelos macrófagos e células inflamatórias, com efeitos inflamatórios importantes (KHAN et al., 2000). Há uma ampla aceitação que o principal mecanismo de ação no nível molecular compreende a inibição da COX, uma enzima da cascata do ácido araquidônico, que gera os mediadores inflamatórios do grupo prostaglandina (JONES e BUDSERG, 1997).
2.4. Modelagem Matemática
A matemática é uma área do conhecimento muito presente no cotidiano do ser humano, sendo utilizada como alicerce para grande parte do desenvolvimento da sociedade. Este trabalho aborda a modelagem matemática através do uso da Lógica Fuzzy para analisar as condições renais de cadelas submetidas à OVH.
20 Há uma gama de protocolos de AINEs que possuem ação sobre a COX-1 e COX-2. A modelagem das diferentes variáveis envolvidas no experimento pode ajudar na escolha de forma antecipada e/ou no desenvolvimento de um AINEs que cause o menor dano possível no indivíduo, propiciando um diagnóstico e tratamento mais adequado.
A utilização da Lógica Fuzzy como método de resolução de problemas aumentou muito nos últimos anos nas mais distintas áreas. Essa lógica de pensamento nos permite trabalhar com termos imprecisos e subjetivos, ampliando a capacidade do ser humano de resolver problemas mais complexos.
A teoria dos subconjuntos Fuzzy nasceu da constatação de que quando a complexidade de um sistema aumenta, nossa habilidade para concluir fatos e tomar decisões que sejam ao mesmo tempo precisos e significativos, tende a diminuir até um limite a partir do qual a precisão e relevância passam a ser características quase excludentes (ZADEH, 1973).
Essas imprecisões decorrem muitas vezes do fato de se trabalhar com um problema real, onde as análises e observações são realizadas por seres humanos, estando assim, sujeita a erros e imprecisões. Nesse pressuposto, o objetivo de utilizar à lógica Fuzzy é analisar a situação renal e minimizar os possíveis erros ao modelar o comportamento de cada indivíduo envolvido no processo, correlacionando-as, a fim de buscar uma análise mais precisa e fiel à realidade, não descartando as subjetividades dos indivíduos submetidos ao procedimento de OVH, podendo assim, avaliar e escolher o protocolo AINEs menos agressivo ao indivíduo. Segundo De Campos e Saito (2004), o controle Fuzzy tenta “imitar” o operador humano baseando-se em uma representação descritiva e experimental do processo.
Sistemas baseados em Regras Fuzzy (SBRF) buscam representar matematicamente uma situação a fim de obter respostas a qualquer problema. É por sua vez, aquele que se utiliza da Lógica Fuzzy para produzir respostas (saídas) para cada problema (entrada) (ZORZELLA, 2015).
Além da utilização da Lógica Fuzzy como método para modelar dados, podemos considerar a correlação como uma alternativa para verificação se há ou não linearidade entre as variáveis. Consideram-se duas variáveis correlacionadas, quando as mudanças em uma variável estão associadas com as mudanças na outra, havendo uma alteração mútua (HAIR JUNIOR et al., 2005).
21 3. Material e Métodos
3.1. Comitê de Ética e Experimentação Animal
Este estudo foi aprovado pelo do Comitê de Ética e Experimentação Animal da UNIJUÍ, seguindo os princípios éticos do Colégio Brasileiro de Experimentação Animal (COBEA).
Deve-se ressaltar que os animais utilizados na pesquisa possuíam autorização prévia de seus proprietários para participação no estudo e para a realização do procedimento cirúrgico.
Este procedimento está calcado na manutenção pós-operatória da dor. É assegurado pela Lei nº 5.517 de 23 de outubro de 1968, artigo 5º; Lei nº 6.638 de 08 de maio de 1979; à resolução nº 592 de 26 de junho de 1992 e Projeto de Lei nº 9.605/1998 e nº 1. 691/2003.
3.1.1. Caracterização do Local
O presente estudo abordou cirurgias realizadas no Laboratório de Técnica Cirúrgica do Hospital Veterinário (Figura 2) da Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul (UNIJUÍ), localizado na Rua do Comércio, 3000, Bairro Universitário - Ijuí/RS, com finalidade de comprovar o comportamento renal de pacientes caninos submetidos ao procedimento de Ovariohisterectomia eletiva onde foram aplicados analgésicos de forma preemptiva.
22 Figura 2 - Imagem do prédio de entrada do Hospital veterinário da UNIJUÍ
Fonte: Daniel Curvello de Mendonça Müller.
O bloco cirúrgico conta com dois vestiários (um feminino e outro masculino), sala de preparação dos pacientes e preparação anestésica e sala de recuperação anestésica. O bloco possui um local para paramentação cirúrgica, mesas reguláveis com calha e haste para soro, aparelhos de anestesia inalatória e monitoração anestésica, aspirador cirúrgico, foco cirúrgico e instrumental básico e especial. Contém também, um canil pós-operatório e uma sala de unidade de terapia intensiva (UTI) para animais que requerem isolamento e estejam em estado grave.
3.2. Delineamento Experimental
Para a realização do experimento foram utilizados 30 procedimentos cirúrgicos em cães, fêmeas, de peso, porte e raças variadas, submetidas ao procedimento cirúrgico de ovariohisterectomia (OVH). Para tanto, foram necessárias a realização de colheitas de sangue e urina em quatro momentos: pré-cirúrgico (um dia antes da cirurgia), 24, 48 e 72 horas após a cirurgia. Todos os animais que participaram do projeto possuíam autorização prévia com assinatura de um termo de
23 responsabilidade pelos seus cuidadores, permitindo o procedimento cirúrgico e demais colheitas necessárias para a execução do trabalho.
Os animais foram divididos em grupos de 10 animais em cada, sendo grupo do 1 (G1) aqueles que receberam terapia anti-inflamatória à base de Meloxicam, por via subcutânea (SC), uma vez ao dia (SID) durante três dias. O grupo 2 (G2) recebeu Cetoprofeno pela mesma via, intervalo e período, e o grupo 3 (G3) que recebeu Cloridrato de Tramadol, por via subcutânea, três vezes ao dia (TID) durante três dias.
3.3. Procedimento Pré-Cirúrgico
No dia anterior ao procedimento, os animais foram recepcionados e foram submetidos a uma avaliação clínica, com o intuito de avaliar as condições físicas do animal, verificando assim as boas condições para a realização de uma OVH. Com o consentimento do proprietário, os animais foram submetidos à colheita de sangue e urina para a realização dos exames pré-operatórios, necessários não somente para as avaliações do experimento, mas também para verificar com mais exatidão as condições físicas dos animais e garantir um procedimento cirúrgico seguro.
A colheita de sangue realizou-se através da veia jugular, mediante tricotomia do local e procedimentos de antissepsia (álcool 70%), o volume de sangue coletado foi de dois mL para a realização de hemograma e três mL para os exames bioquímicos, totalizando cinco mL nos exames pré-operatórios. Já nos exames pós-operatórios necessitou-se somente de três mL tendo em vista que não ocorreu a realização de hemograma. A colheita de urina sucedeu-se através de micção natural ou cistocentese em um volume de 10 mL.
Exames pré-operatórios que foram realizados: Hemograma;
Dosagens Bioquímicas séricas: Ureia;
Creatinina;
Alanino aminotransferase (ALT); Fosfatase alcalina (FA).
24 Bioquímica Urinária:
Gama glutil transferase (GGT) Urinária; Proteínas urinárias;
Ureia Urinária; Creatinina Urinária.
Os cães submetidos ao procedimento cirúrgico ficaram internados durante 72 horas. Para a realização da cirurgia os animais foram alojados em gaiolas individuais, possuindo água e ração à vontade até 12 horas antes do processo, o jejum alimentar e hídrico antes da OVH decorreu com intuito de evitar complicações decorrentes de possíveis episódios de vômitos durante os procedimentos anestésicos.
Nos momentos que antecederam a cirurgia, os animais foram submetidos a um protocolo anestésico composto por medicação pré-anestésica (MPA) com Acepromazina (0,5 mg/kg-1), Morfina (0,05 mg/kg-1) induzida como propofol e manutenção com Isofluorano; epidural com Lidocaína (1 ml/4kg-1) e Morfina (0,1 mL/kg-1), além de antibioticoterapia profilática com Cefazolina (30 mg/kg-1).
A tricotomia necessária para os procedimentos cirúrgico e anestésico realizou-se na região abdominal bem como na região sacral destinada à realização do bloqueio epidural. Este procedimento ocorreu após a administração da MPA com o intuito de facilitar a manipulação dos animais e também gerar menos estresse ao cão.
Para a esterilização das fêmeas, fez-se necessário uma incisão no abdômen, mais precisamente na linha Alba, ressaltando que todos os procedimentos cirúrgicos foram realizados pelo mesmo cirurgião, anestesista.
Na figura 3 apresentamos algumas imagens do processo pré e trans-operatório, aos quais as cadelas foram submetidas.
25 Figura 3 - Sequência do procedimento cirúrgico. Em A, observa-se a paciente posicionada em decúbito dorsal, já anestesiada para a cirurgia. Em B, o cirurgião indicando os ovários e iniciando o processo de pinçamento. Em C, a finalização do procedimento com a visualização dos pontos de pele na região retro umbilical mediana
Fonte: Daniel Curvello de Mendonça Müller
3.4. Procedimento Pós-Cirúrgico
No período pós-operatório, os animais foram extubados e direcionados para a sala de recuperação, onde permaneceram vigiados pela equipe responsável. Os mesmos foram mantidos internados por três dias desde sua chegada, onde após o pós-operatório foram mantidas as aplicações das terapias anti-inflamatórias.
Os pertencentes ao grupo 1 (G1) receberam terapia anti-inflamatória à base de Meloxicam (0,1 mg/kg), por via subcutânea (SC), uma vez ao dia (SID) durante três dias, assim como o grupo que recebeu Cetoprofeno (1,1 mg/kg), grupo 2 (G2), e
26 grupo 3 (G3) receberam Cloridrato de Tramadol (2 mg/kg), por via subcutânea, três vezes ao dia (TID) durante três dias.
3.5. Coleta dos Dados
As coletas das amostras de sangue e urina necessárias para as análises laboratoriais, as quais foram utilizadas para a retirada das informações, foram realizadas em quatro momentos. A primeira coleta realizou-se no dia 0 (recepção dos animais) e as outras três coletas de material realizaram-se durante o pós-operatório, sendo que a primeira após 24 horas do procedimento cirúrgico e as demais após 48 h e 72 h. Todas as amostras foram submetidas aos testes de: Ureia sérica; Creatinina sérica; Proteína urinária; GGT urinária; Ureia urinária; Creatinina urinária. As análises laboratoriais realizaram-se no Laboratório de Patologia Clínica do Hospital Veterinário Universitário da Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul – UNIJUÍ.
A observação dos dados ocorreu utilizando-se uma tabela de referência, Tabela 1, com o intuito de se verificar a ocorrência de alguma possível injúria renal causada pela aplicação dos AINEs.
Tabela 1 - Referência utilizada na análise dos dados obtidos nos exames
Exame Referência CREATININA (mg/dL) 0,6 – 1,6 GGT (U/L) 1,0 - 10 PT (g/dL) 5,4 – 7,7 URÉIA (mg/dL) 12 - 25 Fonte: PARDINI, H. (2006-2007)
27 3.6. Correlação
O uso da correlação na análise de dados nos permite identificar uma melhor variável ou a escolha de um método mais adequado para a resolução de um problema e, consequentemente a construção de um modelo matemático, permitindo confirmar, de forma mais fidedigna dados reais.
Entende-se, estatisticamente, como correlação entre duas variáveis o fato de que as mudanças ocorridas em uma das variáveis estão associadas a mudanças na outra, ou seja, quando uma se altera ocasiona alterações na outra.
3.6.1. Correlação de Pearson
O coeficiente de correlação de Pearson indica o grau de relação linear entre duas variáveis quantitativas, com valores variando entre -1 ou 1. Quanto mais próximo o valor estiver de 0 (zero) menor será a correlação entre as variáveis, entretanto, quanto mais próximo o valor estiver de -1 e 1 maior será a relação linear entre as variáveis, sendo o segundo o inverso do primeiro. A correlação é dita negativa dada a proximidade do valor de -1, consequentemente, positiva dada a proximidade do valor 1.
Representado pela letra r, o coeficiente de correlação de Pearson apresenta a seguinte fórmula de cálculo:
x
²
x
²
n
y
²
y
²
n
y
x
xy
n
r
onde: :n representa o número de observações avaliadas; :
x denota a soma de todos os valores de x; :²
x indica que cada valor de x deve ser elevado ao quadrado e, então, somado;
x 2 :indica que os valores de x devem ser somados e o total, então, elevado ao quadrado;28 :
xy indica que cada valor de x deve ser multiplicado pelo valor correspondente de y e, então, somados;:
r representa o coeficiente de correlação linear para uma amostra.
3.7. Lógica Fuzzy
A Lógica Fuzzy surge como alternativa para a resolução de incertezas que não se consegue resolver apenas com números. Possuindo crescentemente destaque, com aplicações práticas cada vez mais bem sucedidas, também tem-se explorado bastante o potencial dessa teoria na modelagem de fenômenos biológicos (BARROS & BASSANEZI, 2010).
A Lógica Fuzzy é um sistema lógico, baseados em uma extensão de vários valores. O conceito básico da Lógica Fuzzy é a linguagem variável, cujos valores são palavras, ou seja, proporciona realizar um cálculo com palavras, contrariando a lógica de que podemos apenas calcular com números. É muito semelhante à maneira de raciocínio humano onde se baseia principalmente “em aproximações e cercado de incertezas e suposições.” Por estas questões, o conceito Fuzzy pode ser entendido como uma situação onde não se pode responder simplesmente “sim” ou “não”. Mesmo quando se conhece as informações necessárias sobre a situação surgem opções mais apropriadas como o “talvez”, “quando”, “se” (AGUADO & CANTANHEDE, 2010).
Em 1965 o professor L. A. Zadeh, da Universidade de Berkeley, EUA, considerou que a rigidez da teoria usual de conjuntos era incompatível com a implementação satisfatória de sistemas especializados, pois estes, sendo softwares interativos, capazes de tomar algumas decisões, alicerçados nos conjuntos usuais com tomadas de decisões binárias, ou seja, “verdadeiro” e o “falso”, não contemplavam todo o espectro de escolha desenvolvido pela mente humana no cotidiano (BARROS & BASSANEZI, 2010).
A Lógica Fuzzy baseada na teoria de conjuntos Fuzzy, permite trabalhar com problemas cujas variáveis são imprecisas, confusas, subjetivas, possibilitando transformar informações linguísticas em forma numérica (MARÇAL & SUSIN, 2005).
29 Segundo Zadeh (1965) a definição de lógica Fuzzy está associada ao conjunto Fuzzy, onde um subconjunto A de um conjunto U é considerado subconjunto Fuzzy de U se for descrito como um conjunto de pares ordenados segundo o que segue:
Ou,
(x, (x));A
Ax
U
A(
x
)
0
,
1
Sendo que:
A(x
)
é uma função de pertinência que determina com que graux
está em A;
A(
x
)
1
, sex
pertence totalmente ao conjunto A;
0
A(
x
)
1
, sex
pertence parcialmente ao conjunto A;
A(
x
)
0
, sex
não pertence ao conjunto A.Todos os números dentro de um erro percentual terão um fator de pertinência 1, tendo todos os demais um fator de pertinência 0 (figura 4a). Para o caso preciso, o fator de pertinência é 1 somente no número exato, sendo 0 para todos os demais (figura 4b).
Figura 4 - Funções de pertinência
Fonte: Próprio autor
Outro conceito essencial é o reconhecimento desta caracterização de variáveis da existência do que consiste uma base de regras entre as mesmas. Isto
30 se estabelece a partir do conhecimento do especialista na forma de proposições do tipo “se” e “então” (CECCONELLO et al., 2010).
Figura 5 - Em destaque o conectivo da Lógica Fuzzy no toolbox do MatLab
Fonte: Próprio autor
A figura 5 mostra o editor de base de regras que serão utilizadas pelo programador. Neste momento é criada a base de regras que serão utilizadas nas verificações das variáveis de entrada e onde será definido o tipo de preposição utilizada para análise da variável de saída.
Mamdani (1975), propôs que as regras de produção possuiriam relações difusas tanto em seus antecedentes como em seus consequentes, onde cada entrada Fuzzy corresponde a uma saída Fuzzy, como mostra a Figura 6.
31 Figura 6 - Esquema dos passos da modelagem Fuzzy
Fonte: Retirado de SCREMIN, 2016.
Os módulos que seguem indicam a metodologia para a construção desta função:
Módulo de fuzzificação: é o processo pelo qual os valores de entrada do sistema são convertidos em conjuntos Fuzzy. Neste módulo é de extrema relevância a participação do especialista do processo a ser analisado, pois a cada variável de entrada devem ser atribuído termos linguísticos que representam os estados desta variável e, a cada termo linguístico, deve ser associado um conjunto Fuzzy por uma função de pertinência;
Módulo de base de regras: é nesse módulo que se “guardam” as variáveis e suas classificações linguísticas associando entradas/saídas. Sistemas Fuzzy, podem produzir estimativas de um sistema não linear complexo livre de modelos matemáticos (SHAW & SIMÕES, 1999). É na base de regras que as informações do fenômeno estudado são utilizadas, sendo que para cada termo linguístico atribuído à variável de entrada é definida uma regra.
Módulo de inferência: é onde se definem quais são os conectivos lógicos usados para estabelecer a relação Fuzzy que modela a base de regras. É deste módulo que depende o sucesso do sistema Fuzzy. Ele é quem tem a responsabilidade de fornecer a saída (controle) Fuzzy a ser adotado pelo controlador a partir de cada entrada Fuzzy;
Módulo de defuzzificação: neste módulo, o valor da variável linguística de saída, inferida pelas regras Fuzzy, é transformada em valor real, cujo objetivo é
32 obter um único número real que melhor represente os valores Fuzzy inferidos da variável de saída, ou seja, a inferência Fuzzy é um método que interpreta os valores do vetor de entrada, baseado em um conjunto de regras, atribuindo valores de saída.
3.7.1. Sistema de inferência Mamdani
O método de inferência Fuzzy é o mecanismo que avalia matematicamente as informações subjetivas definidas na base de regras (ROVEDA et. al., 2011).
O modelo Mamdani consiste em modelos linguísticos nos quais a saída é formada pela superposição dos consequentes das regras individuais (VIANNA, 2009). A implementação de cada regra é feita mediante a definição de operadores para o processamento do antecedente da regra e da função de implicação que irá definir o seu consequente (ANDRADE & JACQUES, 2008).
Para Roveda et. al. (2011) o método de Mamdani agrega regras utilizando o operador or, ou seja, operador máximo, e em cada uma das regras é utilizado o operador and, operador mínimo, destacado na Figura 5.
O Método de inferência Fuzzy de Mamdani é o mais utilizado devido a sua simplicidade sendo muito condizente com a intuição humana, além de ser um dos primeiros sistemas de controle construídos usando a teoria dos conjuntos Fuzzy.
3.7.2. Defuzificação
A defuzzificação é um procedimento que possibilita a interpretação das possibilidades de saída de um modelo linguístico Fuzzy de forma quantitativa, através de um valor numérico, descrevendo o significado dessas possibilidades (VIANNA, 2009).
Entre os métodos de defuzzificação mais conhecidos, estacam-se: Centro de gravidade, centro dos máximos, médias dos máximos. Nas simulações realizadas nesse trabalho foi utilizado o método Centro de gravidade que calcula o output determinando o centro da área sob as funções de pertinência combinadas.
33 Se considerar um valor x como discreto, a defuzzificação do conjunto A é dado por:
x
x
x
z
A x A x
Se x é contínuo, então:
dx
x
xdx
x
z
A A
Figura 7 - Configuração básica segundo especificações pré-estabelecidas para o uso do Fuzzy Logic Toolbox
Fonte: Próprio autor
(3)
34 3.8. Análise de Variância (ANOVA) e Teste de Médias
A verificação das diferenças entre as fontes de variação tem por base a probabilidade de erro de 5%, a partir das diferenças estabelecidas, à realização do modelo que testa a diferença entre média de um fator qualitativo por meio do teste de Scott-Knott. O procedimento de Scott-Knott utiliza a razão de verossimilhança para atestar a significância de que os n tratamentos podem ser divididos em dois grupos que maximizem a soma de quadrados entre grupos (RAMALHO et al., 2000).
A análise de variância testa a igualdade de médias populacionais através da análise das variâncias amostrais. Com isso, verifica-se se as populações possuem uma mesma média. Com a suposição de que todas as populações têm a mesma variância ², estima-se o valor comum de ² usando duas abordagens diferentes (variância devida ao tratamento e variação devido ao erro). A estatística de F indica o tamanho da diferença entre as amostras é encontrada pela razão dessas estimativas, de modo que uma estatística de teste F significativamente grande é evidência contra médias populacionais iguais.
A soma de quadrados (SQ) é obtida elevando ao quadrado as estimativas dos parâmetros de cada parcela, ou pelas seguintes equações (STORCK et al., 2006):
Sendo Y= valor observado referente à variável Y na unidade experimental que recebeu o tratamento i (i= 1, 2,..., i) na repetição j ( j = 1, 2,..., j ); mˆ = média; SQtotal= Soma dos quadrados total; SQ = soma dos quadrados do erro; E SQBl
=Soma do quadrado dos blocos; SQ , A SQ = Soma do quadrado dos fatores; D SQAD = Soma do Quadrado entre os fatores; K= valor amostral; = significância; GLBl= Grau de liberdade dos blocos; QMBl= quadrado médio dos blocos; QM , A QM = D
Quadrado médio dos fatores; QMAD = Quadrado médio entre os fatores; QM = E quadrado médio do erro; GL , A GL = grau de liberdade dos fatores; D GLAD = grau de liberdade entre os fatores; GL = grau de liberdade do erro. E
IJK Y Y m C ˆ ... ².../ C Y SQtotal ijk ijk2
C Y JK SQA (1/ )i i2 C Y IK SQD (1/ )j j2 (5) (6) (7) (8)
35 D A ij ij AD K Y C SQ SQ SQ (1/ ) 2 C Y IJ SQBl (1/ )k k2 AD D A Bl total E SQ SQ SQ SQ SQ SQ
E os quadrados médios (QM) são dados por:
Bl Bl Bl SQ GL QM / A A A SQ GL QM / D D D SQ GL QM / AD AD AD SQ GL QM / E E E SQ GL QM /
Sendo C um fator de correção, e A e D fatores qualitativos de efeito fixo. ; 1 1 ) ( i ai2 I A ; 1 1 ) ( j a2j J D 2 ) 1 )( 1 ( 1 ) ( ij adij J I AD
O coeficiente de variação é dado por:
m QMR CV% 100 , onde: m é a média e QMR é o quadrado médio do erro.
Considerando o efeito da interação ( AD), sob H0 :(AD)0 (interação entre fatores A e D não difere de zero) e sendo H1:(AD)0 (a interação difere de zero), a estatística FC QMAD /QME, sob H , tem distribuição de F (GLAD; GLE). 0 Assim, se FC F(GLAD;GLE), rejeita-se H e se conclui que existe interação em 0 nível de erro de conclusão entre os fatores A e D e a interação estimada não pode ser atribuída ao acaso. Se FC F(GLAD;GLE), então, não é rejeitada H e se 0 conclui que a interação observada não é significativa e pode ser atribuída ao acaso. A interação é significativa quando se rejeita H em nível 0 de erro.
Contudo, deve-se estudar o comportamento dos níveis de um fator dentro de cada nível do outro fator. Este estudo é feito por métodos de comparação de médias ou através de análises de regressão.
(9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) (17) (18)
36 Quando a interação não é significativa, isto é, quando não se rejeita
0 ) ( :
0 AD
H , testa-se as hipóteses sobre os efeitos principais dos fatores A e D. Sendo o fator A e/ou D quantitativo com mais de dois níveis, é realizada a análise de regressão e a conclusão é obtida pela equação estimada, indicando, se possível, os pontos de máxima eficiência.
Na análise dos resultados das coletas de sangue e urina de cadelas submetidas à ovariohistectomia, para avaliar a condição renal das mesmas fez-se uso da ANOVA, com o auxílio do programa GENES. O programa GENES, foi desenvolvido pela Universidade Federal de Viçosa- MG, visa atender uma demanda crescente de usuários nas diversas instituições de pesquisa, que manipulam um grande volume de dados, os quais requerem um processamento adequado, para que parâmetros estatísticos e biológicos sejam convenientemente estimados. O software é distribuído gratuitamente para a comunidade científica, estando disponível no site www.ufv.br/dbg/genes/genes.htm.
Fonte: Próprio autor
37 3.9. Modelo de Teste de Médias Scott-Knott
O teste de agrupamento de médias, segundo proposta de Scott-Knott, tem por finalidade dividir o grupo original de médias em subgrupos, em que as médias não diferem estatisticamente entre si (CRUZ, 2006).
Este teste é um método de comparação múltipla, baseado em análise de agrupamento univariada, onde são separadas as médias de tratamentos em grupos homogêneos, pela minimização da variação dentro e da maximização entre os grupos (SANTOS, 2000).
O teste de grupamento de Scott & Knott se obtém através da equação:
2 0 0 ˆ ) 2 ( 2
B onde: B é o valor máximo da soma de quadrados entre grupos, considerando 0 todas as partições possíveis dos g tratamentos em dois grupos. Há 2g1 1 partições possíveis das g médias dos tratamentos em dois grupos. Porém, ressalva-se que é possível obter B a partir da análise de g-1 partições formadas pela ordenação das g 0 médias, das quais se estabelecem os grupos.
2 0
ˆ
é a variância obtida por meio da equação:
2 2 1 ˆ(
)
1 2 0 i y v gY
Y
vs
g i Considerando: iY é a média do tratamento i (i= 1, 2, ..., g);
Y é a média geral dos tratamentos a serem separados; g o número de médias a serem separadas;
v o número de graus de liberdade do resíduo; e
r QMR
sy2 , sendo QMR o quadrado médio do resíduo e r o número de observações que originaram as médias que serão agrupadas.
Contudo, as regras de decisões para estabelecer os grupos são dadas por: (19)
38
Se x(2,vo), todas as médias serão consideradas homogêneas, não havendo mais partições dentro do grupo considerado.
Se x(2,vo), os dois grupos diferem significativamente. Estes dois grupos devem ser testados, separadamente, para novas possíveis divisões. O teste deve continuar até que sejam encontrados grupos com apenas uma média e, ou, grupos de médias homogêneas.
O valor de qui-quadrado referencial é estabelecido em função do nível de significância preestabelecido e do número de graus de liberdade (número fracionário em virtude do número irracional ), que é dado por:
2
g
vo
. 4. Resultados e DiscussãoO objetivo deste capítulo é a apresentação dos resultados obtidos nos experimentos realizados sob delineamento e execução experimental. Buscando uma abordagem clara e objetiva sobre o estudo realizado, facilitando o entendimento do objetivo geral da dissertação.
4.1. Avaliação da Condição Renal de Cadelas Submetidas a Ovariohisterectomia Sob Distintos Protocolos Analgésicos
A partir dos dados obtidos nos exames de sangue e urina realizados nas cadelas submetidas à ovariohisterectomia separadas em três grupos, em cada um dos grupos foi aplicado um protocolo analgésico. Os protocolos AINEs utilizados foram Cetoprofeno e Meloxican e o opióide Cloridrato de Tramadol. Analisando as variáveis dos exames para os diferentes medicamentos em relação ao tempo, obtiveram-se a análise de variância e, a partir deles, evidenciou-se que houve alteração em todas as variáveis estudadas quanto aos tipos de tratamentos utilizados. Porém, apenas ocorreu alteração significativa ao longo do tempo na
39 concentração de aplicação dos medicamentos para as variáveis Creatinina Urinária e GGT Urinária. Tal afirmação pode ser melhor compreendida através da Tabela 2.
Tabela 2 - Análise de variância dos tratamentos ao longo do tempo para os caracteres sanguíneos e urinários em cadelas submetidas à ovariohisterectomia
* Significativo em 5% de probabilidade de erro, ns – Não significativo em 5% de probabilidade de erro, CrS = Creatinina Sérica, US= Uréia Sérica, CrU= Creatinina Urinária, UrU= Uréia Urinária, GGT= GGT Urinária, Pru= Proteínas Urinárias.
Segundo Snedecor e Cochran (1980), a distribuição do coeficiente de variação possibilita estabelecer faixas de valores que orientem os pesquisadores sobre a validade de seus experimentos. Embora o coeficiente de variação (Tabela 2) deste experimento tenha apresentado índice elevado do ponto de vista estatístico – significando baixa qualidade experimental, tratando-se da subjetividade do metabolismo de cada um dos animais - este índice passa a ser considerado aceitável. Para Gomes (1991) este coeficiente deve ser determinado individualmente para cada trabalho, considerando suas particularidades.
A verificação das diferenças entre as fontes de variação tem por base a probabilidade de erro de 5%, a partir das diferenças estabelecidas, à realização do modelo que testa a diferença entre média de um fator qualitativo por meio do teste de Scott-Knott. Ao realizar o teste de médias de Scott-Knott de acordo com a Tabela 3, a fim de comparar a variação de cada uma das variáveis em relação aos AINEs
Fonte de
Variação GL
Quadrado Médio - Parâmetros dos Exames de Sangue e Urinário
CrS US CrU UrU GGT PrU
(mg/dL) (mg/dL) (mg/dL) (mg/dL) (U/L) (g/dL) Nº Cadelas 9 0,076 79,54 3207 1218401 310,92 49,54 Tratamento 2 1,209* 5372,8* 61774,17* 14285065 * 15812,65* 93,18* Tempo (horas) 3 0,032 ns 130,52 ns 16183,34* 3936296 ns 2511,88* 1533,23 ns Tratamento x Tempo 6 0,335* 328,63* 13415,37* 6310071* 4521,78* 67,79 ns Erro 99 0,102 102,54 4673,69 2053356 472,54 51,84 CV (%) 27,9 29,68 30,1 35,35 36,69 37,21 Média 1,14 34,11 227,12 4053 59,29 19,34
40 utilizados, constata-se que mesmo para medicamentos diferentes as variáveis não apresentaram grande variação entre os mesmos, demonstrando uma homogeneidade entre os tratamentos. Nesse pressuposto, é possível afirmar que não há uma grande diferenciação na ação dos medicamentos, ambos demonstrando comportamentos renais muito semelhante.
Tabela 3 - Apresentação do comportamento de cada variável para os diferentes grupos
Médias seguidas pela mesma letra na coluna constituem grupo estatisticamente homogêneo pelo teste de médias por Scott-Knott a 5% de probabilidade de erro.
CrS = Creatinina Sérica US= Uréia Sérica CrU= Creatinina Urinária UrU= Uréia Urinária GGT= GGT Urinária Pru= Proteínas Urinárias
Apenas na variável Ureia Sérica (US) observa-se resultados heterogêneos quando comparamos os tratamentos, o que pode ser um diferencial na escolha de um medicamento menos agressivo. Segundo Lopes et al (2007) deve-se ter clareza que os níveis de ureia podem variar não apenas devido ao protocolo com AINEs, podendo variar devido a fatores extra-renais como ingestão proteica.
Considerando a análise de variância, constatamos que apenas as variáveis CrU e GGT apresentam significância em 5% de probabilidade de erro em relação ao tempo. Na Tabela 4, representamos a variação de cada uma das variáveis conforme as coletas amostrais (0h; 24h; 48h; 72h) durante o tempo de internação, conforme o protocolo AINEs aplicado.
Tratamento CrS US CrU UrU GGT PrU
Cloridrato Tramadol 1.03 b 22.4 c 246.18 a 3540 b 72 a 17.38 b
Meloxicam 0,2% 1.06 b 34.37 b 253.25 a 4709.5 a 69.37 a 26.28 a
41 Tabela 4 - Apresentação das variáveis com grau de significância em relação ao
tempo
Tratamento Tempo CrU GGT
Cloridrato Tramadol 0 297 a 109 a 24 295 a 76 b 48 183 b 43 c 72 209 b 58 c Meloxicam 0,2% 0 266 a 55 b 24 255 a 67 b 48 278 a 59 b 72 212 a 94 a Cetoprofeno 1% 0 184 a 30 a 24 183 a 32 a 48 131 a 36 a 72 188 a 45 a
Média seguidas pela mesma letra na coluna e dentro de cada tratamento constituem grupo estatisticamente homogêneo pelo teste de médias por Scott-Knott a 5% de probabilidade de erro. CrU = Creatinina Urinária GGT= GGT Urinária
Na Tabela 4, observa-se que as duas variáveis que apresentaram variação significativa em relação ao tempo apresentaram pelo teste de médias de Scott-Knott para os diferentes tratamentos uma variação para a Creatinina Urinária (CrU) com valores que ficaram compreendidos entre 131 e 297 mg/dL, enquanto que a GGT Urinária (GGT) ficou compreendida entre 32 e 109 U/L. Ambas se constituindo fora dos níveis de referência considerados ideais para caninos que é, respectivamente, 0,6 a 1,6 mg/dL e 1 a 10 U/L.
Por meio da análise de médias verifica-se que ambos protocolos AINEs apresentaram resultados homogêneos para a variável Creatinina Urinária, permanecendo estável ao passar do tempo e da repetição da aplicação dos medicamentos. Constituindo pouca diferença entre os tratamentos na causa de danos nocivos ao organismo do animal. Para a variável GGT Urinária, observa-se uma homogeneidade entre o grupo tratado com Meloxicam 0,2% e Cetoprofeno 1%, havendo uma estabilidade entre as médias. Porém, no grupo tratado com Cloridrato de Tramadol houve uma variação de concentração do medicamento no organismo ao passar do tempo, demonstrando uma heterogeneidade nesse grupo.
Um dos grandes desafios presentes na medicina veterinária é encontrar um tratamento que ocasione o menor dano renal possível após um procedimento cirúrgico. Os AINEs aplicados nos diferentes grupos da pesquisa são comunmente
42 utilizados na medicina veterinária, principalmente devido a suas propriedades anti-inflamatórias e por serem considerados baixos causadores de lesões renais.
A análise de médias mostra uma baixa diferenciação entre os medicamentos representando homogeneidade nos dados. Constatamos isso quando analisamos as médias encontradas através do método de Scott-Knott, representadas na Tabela 3. Estes dados apresentam uma significância das variáveis em relação ao tempo e com isso, concluímos que apenas essas variáveis se alteram em relação ao tempo. As outras variáveis se alteram, entretanto, não seguem variação em relação ao tempo de forma significativa.
4.2. Lógica Fuzzy na predição do diagnóstico do comportamento renal no pós-operatório de Ovariohisterectomia
A mensuração de uma possível lesão renal em animais é realizada pela análise de amostras laboratoriais, onde o médico veterinário analisa algumas variáveis para diagnosticar um possível dano, que pode ser temporário ou até mesmo permanente dependendo das condições que o animal se encontra.
Os rins possuem uma função muito importante nos seres vivos, são eles os responsáveis por retirar as impurezas presentes no organismo, sendo assim essencial o estudo e a construção de ferramentas capazes de auxiliar no diagnóstico antecipado de uma possível lesão. Por se tratar de seres vivos, o diagnóstico torna-se impreciso torna-sem um estudo mais aprofundado do caso. Essa imprecisão ocorre principalmente pelas diferenças metabólicas de cada individuo, podendo um medicamento ser absorvido mais rápido e de melhor forma quando comparado com outro animal submetido aos mesmos protocolos. Essa dificuldade também surge na análise e construção de modelos, a heterogeneidade nos dados de cada ser vivo ocasiona a necessidade de um estudo muito aprofundado dos dados obtidos para se diminuir essas diferenças e se chegar a algo conclusivo.
Neste trabalho, utilizou-se a teoria dos conjuntos Fuzzy, sendo esse um sistema baseado em regras Fuzzy (SBRF) para analisar e desenvolver um modelo que possa auxiliar o médico veterinário a diagnosticar a presença de uma lesão
43 renal no pós-operatório, proporcionando a escolha de uma medicação menos nociva ao individuo.
Para isso, após análise estatística consideraram-se inicialmente apenas três variáveis presentes nos exames utilizados na pesquisa, como variável de entrada: Tempo decorrido da aplicação do medicamento (TD) e como variáveis linguísticas que influenciam nas variáveis de saída: Creatinina Urinária (CrU) e GGT Urinária (GGT). Obteve-se um sistema baseado em regras Fuzzy, conforme a Figura 9.
Figura 9 - Esquema do SBRF com uma entrada
Fonte: Próprio Autor
Neste primeiro SBRF a função de pertinência utilizada em todas as variáveis foi a triangular. Adotou-se também a base de regras Fuzzy assumindo como domínio das variáveis de entrada o intervalo [0, 72], considerando este intervalo obtido na coleta de dados da pesquisa. Para Creatinina Urinária (CrU) atribuiu-se, <0.6; [0.6;1.6]; >1.6 pelos termos linguísticos {baixo; ideal; elevado}; GGT Urinária representando as faixas >1; [1; 10]; >10, representa em termos linguísticos por {baixo; ideal; elevado}.
O modelo foi desenvolvido via SBRF (Sistema Baseado em Regras Fuzzy) devido sua simplicidade e eficiência, além da semelhança com a intuição humana utilizando o Método de Mamdani, na etapa de inferência, e o Método de Defuzzificação, Centro de Gravidade, para obter o valor de cada variável no decorrer do tempo. Esse modelo apresentou resultados inconclusivos, apresentando dados dispersos e nem de longe fidelidade aos dados do experimento.
Os dados destoantes nos levam a crer que elencar apenas alguns parâmetros que representam o comportamento renal tentando aferi-los através do tempo (T) se torna insuficiente para se obter resultados fidedignos.
44 Tomar decisões, quando se tratam de dados imprecisos se torna ainda mais difícil. Neste primeiro momento, a utilização de apenas a variável tempo como entrada se mostrou insatisfatório ao que se propunha. Para Barros & Bassanezi (2010), somente se terá certeza do conteúdo de cada fonte, a posteriori. Afirmam ainda, que o processo de inferência é um esforço racional para prever o desconhecido.
Buscando resolver a problemática, optou-se por reelaborar o Sistema de Inferência Fuzzy (FIS) contemplando três variáveis de entrada e três variáveis de saída. Acrescentando ao sistema os seguintes comportamentos: GGT Urinária para Tramadol (GGTTra), GGT Urinária para Meloxicam (GGTMel) e GGT Urinária para Cetoprofeno (GGTCet) como variáveis linguísticas de entrada, e Creatinina Urinária para Tramadol (CrUT), Creatinina Urinária para Meloxicam (CrUM) e Creatinina Urinária para Cetoprofeno (CrUC) como variáveis de saída, obtendo o sistema baseado em regras fuzzy, conforme a Figura 10.
Figura 10 - Esquema do SBRF com três entradas
Fonte: Próprio autor
Fez-se necessário modificar a base de regras Fuzzy com estes três parâmetros mencionados anteriormente, alterando os intervalos para cada pertinência das variáveis.
A base de regras Fuzzy passou a assumir como domínio das variáveis de entrada o intervalo [0, 400], considerando este o intervalo presente nos dados coletados para as três variáveis de entrada.
Adotou-se também novas faixas de pertinência: GGT para Tramadol (GGTTra) representando as faixas [33.27, 74.83], [24.84, 158.83], [31.09, 130.39],
45 [45.88, 93.97], GGT para Meloxicam (GGTMel) representando as faixas [40, 75], [52, 88], [39, 109], [39, 98], GGT para Cetoprofeno (GGTCet) representando as faixas [7, 19], [14, 42], [18, 48], [25, 52], que em termos linguísticos todos foram classificados como {0, 1, 2, 3}, apenas para termos de diferenciação.
As Figuras 11, 12, 13, 14, 15 e 16 representam as funções de pertinência adotadas dos diversos conjuntos Fuzzy associados às variáveis linguísticas, GGT para Tramadol (GGTTra), GGT para Meloxicam (GGTMel), GGT para Cetoprofeno (GGTCet), Creatinina Urinária para Tramadol (CrUT), Creatinina Urinária para Meloxicam (CrUM) e Creatinina Urinária para Cetoprofeno (CrUC), respectivamente.
Figura 11 - Funções de pertinência da GGT para Tramadol (GGTTra)
Fonte: Próprio autor. 0 - recepção 1 - 24 h pós-operatório; 2 – 48 h operatório e 3 – 72 h pós-operatório.
Figura 12 - Funções de pertinência da GGT para Meloxicam (GGTMel)
Fonte: Próprio autor. 0 - recepção 1 - 24 h pós-operatório; 2 – 48 h operatório e 3 – 72 h pós-operatório.
46 Figura 13 - Funções de pertinência da GGT para Cetoprofeno (GGTCet)
Fonte: Próprio autor. 0 - recepção 1 - 24 h pós-operatório; 2 – 48 h operatório e 3 – 72 h pós-operatório.
Figura 14 - Funções de pertinência da Creatinina Urinária para Tramadol (CrUT)
Fonte: Próprio autor. 0 - recepção 1 - 24 h pós-operatório; 2 – 48 h operatório e 3 – 72 h pós-operatório.
Figura 15 - Funções de pertinência da Creatinina Urinária para Meloxicam (CrUM)
Fonte: Próprio autor. 0 - recepção 1 - 24 h pós-operatório; 2 – 48 h operatório e 3 – 72 h pós-operatório.
