Gráfico Resistencia-Volumen en Pletismografía Corporal: Interpretación clínica simplificada

Introducción

La pletismografía corporal permite un análisis del sistema respiratorio a respiración corriente basado en la determinación de la Resistencia de la vía aérea (Raw) y el volumen pulmonar al final de una espiración corriente.

Una nueva herramienta gráfica adicional con orientación clínica se ha incorporado para la evaluación de pacientes en la pletismografía, la cual se describirá en este artículo. En el año 2013 Hans-Juergen Smith (CareFusion – Alemania) introdujo esta herramienta que asiste y simplifica la interpretación clínica de la pletismografía corporal: el gráfico Resistencia-Volumen en su publicación “R-V graph in whole body plethysmography”. En su amplia trayectoria, y entre otras funciones, Hans ha liderado el grupo de trabajo para el desarrollo y mejora del sistema de Oscilometría de Impulso (IOS) y de pletimsografía corporal Jaeger.

Un poco de historia

Hoy en día, la visualización gráfica de los resultados de las pruebas de pletismografía corporal es similar a la originalmente delineada por DuBois y colaboradores hace más de 50 años.

Islam y Ulmer en 1977 sugirieron graficar el comportamiento de la resistencia de las vías aéreas (Raw) en función del volumen pulmonar correspondiente. Descubrieron que este método es a la vez reproducible e informativo. Se pueden detectar patrones específicos dependientes de las variaciones en el flujo y/o volumen sobre la resistencia de las vías respiratorias, diferenciadas durante la inspiración y la espiración.

Actualmente ya es posible mostrar la relación entre la resistencia de las vías respiratorias y los volúmenes del pulmón en referencia a sus valores predichos. Cómo se logra esto? Utilizando las señales de pletismografía corporal registradas (flujo, volumen y volumen de desplazamiento) con respecto a los volúmenes pulmonares absolutos (RV, FRCpleth y TLC), generando bucles instantáneos de la evolución de la resistencia de las vías aéreas con respecto al volumen pulmonar absoluto a través de la denominada Transformación Resistencia-Volumen (transformación R-V) mediante el Gráfico Resistencia-Volumen (gráfico R-V, Figura 1).

Es importante tener en cuenta que el procedimiento para obtener el gráfico R-V permanece sin cambios respecto de la pletismografía convencional ya que se grafican los datos medidos de resistencia de la vía aérea con respecto a los volúmenes pulmonares medidos.

Componentes del gráfico R-V

Siempre hay una relación entre la resistencia de las vías respiratorias y el volumen pulmonar. La Raw nunca es constante. Durante la respiración corriente, el calibre de las vías respiratorias y, por lo tanto, su resistencia, se ve afectada por el tono del músculo liso y por las propiedades de retroceso elástico, lo que puede causar colapso de las vías respiratorias y aumentos significativos en Raw. En enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC), el colapso periférico es mayor a nivel de FRC; por ejemplo, el valor de Raw difiere en un máximo entre el final de la espiración y el comienzo de la inspiración.

El gráfico R-V (Figura 2) ilustra la relación directa entre la resistencia de las vías respiratorias (Raw) y los volúmenes pulmonares. Además, ofrece una visión de la dinámica de la dependencia del volumen sobre la resistencia de las vías respiratorias durante el curso completo de la respiración normal.

Haciendo referencia a la figura 2 se puede encontrar:

  • A la izquierda del gráfico se muestra la escala de resistencia en la que es posible indicar el valor medido de la resistencia efectiva o total de la vía aérea (Reff o Rtot). Para esto se utiliza una línea punteada horizontal vinculada al eje Y. El área verde delinea el rango de valor predicho de la resistencia de las vías respiratorias. Nota: En términos fisiológicos: La resistencia de las vías respiratorias (eje Y) es específica de los componentes centrales del tracto respiratorio.
  • La parte inferior resume las capacidades y volúmenes pulmonares medidos (eje X) utilizando un diagrama de barras. Además, hay una barra de valores predichos a continuación que permite referenciar los parámetros medidos (TLC, IC, FRCpleth, ERV y RV) con respecto a sus valores normales. La importancia del parámetro FRCpleth se resalta mediante una línea vertical punteada.
  • El ovalo gris combina los rangos predichos de Raw y FRCpleth. La circunferencia del óvalo gris representa los límites inferior y superior de la normalidad.
  • El diagrama de barras a la derecha del gráfico R-V (Figura 2) muestra la variabilidad de la resistencia medida de las vías respiratorias durante la respiración corriente. Un mayor grado de obstrucción se asocia normalmente con una mayor varianza de la resistencia de las vías respiratorias indicada por un diagrama de barras más largo. El valor numérico junto a esta barra describe la diferencia entre la resistencia inspiratoria media y la resistencia espiratoria media a lo largo de la respiración corriente.

Comparación entre un informe convencional y el gráfico R-V en una evaluación pre- post-

El gráfico R-V es particularmente informativo para pruebas pre- y post- broncodilatador, ya que muestra claramente la respuesta diferenciada al broncodilatador sobre el árbol bronquial.

La figura 3a muestra un gráfico standard en una prueba de pletismografía pre- (azul) y post- (rojo) broncodilatador mostrando los bucles respiratorios de Resistencia Específica (sRaw) y las curvas de presión durante la oclusión para FRC. Observando el gráfico, es difícil cuantificar la reducción en la resistencia de las vías respiratorias y también dimensionar el cambio que puede haber ocurrido en los volúmenes pulmonares en relación con sus valores predichos.

Este mismo examen, pero utilizando el gráfico R-V (Figura 3b), claramente indica que:

  • La resistencia de las vías respiratorias (Reff) está dentro del rango previsto en la medición post ya que cae dentro del rango normal (verde) de la escala vertical de resistencia.
  • El FRCpleth se reduce acercándose al rango normal FRC (zona gris) en la medición post.
  • Aumento en la capacidad inspiratoria (CI) post-broncodilatador.
  • El eje X del gráfico R-V resume los volúmenes absolutos de las mediciones pre y post en comparación con sus valores predichos (barra gris). A pesar de que el grado de hiperinsuflación se reduce, visible en una reducción en el volumen residual (RV) y RV/TLC, estos parámetros están todavía por encima de los valores previstos en comparación con la barra de referencia gris.

El gráfico también muestra claramente que la curva R-V (roja) se ha desplazado hacia abajo y hacia la derecha en comparación con la prueba pre- (azul). Debido a los efectos de la broncodilatación, el paciente no sólo se beneficia con una reducción de la resistencia en las vías respiratorias, sino que también se beneficia con una disminución de la hiperinsuflación.

La variación de la resistencia en la prueba post- mostrada en la parte derecha del gráfico ha disminuido significativamente.

Conclusión

 

El gráfico R-V permite un diagnóstico rápido y completo mediante la simple evaluación de la posición vertical y horizontal del bucle R-V en comparación con los rangos predichos para la resistencia de las vías respiratorias y volúmenes pulmonares estáticos. El potencial completo del gráfico R-V queda claro cuando se realizan mediciones pre- y post-. Aquí, el gráfico R-V muestra explícitamente la complejidad y diversidad de la reacción bronquial a un broncodilatador

Puede acceder a un video explicativo en la siguiente edición:

Gráfico Resistencia-Volumen en pletismografía corporal: Ampliando el horizonte

 

Referencias

White paper: “R-V graph in whole body plethysmography” Hans-Juergen Smith Product Manager, Respiratory Diagnostics, CareFusion

 

Sebastian Masanet

Sebastian Masanet

Ingeniero Biomedico (Bioingeniero) egresado de la Facultad de Ingeniería – Bioingeniería de la Universidad Nacional de Entre Rios (Argentina). Desde el año 2008 se ha desempenado en diversas posiciones en el área de Diagnóstico Respiratorio y Cardiopulmonar de las empresas CardinalHealth, CareFusion, BD y ahora en Vyaire Medical. Actualmente se desempeña como Responsable Comercial en soluciones para Diagnióstico Respiratorio para America Latina. Anteriormente se desempeñó como Ingeniero Clínico en el Instituto Cardiovascular de Buenos Aires (Ciudad de Buenos Aires – Argentina)

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