Avaliacao do uso da mistura de helio e oxigenio no estudo da ventilacao de criancas com doenca pulmonar obstrutiva cronica

Abstract

Objetivo: estudar a distribuição do radioaerossol 99m-Tc-DTPA quando o Heliox é utilizado como veículo de nebulização na cintilografia pulmonar ventilatória de crianças e adolescentes com diagnóstico de doença pulmonar obstrutiva crônica. Tipo de estudo: ensaio clínico randomizado e controlado. Material e métodos: entre março de 1996 e setembro de 1998, foram incluídos neste estudo todas as crianças e adolescentes, entre 5 e 18 anos, em acompanhamento pela Unidade de Pneumologia Pediátrica do Hospital de Clínicas de Porto Alegre (HCPA), com diagnóstico de doença pulmonar obstrutiva crônica e que necessitassem realizar cintilografia pulmonar ventilatória. Concomitante ao estudo cintilográfico foi realizado o estudo da função pulmonar (espirometria). Neste estudo, foi definido como obstrução ao fluxo aéreo quando os pacientes apresentassem um Coeficiente Expiratório Forçado no 1° segundo (CEF1) inferior a 0,75, e um índice no Fluxo Expiratório Forçado a 75% sobre a Capacidade Vital Forçada (FEF15/ CVF) inferior a 0,25. Os pacientes foram alocados de forma aleatória em dois grupos: Heliox (Hélio 80% e Oxigênio 20%), ou Oxigênio, de acordo com veículo utilizado na nebulização do radioaerossol 99mTc-DTPA na cintilografia pulmonar ventilatória. Os resultados da cintilografia foram expressos através do slope, ou inclinação da curva de aquisição cumulativa de radioatividade pulmonar, e pela concentração cumulativa máxima de radioatividade obtida nos campos pulmonares. Foi determinado, ainda, por difração de raios laser, o tamanho médio das partículas de 99mTcDTPA geradas quando se utilizou Heliox e Oxigênio como veículos da nebulização. Os grupos foram comparados entre si, elegendo-se como di ferença significativa um valor de "p" inferior a 0,05. As variáveis contínuas foram expressas através das médias e desviospadrão (±DP), e comparadas através do teste T de Student. As variáveis categóricas foram expressas em percentagem (%) ou sob a forma descritiva e comparadas pelo teste Quiquadrado, usando a correção de Yates ou teste exato de Fischer, quando necessário. Resultados: foram alocados dez pacientes em cada grupo, não havendo diferença entre eles no que se refere à distribuição de sexo, diagnósticos etiológicos e presença de desnutrição. As médias de peso, altura, superfície corpórea, assim como os resultados da espirometria nos grupos Heliox e Oxigênio, também não apresentaram diferenças estatisticamente significativas (p>0,05). Dos 20 pacientes participantes do estudo, dez apresentavam na espirometria uma redução do CEF1 e do FEF15/ CVF, definidos como tendo obstrução ao fluxo aéreo. Destes, 6 estavam no grupo do Heliox, e 4 no grupo do Oxigênio. O grupo Heliox apresentou uma média dos slopes de 5.039 (±1.652), que foi significativamente maior (p=0,018) que a média dos slopes do grupo do Oxigênio (3.410 ± 1.1 00). Os pacientes do grupo Heliox com redução do CEF 1 e do FEF1sl CVF apresentaram uma concentração cumulativa de radiação nos campos pulmonares (2.755.891 ±.80 1.859 contagens) significativamente maior (p<0,05) do que a obtida pelos pacientes do mesmo grupo, sem evidências de obstrução ao fluxo aéreo na espirometria (1.598.075 ±675.310). Os pacientes do grupo Heliox com redução do CEF 1 e do FEF7sl CVF apresentaram um slope médio (5.697 ±. 1.365) significativamente maior (p=0,017) do que o slope médio nos pacientes do grupo Oxigênio com evidências de obstrução ao fluxo aéreo na espirometria (3.467 ±.651). Os pacientes do grupo Oxigênio, com e sem evidências de obstrução ao fluxo aéreo na espirometria, não apresentaram diferenças significativas nas médias dos slopes (p=0,903), e tampouco da concentração cumulativa de irradiação pulmonar (p=0,960). Os pacientes dos grupos do Heliox e do Oxigênio, sem evidências de obstrução ao fluxo aéreo na espirometria, não apresentaram diferenças significativas nas médias dos slopes (p= 0,507), e tampouco na concentração cumulativa de irradiação pulmonar (p--ü,795). O diâmetro médio das partículas do radioaerossol 99mTecnécio DTPA geradas tendo o Heliox como veículo a um fluxo de dez litros por minuto, apresentaram diâmetro médio de 2,13 (±0,62J..L), que é significativamente maior (p=0,004) do que aquelas geradas quando o Oxigênio é utilizado como veículo da nebulização do radioaerossol (0,88 ±0,99 J.L) . Conclusões: o Heliox, em função de suas propriedades fisico-químicas, ao ser utilizado como veículo para nebulizar as partículas de 99mTc-DTPA na cintilografia pulmonar ventilatória de crianças e adolescentes com doença pulmonar obstrutiva crônica, promove uma melhor dispersão e distribuição do radioaerossol, do que a obtida quando é utilizado o Oxigênio como veículo. Para efeitos de nebulização de partículas, os beneficios do Heliox, em relação ao Oxigênio, tomam-se mais evidentes em presença de obstrução das vias aéreas inferiores. Na ausência de obstrução ao fluxo aéreo, não observa-se diferenças na dispersão e distribuição de radioaerossol, quando se utiliza Heliox ou Oxigênio. O diâmetros médios das partículas de 99mTc-DTP A, geradas pelo Heliox e pelo Oxigênio, apresentaram diferenças estatisticamente significativas. Entretanto, o diâmetro médio em ambos os grupos encontram-se dentro da amplitude recomendada (entre 1 e 5 u de diâmetro médio). Portanto, as possíveis diferenças entre elas não podem ser aventadas como justificativa para os efeitos demonstrados pelo Heliox neste estudo.

Objective: To study the distribution of the radioaerosol of 99mTc-DTPA when the Heliox gas is used as an inhalation vehicle during the Pulmonary Ventilatory Scintigraphy in children and adolescents with chronic obstructive lung disease. Design: Clinicai randomized and controlled trial. Material and methods: The data for this study were collected between March, 1996 and September, 1998. The subjects included all the children and adolescent (from 5 to 18 years old) under treatment at the Pediatric Pulmonology Unit of the Hospital de Clínicas de Porto Alegre (HCP A) who had chronic obstructive lung disease and had to be submitted to a Pulmonary Scintigraphic study. At the same time of the Scintigraphic study a Pulmonary Function Study was conducted. In our investigation, we defined a patient as having obstruction ofthe lower airway when the Forced Expiratory Coefficient at 1 second (CEF1) was below 0.75, and the Forced Expiratory Flow at 75% over the Forced Vital Capacity index (FEF1sl CVF) was below 0.25. The patients were randomized in two groups: Heliox (Helium 80% and Oxygen 20%) o r Oxygen, according to the gas used as a vehicle to nebulize the parti eles o f 99rnTc-DTP A during the Scintigraphic study. The results of the Scintigraphic study were expressed by the slope of the curve (the inclination of the curve of cumulative pulmonary radioactivity) and by the maximal cumulative radioactivity achieved in the lungs areas. The mean diameter of the 99rnTc-DTP A particles generated by Heliox and Oxygen when they were used as a vehicle in the Scintigraphic study were measured by laser difraction. To detect any statistical difference between the two groups it was defined that the "p" value would be less than 0.05. The continuous data were expressed by mean values and standard deviation (SD), and the Student T test was used to compare these data. The categorical data were expressed in percentage or in a descriptive way, and were compared using the Chi Square test, with the Yates correction or the Exact Fischer test, if necessary. Results: Ten patients were allocated in each group, without any statistical difference m respect to gender, main diagnosis and signs of undemutrition. The mean values of weight, height, body area and the results of the pulmonary function study in both groups (Helium and Oxygen) did not show any statistical difference (p>0.05). Of the 20 patients included in the study, 10 had reduction in the CEF1 and in the FEF75/ CVF index ofthe pulmonary function study, and were classified as having airway obstruction flow. Six ofthem were in the Heliox group and 4 in the Oxygen group. The mean slope in the Heliox group was 5,039 (±.1,652), with a significant difference (p=0.018) when compared to the mean slope ofthe Oxygen group (3,410 ±1,100). The patients with reduction at the CEF1 and FEF75/ CVF index in the Heliox group obtained a mean cumulative radiation in the lung fields of 2,755,891 ±801,859 counts, and showed a significant difference (p<0.05) when compared to the patients of the same group without reduction at the CEF 1 and FEF1sl CVF index (1,598,075 ±675,310 counts). The patients with reduction at the CEF, and FEF1sl CVF index in the Heliox group obtained a mean slope of 5.697 ±1.365, and showed a significant difference (p=0.017) when compared to the mean slope ofthe patients with reduction at the CEF1 and FEF75/ CVF index in the Oxygen group (3,467 ±651). The patients of the Oxygen group with and without airway obstruction flow in the pulmonary function study did not show any difference when they were compared on the basis of either the means of the slopes (p=0.903) or the means ofthe cumulative radiation in the lung fields (p=0.960). The patients o f the Heliox group and Oxygen group without airway obstruction flow at the pulmonary function study did not show any statistical difference when the were compared on the basis of either the means of the slopes (p= 0.507) or the means of the cumulative radiation in the lung fields (p=O. 795). The mean diameter of the parti eles o f 99mTc- DTP A generated when Heliox was used at a flow of 10 liters by minute as a vehicle of the scintigraphic study was 2.13 (±0.62J..L), with a statistical difference (p=0.004) when compared with the mean diameter o f the parti eles generated when Oxygen was used as a vehicle (0,88 ±0,99 J.l). Conclusions: When Heliox was used as a vehicle of radioaresol of 99mTc-DTP~ in the Scintigraphic study of children and adolescents with chronic obstructive lung disease, it showed a better distribution o f the 99mTc-DTPA and in the radiation activity into the lungs than that obtained when Oxygen was used. The benefits of Heliox over Oxygen in the capacity of inhaling parti eles are more evident in the presence of lower airway obstruction flow. When Oxygen and Heliox were used as a vehicle to inhale radioactive particles in patients without airway obstruction we could not demonstrate any difference in the distribution and in the radiation activity into the lungs. The mean diameters ofthe particles o f 99mTc-DTPA generated by Heliox and Oxygen showed a significant difference. In spite of this, the mean diameters observed in both groups were included in the recornmended range (between I and 5 u). Therefore, the observed differences between the particles generated by both gases could notjustify the effects ofHeliox demonstrated in this study.