1 UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO DIVISIÓN DE ESTUDIOS DE POSGRADO FACULTAD DE MEDICINA SECRETARIA DE SALUD INSTITUTO NACIONAL DE ENFERMEDADES RESPIRATORIAS “ISMAEL COSÍO VILLEGAS” PLETISMOGRAFIA ULTASONICA EN FUMADORES CON ESPIROMETRIA NORMAL T E S I S PARA OBTENER EL GRADO DE MÉDICO ESPECIALISTA EN: NEUMOLOGÍA PRESENTA: DRA. DULCE HELEODORA ARIAS JIMENEZ TUTORES: DR. LUIS TORRE BOUSCOLET MEXICO, DF , AGOSTO 2013
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TESIS: PLETISMOGRAFIA ULTRASONICA EN FUMADORES CON ...
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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO
DIVISIÓN DE ESTUDIOS DE POSGRADO
FACULTAD DE MEDICINA
SECRETARIA DE SALUD
INSTITUTO NACIONAL DE ENFERMEDADES RESPIRATORIAS
“ISMAEL COSÍO VILLEGAS”
PLETISMOGRAFIA ULTASONICA EN FUMADORES CON ESPIROMETRIA
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SECRETARIA DE SALUD DIRECCIÓN DE ENSEÑANZA INSTITUTO NACIONAL DE ENFERMEDADES RESPIRATORIAS “ISMAEL COSÍO VILLEGAS” NEUMOLOGÍA
UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE MEDICINA
DIVISIÓN DE ESTUDIOS DE POSGRADO
___________________________________________
DR. JUAN CARLOS VÁZQUEZ GARCÍA DIRECTOR DE ENSEÑANZA
Medizintechnik AG, Zürich, Suiza. Las pruebas se realizaron de acuerdo a los
lineamientos de la ATS/ERS 2005.38 Colocando el Barrieté™.
El paciente en la posición correcta, se instruyó sobre la prueba, colocamos la
pinza nasal y el spirette™. El sujeto realizo respiraciones normales e inicio la
maniobra de DLCO con una espiración hasta llegar a RV. Una vez que el
individuo esta en RV, realizo inhalación máxima hasta llegar a TLC con una
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inspiración menor a 4 segundos. Con un volumen inspiratorio sea de 85% o más
de la capacidad vital.
Criterios de aceptabilidad
Volumen inspiratorio >85% de la máxima FVC. Periodo de apnea estable por 10 ±
2 segundos. Sin evidencia de fugas o maniobras de Valsalva o Müller. Exhalación
<4 s y tiempo de muestreo de gas alveolar <3 s Comprobación de volúmenes de
lavado (VD) y de muestra (VS). VD de 0.75 – 1 L (VD <0.75 L si la FVC es <2 L)
El sujeto realizo un reposo de 4 minutos entre pruebas, con al menos 2 maniobras
y no más de 5.
Criterios de Repetibilidad
Dos maniobras <3 unidades de DLCO ( mL /min /mmHg ), Se reporta el promedio
de DLCO de dos maniobras aceptables. 38
Pletismografía Ultrasónica (UPG)
Se utilizará un equipo EasyOne Pro™ (NDD, Zurich Switzerland), Se coloca el
analizador de UPG en el área del Barrieté™. El sujeto en la posición correcta con
el tronco erguido. Colocando siempre una pinza nasal, el individuo se coloca
adecuadamente el spirette™
El sujeto debe realizar respiraciones relajadas en volumen corriente normal por 2
minutos. Se realizará el análisis gráfico de 2 curvas compuestas CO2 vs.
Volumen y masa molar, Y la comparación de las pendientes. Se repetirá la prueba
en 2 ocasiones y se tomaran los valores más altos.
Prueba de Reversibilidad o Respuesta a Broncodilatador
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Para determinar si la obstrucción al flujo aéreo era reversible con la administración
de fármacos broncodilatadores inhalados. El individuo debío haber completado
una Espirometría basal con tres maniobras de FVC, aceptables y repetibles para
FVC, FEV1 y PEF. Se administró con cámara espaciadora.
Después de una espiración suave e incompleta, posteriormente Inhalo al máximo
en una sola respiración hasta alcanzar TLC , sosteniendo la respiración por 5 a 10
segundos antes de exhalar. Administrando 4 dosis por separado a intervalos de 30
segundos (dosis total de 400 mcgr de salbutamol). Con un reposo por 10 a 15
minutos para broncodilatadores y se realizaban 3 nuevas maniobras de FVC que
sean aceptables y repetibles. 3 maniobras de SVC aceptables y repetibles y 2
maniobras de UPG.
Definición de variables
Edad.- variable categórica que nos indica el tiempo trascurrido desde el
nacimiento de un individuo.
Peso.- variable cuantitativa que nos mide la unidad básica de la masa
Talla.- variable cuantitativa indica la medida de la estatura del cuerpo humano
Índice de Masa Corporal.- variable cuantitativa medida de asociación entre el
peso y la talla
Índice Tabáquico.- Variable cuantitativa que nos indica la estimación acumulativa
del consumo de tabaco con la siguiente formula ( No de cigarros al día X No años
/ 20 ) = Paquetes año
Fev1.- se define como el volumen espiratorio forzado en el primer Segundo,
reportándose en Ltr y porcentaje.
30
FVC.- Máximo Volumen de Aire que puede ser espirado después de una
inspiración máxima hasta TLC durante 6 segundos. Se re
FEV1 / FVC.- Relación entre el volumen espiratorio forzado en el primer Segundo
sobre máximo Volumen de Aire que puede ser espirado después de una
inspiración máxima
SVC.- Es el volumen de aire espirado, de forma relajada, partiendo de una
inspiración máxima
TLCO Sb .- Total de Co2 captado en una sola respiración , se expresa en mmol /
min / kPa y Porcentaje
S2 Slope.- Índice que refleja la vía área de conducción y el espacio muerto
Vol. S2.- volumen espirado al inicio de la fase S2
S3 Slope.- Indica la uniformidad del gas alveolar.
Vol S2S3.- Volumen espirado al final de la fase s2 y el inicio de la fase s3
S3 Mean.- Media de fase S3
Ve Mean.- Media de Volumen Espirado
Ve Max.- volume Maximo espirado
IMM.- La masa molar es aproximadamente 0.01gr/mol y corresponde a 0.05%
CO2, el índice de masa molar corresponde a (S3 /S2 x 100).
Variable Tipo Subtipo Unidad
Edad Cuatitativa Discreta Años
Sexo
Cualitativa Dicotómica Hombres y mujeres
Índice Masa Corporal Cuantitativo Continua Kg/M2
Tabaquismo Cualitativa Discreta Si y No
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Índice Tabáquico Cuantitativa Continua Paquetes Año
FEV1 Cuantitativa Continua Discreta
Litros % Predicho
FVC Cuantitativa Continua Discreta
Litros % Predicho
FEV1 / FVC cuantitativa Discreta % Predicho
SVC Cuantitativa Discreta Litros % Predicho
DLCO Cuantitativa Continua Discreta
Litros % Predicho
S3 slope Cuantitativa Discreta gr/L/mmol
S3 mean Cuantitativa Discreta gr/L/mmol
S2 slope Cuantitativa Discreta gr/L/mmol
Vol s2 Cuantitativa Discreta gr/L/mmol
Vol s2 s3 Cuantitativa Discreta gr/L/mmol
Ve max Cuantitativa Discreta gr/L/mmol
Ve mean Cuantitativa Discreta gr/L/mmol
Delta s3 Cuantitativa Discreta gr/L/mmol
IMM Cuantitativa Discreta gr/L/mmol
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Análisis Estadístico:
Los resultados se expresaron como medias y desviación estándar para las
variables de distribución normal.
Las variables de distribución no normal se expresaron como mediana e intervalo
intercuartilico, las variables categóricas como frecuencias y porcentajes
El análisis estadístico se realizó mediante prueba t pareada para las
comparaciones pre y post broncodilatador, prueba t para grupos independientes
para identificar diferencias entre grupos y X2 para diferencias en variables
categóricas. Se utilizó el paquete estadístico Stata versión 12.
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Resultados
Se incluyeron a 46 pacientes con tabaquismo y a 61 sujetos. Donde la edad media
para pacientes sanos fue de 31 comparada con 48 años de los pacientes
fumadores. Y el índice tabáquico para fumadores con una media de 23. Las
características de los grupos se observan en la Tabla 1.
Tabla 1. Características Generales
DE .Desviación estándar, Min – Max. Mínimo y Máximo, índice tabáquico paq /
año = número de cigarros por día x años de consumo / 20 .
La Tabla 2. Muestra los resultados en cuanto a la espiromertia forzada ore y post
broncodilatador con comparación intragrupo , resalta que el Fev1 fue menor en
fumadores si lo comparamos con sanos como se ilustra en la Fig 1.
Tabaquismo (n = 46) Sanos (n= 61 )
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Tabla 2. Parámetros espirométricos donde se comparan diferencias intragrupo pre
y post broncodilatador
Pre BD* Post BD* Pre BD* Post BD * Variable Media
(DE)
Media
(DE)
p Media
(DE)
Media
(DE)
p
FEV1 L 2.87
(0.85)
3.01
(0.91)
0.01 3.40
(0.69)
3.47
(0.70)
<0.0001
FEV1/FVC
%
0.78
(0.07)
0.81
(0.08)
< 0.001 0.82
(0.04)
0.85
(0.04)
< 0.001
FVC L 3.73
(1)
3.62
(1.1)
0.23 4.11
(0.88)
4.05
(0.87)
0.009
FVC % 97.2
(13.2)
96.3
(13.7)
0.24 99
(11.4)
98
(10.1)
0.007
PEF L 8.66
(2.3)
13.94
(24.3)
0.14 9.52
(2.36)
9.79
(2.29)
0.061
PEF % 116.1
(15.22)
118
(15.70)
0.14 120. 4
(2.3)
122.5
(2.29)
0.051
DE .Desviación estándar , BD* broncodilatador, L.- Litros, %.- porcentaje del predicho
Vemos como FEV1L mejora en forma estadísticamente significativa con el
broncodilatador tanto en los sujetos con tabaquismo (p < 0.001), como en los
sujetos sanos (p <0.0001) sin cumplir criterio de reversibilidad ya que para sanos
la mejoría fue de 65 ml, y para tabaquismo de 145 ml.
Tabaquismo (n = 46) Sanos (n= 61 )
35
Figura 1.- Volumen espiratorio forzado en el primer segundo, pre y post
broncodilatador para sanos y sujetos con tabaquismo.
La relación FEV1/FVC también tuvo cambios significativos para sujetos con
tabaquismo (p <0.001) y para sanos (p < 0.001), en cuanto a la FVC % solo tuvo
cambio significativo en paciente sanos (p<0.007) , para FVC L (p<0.005) los
detalles se presentan en figura 2.
Figura 2. FVC. Capacidad Vital forzada, pre y post broncodilatador para sanos y
tabaquismo
Sanos Tabaquismo
p <0.0002 p <0.003
Fe
v 1
L
Sanos Tabaquismo
p <0.005 p <0.23
FV
C L
36
En cuanto a la Dlco es la prueba más sensible dado que identifica un gradiente de
disminución conforme el índice tabaquico es mayor, en el análisis por terciles de
índice tabáquico comparados con no fumadores se observa una diferencia
estadísticamente significativa en los valores de dlco expresados tanto en unidades
como en porcentaje del predicho. fig. 3, También se observa que pasar de un tercil
a otro disminuyen 3.1 unidades de DLCO. las cuales sobrepasan la variabilidad
esperada de la prueba la cual es un criterio de repetibilidad en el control de calidad
de la prueba,
Figura 3. DLCO (Difusión Pulmonar de Monóxido de Carbono [ml/min/mmHg]),
divididos por terlices de índice tabáquico, comparado con sanos
IT = índice tabáquico (números de cigarrillos fumados por número de años / 20)
En el análisis de regresión se observa que por cada incremento en una unidad en
enl índice tabáquico disminuye 0.29U de DLCO, con r2= - 0.39 y estadisticamente
significativa
37
Figura 5.- Relación Dlco e Índice Tabáquico
.
Este mismo cambio se observa con dlco expresada como % del predicho
Tabla 3.
Tabla 3. Características DLCO
Tabaquismo Sanos
rho= - 0.39
38
Los valores de la pletismografia ultrasónica en el cual la pendiente S2 pre y post
broncodilador en sujetos sanos presenta una disminución de 3.07 gr/mol/L con
significancia estadística (p <0.02), para los sujetos con tabaquismo la disminución
fue de 2.16 gr/mol/L (p < 0.07). Tabla 4.
Tabla 4. Valores Pletismógrafia Ultrasónica
*BD ( Broncodilatador ) , DE ( Desviación Estándar ) , S2 Slope.- Índice que refleja la vía área de conducción y el espacio muerto , S3 Slope.- Indica la uniformidad del gas alveolar, Vol S2S3.- Volumen espirado al final de la fase s2 y el inicio de la fase s3, IMM.- La masa molar es aproximadamente 0.01gr/mol y corresponde a 0.05% CO2, el índice de masa molar corresponde a (S3 /S2 x 100). Cuando analizamos el IMM observamos una disminución de 7.127 gr/mol/l en el
grupo de tabaquismo después del broncodilatador la cual no llega a ser
estadísticamente significativa (p < 0.223), a diferencia del grupo de sanos que
disminuye 0.52 gr/mol/l Tabla 4.
La S2 slope disminuye en ambos grupos siendo post broncodilatador para sanos
(p<0.02) , tabaquismo (p<0.07) fig. 6, el volumen espirado de la pendiente S2
Tabaquismo Sanos
39
aumenta de manera significativa para ambos grupos , sanos (p<0.001) y
tabaquismo (p<0.001) Fig 7.
Figura 6. S2 Slope S2 Slope.- Índice que refleja la vía área de conducción y el espacio muerto
Figura 7. Vol S2
Vol S2 .- Volumen espirado al final de S2
El volumen S2S3 aumenta para ambos grupos sanos (p < 0.001) y tabaquismo (p
< 0.001). Fig 8 .
Sanos Tabaquismo
p<0.002 p<0.07
gr/
mo
l/L
Sanos Tabaquismo
p<0.001 p<0.001
gr/
mo
l/L
40
Figura 8. VolS2S3 Vol S2S3.- Volumen espirado al final de la fase s2 y el inicio de la fase s3
Se compararon ambos grupos en cuanto a la delta de S3 slope, S2 slope y el IMM
post broncodilatador no encontrándose diferencias estadísticamente significativas
entre ambos. Tabla 5
Tabla 5. Delta de Pendiente S2 y S3
DE.- Desviación Estándar, IMM.- La masa molar es aproximadamente 0.01gr/mol y corresponde a
0.05% CO2, el índice de masa molar corresponde a (S3 /S2 x 100), Delta IMM .- diferencia de IMM
en sanos y Tabaquismo. Delta S2 Diferencia de S2 sanos y Tabaquismo.
Tabaquismo Sanos
p<0.0001 p<0.0002
Sanos Tabaquismo g
r/m
ol/L
41
Discusión
En el presentes estudio se enfoca en demostrar como cambios tempranos pueden
ocurrir en pacientes con tabaquismo activo y Espirometría normal encontrando
como relevante 1) cambios espirométricos en FEV1 L, relación FEV1/FVC, FVC
%, FVC L comparado con su contraparte no fumadora sín que esto llegue a
cumplir criterios de anormalidad. 2) cambios en la difusión de monóxido de
carbono, que es significativamente menor conforme el índice tabáquico aumenta.
3) los valores de pletismógrafia ultrasónica podemos ver cambios después de la
aplicación de broncodilatador para ambos grupos en Vol S2, VolS2S3, pero en
cuanto a la homogeneidad alveolar dada por s3Slope solo se observa cambio
significativo para sujetos no fumadores. 4) el IMM no llega a modificar en ninguno
de los grupos.
En nuestro estudio podemos observar múltiples cambios fisiológicos en pacientes
fumadores cuando se comparan con sujetos nunca fumadores, la espirometria es
el Gold estándar para diagnóstico de obstrucción de vía aérea que generalmente
viene acompañada de síntomas respiratorios. En nuestro grupo de fumadores
presentaron índices espirometricos más bajos en comparación con su contraparte
nunca Fumadores, siendo notable los 300 ml de diferencias entre un grupo y otro,
así como la diferencia en la Relación FEV1/FVC, sin que esto llegue a ser
anormal.
En estudios realizados desde 1974 por Niewoehner en pacientes jóvenes
fumadores sin síntomas respiratorios a los que se realizó biopsias pulmonares
encontrando cambios tempranos de bronquiolitis con acumulo de macrófagos, lo
que promueve la inflamación y el cierre de la vía aérea pequeña. Fletcher
demostró el efecto de fumar un paquete de cigarros por día, por año provoca una
disminución de 0.36% del FEV1 para hombres y 0.29% Para Mujeres de manera
anual.36,37
42
La Dlco se vio disminuida en fumadores de manera significativa pero dentro de
rangos predichos, cuando la comparamos con sujetos normales, en hasta 3 ( mL
/min /mm Hg ) y correlaciono de manera negativa. Estos cambios indican defectos
tempranos en la difusión en fumadores , Knudson y cols, 38 muestran como esto
se relaciona con mayores índices tabáquicos y puede ser reversible al cese del
mismo en sujetos con índices tabáquicos bajos.38,39
Explicar la disminución de la Dlco en sujetos fumadores asintomáticos, lo podría
hacer la inflamación temprana ocasionada por el humo de tabaco, resultando en
una distribución desigual de la difusión / volumen alveolar, o de la perfusión
/difusión, o de un incremento en la no uniformidad del gas expirado en la prueba.
Aunque Dclo por debajo de la rangos predichos se ha mostrado en presencia de
enfisema visto por Tomografia Alta resolución o Por estudios patológicos, hay
reportes de fumadores con mejoría de la Dlco al cese de fumar, reportando una
mejoría de hasta 2.4 ( ml/ min/mm hg/) del basal a 3 meses de suspendida la
exposición. 39,40
La pletismografia ultasonica no reporto cambios en la pendiente fase S3, lo que
nos indica no ser un valor para detectar cambios tempranos en fumadores, los
valores como S2S3 slope que mejoran en ambos grupos solo indica como el gas
mezclado disminuye después de la aplicación de broncodilatador no permitiendo
dicernir entre un fumador asintomático y un nunca fumador , no siendo este un
parámetro de evaluación de vía aérea pequeña. 41
Indice masa Molar (IMM), es un potencial subrrogado del Co2, y su analizis podría
clasificar a pacientes con obstrucción Via aérea, en un reporte del Crapo y cols, se
observa que con la medicion de estos parámetros pudo clasificar en normal y
obstrucción al 83% de la muestra. En nuestro estudio no hubo cambios de
43
pacientes fumadores con pacientes no fumadores, por lo que en futuros estudios
se deberá correlacionar con índice tabáquico y Dlco, en espera de ver algún
cambio en el IMM. 32,33,34
44
Conclusiones
Estudios previos han demostraron por múltiples métodos los daños del
tabaquismo en la Vía aérea Pequeña, previo a la aparición de síntomas o
alteraciones en pruebas funcionales respiratorias, pero aun no disponemos de una
técnica que nos permita evalúa de manera confiable y reproducible, cambios
tempranos en esta zona pulmonar
La Dlco demuestra que es capaz detecta alteraciones tempranas en personas
susceptibles, aun cuando los valores se encuentran dentro del rango de referencia
y con otras pruebas como espirometría normal esto puede sugerir que la
Espirometría no es capaz de identificar cambios y también refuerza que la relación
fija no es el mejor método.
En cuanto a cambios por pletismografia ultrasónica no parece ser una prueba
capaz de detectar alteraciones tempranas en ninguno de los parámetros medidos.
Los datos obtenidos son de interpretación incierta y no son de utilidad para
detectar cambios tempranos en Vía Aérea Pequeña . Se requerirá realización de
mas estudios y estandarización de este tipo de pruebas.
.
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