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Demostramos un protocolo operativo estándar para realizar oscilometría respiratoria, destacando los procedimientos clave de control y garantía de calidad.
La oscilometría respiratoria es una modalidad diferente de prueba de función pulmonar que se utiliza cada vez más en un entorno clínico y de investigación para proporcionar información sobre la mecánica pulmonar. La oscilometría respiratoria se realiza a través de tres mediciones aceptables de la respiración mareomotriz y se puede realizar con contraindicaciones mínimas. Los niños pequeños y los pacientes que no pueden realizar la espirometría debido a un deterioro cognitivo o físico generalmente pueden completar la oscilometría. Las principales ventajas de la oscilometría respiratoria son que requiere una cooperación mínima del paciente y es más sensible a la detección de cambios en las vías respiratorias pequeñas que las pruebas de función pulmonar convencionales. Los dispositivos comerciales ya están disponibles. Recientemente se han publicado directrices técnicas actualizadas, protocolos operativos estándar y directrices de control y garantía de calidad. Los valores de referencia también están disponibles.
Realizamos auditorías de pruebas de oscilometría antes y después de implementar un programa formal de capacitación en oscilometría respiratoria y un protocolo operativo estándar. Se observó una mejora en la calidad de las pruebas completadas, con un aumento significativo en el número de mediciones aceptables y reproducibles.
El documento actual describe y demuestra un protocolo operativo estándar para realizar oscilometría respiratoria en un entorno ambulatorio. Destacamos los pasos clave para garantizar mediciones de calidad aceptables y reproducibles de acuerdo con las directrices recomendadas de la Sociedad Respiratoria Europea (ERS), ya que el control de calidad es fundamental para las precisiones de medición. Los posibles problemas y trampas también se discuten con sugerencias para resolver errores técnicos.
La oscilometría respiratoria mide la impedancia del pulmón y es exquisitamente sensible a los cambios en la mecánica respiratoria1, particularmente al pulmón periférico y a las vías respiratorias pequeñas, regiones del pulmón que no están bien evaluadas por las pruebas de función pulmonar tradicionales.
En los últimos años, la disponibilidad de dispositivos comerciales y la actualización de las normas técnicas y de control/garantía de calidad2,3 han llevado a un uso cada vez mayor de la oscilometría con fines clínicos y de investigación. Sin embargo, hasta la fecha no es una prueba de rutina en el repertorio de modalidades de función pulmonar, pero se prevé que la técnica se utilice más ampliamente con un reconocimiento cada vez mayor de su utilidad clínica. El objetivo general de la oscilometría respiratoria es proporcionar la medición de la mecánica respiratoria durante la respiración normal y la evaluación de la función pulmonar, que no es discernible por los métodos actuales de espirometría y pletismografía. La oscilometría ofrece otras ventajas sobre las pruebas de función pulmonar tradicionales, ya que se puede realizar en personas muy jóvenes, ancianos o en pacientes con deterioro cognitivo donde las maniobras espiratorias forzadas necesarias para la espirometría son imposibles. Además, la oscilometría se puede realizar en cualquier persona que pueda respirar espontáneamente mientras usa un clip nasal. A diferencia de las pruebas de función pulmonar estándar, no está contraindicada después de cataratas, cirugía intraabdominal o cardiotorácica, ni después de infarto agudo de miocardio e insuficiencia cardíaca. Por último, varios de los dispositivos de oscilometría actualmente disponibles son portátiles y se pueden usar en entornos fuera de un laboratorio de diagnóstico, incluidos los entornos de clínicas y oficinas, junto a la cama o en lugares de trabajo.
La oscilometría mide la impedancia respiratoria total (Zrs) a ondas de presión oscilatorias multifrecuencia1,2,4,5,6. La impedancia se compone de la compleja suma de resistencia respiratoria (Rrs) y reactancia (Xrs). El RRs refleja la resistencia de las vías respiratorias y es en gran medida independiente de la frecuencia en salud4,7,8. En las enfermedades de las vías respiratorias pequeñas, el Rrs se vuelve dependiente de la frecuencia y aumenta más en las frecuencias más bajas5,9,10, de modo que una diferencia en los Rrs a frecuencias entre 5 y 19 Hz (R5-19) o 5 y 20 Hz (R5-20) indica una pequeña obstrucción de las vías respiratorias y heterogeneidad de la ventilación en diferentes regiones del pulmón 10,11,12 . Xrs mide el equilibrio de impedancias elásticas e inerciales del sistema respiratorio. A frecuencias más bajas (por ejemplo, de 5 a 11 Hz), Xrs refleja la rigidez o elastancia de los tejidos pulmonares y de la pared torácica13,14. A frecuencias más altas, Xrs está dominado por la inercia de la columna de aire en las vías respiratorias conductoras. La frecuencia de resonancia (Fres) es el punto en el que las magnitudes de reactancia elástica e inertiva son iguales. AX es un índice integrador de Xrs y se calcula como el área bajo el gráfico Xrs versus frecuencia entre 5 Hz y Fres. AX tiene las unidades de elastancia y está inversamente relacionado con el volumen del pulmón en comunicación con ventilación. AX aumenta con procesos restrictivos e inhomogeneidad periférica. X5 se vuelve cada vez más negativo, mientras que AX y Fres aumentan tanto en enfermedades pulmonares obstructivas como restrictivas4,5. Consulte la Figura 1 para obtener una descripción de estas métricas.
Si bien inicialmente se centró en la medición de la función pulmonar en niños, los datos emergentes muestran que la oscilometría también proporciona información clínica útil en adultos. Se utiliza cada vez más en el ámbito clínico15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30,31, 32,33,34,35,36,37,38,39,40,41,42,43,44,45. La oscilometría ha sido más ampliamente estudiada en enfermedades pulmonares obstructivas donde se ha encontrado que ofrece mejor información diagnóstica que la espirometría con respecto al control del asma31,32,33,34,35, mejor correlación con los síntomas23,34 y detección precoz36,37,38 de pulmón obstructivo crónico enfermedad (EPOC). Nuestro grupo ha demostrado que la oscilometría es más sensible que la espirometría para el seguimiento de la lesión del injerto tras un trasplante de pulmón46. Varios estudios han demostrado que los Xrs, específicamente la diferencia en la reactancia inspiratoria y espiratoria media a 5 Hz, pueden distinguir los defectos restrictivos en la enfermedad pulmonar intersticial (EPI) del asma y la EPOC47, y pueden diferenciar la fibrosis pulmonar combinada y el enfisema de la EPI-solamente48,49. La Figura 2 muestra los patrones típicos de oscilometría para las enfermedades pulmonares normales, restrictivas y obstructivas. Ha habido un creciente interés en implementar la oscilometría como otra modalidad rutinaria de pruebas de función pulmonar para complementar y potencialmente reemplazar algunas de las modalidades de prueba actuales para el monitoreo de la función pulmonar50,51.
Sugerimos que la oscilometría es útil para el cribado de enfermedades pulmonares, en el seguimiento de pacientes con enfermedades pulmonares obstructivas y restrictivas conocidas, y después del trasplante de pulmón. Los dispositivos comerciales son adecuados para su uso en niños de tan solo 2 años de edad. Hay investigaciones en curso con poblaciones aún más jóvenes52, y a medida que el campo crece, puede ser posible evaluar a bebés y recién nacidos.
El objetivo del manuscrito actual es proporcionar un manual de capacitación para médicos, tecnólogos y personal de investigación sobre la realización adecuada de la oscilometría, siguiendo los protocolos operativos estándar internacionales y las pautas de control de calidad. Debido a la pequeña huella de la mayoría de los osciclómetros comerciales, la oscilometría se puede implementar en múltiples configuraciones. El protocolo descrito es apropiado para laboratorios de función pulmonar, consultorios médicos, entornos clínicos y otros entornos ambulatorios, como las unidades de salud ocupacional en el lugar de trabajo.
Los estudios de oscilometría respiratoria fueron aprobados por la Junta de Ética de Investigación de la Red de Salud de la Universidad (REB # 17-5373, 17-5652 y 19-5582). Se obtuvo el consentimiento informado por escrito de los participantes antes de la prueba de oscilometría.
NOTA: Este vídeo describe el procedimiento operativo estándar para la oscilometría. Nuestro laboratorio utiliza un dispositivo fabricado por Thorasys Thoracic Medical Systems Inc, pero la técnica es la misma independientemente del fabricante. Los programas de software son diferentes para cada fabricante, de la misma manera que los diferentes espirómetros comerciales tienen un software propietario único para la recopilación y visualización de datos. El siguiente protocolo es aplicable a todos los dispositivos de oscilometría respiratoria. Los lectores son dirigidos a los manuales de sus dispositivos comerciales y se refieren a instrucciones específicas con respecto al software de su dispositivo.
1. Evaluación/preparación previa a la prueba del paciente
2. Preparación de equipos/materiales
3. Preparación del paciente
4. Configuración del software
NOTA: Consulte el manual de instrucciones del fabricante para obtener instrucciones individuales.
5. Procedimiento de ensayo
6. Aceptabilidad y reproducibilidad del acceso
7. Desinfección
8. Notificación de resultados
NOTA: Consulte la Figura 3 para obtener más información.
9. Control de calidad/aseguramiento de la calidad
Del 17 de octubre de 2017 al 6 de abril de 2018, realizamos la primera auditoría de garantía de calidad/control de calidad (QA/QC) de las 197 pruebas de oscilometría3. Aunque todos los operadores fueron capacitados antes de evaluar al paciente con un seminario de una hora y pruebas in situ, se identificaron 10 (5,08%) mediciones inaceptables y / o irreproducibles. Estas mediciones se excluyeron debido a tos, obstrucción de la lengua y CoV superior al 15% siguiendo las pautas iniciales sugeridas por ERS52. El control de calidad biológico (BioQC) no se realizó regularmente. El personal de investigación se sometió a capacitación adicional en oscilometría y desarrolló un protocolo operativo estándar para garantizar que se implementaran las pautas adecuadas de ERS y el profesionalismo médico. La importancia de BioQC, una herramienta para validar los equipos y procedimientos de prueba, se destacó al personal de investigación, a quien se les recordó que realizaran pruebas regulares de BioQC. 3 Se encontraron mejoras en las auditorías posteriores de QA/QC. Del total de 1930 pruebas de oscilometría realizadas desde el 9 de abril de 2018 hasta el 30 de junio de 2019, solo tres (0,0016%) pruebas fueron mediciones no válidas; estos tenían CoV superior al 15%. Entre el 2 de julio de 2019 y el 12 de marzo de 2020, se realizaron 1779 pruebas de oscilometría y nueve (0.005%) se consideraron inaceptables, incluidas las mediciones que tenían cierre de glotis, fuga de aire y CoV superior al 15%. Consulte la Tabla 1 para obtener información adicional.
Desde el refuerzo de BioQC en abril de 2018, el personal de investigación realizó BioQC regularmente. En nuestro centro, cuatro individuos sanos no fumadores realizaron oscilometría diariamente durante las 2 semanas iniciales para recoger un mínimo de 10 mediciones con la media con el límite superior e inferior (±2SD o desviación estándar) con coeficiente de variación ≤10% entre Rrs en los dos dispositivos de oscilometría de nuestro laboratorio. El 30 de agosto de 2021, observamos una medición de BioQC que cayó fuera de la media del individuo ±2SD. El R5 observado por el individuo fue de 3,36 cmH2O·s/L (círculo abierto), mientras que la media R5 de las 20 grabaciones más recientes fue de 4,95 cmH2O.s/L ±2SD (línea punteada con límite inferior en 4,03 y límite superior en 5,86; Figura 4). Un segundo individuo realizó su oscilometría BioQC el mismo día con el mismo dispositivo de oscilometría, y la medición R5 observada también estuvo fuera de la media ±2SD. Estos hallazgos indican problemas relacionados con el instrumento más que con el procedimiento. Posteriormente, se contactó con el fabricante y se envió el dispositivo para su reparación. Tras la devolución del dispositivo, BioQC se repitió el 15 de octubre de 2021 para garantizar que estuviera dentro del rango de medición R5 del individuo antes de la redistribución del dispositivo en nuestro laboratorio.
Figura 1: Se muestra el oscilograma de impedancia versus frecuencia con la curva de resistencia (línea sólida) y las curvas de reactancia (línea punteada), y las frecuencias a las que se realizan las mediciones (círculos sólidos y abiertos en cada curva). El área de reactancia (AX, área eclosionada), frecuencia resonante (Fres. X), y la resistencia entre 5 Hz y 19 Hz (R5-19; flecha de dos caras) se ilustran. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Figura 2: Las diferencias típicas del patrón de oscilometría entre las enfermedades pulmonares normales (A), restrictivas (B) y obstructivas (C). Observe el desplazamiento hacia la derecha de la curva de reactancia (círculo abierto, línea punteada) en la enfermedad restrictiva (B), y el patrón en forma de trompeta del oscilograma obstructivo (C) con desplazamiento hacia arriba de la curva de resistencia (círculo sólido y línea), aumento de R5-19 y el desplazamiento hacia abajo y hacia la derecha de la curva de resistencia (línea rota; círculos abiertos). Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Figura 3: La plantilla estándar para la notificación de oscilometría en nuestra institución. Mostramos el oscilograma utilizando un eje X-Y estandarizado, y resaltamos las mediciones relevantes pre y post-broncodilatador en diferentes colores para facilitar la interpretación de los resultados. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Figura 4: Resumen del control de calidad biológica (BioQC) de las mediciones de R5 de un individuo desde mayo de 2020 hasta noviembre de 2021. La medición que cayó fuera (círculo abierto) de la media del individuo (línea gris sólida) ±2SD (línea punteada) se observó el 30 de agosto de 2021. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Primera auditoría | Segunda auditoría | Tercera auditoría | |
17 de octubre de 2017 to 6 de abril de 2018 | 9 de abril de 2018 al 30 de junio de 2019 | 2 de julio de 2019 al 12 de marzo de 2020 | |
Válido | 187 | 1927 | 1770 |
No válido | 10 | 3 | 9 |
Tabla 1: Comparación de la aceptabilidad de las pruebas de oscilometría en tres puntos temporales
El personal se sometió a una capacitación de actualización en la realización de oscilometría después de la primera auditoría. También implementamos un protocolo operativo estándar para la realización de oscilometría en el laboratorio de función pulmonar. Se produjeron mejoras significativas en el porcentaje de pruebas que cumplían con el control de calidad aceptable y se mantuvieron en el tiempo. Estos resultados demuestran la efectividad de desarrollar y adherirse a protocolos operativos estándar y pautas de control de calidad.
Tabla suplementaria 1. Contraindicaciones para la espirometría53,54Haga clic aquí para descargar esta tabla.
Tabla suplementaria 2. Tiempos de retención de broncodilatadores para pruebas de función pulmonar53,54Por favor, haga clic aquí para descargar esta tabla.
Tabla suplementaria 3. Tiempos de retención de broncodilatadores para la prueba de desafío bronquial53,55Por favor, haga clic aquí para descargar esta tabla.
Los pasos críticos en una medición de oscilometría de alta calidad se pueden clasificar en los dominios de paciente, equipo y operador. Asegurar que el paciente esté relajado y cómodo para que las mediciones recogidas estén en reposo del volumen residual funcional es clave. La postura del paciente es muy importante; asegúrese de que el paciente esté sentado erguido con ambos pies en el suelo sin cruzar las piernas. La aplicación del soporte de la mejilla y la mandíbula, la buena colocación del clip de la nariz y la garantía de que los labios estén sellados alrededor de la boquilla eliminarán la derivación y las fugas de aire1,2,3. El equipo debe ser calibrado y verificado antes de su uso. El operador debe ser capaz de reconocer las grabaciones aceptables e inaceptables y capaz de solucionar la causa subyacente de lecturas o artefactos inaceptables para garantizar que las mediciones notificadas tengan CoV ≤10%1,2,3. El control y la garantía de calidad deben mantenerse no solo para garantizar que el dispositivo de oscilometría esté validado, sino también la calidad de las pruebas.
La capacitación del operador para reconocer los patrones producidos por artefactos comunes como la deglución, las fugas y la derivación permitirá realizar mediciones repetidas a tiempo para obtener pruebas de calidad. Hay casos en que la oscilometría se realiza a diferentes volúmenes pulmonares (por ejemplo, en posición supina). En estas circunstancias, todavía se pueden aplicar todos los pasos descritos en el protocolo.
Si bien la oscilometría es una modalidad más fácil y rápida de prueba de función pulmonar, se producirán errores en las mediciones y, por lo tanto, en la interpretación, si se producen desviaciones del protocolo estandarizado y los pasos de control de calidad. Nuestro protocolo se basa en el dispositivo utilizado en nuestro centro. La realización de la oscilometría será la misma en todos los dispositivos. Sin embargo, habrá diferencias en el aspecto técnico de la calibración y las aplicaciones de software. Se aconseja a los lectores que sigan el manual de los diferentes instrumentos.
La oscilometría es más rápida y fácil de realizar que la espirometría. Además, los niños pequeños y los adultos con deterioro del lenguaje, físico y / o cognitivo que impiden la capacidad de realizar las maniobras espiratorias forzadas necesarias para la espirometría aún pueden realizar la oscilometría tal como se realiza durante la respiración normal. En algunos centros, la oscilometría ha suplantado a la espirometría como la herramienta de detección inicial de la enfermedad pulmonar. Mejorar la formación en la realización de la oscilometría facilitará su aplicación más amplia como herramienta de diagnóstico y garantizará el control de calidad de las pruebas realizadas.
Aunque la oscilometría es una técnica rápida y fácil, se necesitan controles de calidad para garantizar mediciones precisas y reproducibles. Al seguir las directrices internacionales, la investigación y los datos de oscilometría clínica se pueden interpretar adecuadamente para que los hallazgos se puedan aplicar en diferentes poblaciones de pacientes.
CWC ha recibido honorarios por conferencias para seminarios web respaldados por Thorasys Thoracic Medical Systems Inc. y honorarios de consultoría de Theravance Biopharma, Inc.
El estudio fue financiado por CIHR-NSERC Collaborative Health Research Projects (CWC), Pettit Block Term grant (CWC), The Lung Health Foundation y Canadian Lung Association - Breathing as One: Allied Health Grant (JW). Agradecemos a los muchos participantes de nuestros estudios de investigación de oscilometría que nos han permitido desarrollar experiencia en la realización de oscilometría.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Accel Prevention Disinfectant wipes - 160/canister | Diversey Care | 100906721 | https://diversey.com/en/ |
clearFlo F-100 - 100 Airwave Oscillometry filters | Thorasys | 101635 | https://www.thorasys.com/ |
Noseclip w/cushions, "Snuffer", bx/1000 | McArthur Medical Sales Inc. | 785-1008BULK | https://mcarthurmedical.com/ |
Tremoflo C-100 Airwave Oscillometry System | Thorasys | 101969 | https://www.thorasys.com/ Software verison: 1.0.43 build 43 Signal Type: Pseudo-random, relative primes Frequencies (Hz): 5, 10, 11, 14, 17, 19, 23, 29, 31, 37 |
Tremoflo C-100 Calibrated Reference Load 15 cm H2O. s/L | Thorasys | 101059 | https://www.thorasys.com/ |
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