Este texto é uma sistematização crítica da linha de pesquisa que foi iniciada há dez anos por sugestão do Prof. Dr. Marcelo Britto Passos Amato do Departamento de Pneumologia da Faculdade de Medicina da USP. Estratégias protetivas do pulmão de pacientes submetidos a ventilação artificial requeriam o ajuste da pressão positiva no final da expiração (PEEP) em uma faixa estreita. Estas estratégias deveriam recrutar o maior número possível de alvéolos e, portanto, o ventilador deveria impor uma pressão elevada, mas não deveriam traumatizar os alvéolos por excesso de pressão, causando barotrauma. Requeria-se um equipamento que permitisse detectar a presença de tecido pulmonar colapsado, condição conhecida como atelectasia, e tecido pulmonar sobre-estendido. A Tomografia por Impedância Elétrica (TIE) gera um gráfico da distribuição da impeditividade de um domínio. Era uma técnica promissora na década de noventa, uma vez que o tecido pulmonar colapsado e o tecido pulmonar sobre-estendido possuem impeditividade consideravelmente distinta. Deu-se início a um projeto de pesquisa para tornar a TIE utilizável na beira de leito, o que tornaria viável a monitoração de ventilação e possibilitaria estimar a perfusão no tecido pulmonar. Este projeto caracterizou-se, desde o início, por uma competição de métodos de solução de problemas inversos. Implementaram-se inicialmente algoritmos clássicos de comunidades científicas diversas, como, por exemplo, observadores de estadoe a retroprojeção. A incorporação de idéias efetivas de cada algoritmo clássico permitiu desenvolver algoritmos com características originais. ) Nestes dez anos a tecnologia evoluiu do estágio em que imagens de variações de resistividade eram de baixa resolução e pouco valiosas em aplicações médicas para o estágio em que as imagens de variações de resistividade são úteis em aplicações de pneumologia, mesmo no ambiente de Unidades de Terapia Intensiva. O texto descreve de forma sucinta a trajetória desta linha de pesquisa e serve de roteiro para o detalhamento do desenvolvimento, que pode ser acompanhado através das publicações nos anexos. Este trabalho faz parte dos requisitos do concurso de livre docência na Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, Departamento de Engenharia Mecânica.

The present text describes the research line entitled Algorithms for Electrical Impedance Tomography (EIT) for lung monitoring, which begun ten years ago following a suggestion placed by Prof. Dr. Marcelo Britto Passos Amato from the Pneumology Department of the School of Medicine of The University of São Paulo. Protective maneuvers of the lungs of patients under artificial ventilation required fine adjustments of the Positive End-Expiration Pressure (PEEP). Using protective maneuvers a large number of alveoli should be kept open and the artificial ventilator should work with high pressures, but, on the other hand, it should not cause trauma to the overinflated alveoli, sometimes called barotraumas. An equipment able to detect collapsed lung tissue, a condition called atelectasis, was requested. The Electrical Impedance Tomography generates a graph of impeditivity distribution of a domain. It was a promising technology at the 902019s, since the collapsed lung tissue and the over-inflated lung tissue have considerably distinct impeditivity. An investigation was initiated to make the EIT technology effective as a lung monitoring tool at bedside, estimating ventilation and perfusion in the lungs. The investigation was characterized since the beginning by a competition of methods for solving inverse problems. Classical methods from diverse scientific communities were implemented, like state observers and the back-projection algorithm. Blending effective features ofthe algorithms allowed the development of novel algorithms. During the last ten years the technology evolved from low resolution images with few medical applications to become effective tools in Intensive Care Units. The text describes in broad lines the trajectory of the investigation and the details may be followed through the publications in the appendices. This work is part of the prerequisites for the public contest to become Livre-Docente at the Mechanical engineering Department of the Escola Politécnica of the University of São Paulo.