Plethysmography Body (i): standardization and quality criteria | Anales de Pediatría

Measurement of static lung volumes. Body plethysmography introduction

In 1956, Dubois et al. a pletismografia do corpo inteiro é descrita com base na lei de Boyle, segundo a qual o volume (V) de um gás a uma temperatura constante varia em proporção inversa à pressão (P) a que é submetido, com P×V permanecendo constante.1,2

embora a espirometry3 seja o método mais utilizado para avaliar a função pulmonar na prática clínica, por vezes é necessário medir o volume do ar que os pulmões não podem deslocar (volumes estáticos pulmonares). Assim, a pletismografia continua a ser uma técnica essencial na avaliação da função pulmonar. Mede vários volumes de gás, como o volume intratorácico de gás (TGV) ou a capacidade residual funcional (FRC), o volume residual (RV) e a capacidade pulmonar total (TLC).4,5 a adição de dois ou mais volumes pulmonares constitui uma capacidade pulmonar (Quadro 1). Esta técnica também mede a resistência total das vias aéreas( RawTOT), a resistência específica das vias aéreas (saraw), a condutância das vias aéreas (Gaw) e a condutância específica das vias aéreas (sGaw).

Tabela 1.volumes e capacidades pulmonares.
Capacities
Inspiratory capacity IC Maximum volume of air inspired after the end of expiration
Expiratory vital capacity EVC Maximum volume of air expired after a full inspiration
Inspiratory vital capacity IVC Maximum volume of air inspired after a full expiration
Functional residual capacity FRC Amount of air remaining in the lungs after expiration at tidal volume/flow
Intrathoracic gas volume TGV Plethysmography measurement equivalent to the FRC
Total lung capacity TLC Total volume of air in the lungs after a full inspiration
Volumes
Tidal volume/flow VT Volume of air inspired or expired during relaxed breathing
Expiratory reserve volume ERV Maximum volume of air that can be forcibly expirado após expiração normal
volume Residual RV Volume de ar que permanece nos pulmões após uma expiração completa
Inspiratório de reserva de volume IRV volume Máximo de ar que pode ser inalada forçadamente depois de uma inspiração normal

ao contrário de outras técnicas, como o azoto de lavagem ou de diluição de hélio que subestimam a FRC, porque eles não medem mal ventilados ou ventilação spaces( bullae), plethysmography measures the full volume of intrathoracic gas.

Existem três tipos de pletismógrafos, e o mais comumente usado é o pletismógrafo de volume constante.4 Equipamento

deve incluir:

  • câmara hermética (2 modelos: crianças mais velhas / adultos; lactentes).

  • Pneumotacógrafo. Deve respeitar as normas aplicáveis aos dispositivos espirométricos (ATS/ERS 20056): capazes de medir volumes de 0,5–8,00 L com uma precisão de ±3%, calibrados com uma seringa de 3,00 L, fluxos entre 0 e 14L/s e durações de registo de, pelo menos, 30.válvula de obturação e transdutor de pressão para medir as variações de pressão na boca. O transdutor de pressão deve ter uma sensibilidade superior a 50cm de H2O e uma resposta de frequência plana superior a 8Hz. Isto depende da frequência de respiração durante a manobra TGV, que não deve ser superior a 1,5 Hz.transdutor de pressão no interior da câmara do pletismógrafo (pletismógrafos de pressão variável de volume constante). Mede a pressão dentro da Câmara. Em alguns sistemas, outro pneumotacógrafo é colocado na parede do pletismógrafo para medir mudanças de volume dentro da Câmara (pletismógrafos de volume variável de pressão constante). Deve ter uma precisão de ±0,2 cm H2O.

  • Computador, impressora e Estação meteorológica (dependendo do equipamento).

  • bocas com filtros descartáveis em linha 99% eficazes na filtragem de vírus, bactérias e micobactérias; espaço morto inferior a 100 ml e uma resistência inferior a 1, 5 cm H2O a um fluxo de 6L/S.os metros de calibração devem ser calibrados de acordo com o protocolo estabelecido pelo fabricante e de acordo com as normas de espirometria ATS/ERS 2005.3 Os Pletismógrafos geralmente têm sistemas de calibração automáticos (selagem de câmara e alinhamento de transdutores).é importante registar a idade (anos), o peso (kg), a etnia e a altura (cm) do doente. Se o doente tiver dificuldade em levantar-se (malformações do tórax ou neuromuscular), pode utilizar-se a amplitude do braço em vez da altura. O doente recebe informação detalhada sobre o teste (Tabelas 2 e 3). Fecha-se a porta da Câmara, deixando passar 1min antes de se iniciar a estabilização da temperatura. O paciente é instruído a respirar através do bocal, suportando suas bochechas em ambas as mãos, em pequenos volumes e a uma taxa de 20-60 respirações por minuto (0.5–1Hz). Deve ser registado um conjunto de cerca de 10 respirações de maré, procurando alcançar um nível estável de FRC (variações

    100 ml).

    Tabela 2.recomendações para o técnico que realiza o teste.

    um. Utilize sempre um novo bocal com uma descartável, filtro de linha para cada paciente

    b. O bocal deve ser realizada com os dentes e selado com os lábios, sem obstruir-lo com a língua

    c. Explicar como colocar as mãos sobre as bochechas, para evitar vazamentos durante a manobra. Explique como usar o grampo do nariz

    D. Instrua o paciente sobre como posicioná-lo na caixa, sentado com um peito e pescoço rectos e com ambos os pés descansando no chão. Verificar se o paciente está respirando de uma maneira descontraída no volume corrente

    e. Demonstrar o IVC manobra, que deve começar com IC manobras seguintes oclusão

    Tabela 3.preparação do equipamento antes do ensaio.

    reúne todos os componentes (tubos, sensores, conectores, etc.) seguindo as instruções do fabricante

    Limpar os sensores de fluxo de acordo com a especificação, removendo potencialmente obstruindo partículas

    Ligar o equipamento antes do tempo para deixá-lo aquecer (cerca de 30 min antes do teste)

    Verifique se o sistema não dispõe de vazamentos e hermeticamente fechados de vedação da porta

    Verifique se o obturador responde a ativação com o mínimo de resistência

    Se o pletismógrafo de não ter um termômetro, medir a temperatura ambiente antes de calibração e antes de cada teste

    Configurar para a média umidade, altitude ou a pressão barométrica e a temperatura do local onde o teste é realizado

    neste ponto, o obturador é fechado no final de uma expiração (duração da oclusão, 2–3s) e o paciente continua a respirar durante a realização de sua ou suas bochechas, para evitar vazamentos. Quando o obturador for reaberto, o paciente tem de tomar dois ou três marés respirações seguidas pela baixa capacidade vital manobra, que começa com uma inspiração máxima para obter a capacidade inspiratória (CI), seguida de uma expiração máxima (para medir a capacidade vital lenta) e, em seguida, uma inspiração máxima (Fig. 1). Se a manobra falhar, o técnico deve explicar e demonstrar o procedimento de teste ao paciente mais uma vez.outro procedimento padronizado, embora usado com menor frequência devido à sua dificuldade técnica, consiste em fazer com que o paciente expire para volume residual após oclusão, seguido por uma inspiração máxima para TLC e, em seguida, por uma manobra de espirometria lenta.deve ser obtido um conjunto de três a cinco manobras TGV-VC tecnicamente satisfatórias. As curvas devem ser quase rectas e sobreponíveis entre si e estar dentro das gamas de calibração de pressão dos transdutores (±10cm H2O ou 1,3 kPa).critérios de aceitabilidade as manobras de pletismografia individuais (TGV-VC) são aceitáveis se:

    • a respiração Das Marés mostrar uma FRC estável (pelo menos 4 respirações das marés que concordam em 100 ml). Isto é corroborado pelos gráficos (figos. 1 e 2).

      determinação do volume pulmonar por pletismografia. Representação gráfica dos resultados (Plethysmography Jaeger, Care Fusion).
      Figura 1.

      determinação do volume pulmonar por pletismografia. Representação gráfica dos resultados (Plethysmography Jaeger, Care Fusion).

      (0, 24 MB).

      Pulmão volumes e capacidades.
      Figura 2. volumes e capacidades pulmonares .
      (0, 1 MB).

    • a diferença de volume (ΔV) entre o nível de FRC e o nível de oclusão é inferior a 200 ml.a frequência de respiração durante o fecho do obturador varia entre 30 e 60 respirações por minuto.

    • o rastreio do pletismógrafo mostra manobras de 3-5 TGV.

    • loops TGV têm padrões consistentes, estão livres de artefatos, e mostram histerese mínima entre inspiração e expiração.

    • as duas extremidades da curva podem ser observadas.

    • o declive da linha de medida deve ser paralelo ao lacete TGV.

    • VC medida é aceitável em relação ao mais alto IC ou reserva expiratória volume de valores, deve atingir um patamar de, pelo menos, 1 segundo de duração com alterações no volume expiratório de menos de 25 ml, e deve ser maior ou igual do que a maior CVF valor obtido anteriormente realizada espirometria forçada.critérios de repetibilidade na pletismografia, estes critérios só devem ser aplicados para decidir quando é necessário realizar mais de três manobras aceitáveis (devem ser realizadas, no mínimo, três manobras aceitáveis e, no máximo, oito manobras). Os critérios não devem ser utilizados para excluir os resultados de relatórios ou indivíduos de um estudo.

      O ATS / ERS 20056 exige :a) que as três manobras de Frcleth aceitáveis cheguem a acordo em 5% e b) que a diferença entre os dois maiores valores das medições repetidas de VC seja inferior a 150mL.controlo de qualidade a câmara e as calibrações de volume devem ser efectuadas exactamente de acordo com as instruções do fabricante. O teste de um controle biológico (não fumador saudável) deve ser realizado pelo menos uma vez por mês e sempre que se suspeite de um erro, medindo o TGV, RV e TLC. Valores que diferem em mais de 10% para a FRC e TLC ou mais de 20% para a RV em comparação com medições anteriores sobre o mesmo assunto sugerem erros.a principal indicação é o diagnóstico e a caracterização de padrões respiratórios restritivos (avaliação da gravidade da doença, evolução da doença e resposta ao tratamento).

      também pode ser usado para avaliar a gravidade da restrição em doenças com um padrão ventilatório misto, e para a detecção precoce de compartimentos de gás presos não ventilados e limitações de fluxo de ar. Permite a medição de compartimentos de ar não ventilados (subtraindo o FRC medido por pletismografia do FRC medido por diluição do hélio) e a avaliação dos riscos para cirurgia (por exemplo, para pneumonectomia). Pode ser realizado com sucesso a partir dos 6 anos de idade.em primeiro lugar, deve avaliar-se a aceitabilidade e repetibilidade do ensaio. Os resultados comunicados quando o ensaio é considerado aceitável são o TGV (a média de pelo menos três manobras TGV que concordam em 5%), O CV (o maior valor num mínimo de 3 manobras com valores que concordam em 5%), o TLC (soma do TGV e o valor IC mais elevado), o RV e a razão RV/TLC.subsequentemente, analisam-se as curvas de resistência e de TGV, verificando-se se os laços têm uma forma fechada (ou, se não tiverem, avaliando potenciais patologias subjacentes), o seu ângulo, declive, etc. Cada manobra é também analisada separadamente para avaliar os volumes pulmonares; o volume das marés deve permanecer estável durante o ensaio, com um volume de nível expiratório final estável (EELV), oclusão adequada e o desempenho correto da manobra consistindo numa inspiração seguida de uma expiração máxima.os resultados são comunicados como valores absolutos (l) à temperatura corporal e à pressão barométrica nas condições de saturação do vapor de água (BTPS), arredondados a duas casas decimais; como valores relativos (percentagem em relação ao valor de referência ou teórico); e como valores z (distância do valor previsto nos desvios-padrão). Actualmente, são calculados os limites superior e inferior do normal (LLN) (percentis 2, 5 e 97, 5) e os valores medidos são considerados clinicamente significativos se estiverem fora destes limites.existem poucos dados de referência para o grupo etário pediátrico.7 as referências mais antigas são as fornecidas por Zapletal8 e as mais recentes por Rosenthal.Vários estudos evidenciaram a necessidade de atualizar esses valores de referência para incluir crianças menores de 6 anos e de descendência não caucasiana, uma vez que a etnia afeta os volumes pulmonares e as equações derivadas de ambos os estudos foram baseadas em dados para crianças brancas saudáveis. Os africanos têm menores volumes pulmonares, provavelmente porque seus membros são longos e seus troncos curtos. Também foi observado que equações anteriores foram derivadas de manobras de abertura, por isso tendem a sobrestimar valores de FRC, algo que tem um menor impacto na determinação de RV e TLC.as recomendações do ATS / ERS para a interpretação dos testes da função pulmonar (10) definem anomalias restritivas como reduções de CV e TLC abaixo do LLN, aplicando os valores de referência publicados na literatura.7 Quando os valores relativos são usados, CPT, CRF e VR são considerados normais quando eles variam entre 80% e 120% do valor previsto, e considerado patológico quando o TLC é abaixo de 80%, com o padrão restritivo ser classificados de acordo com o percentual em leve (70-80%), moderada (60 a 69%) ou grave (10 também classificar os padrões, com uma redução de VC, um normal VEF1/VC relação normal e um TLC como obstrução, apesar de este algoritmo tem sido contestada, e padrões onde o CRF, Do RV e do TLC são acima de 120%, e o RV/TLC índice está acima de 20-35% como hiperinflação (quando o TLC é normal o Padrão sugere captura de ar). No grupo etário pediátrico, parâmetros variáveis devem ser interpretados com precaução, tais como a razão RV/TLC (percentagem de TLC ocupada por gás que não pode ser exalado, o RV). Esta variabilidade resulta das alterações nas características do tracto respiratório que ocorrem durante o crescimento, tais como a forma e o tamanho da gaiola torácica e a função do músculo respiratório. Além disso, o rápido aumento da altura que ocorre na adolescência não é proporcional a aumentos nas dimensões do tórax ou mudanças na mecânica respiratória.a medição da resistência específica das vias aéreas define-se como a relação entre o fluxo de ar no tracto respiratório e a pressão necessária para gerar este fluxo. O valor de RawTOT compreende a resistência produzida pela parede torácica, pelo tecido pulmonar e pelas vias aéreas. A resistência específica das vias aéreas é o produto da resistência das vias aéreas e da TRF.6

      metodologia e critérios de qualidade

      expressando os resultados como a resistência específica (saru = Bruto×TGV) ou a sua reciprocidade (sGaw=1/saru) pode ser vantajosa se houver uma transmissão fraca da pressão alveolar, uma vez que o TGV é sobrestimado na mesma proporção que o bruto é subestimado.11

      a relação entre as alterações de pressão na câmara (proporcional às alterações na pressão alveolar e no fluxo de ar) pode ser medida quando o obturador está aberto. Esta relação (ΔPbox / V)pode ser representada graficamente como uma forma S. Uma vez que o obturador fecha, a relação das alterações na pressão da câmara e pressão da boca é calculada. Quando o teste é realizado, o técnico assiste a exibição em tempo real. Uma vez que a medição do cru envolve fluxos inspiratórios e expiratórios, o visor permite o cálculo de resistências inspiratórias e expiratórias, que são as mesmas em indivíduos saudáveis, mas podem diferir em pacientes com obstrução.A câmara e o pneumotacógrafo no pletismógrafo devem ser calibrados diariamente. Os parâmetros obtidos devem ser ajustados nas condições do BTPS. A manobra pode ser realizada no volume de maré usando um saco de re-Tratamento Aquecido, que é considerado o padrão-ouro, ou automaticamente por compensação eletrônica.13

      As curvas de pressão de fluxo são exibidas em tempo real na tela do computador, permitindo que o técnico elimine curvas que tenham artefatos. As curvas devem ter um tamanho e forma semelhantes, ser paralelas e estar perto do fluxo zero. Deve utilizar-se a tangente seleccionada automaticamente pelo sistema informático.

      para garantir a reprodutibilidade da técnica, devem ser obtidas pelo menos 3 medições de TRC que cheguem a acordo em 5% e deve ser indicada a mediana de três conjuntos tecnicamente aceitáveis de 10 respirações. As curvas de tantas respirações quanto possível devem ser obtidas para o sarw, idealmente entre três e cinco conjuntos de cinco a dez respirações, dependendo do software utilizado.14,15

      interpretação dos resultados o sarw é um parâmetro de obstrução das vias aéreas. A forma da curva fornece informações sobre a localização da obstrução.15 Se o paciente tiver uma obstrução expiratória, a curva assume a forma de um taco de golfe (figos. 3 e 4). Uma forma” cursiva S ” sinaliza uma ligeira obstrução difusa; uma resistência inspiratória aumentada é indicativa de obstrução extratorácica; uma resistência expiratória aumentada denota doença pulmonar obstrutiva crónica; e o aumento de ambas as resistências é indicativo de obstrução traqueal. Em doenças pulmonares obstrutivas generalizadas, verifica-se um aumento dos valores de sarraw, FRC e RV, acompanhado de uma redução do fluxo das marés.6 as alterações de TLC podem ser muito ligeiras em anomalias mistas, pelo que a medição da capacidade de difusão de monóxido de carbono é útil nestes doentes.12

      da esquerda para a direita, padrão normal, padrão restritivo, armadilhagem de ar e hiperinflação.
      Figura 3.

      da esquerda para a direita, padrão normal, padrão restritivo, aprisionamento de ar e hiperinflação.

      (0, 07 MB).

      Determination of lung resistances and volumes by means of plethysmography. Positive post-bronchodilator test: decreased specific resistance (−51%) and increased specific conductance (+105%).
      Figure 4.

      Determination of lung resistances and volumes by means of plethysmography. Positive post-bronchodilator test: decreased specific resistance (−51%) and increased specific conductance (+105%).

      (0.19MB).

      Recentemente, foi relatado que uma de 42% de redução a partir de linha de base no sRaw é estatisticamente significativo para avaliar a resposta a broncodilatadores, com 55% de sensibilidade e 77% de especificidade.Além disso, o sGaw é muito sensível a alterações no calibre das vias aéreas e foi estabelecido um aumento de 40-56% como ponto-limite para uma resposta positiva, 6,17 e 18,embora o sGaw tenha uma especificidade inferior ao VEF1. Além disso, um aumento duas vezes superior ao valor basal no sarraw é considerado uma resposta positiva ao teste de desafio brônquico, assim como uma diminuição de 35-40% no sGaw.8 indicações

      e aplicação clínica

      o sarw é o produto da resistência das vias aéreas pelo CRR.19 à medida que as crianças crescem, as resistências diminuem e os volumes aumentam, mas a resistência específica permanece estável independentemente da idade, sexo e altura. É um parâmetro sensível e reprodutível para a discriminação entre normalidade e doença, e também facilita a interpretação longitudinal de diferentes medições em um único indivíduo.20-23 há evidência da sua utilidade na monitorização clínica da fibrose cística e da asma,24 e também no diagnóstico da asma.25 em crianças com fibrose cística, o Sarau é mais sensível do que as resistências medidas com a técnica de interrupção ou oscilometria de impulso.Alguns autores observaram a sua utilidade para monitorizar a resposta ao tratamento de crianças asmáticas.26,27 também provou ser útil na avaliação da reversibilidade broncodilatadora e da hiperreactividade brônquica.16

      a sGaw é mais sensível do que a sarw para a detecção de obstrução central, e ainda mais sensível do que o VEF1 obtido por meio de espirometria forçada. No entanto, é menos reprodutível do que o Sarre, pelo que é necessário adquirir um maior número de medições.Pode ser mais sensível do que o VEF1 na detecção da limitação do fluxo de ar em bronquiolite obliterante, na qual predomina a obstrução das vias respiratórias periféricas,11,28 e também em doentes asmáticos com obstrução moderada. É também mais sensível na avaliação do trato respiratório superior na paralisia ou disfunção da medula vocal.29