Variabilidad de Pruebas de Función Pulmonar en Niños Sanos, Asmáticos y con Enfermedad Pulmonar Crónica

Mención Especial Trabajos Libres VI Congreso Colombiano de
Neumología Pediátrica, Cartagena, Agosto 25 al 28 de 2004

Carlos Rodríguez Martínez, MD*; Mónica Patricia Sossa,
MD **, Eliana Cortez, MD***; Javier Mallol, MD****
* Neumólogo Pediatra Hospital Santa Clara – Organización Sánitas Internacional.
** Residente de segundo año de Medicina Interna Universidad El Bosque – Hospital Santa Clara.
*** Neumóloga Pediatra Departamento de Medicina Respiratoria Infantil,
Hospital CRS El Pino, Universidad de Santiago de Chile, Santiago de Chile.
**** Director del Departamento de Medicina Respiratoria Infantil,
Facultad de Ciencias Médicas, Hospital CRS El Pino,
Universidad de Santiago de Chile, Santiago de Chile.
Correspondencia a: Dr. Carlos E. Rodríguez Martínez –
Hospital Santa Clara, Carrera 15 No. 1-59 sur. Fax: 3373286
E-mail: carlos2571@007mundo.com

Resumen

Introducción. Para interpretar de una manera adecuada los cambios que se presentan en mediciones seriadas de pruebas de función pulmonar se debe tener en cuenta la variabilidad que se presenta cuando se realizan estas mediciones seriadas, y los factores que influyen en esta variabilidad. Sin embargo, a pesar de que la medición seriada de pruebas de función pulmonar se realiza frecuentemente en nuestro medio, no contamos con mediciones de la variabilidad resultante de estas mediciones seriadas, ni de los factores que influyen en esta variabilidad.

Objetivo. Determinar el grado de variabilidad de mediciones espirométricas y pletismográficas realizadas de manera secuencial en niños sanos, asmáticos y con enfermedad pulmonar crónica (EPC).

Materiales y Métodos. Se estudiaron 21 sujetos sanos, 19 pacientes asmáticos, y 19 pacientes con EPC. Se realizaron nueve mediciones de cada una de las pruebas de función pulmonar, tres mediciones cada día, en tres días diferentes, en un período de tiempo no mayor de dos meses. Se calculó el coeficiente de variabilidad (CV) para las mediciones en cada uno de los tres grupos de pacientes.

Resultados. Los pacientes con EPC tuvieron una variabilidad significativamente mayor en todos los parámetros espirométricos comparados con los pacientes asmáticos y los sujetos sanos, excepto para el flujo espiratorio pico (FEP) (p<0.05). Los pacientes con EPC tuvieron un CV significativamente menor del volumen de gas intratorácico (ITGV) y la capacidad residual funcional (CRF) al compararlos con los otros dos grupos (p < 0.05). Los pacientes asmáticos tuvieron un CV significativamente mayor para el volumen residual (VR) y la relación volumen residual /capacidad pulmonar total (VR/CPT) comparados con los pacientes con EPC y los sujetos sanos (p < 0.05). Se propone un método para determinar si el porcentaje de cambio de las distintas mediciones espirométricas y pletismográficas es significativo.

Conclusiones. El grado de variabilidad y una estimación del porcentaje de cambio significativo de las mediciones espirométricas y pletismográficas deben ser considerados en la interpretación de mediciones seriadas para evitar conclusiones erróneas. La variabilidad de las mediciones seriadas de función pulmonar es menor en sujetos sanos que en sujetos con enfermedad respiratoria, por lo que se requieren mayores porcentajes de cambio en los últimos para ser considerados como significativos.

Palabras clave: Espirometría. Volúmenes pulmonares. Coeficiente de variabilidad intra-sujeto. Valores de referencia para cambios significativos.

Abstract

Introduction.Comparison of sequential pulmonary function tests in the same individual can be used to assess progression of a disease, response to therapy, or response to bronchial provocation. These types of comparisons require an understanding of the factors influencing the variability normally seen in repeat measurements of lung function. To avoid misleading conclusions about changes in serial measurements, the degree of variability of each test must be considered in their interpretation.

Objective. The purpose of this study was to examine the degree of intrasubject variability for pulmonary function testing in healthy, asthmatic and children with chronic lung disease (CLD). The tests examined were spirometry, and body plethysmograph determination of lung volumes.

Materials And Methods  We studied 21 healthy children, 19 asthmatic patients and 19 children with CLD. Testings were done on nine occasions, three times within a day, on three different days, over a period of two months. Short-term variability was defined as the coefficient of variation (CV) for the six measurements made on days 1 and 2, and the long-term variability as the CV of the nine measurements made on days 1, 2 and 3.

Results. Based on the CV measures, children with CLD had significantly more variability in all spirometric values compared with healthy and asthmatic children, except for PEF (P < 0.05). Children with CLD had a significantly lower CV for ITGV and FRC compared with the other two groups (P < 0.05). Asthmatic children had a significantly higher CV for RV and RV/TLC compared with healthy and children with CLD (P < 0.05). We propose a method to consider changes in pulmonary function tests as significant.

Conclusions. The degree of variability and an estimate of the per cent change for significance of spirometric and plethysmographic tests must be considered in the interpretation of data to avoid misleading conclusions. The variability of spirometric pulmonary function data in healthy subjects was smaller than that for patients with pulmonary disease, so larger changes for significance were required in patients with pulmonary disease than in normal subjects, so larger changes for significance were required in patients with pulmonary disease than in normal subjects.

Key words. Spirometry, Lung volumes, Plethysmograph, Within-subject coefficient of variation (CV), Reference values for significant changes.

Introducción

La comparación de pruebas de la función pulmonar realizadas de manera secuencial en un mismo individuo puede utilizarse para determinar la progresión de una determinada enfermedad respiratoria, la respuesta a una terapia, o la respuesta a una prueba de provocación bronquial (1). Sin embargo, para evitar conclusiones equivocadas acerca de cambios en medidas seriadas de pruebas de función pulmonar, se debe tener en cuenta la variabilidad que normalmente se presenta cuando se realizan estas mediciones seriadas, y los factores que influyen en esta variabilidad (2). Las enfermedades respiratorias, las infecciones respiratorias y el tabaquismo aumentan la variabilidad de las pruebas de función pulmonar intra-sujeto, particularmente en las mediciones del flujo espiratorio (3). Otros factores que pueden afectar esta variabilidad son el entrenamiento del sujeto (4), el intervalo de tiempo entre las mediciones, la severidad de la enfermedad pulmonar, el crecimiento, los cambios en las propiedades elásticas del pulmón, la contaminación ambiental (5), factores técnicos mecánicos, y la falta de entusiasmo por parte del sujeto (6). La desviación de estándar (DS) es una medida reconocida de variabilidad. Sin embargo, el coeficiente de variabilidad (CV) también se ha utilizado para cuantificar esta variabilidad, especialmente cuando la DS es proporcional al valor absoluto del parámetro medido (5).

A pesar de que la medición seriada de pruebas de función pulmonar se realiza frecuentemente en nuestro medio, no contamos con mediciones de la variabilidad resultante de estas mediciones seriadas, ni de los factores que influyen en esta variabilidad.

El objetivo de este estudio fue determinar el grado de variabilidad de mediciones espirométricas y pletismográficas realizadas de manera secuencial en niños sanos, asmáticos y con enfermedad pulmonar crónica (EPC).

Materiales y Métodos

Se estudiaron 21 sujetos sanos (14 de sexo masculino y 7 de sexo femenino), 19 pacientes asmáticos (11 de sexo masculino y 8 de sexo femenino), y 19 pacientes con EPC (9 de sexo masculino y 10 de sexo femenino). Los niños sanos fueron seleccionados de un grupo voluntario de alumnos de un colegio de secundaria cercano al laboratorio de función pulmonar, que no tenían ninguna experiencia previa con medición de pruebas de función pulmonar. Los criterios mediante los cuales se definieron a los sujetos voluntarios como sanos fueron las respuestas obtenidas posterior al diligenciamiento de un cuestionario que incluyó las mismas preguntas incluidas en los cuestionarios del Estudio Internacional de Asma y Alergias en la Niñez (ISAAC) (7). Esta clasificación de los sujetos como sanos no se cambió posterior al resultado de las pruebas de función pulmonar. Ninguno de los sujetos eran fumadores, y no habían tenido infección respiratoria en las dos semanas previas a las mediciones de función pulmonar.

El grupo de pacientes asmáticos consistió en 19 niños con una historia típica de asma, con evidencia de obstrucción reversible de las vías aéreas documentada mediante espirometría pre y post-broncodilatador, y una adecuada respuesta a la medicación antiasmática. Todos tenían una radiografía de tórax normal entre las crisis asmáticas y ninguno tenía evidencia de alguna otra patología respiratoria. Todos los pacientes asmáticos son atendidos de manera regular en el Servicio de Neumología Pediátrica, y fueron invitados a participar en el estudio si no habían tenido infección respiratoria en las dos semanas previas a las mediciones de función pulmonar.

El grupo de pacientes con EPC consistió en 19 niños y adolescentes, once de los cuales tenían diagnóstico de bronquiolitis obliterante; cuatro tenían diagnóstico de asma severa, con evidencia de obstrucción no reversible de las vías aéreas, e inadecuada respuesta a la medicación antiasmática; dos tenían enfermedad pulmonar crónica posterior a neumonía por sarampión y dos tenían bronquiectasias idiopáticas.

Todos los pacientes asmáticos y los pacientes con EPC estaban familiarizados con la realización de pruebas de función pulmonar, debido a que las realizaban de manera regular como parte de su seguimiento. Los mismos tres técnicos realizaron todas las pruebas de función pulmonar en los tres grupos de pacientes. Antes de incluir los datos en el análisis final, se aseguró de que éstos correspondieran a pruebas de función pulmonar realizadas correctamente. Si se determinaba que los datos provenían de una prueba realizada de manera incorrecta, se excluían del análisis. Todos los niños y sus padres firmaron el consentimiento informado para el estudio, el cual fue aprobado por el comité de ética del hospital.

Procedimientos

Se realizaron nueve mediciones de cada una de las pruebas de función pulmonar, tres mediciones cada día, en tres días diferentes, en un período de tiempo no mayor de dos meses. Cada día se realizó un máximo de ocho intentos para lograr obtener tres mediciones aceptables y reproducibles. Las mediciones de las pruebas de función pulmonar se realizaron todas en las horas de la mañana con una variación no mayor de dos horas entre los diferentes días. Las mediciones y cálculos de la capacidad vital forzada (CVF), el volumen espiratorio forzado en el primer segundo (VEF1), el flujo espiratorio forzado entre el 25 y 75% de la CVF (FEF 25-75), el flujo espiratorio pico (FEP), la capacidad pulmonar total (CPT), el volumen residual (VR), la capacidad residual funcional (CRF), y el volumen de gas intratorácico (ITGV) se realizaron con un pletismógrafo (Jaeger – MasterScreen Body), el cual se calibró diariamente en la mañana antes de realizar las mediciones.

Las espirometrías se realizaron de acuerdo a los criterios de aceptabilidad y reproducibilidad de la Sociedad Americana de Tórax (ATS) (8). A los sujetos sanos se les realizó una sesión de entrenamiento de 10 minutos antes de la medición. Cada día cada uno de los sujetos realizó un mínimo de tres y un máximo de ocho intentos de maniobras de espiración forzada para obtener tres curvas de flujo volumen aceptables y reproducibles.

Para las mediciones de los volúmenes y capacidades pulmonares, se introdujo a cada uno de los sujetos dentro del pletismógrafo y se les indicó que respiraran a través de una boquilla conectada al exterior de la caja. Después de que los sujetos realizaron varias respiraciones a volumen corriente a través de la boquilla abierta, el técnico cerró el obturador de la vía aérea al final de una espiración normal (CRF). En este momento se indicó a cada sujeto que respirara momentáneamente contra la vía aérea cerrada (panting), para que el tórax continuara expandiéndose, y pudiera determinarse el valor de CRF. Con esta maniobra además se obtuvieron mediciones de CPT, VR, e ITGV. Las maniobras se repitieron hasta que se obtuvieron tres mediciones consistentes. Todos los volúmenes y parámetros de flujo reportados fueron corregidos a unidades de presión saturada de temperatura corporal (BTPS).

Análisis estadístico

Se realizó un análisis de varianza de una vía (ANOVA) para determinar si habían diferencias en la edad, peso y talla entre los tres grupos de pacientes. Se utilizó el coeficiente correlación de Pearson para determinar la correlación entre los coeficientes de variabilidad (CV) y la edad.

Se utilizó un análisis de covarianza (ANCOVA), con la edad, peso y talla como covariables, para comparar los valores absolutos de función pulmonar, las diferencias en el sexo, y los CV entre los tres grupos. Antes de realizar el ANCOVA se realizó una transformación logarítmica de las variables que no presentaban una distribución normal y de las variables con varianzas desiguales.

Para valorar el efecto de la variabilidad de cada uno de los valores de función pulmonar entre los diferentes días se utilizó la prueba no paramétrica de Friedman.

La variabilidad a corto plazo fue definida como el CV para las seis mediciones realizadas los días uno y dos, y la variabilidad a largo plazo como el CV de las nueve mediciones realizadas los tres días. Para cada parámetro de función pulmonar la variabilidad a corto plazo fue comparada a la variabilidad a largo plazo usando el test U de Mann-Whitney.