Baixe seminários váriados temas e outras Notas de aula em PDF para Medicina, somente na Docsity!
J Pneumol 28(Supl 3) – outubro de 2002 S 1
Espirometria
Espirometria
CARLOS ALBERTO DE C ASTRO P EREIRA
TEF (^) 25-75% é o tempo expiratório forçado médio entre 25 e 75% da CVF. Esta grandeza é expressa em segundos. Ventilação voluntária máxima ( VVM): representa o volume máximo de ar ventilado em um período de tempo por repetidas manobras respiratórias forçadas. Espirômetros de volume: são equipamentos desti- nados a medir volumes e fluxos a partir de um sinal pri- mário de volume. Espirômetros de fluxo: são equipamentos destina- dos a medir volumes e fluxos a partir de um sinal primário de fluxo.
- ABNT. Espirômetros – Requisitos, RJ, 1996;1-9.
- Jardim JRB, Romaldini H, Ratto OR. Proposta para unificação dos ter- mos e símbolos pneumológicos no Brasil. J Pneumol 1983;9:45-51.
DEFINIÇÕES
As definições e símbolos usados em espirometria estão situados abaixo (1,2)^. As grandezas funcionais são expressas em litros nas condições de temperatura corporal (37 oC), pressão am- biente e saturado de vapor de água ( BTPS ). Volume residual (VR ): representa o volume de ar que permanece no pulmão após uma expiração máxima. Capacidade pulmonar total (CPT ): o volume de gás nos pulmões após a inspiração máxima. Capacidade residual funcional ( CRF ): é o volume de ar que permanece nos pulmões ao final de uma expi- ração usual, em volume corrente. Capacidade vital ( CV ): representa o maior volume de ar mobilizado, podendo ser medido tanto na inspira- ção quanto na expiração. Capacidade vital forçada (CVF ): representa o volu- me máximo de ar exalado com esforço máximo, a partir do ponto de máxima inspiração. Volume expiratório forçado no tempo (VEFt ): re- presenta o volume de ar exalado num tempo especifica- do durante a manobra de CVF ; por exemplo VEF 1 é o vo- lume de ar exalado no primeiro segundo da manobra de CVF. Fluxo expiratório forçado máximo ( FEFmáx ): re- presenta o fluxo máximo de ar durante a manobra de capacidade vital forçada. Esta grandeza também é deno- minada de pico de fluxo expiratório ( PFE ). Fluxo ( FEFx ou FIFx ): representa o fluxo expiratório ou inspiratório forçado instantâneo relacionado a um vo- lume do registro da manobra de CVF. Esta grandeza é expressa em litros/segundo ( BTPS ). Fluxo expiratório forçado médio (FEFx-y% ): repre- senta o fluxo expiratório forçado médio de um segmento obtido durante a manobra de CVF ; por exemplo FEF (^) 25-75% é o fluxo expiratório forçado médio na faixa intermediária da CVF , isto é, entre 25 e 75% da curva de CVF. Tempo da expiração forçada (TEF ): tempo decorri- do entre os momentos escolhidos para “início” e “térmi- no” da manobra de CVF. Esta grandeza é expressa em segundos. Tempo expiratório forçado médio (TEFx-y% ): re- presenta o tempo expiratório forçado médio de um seg- mento, obtido durante a manobra da CVF ; por exemplo
Simbologia e nomenclatura para pneumologia STPD – Condições padrão, temperatura 0 o^ C, pressão 760mmHg, a seco BTPS – Condições corporais, temperatura corporal, pressão am- biente, saturada com vapor d’água ATPD – Temperatura e pressão ambientais, a seco ATPS – Temperatura e pressão ambientais, saturada com vapor d’água VR – Volume residual VRE – Volume de reserva expiratória VC – Volume corrente CV – Capacidade vital VRI – Volume de reserva inspiratória CI – Capacidade inspiratória CRF – Capacidade residual funcional CPT – Capacidade pulmonar total CVI – Capacidade vital inspiratória CVF – Capacidade vital forçada CVFI – Capacidade vital forçada inspiratória VEFt – Volume expiratório forçado (cronometrado) VEFt/CVF% – Razão entre volume expiratório forçado (cronome- trado) e capacidade vital forçada FEFx-y% – Fluxo expiratório forçado médio de um segmento da manobra de CVF FEFx% – Fluxo expiratório forçado numa percentagem de volume da CVF FEFmax – Fluxo expiratório forçado máximo durante a CVF PFE– Pico de fluxo expiratório VVM – Ventilação voluntária máxima TEF – Tempo de expiração forçada TEFx-y% – Tempo expiratório forçado médio entre dois segmentos de volume da CVF
Pereira CAC
S 2 J Pneumol 28(Supl 3) – outubro de 2002
- I NTRODUÇÃO
A espirometria (do latim spirare = respirar + metrum = medida) é a medida do ar que entra e sai dos pulmões. Pode ser realizada durante respiração lenta ou durante manobras expiratórias forçadas. A espirometria é um teste que auxilia na prevenção e permite o diagnóstico e a quantificação dos distúrbios ventilatórios. A espirometria deve ser parte integrante da avaliação de pacientes com sintomas respiratórios ou doença respiratória conhecida. A espirometria é um exame peculiar em medicina, posto que exige a compreensão e colaboração do paciente, equipamentos exatos e emprego de técnicas padroniza- das aplicadas por pessoal especialmente treinado. Os va- lores obtidos devem ser comparados a valores previstos adequados para a população avaliada. Sua interpretação deve ser feita à luz dos dados clínicos e epidemiológicos (1,2).
TABELA 1 Espirometria – Testes adequados
Sistema de espirometria (exato, preciso, validado e calibrado) ↓ Curvas obtidas (aceitáveis, reprodutíveis) ↓ Valores de referência (adequados para população) Avaliação clínica ↓ Interpretação
A responsabilidade para a realização, acurácia e inter- pretação da espirometria é prerrogativa dos pneumolo- gistas. Médicos generalistas, mesmo treinados, realizam e interpretam freqüentemente espirometria de modo ina- dequado (3)^ , de modo que a realização por médicos não especialistas não é recomendada (4).
R EFERÊNCIAS
- American Thoracic Society. Lung function testing: selection of refe- rence values and interpretative strategies. Am Rev Respir Dis 1991;144: 1202-18.
- Harber P. Interpretation of lung function tests. In: Simmons DH, editor. Current Pulmonology, St Louis, Mosby, 1991;261-96.
- Eaton T, Withy S, Garrett JE, et al. Spirometry in primary care practice: the importance of quality assurance and the impact of spirometry work- shops. Chest 1999;116:416-23.
- Hankinson JL. Office spirometry. Does poor quality render it impracti- cal? (Editorial). Chest 1999;116:276-7. 2. T ÉCNICA
2.1. G ENERALIDADES
A espirometria permite medir o volume de ar inspirado e expirado e os fluxos respiratórios, sendo especialmente útil a análise dos dados derivados da manobra expiratória forçada. A capacidade pulmonar total ( CPT ) é a quantidade de ar nos pulmões após uma inspiração máxima. A quantidade de ar que permanece nos pulmões após a exalação máxi- ma é o volume residual ( VR ). A CPT e o VR não podem ser medidos por espirometria. O volume eliminado em ma- nobra expiratória forçada desde a CPT até o VR é a capa- cidade vital forçada ( CVF ). A capacidade vital pode tam- bém ser medida lentamente ( CV ), durante expiração partindo da CPT ou durante a inspiração, a partir do VR. Os volumes e capacidades pulmonares são mostrados na Figura 1.
Figura 1 – Volumes e capacidades pulmonares
O volume expiratório forçado no primeiro segundo ( VEF 1 ) é a quantidade de ar eliminada no primeiro segun- do da manobra expiratória forçada. É a medida de função pulmonar mais útil clinicamente. Os resultados espiromé- tricos devem ser expressos em gráficos de volume-tempo e fluxo-volume (Figura 2). É essencial que um registro grá- fico acompanhe os valores numéricos obtidos no teste.
A curva fluxo-volume mostra que o fluxo é máximo logo no início da expiração, próximo à CPT , havendo redução dos fluxos à medida que o volume pulmonar se aproxima
Figura 2 – Curva VT e VF
Pereira CAC
S 4 J Pneumol 28(Supl 3) – outubro de 2002
A medida acurada dos intervalos de VEFt depende da determinação do ponto de início da CVF. A detecção do início do teste é feita pela técnica de retroextrapolação, hoje internacionalmente aceita(8-10)^. O método, baseia-se em tomar o trecho mais vertical da curva volume-tempo e por este passar uma reta. A partir do ponto de intersec- ção com o eixo das abscissas (tempo) traça-se uma reta vertical, que ao tocar a curva determinará o volume ex- trapolado (Figura 5). O valor deste volume não deve ex- ceder 5% da CVF ou 150ml, o que for maior(8).
adiante). Quando a CV for maior do que a CVF ela pode ser utilizada no denominador (11,12)^. Muitos sistemas com- putadorizados não calculam relações de valores obtidos em diferentes manobras.
2.5. F LUXO EXPIRATÓRIO FORÇADO 25%-75% ( FEF25-75% )
O FEF (^) 25-75% é medido a partir da manobra de CVF. Para calcular o FEF (^) 25-75% manualmente, um espirograma volu- me-tempo é usado (7). Os pontos nos quais 25 e 75% da CVF foram expirados são assinalados na curva (Figura 6).
Figura 5 – Retroextrapolação
Espirômetros computadorizados detectam o início do teste após mudança no fluxo ou volume acima de um valor limiar. O computador então armazena os dados de volume e fluxo na memória e gera uma representação gráfica de volume e tempo. Em espirômetros abertos, em que o doente apenas expira no equipamento, a avaliação do início do teste pode ser prejudicada por perda de ar expirado fora do tubo. Alguns espirômetros portáteis expressam o VEFt por integração do fluxo expiratório sem um traçado gráfico. Tais medidas devem ser usadas com cautela porque pode ser difícil determinar se a manobra foi feita adequada- mente. Todos os valores de VEFt devem ser corrigidos para BTPS (8,10,11)^.
2.4. R AZÃO VEFt/CVF OU VEFt%
O indivíduo realiza a manobra expiratória completa e a CVF e o VEFt são obtidos. A razão derivada através da equação VEFt % = VEFt /CVF x 100 é calculada. Os valores relatados para VEFt e CVF não são necessa- riamente retirados de uma mesma manobra (ver critérios
Figura 6 – FEF (^) 25-75%
Uma linha reta conectando estes pontos é tomada de maneira que seccione duas linhas de tempo separadas por 1 segundo. O fluxo (L/s) pode ser lido diretamente como a distância vertical entre os pontos de intersecção. A medida computadorizada do FEF (^) 25-75% requer o armaze- namento dos dados de volume e fluxo para toda a mano- bra de CVF. O cálculo do fluxo médio na porção média da curva expiratória é simplesmente o volume expirado divi- dido pelo tempo requerido entre os pontos 25 e 75%. O FEF (^) 25-75% é dependente da CVF , porém grandes valores do FEF (^) 25-75% podem ser derivadas de manobras que produzem pequenas medidas de CVF. Este efeito pode ser particular- mente evidente se um indivíduo termina a manobra de CVF antes de alcançar o volume residual(7). Quando a CVF muda, por efeito de broncodilatador ou por efeito de doen- ça, a medida do FEF (^) 25-75% também muda por efeito de mu- dança de volume, já que o fluxo num determinado ponto da curva expiratória é parcialmente dependente do volu- me pulmonar que por sua vez influencia o calibre das vias aéreas(3). Por este motivo a interpretação do valor do FEF (^) 25- 75% reduzido deve levar em consideração o valor da^ CVF^ ;
J Pneumol 28(Supl 3) – outubro de 2002 S 5
Espirometria
mantidas as demais condições determinantes do fluxo expiratório (retração elástica, resistência das vias aéreas), a redução do volume pulmonar resultará em medida dos fluxos instantâneos ou do FEF (^) 25-75% em novos pontos da curva, sendo a redução proporcional à perda de volume. Portanto se o FEF (^) 25-75% é medido longitudinalmente ou após broncodilatador, deveria ser medido no mesmo vo- lume da curva inicial (técnica de isovolume)(13), porém isto não é feito pelos sistemas informatizados em uso atual- mente. Esta técnica pode ser usada com outras medidas de fluxo que são CVF-dependentes. A importância da aqui- sição destes dados corrigidos é escassa, já que a medida do FEF (^) 25-75% após broncodilatador pouco ou nada acres- centa às medidas da CVF e VEF 1 (14,15)^. O maior valor do FEF (^) 25-75% não é necessariamente o va- lor que constará do relatório final. O FEF (^) 25-75% , como os demais fluxos, deve ser selecionado da curva com maior soma de CVF e VEF 1 (8). Os fluxos devem ser corrigidos para BTPS.
2.6. FLUXO EXPIRATÓRIO FORÇADO MÁXIMO ( FEF MÁX ) OU
P ICO DE FLUXO EXPIRATÓRIO (PFE )
O PFE poderia ser medido desenhando-se uma tangen- te na parte mais inclinada da curva volume-tempo, mas o erro desta medida pode ser grande. O PFE é medido mais precisamente por equipamentos que registram diretamen- te os fluxos ou por derivação do fluxo a partir das mudan- ças de volume num espirômetro com deslocamento volu- métrico. Seja qual for o método, o PFE é representado num gráfico de fluxo-volume. O pico de fluxo inspiratório ( PFI ) é medido de maneira semelhante. Muitos equipamen- tos portáteis são disponíveis para medir o fluxo máximo durante uma expiração forçada. O PFE neste caso é ex- presso em L/min.
2.7. CURVA FLUXO - VOLUME
A curva de fluxo-volume é uma análise gráfica do fluxo gerado durante a manobra de CVF desenhado contra a mudança de volume; é usualmente seguido por uma ma- nobra inspiratória forçada, registrada de modo semelhante (Figura 7). O fluxo é usualmente registrado em L/s e o volume em L ( BTPS ). Quando as curvas expiratória e inspiratória são registradas simultaneamente, a figura resultante é deno- minada alça fluxo-volume. Para realizar as curvas de flu- xo-volume o indivíduo realiza uma manobra de CVF inspi- rando até a CPT e então expirando tão rapidamente quanto possível até o VR. Para completar a alça a manobra da CVF é seguida por uma manobra de CVFI com o indivíduo inspirando tão rapidamente quanto possível do VR até a CPT. O volume é plotado no eixo X enquanto o fluxo é registrado no eixo Y. A partir da alça tanto o PFE quanto o PFI podem ser lidos bem como o valor de CVF. O fluxo
instantâneo em qualquer volume pulmonar pode ser lido diretamente do traçado da curva de fluxo-volume. Os flu- xos são habitualmente expressos nos pontos onde deter- minados volumes já foram eliminados, com a percenta- gem subscrita referindo-se à CVF – por exemplo FEF (^) 75% refere-se ao fluxo instantâneo máximo após a expiração de 75% da CVF. Se dispositivos automáticos de tempo são disponíveis no traçado gráfico ou os dados são registrados pelo com- putador, o VEFt e o VEFt % podem ser determinados para intervalos específicos. O armazenamento pelo computa- dor de várias curvas fluxo-volume permite posteriormen- te sua superposição e comparação, o que é extremamen- te útil para avaliação da colaboração do paciente e para avaliar a resposta a broncodilatador e durante os testes de broncoprovocação. Freqüentemente também a curva fluxo-volume prevista é desenhada para comparação vi- sual (7).
REFERÊNCIAS
- Fry DL, Hyatt RE. Pulmonary mechanics. A unified analysis of the relationship between pressure, volume and gas flow in the lung of nor- mal and diseased human subjects. Am J Med 1960;29:672-89.
- Mead J. Dysanapsis in normal lungs assessed by the relationship be- tween maximal flow, static recoil, and vital capacity. Am Rev Repir Dis 1980;121:339-42.
Figura 7 – Alça fluxo-volume
J Pneumol 28(Supl 3) – outubro de 2002 S 7
Espirometria
sar e expressar os resultados. Alguns instrumentos têm mais de um tipo de débito. Alguns equipamentos expres- sam apenas a CVF e VEF 1 e sua relação; outros derivam inúmeras variáveis da manobra expiratória forçada. Al- guns equipamentos expressam os resultados em tempe- ratura ambiente (ATPS); outros em condições de tempera- tura corporal (BTPS ).
- Outras características importantes são a simplicida- de de operação e a capacidade de limpeza e assepsia.
3.2. TIPOS
Abertos e fechados
Os sistemas para espirometria podem ser classificados em “abertos” e “fechados”. O termo “aberto” é usado quando o indivíduo realiza uma inspiração máxima fora do sistema, antes de colocar o tubete na boca e expirar. Nos sistemas “fechados” o indivíduo inspira e expira no equipamento.
Volume e fluxo
Espirômetros com deslocamento de volume Estes aparelhos são simples e precisos para medidas de volumes, porém, devido à movimentação das partes mecânicas, as forças de inércia, fricção e momento e o efeito da gravidade devem ser minimizados para que as medidas dos volumes e fluxos sejam exatas e precisas. Cada espirômetro tem um “fator de campânula”, que representa a distância vertical movida por unidade de volume (mililitros ou litros). O volume pode ser registrado em papel. Um potenciômetro pode ser ligado ao siste- ma; o débito analógico gerado pelo potenciômetro (em volts) é proporcional ao movimento da campânula. O si- nal analógico é usualmente digitalizado através de um conversor e pode ser então manipulado diretamente por um computador(7). Os espirômetros de volume recebem gás exalado dos pulmões, que é eliminado à temperatura corporal (37 oC)
e plenamente saturado com vapor d’água. À medida que o gás é exalado, ele tende a se resfriar à temperatura ambiente; de acordo com a lei de Charles, à medida que a temperatura decresce o volume também diminui. À medida que o gás resfria, uma parte do vapor d’água con- densa e forma partículas de água, que causa uma perda de volume adicional(8). Correções das condições de medi- da para as condições corporais são necessárias para me- didas acuradas dos volumes de gás e fluxos pelos espirô- metros de deslocamento de volume, embora a validade da correção por alguns espirômetros tenha sido questio- nada(9,10). Todos os volumes registrados são rotineiramente convertidos das condições ambientais ( ATPS ) para as con- dições corporais ( BTPS ), de modo que o volume atual exa- lado ou inalado pelo indivíduo possa ser calculado(11,12)^. A temperatura é medida por um termômetro que deve es- tar colocado dentro do equipamento (13). Alguns espirô- metros expressam os valores obtidos nos gráficos para uma temperatura constante, de 25o^ C, o que é inaceitá- vel.
EXISTEM TRÊS TIPOS DE ESPIRÔMETRO DE VOLUME (5,8):
1) Espirômetros selados em água: Consistem de uma campânula grande (7 a 10L) suspensa num reservatório de água com a extremidade aberta da campânula abaixo da superfície da água. Um sistema de tubos dá acesso ao interior da campânula e medidas precisas de volumes podem ser obtidas. Dois tipos de espirômetros selados em água, o com- pensado por peso e o Stead-Wells, foram desenvolvidos. O espirômetro compensado por peso empregava uma campânula metálica contrabalançada por peso (devido a sua inércia) por um sistema de roldanas, e um quimógra- fo com velocidade variável. Devido à sua inércia (mesmo com tentativas de compensação), o registro dos fluxos era incorreto, daí seu abandono(14). O espirômetro Stead- Wells (Figura 3) emprega uma campânula de plástico leve, sem peso para contrabalanço, que flutua bem na água. As excursões respiratórias defletem a pena na mesma di- reção da campânula. A expiração é registrada para cima no gráfico volume-tempo. As vantagens primárias dos espirômetros em selo d’água são sua simplicidade e exatidão. Traçados mecânicos di- retos podem ser obtidos e comparados aos obtidos pelo computador para comparação ou para calibração e con- trole de qualidade. As desvantagens são que não podem se facilmente transportados e requerem drenagem perió- dica da água e a limpeza é mais complicada. O espirômetro do tipo Stead-Wells é bastante preci- so(15). A versão atual do espirômetro do tipo Stead-Wells usa uma campânula de plástico leve com um selo de bor- racha no lugar da água (Figura 3).
Figura 2 – Gráfico de linearidade
Pereira CAC
S 8 J Pneumol 28(Supl 3) – outubro de 2002
Os problemas encontrados nos espirômetros de selo d’água usualmente provêm de vazamentos na campânula ou no circuito de respiração. A gravidade faz com que o espirômetro perca volume na presença de tais vazamen- tos. O vazamento geralmente irá resultar em redução da CVF com pouca ou nenhuma alteração do VEF 1 ; o padrão funcional resultante poderá ser interpretado erroneamente como restritivo ou combinado (16,17)^. O sistema deve ser vedado periodicamente e pesos colocados sobre a cam- pânula com registro do traçado por um minuto ou mais, para detecção de vazamentos. A manutenção dos espirômetros de água inclui drena- gem de rotina da água e checagem para rachaduras ou vazamentos na campânula. A limpeza envolve a substitui- ção das traquéias e peças bucais após cada teste indivi- dual. Embora o gás do indivíduo entre em contato direto com a água no espirômetro, contaminação cruzada é rara. 2) Espirômetro de pistão: Uma unidade típica consis- te de um pistão leve montado horizontalmente num cilin- dro. O pistão é sustentado por uma haste que repousa em suporte sem atrito (Figura 4).
O pistão tem uma grande área de superfície, de modo que seu movimento horizontal é pequeno. O pistão é aco- plado à parede do cilindro por um selo macio, flexível e rolante. A resistência mecânica ao deslocamento é míni- ma. Alguns espirômetros de pistão permitem registro grá- fico, mas a maioria utiliza um potenciômetro linear ou rotatório ligado a um conversor AD e computador. Existem sistemas horizontais e verticais. Os espirôme- tros de pistão são em geral exatos. Estes aparelhos têm também a vantagem da realização de testes manuais e computadorizados. A despeito de seu grande tamanho, podem ser mais facilmente transportados do que os de água. As desvantagens são: aumento da resistência do pistão e desenvolvimento de rigidez do sistema de rola- mento com o uso; a limpeza envolve o desmonte do siste- ma e deve ser feita sem uso de álcool. O sistema deve ser periodicamente avaliado para detectar vazamentos. 3) Espirômetros de fole: Um terceiro tipo de espirô- metro de deslocamento de volume é o de fole ou de cunha. Ambos consistem de foles que se dobram e desdobram em resposta às excursões respiratórias. O fole conven- cional é semelhante a um acordeão (Figura 5).
Figura 3 – Espirômetro d’água
Figura 4 – Espirômetro do tipo pistão
Figura 5 – Espirômetro de fole
Uma extremidade é fixa enquanto a outra é deslocada em proporção ao volume inspirado ou expirado. O tipo cunha opera de modo semelhante, exceto que se contrai e se expande como um leque. Um lado permanece fixo enquanto o outro lado se move. O deslocamento do fole por um volume de gás é traduzido por um sistema de registro mecânico ou ligado a um potenciômetro. Para registro mecânico, o papel se move numa velocidade fixa sob a pena, enquanto o espirograma é traçado. O sistema pode ser horizontal ou vertical. Alguns espi- rômetros de fole, especialmente aqueles que são monta- dos verticalmente, são construídos especificamente para medida dos fluxos expiratórios (sistemas abertos). Devido a que são influenciados pela gravidade, alguns aparelhos têm mecanismos de compensação. Estes tipos se expan- dem para cima quando o gás é injetado e então se esva-
Pereira CAC
S 10 J Pneumol 28(Supl 3) – outubro de 2002
metal. O sistema é aquecido para impedir a condensação dentro dos tubos capilares, o que pode acarretar erros de leituras. Várias modificações foram feitas no equipamen- to original (18). A primeira consistiu na substituição dos tu- bos capilares com um sistema de uma ou três telas aque- cidas de aço inoxidável (pneumotacômetro de Silverman ou Rudolph ou Lilly). A tela do meio é que dá a resistên- cia, a primeira impedindo o impacto de material particu- lado e auxiliando na criação de fluxo laminar. A tela ex- terna deve ser limpa com freqüência. Outros espirômetros utilizam novos tipos de elementos resistivos, como papel poroso, de modo que o sensor de fluxo é descartável. Tipicamente, estes aparelhos têm a pressão medida apenas a montante. A acurácia destes sistemas depende do cuidado na fabricação dos elemen- tos resistivos descartáveis.
bos longos e largos. Este tipo de equipamento pode me- dir fluxo expiratório e inspiratório, mas não distingue a direção do fluxo.
Figura 8 – Pneumotacógrafo de tela
Outros equipamentos sensores de fluxo baseiam-se em termístores, análise ultra-sônica ou derivam valores por giro de turbinas (5,8)^. 2) Termístores – Uma segunda maneira de medir o fluxo utiliza a convecção térmica ou transferência de ca- lor de um objeto quente para o fluxo de gás. Os equipa- mentos que utilizam este princípio são denominados ter- místores. Nestes dispositivos, um ou dois fios metálicos, uma esfera ou uma membrana são aquecidos e mantidos em temperaturas elevadas. O fluxo de gás remove calor do objeto quente; quanto maior o fluxo, maior a transfe- rência de calor (Figura 9). A quantidade de corrente elé- trica necessária para manter a temperatura constante do objeto quente é proporcional à taxa de fluxo. O desem- penho do sistema é melhor quando o fluxo é laminar, porque a transferência de calor é mais linear e previsível. Fluxo turbulento é minimizado colocando-se o sensor de fluxo longe da boca e conectado à peça bucal por tu-
Figura 9 – Sensores de fluxo
3) Um terceiro tipo de sensor de fluxo utiliza o princí- pio de Pitot. Um pequeno tubo em L é colocado na cor- rente do gás dentro de um tubo maior onde o fluxo é laminar (Figura 9). O fluxo de gás para dentro do tubo de Pitot gera uma pressão que é proporcional ao fluxo. A linearidade e correção para composição do gás são com- pensadas, ou eletronicamente ou pelo software do com- putador. O fluxo é integrado para obtenção do volume, como nos outros sensores de fluxo. 4) Turbinômetros – O quarto princípio para medida de fluxo usa um efeito de moinho de vento. De modo seme- lhante ao vento girando um moinho, o fluxo aéreo atra- vés do sensor faz com que uma turbina, lâmina, hélice ou engrenagem oscile ou gire; quanto mais rápido o fluxo, mais rápidas as oscilações ou os giros (Figura 9). Devido ao componente móvel, inércia, fricção e mo- mento são fatores que devem ser minimizados nestes ins- trumentos. Num esforço para reduzir estes fatores, ele- mentos leves e lubrificantes são usados, mas podem ocorrer medidas erroneamente elevadas devido ao exces- so de momento, o que faz com que a turbina continue a girar após o término da expiração. Espirômetros de tur- bina são freqüentemente inacurados. O sistema mede os fluxos dentro de certos limites. Um fluxo mínimo é neces- sário para iniciar os giros e um fluxo máximo não deve ser excedido porque o elemento giratório não pode rodar suficientemente rápido, pode ser danificado e irá indicar medidas errôneas.
J Pneumol 28(Supl 3) – outubro de 2002 S 11
Espirometria
Os turbinômetros podem ser eletrônicos ou mecâni- cos; nos eletrônicos, cada rotação ou oscilação da turbi- na ou lâmina interrompe ou reflete um raio de luz focali- zado numa célula fotoelétrica. Cada interrupção ou reflexão cria um pulso de eletricidade, o qual é contado por um circuito diagnóstico, e cada pulso de corrente re- presenta um volume de gás. Os resultados são expressos de modo digital. Os espirômetros com sensores de fluxo oferecem algu- mas vantagens sobre os sistemas de deslocamento de volume(2,5)^ : 1) tamanho menor, permitindo equipamentos portáteis; 2) devido a que a maioria dos sensores reque- rem circuito eletrônico para integração do sinal do fluxo, ou somação de pulsos de volume, os espirômetros basea- dos em fluxo são usualmente controlados por micropro- cessadores. A maioria utiliza computadores para obten- ção dos traçados. Computadores portáteis ou laptops podem ser utilizados; 3) a maioria dos sensores de fluxo podem ser facilmente limpos e desinfetados; 4) estes es- pirômetros medem o fluxo diretamente e, portanto, têm a vantagem teórica de medir todos os fluxos mais acura- damente, incluindo o PFE. Já os espirômetros de volume devem diferenciar o volume, para derivar o fluxo, e os resultados de fluxos são muito dependentes do método usado para sua derivação. Por exemplo, qualquer filtro de baixa passagem do sinal volume-tempo pode reduzir o valor do pico de fluxo obtido. Em adição, o valor de pico de fluxo obtido pode ser reduzido se um segmento maior volume-tempo é usado para derivar o fluxo. O método recomendado para derivar o fluxo a partir da curva volu- me-tempo deve usar um segmento de 80 milissegundos da curva volume-tempo; 5) em teoria, os espirômetros de fluxo são capazes de medir o mesmo em verdadeiras con- dições de BTPS , desde que o sensor seja aquecido ou des- de que o fluxo medido antes que o gás passe através do sensor seja resfriado. Infelizmente, alguns espirômetros de fluxo não usam sensores aquecidos e a correção apro- priada do fator BTPS pode ser difícil de derivar. Além dis- so, mesmo com sistemas de aquecimento poderão resul- tar fatores de correção inacurados. As desvantagens dos equipamentos sensores de fluxo são: 1) a maioria opera com a premissa de que um dado fluxo irá gerar um sinal proporcional. Entretanto, em ex- tremos de fluxo o sinal gerado pode não ser proporcio- nal. Quase todo dispositivo sensor de fluxo exibe alguma não linearidade, porém esta deve existir na faixa de flu- xos obtidos pelos testes. A maioria dos espirômetros ba- seados em fluxo linearizam o sinal de fluxo eletronica- mente ou por meio de correções dadas pelos softwares ;
- os resultados de quaisquer medidas feitas com senso- res de fluxo irão depender do circuito eletrônico que con- verte o sinal bruto em volume ou fluxo real. Os parâme- tros de função pulmonar com base temporal, tais como o
VEFt ou FEF (^) 25-75% , requerem mecanismos de tempo preci- sos, bem como medidas acuradas de fluxo. O mecanismo de tempo é crítico na detecção do início e final do teste. O registro de tempo é usualmente deflagrado por uma mudança mínima de fluxo ou pressão. A integração do sinal de fluxo começa quando o fluxo através do espirô- metro alcança um valor limiar, usualmente em torno de 0,1 a 0,2L/s. Instrumentos que iniciam a contagem de tempo em resposta a pulsos de volume usualmente têm um limiar semelhante. Contaminação dos elementos resistivos, termístores ou hélices das turbinas por umidade ou outros debris pode alterar as características dos sensores de fluxo do trans- dutor e interferir com a capacidade do espirômetro para detectar o início ou final do teste. A injeção com seringas de volume conhecido (ex. 3L) em fluxos altos e baixos pode revelar volume abaixo do esperado e testar a capa- cidade de detecção do início e/ou final do teste. Problemas relacionados ao “ drift ” eletrônico requerem que os sensores de fluxos sejam calibrados freqüentemente. Muitos sistemas zeram o sinal de fluxo imediatamente antes das medidas. A maioria dos sistemas utiliza uma seringa de 3L para calibração. A acurácia do sensor de fluxo e do integrador pode ser verificada calibrando-se com um si- nal de volume. Talvez a desvantagem mais significativa dos espirôme- tros de fluxo seja a resultante do efeito de um pequeno erro na estimativa do fluxo zero, o que irá acarretar erro de leitura no volume, particularmente na CVF. Para deri- var o volume, o fluxo deve ser integrado com respeito ao tempo e um pequeno erro no fluxo zero é somado duran- te o tempo expiratório na manobra da CVF. Por exemplo, se o fluxo zero é incorretamente medido como 20ml/s, a CVF medida durante uma manobra com duração de 15s será 300ml (20ml/s x 15s), maior do que a verdadeira CVF. Para reduzir a magnitude deste erro potencial, al- guns espirômetros de fluxo terminam a manobra preco- cemente, algumas vezes prematuramente. Sensores descartáveis de fluxo são algumas vezes co- mercializados para reduzir as preocupações de transmis- são de doenças infecciosas dos espirômetros para os in- divíduos. Contudo, o risco de contaminação cruzada com espirômetros de volume é desprezível e a acurácia dos sensores descartáveis deve ser verificada com cada mu- dança de sensor.
3.3. R EQUISITOS PARA EQUIPAMENTOS
Diversas sociedades internacionais e a ABNT estabele- ceram padrões para os espirômetros em relação à sua capacidade, acurácia, erro, linearidade e registros gráfi- cos(1,12,20-23). Vários modelos de espirômetros não preen- chem os padrões mínimos exigidos(19,24,25)^ e antes de sua
J Pneumol 28(Supl 3) – outubro de 2002 S 13
Espirometria
Os espirômetros microcontrolados ou microprocessa- dos, sem inscrição direta por quimógrafo, devem utilizar impressoras gráficas com resolução mínima adequada às condições de validação e cálculos manuais. Os espirôme- tros mecânicos devem utilizar papel milimetrado específi- co.
Curvas volume-tempo
1) Escala de volume
As curvas volume vs tempo devem seguir as seguintes escalas de volume, de acordo com sua finalidade: a) Diag- nóstica – a escala deve ser de no mínimo 10mm/L ( BTPS ), de modo a possibilitar a visualização das curvas; b) Vali- dação e cálculos manuais – a escala deve ser no mínimo de 20mm/L (BTPS ), de modo a possibilitar a validação do equipamento e exatidão nos cálculos manuais ao se obter os valores por meio gráfico de um exame.
2) Escala de tempo
As curvas volume vs tempo quando impressas ou mos- tradas em terminais gráficos devem, pelo menos, estar em conformidade com as seguintes escalas de tempo para cada condição: a) Diagnóstico – a escala deve ser de pelo menos 10mm/s, de modo a possibilitar a visualização das curvas; b) Validação e cálculos manuais – a escala deve ser de pelo menos 20mm/s, embora uma escala de 30mm/s seja recomendada. Para os equipamentos microprocessados ou microcon- trolados, a taxa de amostragem do sinal, a resolução tem- poral e os filtros de alisamento são pontos importantes do projeto do equipamento.
Curvas fluxo-volume
Quando uma curva fluxo-volume é impressa ou exibida em terminal gráfico, o fluxo deve estar no eixo vertical, enquanto o volume deve estar no eixo horizontal. Deve existir entre as escalas de fluxo e volume, respectivamen- te, um fator tal que, por exemplo, 2L/s de fluxo e 1L de
volume correspondam à mesma distância no gráfico em seus respectivos eixos. As escalas mínimas para fluxo- volume devem satisfazer os limites mínimos contidos na Tabela 2.
3.5. COMPUTADORES
Todos os laboratórios de função pulmonar deveriam ter equipamentos informatizados, porque eles podem rea- lizar eficientemente as tarefas envolvidas nos testes de função pulmonar(1,2,7,29-33)^. As vantagens da computação no laboratório de função pulmonar incluem: 1) menor número de erros de cálculo;
- calibrações realizadas mais consistentemente; 3) redu- ção na variabilidade de medidas repetidas; 4) o tempo para obtenção final dos testes é reduzido dramaticamen- te para o paciente e o técnico; 5) procedimentos padro- nizados são seguidos; 6) armazenamento e recuperação de exames prévios para comparação de maneira rápida e eficiente; 7) a repetição de testes esforço-dependentes ou com resultados questionáveis é prático porque a compu- tação permite a inspeção imediata das medidas; 8) im- pressão de relatórios e gráficos. As desvantagens da computação dos testes de função pulmonar incluem: 1) compreensão e interação menor por parte dos técnicos. Este problemas podem resultar em dados inválidos se os resultados gerados por compu- tador nunca são questionados (34,35)^ ; 2) muitos sistemas computadorizados aumentam a complexidade do teste;
- custo maior; 4) maior necessidade de treinamento dos técnicos; 5) incapacidade do usuário de atualizar e corri- gir os softwares. Vários níveis de computação podem ser associados aos espirômetros:
- Espirômetros microprocessados – são os equipamen- tos que utilizam microprocessadores para realizar cálcu- los e controlar várias funções do instrumento, como a exibição digital dos dados. Numeroso espirômetros por- táteis de pequeno porte utilizam este sistema.
TABELA 2 Escalas mínimas para gráficos de volume, fluxo e tempo para medidas espirométricas diagnósticas e de validação e cálculos manuais
Diagnóstico Validação/Cálculos manuais Curva Curva Curva Curva Volume-tempo Fluxo-volume Volume-tempo Fluxo-volume
Volume (mm/L) 10 5,0 20 10 Fluxo (mm/L/s) – 2,5 – 5 Tempo (mm/s) 10 – 20 pelo menos – (ideal 30)
Pereira CAC
S 14 J Pneumol 28(Supl 3) – outubro de 2002
- Espirômetros microcontrolados – são equipamentos fisicamente integrados no qual estão contidos elementos de transdução, circuitos eletrônicos e programa de con- trole e tratamento do sinal. O sistema microcontrolado usualmente inclui um disco com programas para aquisi- ção e armazenamento de dados, um monitor de alta re- solução e uma impressora. Microcomputadores do tipo “ laptop ” ou “ notebooks ” estão se tornando populares com equipamentos de sensores de fluxos para uso portá- til. Em alguns locais, sistemas de maior porte como mini- computadores são utilizados. O computador realiza duas tarefas básicas (2): a primeira é a entrada de uma série de dados do espirômetro para a memória do computador. Esta entrada representa o volu- me ou o fluxo instantâneos em pequenos intervalos sepa- rados de tempo depois do reconhecimento do início do teste; a segunda é o processamento numérico – isto é, os cálculos dos vários índices espirométricos, determinação dos valores previstos a partir de equações de regressão e o relatório final de acordo com o formato determinado pelo programa. A vantagem primária do sistema computadorizado de função pulmonar é a capacidade de processar sinais ana- lógicos de vários transdutores, tais como espirômetros e pneumotacômetros, para automaticamente adquirir os dados. A aquisição dos dados e o controle do instrumen- to são implementados por meio de uma interface entre o computador e os vários tipos de equipamentos de função pulmonar. Um dos equipamentos primários usados para interfa- cear o sistema de função pulmonar ao computador é o conversor analógico digital ( CAD ). O CAD aceita um sinal analógico e o transforma num valor digital. O sinal analó- gico é usualmente uma voltagem na faixa de 0 a 10 volts ou –5 a +5 volts. Os CAD s são classificados pelos núme- ros de bits para os quais eles convertem os sinais. Quan- to maior o número de bits , maior a resolução do sinal de entrada. Os CAD s devem ser de pelo menos 10 bits , o que possibilita 1.024 pontos e uma resolução de 0,008 a 0,016 litros, embora conversores de 12 bits sejam reco- mendados porque possibilitam 4.096 pontos e uma reso- lução de 0,002L a 0,004L. Não devem ser usados con- versores de 8 bits. Em adição à resolução do CAD , a taxa na qual os dados são amostrados (taxa de amostragem do CAD ) afeta a acurácia dos dados obtidos, o que é necessá- rio para análise de testes em que o sinal muda rapida- mente, como a manobra expiratória forçada. Se uma sé- rie de medidas de fluxos instantâneos for integrada para calcular o volume, o valor instantâneo será o fluxo médio entre as conversões. Cada conversão requer alguns bytes de memória. Isto não representa dificuldade para siste- mas com mais de 8K de memória, mas pode ser excessivo
para um pequeno sistema dedicado. Se a taxa de amostra- gem pode ser reduzida sem perda inaceitável de acurácia, existe, não apenas a vantagem de menor requerimento de memória, mas também tempo para o microprocessa- dor realizar tarefas adicionais entre as conversões dos pontos. Por exemplo, o volume expirado acumulado pode ser mostrado durante o exame para informar ao opera- dor até quando o esforço expiratório deve ser mantido e assim por diante. Uma solução de compromisso é acu- mular os dados rapidamente durante a parte inicial da expiração forçada, quando o fluxo está mudando rapida- mente, e então reduzir a taxa de amostragem para o res- tante do teste. Quando isto ocorre, a resolução para a medida do FEF (^) 25-75% freqüentemente torna-se inacurada, desde que a inclinação da linha desenhada entre os pon- tos 25 e 75% da CVF será afetada pelo valor de cada ponto (33). Um problema semelhante existe se as medidas dos fluxos instantâneos durante a parte terminal da expi- ração são calculadas. Se espirometria computadorizada vai ser usada para detectar obstrução precoce ao fluxo aéreo, a taxa de amostragem deve ser adequada durante toda a expiração. A freqüência de amostragem do sinal analógico a ser convertido pelo CAD deve ser de pelo menos 100hz, para cobrir a região do pico de fluxo expi- ratório ( FEFmax), embora freqüências maiores sejam reco- mendadas. Todo sistema informatizado deve ser analisado em re- lação aos fatores abaixo relacionados:
- Medidas exatas ou acuradas – A qualidade mais im- portante de um sistema de função pulmonar computado- rizado é sua capacidade de realizar medidas exatas, o que implica acurácia dos transdutores e aquisição e leituras corretas pelo hardware e software. A maneira mais sim- ples de avaliar a exatidão de um sistema computadoriza- do é comparar os resultados gerados pelo computador com aqueles obtidos com cálculo manual. Embora não seja prático para a maioria dos laboratórios, o uso das ondas padronizadas recomendadas pela ATS deve ser fei- to para validar os instrumentos e o software (6). Não é incomum o encontro de erros nos programas, e é de responsabilidade dos fabricantes sempre que for de- tectado algum erro corrigi-los em todos os equipamentos em posse do usuário, sem limite de tempo desde a data de fabricação do mesmo. O fabricante deve dar informações sobre o desempe- nho do sistema, porém isto não prescinde que um siste- ma particular seja testado antes de sua aquisição. É de responsabilidade do fabricante comunicar a todos os usuários de um determinado sistema a disponibilidade de uma nova versão do programa.
- O esquema de funcionamento do software deve ser fornecido. Cada laboratório deve ter o manual do soft- ware em que todos os procedimentos são mostrados e no
Pereira CAC
S 16 J Pneumol 28(Supl 3) – outubro de 2002
- Künzli N, Ackermann-Liebrich U, Keller R, Perruchoud AP, Schindler C, SAPALDIA team. Varibility of FVC and FEV 1 due to technician, team, device and subject in an eight centre study: three quality control studies in SAPALDIA. Eur Respir J 1995;8:371-6.
- Ellis JH, Perera SP, Levin DC. A computer program for the interpreta- tion of pulmonary function studies. Chest 1975;68:209-13.
- Thomas HM, Garrett RC. Interpretation of spirometry. A graphic and computational approach. Chest 1984;86:129-31.
- GARANTIA DE QUALIDADE
Garantia de qualidade engloba não apenas o controle de qualidade (que é o processo de monitorizar a precisão e a acurácia de um teste), mas muitas outras atividades incluindo: manutenção do equipamento e características de desempenho, calibração, treinamento de pessoal e avaliação continuada da competência e o relato dos re- sultados e manutenção dos registros (1). O programa de garantia de qualidade no laboratório de função pulmonar deve ser um esforço coordenado para minimizar as várias frentes técnicas de erro e variação, incluindo instrumen- tação, técnicos, pacientes e o procedimento. Vários fatores, além da acurácia do instrumento, in- fluenciam a acurácia e a reprodutibilidade dos testes espi- rométricos no mundo real. Estes fatores incluem o se- guinte: o treinamento do técnico, experiência, número de testes realizados por mês, motivação, habilidade moti- vacional e paciência. Do lado do paciente, coordenação, cooperação, força, endurance e motivação. Os 6 componentes essenciais para garantia de qualida- de são descritos abaixo (1).
1) T REINAMENTO DO PESSOAL E AVALIAÇÃO DE COMPETÊN -
CIA
O primeiro item e o mais importante no programa de qualidade no laboratório de função pulmonar é o técnico. Apenas um técnico competente e treinado pode obter a cooperação necessária do paciente e operar apropriada- mente o equipamento para assegurar resultados acura- dos e reprodutíveis. Estas habilidades e conhecimentos são obtidos através da educação apropriada, treinamento e supervisão. O tempo de treinamento de novos técnicos na área de espirometria deve ser de pelo menos 80 horas, com rea- lização e análise de pelo menos 200 exames. Certifica- dos devem ser fornecidos pelo Diretor médico ao final do treinamento, porém os técnicos devem ser submetidos a exames para obtenção da qualificação profissional pela SBPT e suas regionais. O técnico de função pulmonar deve ter conhecimentos básicos de fisiologia respiratória, ma- temática e informática. Os técnicos habilitados nas diver- sas áreas de função pulmonar devem receber treinamen- to mais longo e submeter-se a exame mais abrangente pela SBPT.
A importância de avaliação continuada do staff técnico após o treinamento inicial é reconhecida. Isto pode ser feito periodicamente pela observação do desempenho durante a realização dos exames e por análise conjunta dos testes realizados. A chave para um teste adequado de função pulmonar é a maneira com que o técnico guia o paciente ou indivíduo através de uma série de manobras respiratórias. A quali- dade mais importante do técnico de função pulmonar é a motivação para fazer o melhor em cada caso. O técnico também deve ser capaz de julgar o grau de esforço e coo- peração do indivíduo. Os resultados obtidos por um téc- nico que não tem estas habilidades não são apenas inú- teis, mas resultam em falsa informação que pode ser perigosa para o doente. A SBPT permite estágios em la- boratórios reconhecidos. Cursos de reciclagem a cada 3 anos para os técnicos são sugeridos. O técnico deve demonstrar, estimular entusiasticamen- te o paciente e observá-lo através das três fases de cada manobra: 1) inalação máxima; 2) soprar rapidamente, e
- continuar a soprar longamente, por pelo menos 6 se- gundos.
Figura 1 – Fases da manobra
A maioria das manobras erradas são facilmente reco- nhecidas pela observação do paciente. Quando o técnico ou o sistema detecta manobra de má-qualidade, o técnico deve dizer ao paciente o que houve de errado e nova- mente demonstrar como realizar a manobra corretamen- te. Depois de oito manobras realizadas, se o teste for ain- da de má qualidade, novo exame deve ser agendado. Um estudo feito na Nova Zelândia, em mais de 1. indivíduos testados por enfermeiras em clínicas externas primárias, mostrou que menos do que 1/3 dos testes in- cluíam mais de duas manobras aceitáveis. Em torno de
J Pneumol 28(Supl 3) – outubro de 2002 S 17
Espirometria
1/3 tinham início da manobra lento e em 2/3 a duração do teste foi inadequada. Um treinamento de 2 horas me- lhorou o desempenho, mas este ficou ainda muito abaixo do ideal (2)^. Observações de testes feitos em muitos labora- tórios brasileiros mostram achados semelhantes. A SBPT credenciou vários Laboratórios de Referência no país, para treinamento de médicos e formação de téc- nicos de função pulmonar, e pretende criar condições para o reconhecimento da profissão de técnico. Os técnicos podem ser qualificados para realização de todos os testes básicos de função pulmonar em laboratórios completos ou receber treinamento específico em determinados se- tores (ex.: espirometria). É de responsabilidade dos técnicos de função pul- monar:
- Preparação e calibração do equipamento;
- Preparação e instrução dos pacientes;
- Realização dos testes;
- Verificação dos critérios de aceitação e reprodutibili- dade das curvas obtidas;
- Obtenção e cálculos dos dados finais e preparação dos relatórios para interpretação;
- Realização dos procedimentos para controle de qua- lidade periódicos;
- Limpeza e anti-sepsia do equipamento e seus aces- sórios. Cada laboratório de função pulmonar deve ter um Di- retor Médico que deve supervisionar os exames na roti- na diária e deve ser responsável pelo treinamento do pes- soal, a qualidade e o estado funcional do equipamento, o estabelecimento de rotinas, bem como a acurácia e inter- pretação dos resultados, os quais devem ser fornecidos de uma maneira simples e clara para os médicos que so- licitam os testes(3). O Diretor Médico deve ter o título de especialista em pneumologia e ter conhecimento espe- cial da área de fisiologia respiratória, possuir conhecimento detalhado do equipamento operado no laboratório e ter conhecimento clínico suficiente para interpretar os testes de função pulmonar dentro do contexto médico. Conhe- cimentos básicos sobre informática e estatística são im- portantes.
2) M ANUTENÇÃO DO EQUIPAMENTO
Os equipamentos usados na LFP são fontes potenciais de variação dos testes. A manutenção adequada dos equi- pamentos pode reduzir a variação resultante de instru- mentos com desempenho pobre. Existem dois tipos de manutenção: 1) preventiva; 2) corretiva. Manutenção pre- ventiva refere-se à manutenção realizada em base regular pelo pessoal do laboratório. O objetivo é antecipar pro- blemas antes que causem mau funcionamento do equipa- mento. Exemplos incluem detecção de vazamentos, nível de água, etc.
Manutenção corretiva (isto é, consertos) é uma ação não agendada para corrigir falhas no equipamento. Isto é feito usualmente pelo representante do fabricante ou pelo serviço de bioengenharia da instituição. Contratos de manutenção devem ser feitos de rotina em laboratórios de maior porte. Tipicamente custam 10% do preço do equipamento original por ano. Sempre que novos instrumentos são comprados e mon- tados, devem ser submetidos a verificação e validação antes do uso na rotina.
3) MANUAL DE PROCEDIMENTOS
Todo laboratório de função pulmonar deve ter um ma- nual de procedimentos que deve ser seguido rotineira- mente, englobando:
- Descrição dos testes e seus objetivos;
- Indicações dos exames;
- Contra-indicações – hemoptise, angina recente, des- colamento de retina, crise hipertensiva, edema pulmonar e aneurisma de aorta torácica;
- Ficha clínica para avaliação;
- Calibração dos equipamentos antes dos testes;
- Preparação do paciente para realização do exame;
- Diretrizes para controle de qualidade;
- Manutenção básica do equipamento;
- Precauções de segurança relacionadas ao procedi- mento (controle de infecção, etc.);
- Referência de todas as equações utilizadas para cálculos dos resultados e valores previstos, incluindo bi- bliografia;
- Documentação dos protocolos informatizados para cálculos e arquivamento dos dados;
- Algoritmo de interpretação dos exames.
4) DIRETRIZES PARA REALIZAÇÃO DOS TESTES
Critérios como preparação do pacientes, instrução e demonstração das manobras requeridas, e o reconheci- mento de manobras aceitáveis ou dados errôneos devem ser disponíveis.
5) MÉTODOS ESPECÍFICOS DE QUALIDADE
Acurácia e precisão – Acurácia refere-se a quão bem a medida reflete o que pretende medir; em outras palavras, a medida “verdadeira” ou correta. Por exemplo, quando um volume de 3,00L é injetado em um espirômetro, o espirômetro é considerado acurado se ele lê corretamen- te 3,00L. Na prática, alguma variabilidade do instrumen- to é aceitável. Por exemplo, o espirômetro é considerado acurado se ele lê os 3,00 litros da seringa de calibração dentro de 3% (isto é, 2,91 a 3,09L). Precisão refere-se à variabilidade das medidas e é com- pletamente independente da acurácia ou verdade. Um instrumento é considerado preciso se repetidamente os
J Pneumol 28(Supl 3) – outubro de 2002 S 19
Espirometria
sultar em medidas comparáveis. Este teste deve ser feito a cada 15 dias. A linearidade nos espirômetros de fluxo deve ser medida semanalmente, através da injeção de volume da seringa de 3L com vários fluxos diferentes. Isto pode ser obtido por injeções com velocidade cons- tante e duração de 1, 3 e 6 segundos aproximadamente. Vazamento – O espirômetro deve ser levado até apro- ximadamente a metade de sua faixa de volume e uma pressão constante (≥ 3cm H 2 O ) deve ser aplicada através de pesos colocados sobre a campânula com a porta de saída ocluída. Mudança de volume < 10ml deve ser vista após um minuto, enquanto a pressão é aplicada. O espi- rômetro deve retornar à sua posição original quando a pressão é retirada. Este teste deve ser diário. Tempo – A cada 15 dias a acurácia do registro mecâ- nico de tempo deve ser verificada com um cronômetro. O erro deve ser menor que 1%. Cada vez que o equipa- mento é mudado de lugar este teste deve ser repetido. Os procedimentos que devem ser realizados para con- trole de qualidade são mostrados na Tabela 1.
TABELA 1 Controle de qualidade
Teste Intervalo mínimo Ação
Volume Diário Teste com seringa de 3L
Vazamento Diário Pressão constante de 3cm H 2 O por 1min.
Linearidade • Quinzenal Incrementos de 1L com (espirômetros seringa de calibração na de volume) faixa inteira de volume
- Semanal Diferentes fluxos (espirômetros de fluxo)
Tempo Quinzenal Registro mecânico com cronômetro
Software Novas versões Quando da instalação – Testes com indivíduos conhecidos
Baseado na ATS, 1995.
Outros procedimentos
Controles biológicos – Uma maneira semiquantitativa para avaliar a acurácia e a precisão de um espirômetro é realizar medidas repetidas de pelo menos 3 indivíduos sem doença respiratória, não fumantes, a cada 15 dias. Embora os parâmetros funcionais exibam variabilidade, todos os aspectos do teste são avaliados. Este teste, con- tudo, não exclui a necessidade de teste diário com serin- ga de volume. Este tipo de teste pode ser utilizado para comparar espirômetros de diferentes laboratórios.
Inicialmente a CVF e o VEF 1 devem ser medidos em 10 dias e os valores médios calculados. Os extremos não devem diferir mais de 10%; de outro modo, outro contro- le biológico deve ser escolhido. O mesmo sensor de fluxo deve ser usado para repetição dos testes. O controle bio- lógico deveria então ser testado a cada 15 dias ou sem- pre que haja suspeita de problemas com o sistema. Se os valores medidos para CVF ou VEF 1 diferem mais do que 10% do valor médio em um determinado dia, o teste deve ser repetido, e se o VEF1 ou a CVF permanecerem fora dos limites, o aparelho deve ser reavaliado.
6) ANÁLISE E MANUTENÇÃO DE REGISTRO DOS DADOS
Um programa de qualidade bem conduzido permite avaliar em base continuada a acurácia e a reprodutibilida- de dos instrumentos e métodos. Os dados dos procedi- mentos de calibração e controle de qualidade devem ser analisados de maneira adequada, o que requer métodos estatísticos apropriados e sistemas de registros. Aqueles que têm a responsabilidade de coletar ou ana- lisar os dados de controle de qualidade deveriam ter uma compreensão básica das medidas de tendência central e variabilidade usando métodos gráficos e estatísticos. Três termos estatísticos comumente usados são a média, des- vio padrão (DP ) e o coeficiente de variação (CV ). Eles po- dem ser brevemente definidos: Média: a soma dos valores observados dividido pelo número de observações Desvio padrão: uma medida de variabilidade ou a ten- dência dos valores para variar da média aritmética. É cal- culado elevando-se ao quadrado as diferenças positivas e negativas entre os valores individuais encontrados e a média, dividindo-se o resultado pelo número de variáveis –1 e realizando-se a raiz quadrada deste valor. Coeficiente de variação: uma expressão matemática de variabilidade calculada dividindo-se o desvio padrão pela média. Em um ambiente laboratorial estável, a distribuição dos resultados da mesma seringa de calibração ou padrões biológicos analisados em determinado número de vezes segue uma distribuição Gaussiana (normal). Em uma dis- tribuição normal, aproximadamente 65% dos valores irão se situar ± 1DP da média, 95% dos valores deveriam cair entre ± 2DP da média, e 99% entre ± 3 DP da média. Gráficos de controle indicam a média da distribuição e um limite inferior ou superior, que poderia ser o valor fixo de um, dois, ou três desvios padrões. Um exemplo é mos- trado na Figura 2, na qual a calibração diária de um espi- rômetro com uma seringa de 3L é mostrada com os limi- tes superiores e inferiores de aceitabilidade em 3,09 e 2,91L, ou ± 3% de 3L. Uma vez que estes gráficos são construídos, é fácil de- tectar erros casuais e sistemáticos. Tipicamente, os limi-
Pereira CAC
S 20 J Pneumol 28(Supl 3) – outubro de 2002
tes de ± 2 DP são considerados sinais de aviso. Um valor entre 2 e 3 DP indica erro e o procedimento deve ser re- petido. Valores além de ± 3DP são considerados inaceitá- veis e o sistema deve ser avaliado. O padrão de pontos dos dados ao longo do tempo per- mite a detecção de tendência. Um tipo de tendência é o movimento contínuo de valores em uma direção em 6 ou mais valores consecutivos. Tendências podem ser sutis e difíceis de detectar sem um gráfico contínuo. Quando o controle de qualidade ou os dados de cali- bração caem fora dos limites, o laboratório não deve tes- tar mais nenhum indivíduo até que o problema seja iden- tificado, reparos necessários sejam feitos e revalidação seja realizada. Uma lista de manutenção preventiva deve ser desen- volvida onde os equipamentos que devem ser mantidos e quando sejam registrados. Sistemas de computador podem e perdem dados. Daí um bom sistema de backup e registro dos dados, bem como dados de controle de qualidade de calibração de- vem ser desenvolvidos.
Problemas comuns
Alguns dos problemas comuns detectados pelo contro- le de qualidade rotineiro dos espirômetros incluem (6):
- Rachaduras ou vazamentos (nos espirômetros com deslocamento de volume)
- Baixo nível de água (espirômetros de volume)
- Foles gastos ou pegajosos
- Potenciômetros inacurados ou erráticos
- Tubos de fluxo obstruídos ou sujos (sensores de flu- xo)
- Resistência mecânica (espirômetros de volume)
- Vazamentos nos tubos e conectores
- Tempo de registro errôneo
- Correção de sinal inapropriado (BTPS )
- Calibração do software inapropriada (correções)
- Interface ou software defeituosos
- Sujeira no pneumotacógrafo
Compra de equipamento Na compra de um espirômetro, fatores fundamentais a considerar incluem o custo, necessidades individuais do médico e manutenção. A maioria dos sistemas disponí- veis comercialmente é computadorizada, o que facilita a acurácia e a disponibilidade dos dados. Contudo, nem todos os espirômetros computadorizados são acurados e podem existir problemas de software (4), o que levou ao desenvolvimento de diretrizes específicas (9). Em 1994 a ATS apresentou um protocolo para validar a acurácia e a precisão de cada modelo de espirômetro. Este teste pode ser realizado por um fabricante de espirômetro ou por um laboratório independente. O protocolo de validação usa formas de ondas-padrão para dirigir uma seringa mecânica, liberando volumes conhecidos em velocidades conhecidas para o espirômetro e para o software a se- rem testados. O teste proposto em 1994 pela ATS é mais rigoroso que o proposto anteriormente, de modo que, ao comprar um equipamento, o usuário deve certificar-se que o sistema preencheu o protocolo ATS 1994. Os usuários devem requerer cópia da certificação do equipamento e que o espirômetro testado e a versão do software corres- pondem com o modelo comprado. Em adição, o usuário deveria ser capaz de manipular independentemente cer- tas variáveis, incluindo a escolha de equações de referên- cia apropriadas. As interpretações disponíveis nos siste- mas informatizados são invariavelmente equivocadas. A ABNT elabora especificações, mas não atua como órgão certificador com objetivo de verificar se as normas estabelecidas estão sendo seguidas (8). A SBPT não reco- nhece até o momento nenhum laboratório responsável por validação de equipamentos. Ao considerar a compra de um sistema de função pul- monar computadorizado, solicite, além dos itens acima referidos, um equipamento para demonstração por alguns dias e verifique os itens abaixo:
- Qual é o valor máximo de volume ou fluxo que é aceito? (O volume mínimo deve ser de 7L e o fluxo 12L/s)
- Pode o computador acumular dados por pelo menos 15s para a expiração forçada e 30s para a medida da capacidade vital lenta?
- Como o início do teste é identificado? (Deve ser feito pela técnica de retro-extrapolação)
- Como o final do teste é identificado? (Deve existir um platô de pelo menos 1s)
- O sistema é capaz de gerar gráficos volume-tempo e fluxo-volume e gravá-los para recuperação posterior?
Figura 2 – Controle de qualidade
