Sistema de oscilometria de impulso em pediatria: revisão de literatura

Introduction: impulse oscillometry (IOS) is considered a method of evaluation of respiratory mechanics, and being non-invasive, has been increasingly mentioned in the care and research of pediatric patients. Studies have considered the interest of determining reference values and check the IOS relationship with other methods of respiratory assessment.Objective: to present an update of the literature regarding the system, technical criteria and interpretation of data, as well as the relationship of the system with other methods of respiratory assessment and its clinical applicability.Method: literature review with consultation in the databases MEDLINE / PubMed and Ebsco, using the keywords: “impulse oscillometry”, "reference  values” and “child”. It was considered all material with information about the equipment, their indications and application as an evaluation tool in different clinical situations.Results: 45 documents were identified, (41 trials and 4 reviews), supplemented with 20 papers (1 guideline, 1 manual on equipment and 18 articles on the subject). This material was characterized by approaching the equipment, its parameters evaluation, performance technique and positioning of the patient during the examination, criteria for acceptability and reproducibility, and interpretation of the data obtained. There are several publications of this tool in the evaluation of respiratory mechanics disorders such as asthma and cystic fibrosis, and making on reference values in healthy children. Conclusion: IOS is a relatively new feature, whose indication  in pediatrics has been increasing, but still required investigations, both technical and clinical investigations.Introdução: a oscilometria de impulso (IOS) é considerado um método de avaliação da mecânica respiratória, e por ser não invasivo, vem sendo crescentemente indicado na assistência e investigação do paciente pediátrico. Estudos tem tido como interesse a determinação de valores de referência e a verificação da relação do IOS com outros métodos de avaliação respiratória. Objetivo: Apresentar uma atualização da literatura quanto ao sistema, critérios técnicos e interpretação de dados, bem como, a relação do sistema com outros métodos de avaliação respiratória e sua aplicabilidade clínica.Método: revisão bibliográfica com consulta nas bases de dados MEDLINE/PubMed e Ebsco, utilizando as palavras-chaves: “impulse oscillometry”, “reference values” e “child”. Considerou-se todo material com informações sobre o equipamento, suas indicações e aplicação como instrumento de avaliação em diferentes situações clínicas.Resultados: foram identificados 45 documentos, sendo 41 ensaios clínicos e 4 revisões, complementados com 20 trabalhos: 1 guideline, 1 manual sobre o equipamento e 18 artigos referentes ao tema. Esse material foi caracterizado por abordar o equipamento, seus parâmetros de avaliação, técnica de execução e posicionamento do paciente durante o exame, critérios de aceitabilidade e reprodutibilidade e interpretação dos dados obtidos. São várias as publicações dessa ferramenta na avaliação da mecânica respiratória de disfunções como asma e fibrose cística e geração de valores de referência em crianças saudáveis.Conclusão: o IOS é um recurso relativamente novo, cuja indicação em pediatriatem sido crescente, mas que ainda carece investigações, tanto técnicas quanto clínicas

Evaluation of respiratory dynamics by volumetric capnography during submaximal exercise protocol of six minutes on treadmill in cystic fibrosis patients

Objectives: Volumetric capnography provides the standard CO2 elimination by the volume expired per respiratory cycle and is a measure to assess pulmonary involvement. Thus, the objective of this study was to evaluate the respiratory dynamics of healthy control subjects and those with cystic fibrosis in a submaximal exercise protocol for six minutes on the treadmill, using volumetric capnography parameters (slope 3 [Slp3], Slp3/tidal volume [Slp3/TV], and slope 2 [Slp2]). Methods: This was a cross-sectional study with 128 subjects (cystic fibrosis, 64 subjects; controls, 64 subjects]. Participants underwent volumetric capnography before, during, and after six minutes on the treadmill. Statistical analysis was performed using the Friedman, Mann–Whitney, and Kruskal–Wallis tests, considering age and sex. An alpha = 0.05 was considered. Results: Six minutes on the treadmill evaluation: in cystic fibrosis, volumetric capnography parameters were different before, during, and after six minutes on the treadmill; the same was observed for the controls, except for Slp2. Regarding age, an Slp3 difference was observed in cystic fibrosis patients regardless of age, at all moments, and in controls for age ≥ 12 years; a difference in Slp3/TV was observed in cystic fibrosis and controls, regardless of age; and an Slp2 difference in the cystic fibrosis, regardless of age. Regarding sex, Slp3 and Slp3/TV differences were observed in cystic fibrosis regardless of sex, and in controls in male participants; an Slp2 difference was observed in the cystic fibrosis and female participants. The analysis between groups (cystic fibrosis and controls) indicated that Slp3 and Slp3/TV has identified the CF, regardless of age and sex, while the Slp2 showed the CF considering age. Conclusions: Cystic fibrosis showed greater values of the parameters before, during, and after exercise, even when stratified by age and sex, which may indicate ventilation inhomogeneity in the peripheral pathways in the cystic fibrosis. Resumo: Objetivos: A capnografia volumétrica fornece o padrão de eliminação do CO2, pelo volume expirado por ciclo respiratório, e avalia o comprometimento pulmonar. O objetivo do estudo foi avaliar a dinâmica respiratória de indivíduos controles saudáveis e em indivíduos com fibrose cística, em um protocolo de exercício submáximo por seis minutos em esteira, por parâmetros da capnografia volumétrica [slope 3(Slp3), Slp3/volume corrente (Slp3/TV) e slope 2(Slp2)]. Métodos: Estudo de corte transversal com 128 indivíduos [(fibrose cística) 64 (controles) 64]. Os participantes realizaram capnografia volumétrica antes, durante e após seis minutos em esteira. Análise estatística foi realizada pelos testes de Friedman, Mann-Whitney e Kruskal-Wallis, considerado a idade e o sexo. Alpha = 0,05. Resultados: Avaliação de seis minutos em esteira: na fibrose cística, os parâmetros da capnografia volumétrica foram diferentes antes, durante e após seis minutos em esteira, o mesmo ocorreu nos controles, exceto para o Slp2. Considerando a idade: (Slp3) diferença na FC, independentemente da idade, em todos os momentos e nos controles apenas para ≥12 anos; (Slp3/TV) diferença para fibrose cística e controles independentemente da idade; (Slp2) diferença apenas para o grupo fibrose cística, independentemente da idade. Considerando o sexo: (Slp3 e Slp3/TV) diferença para fibrose cística, independentemente do sexo, e controles apenas no sexo masculino; (Slp2) diferença para fibrose cística e sexo feminino. Análise entre grupos (fibrose cística versus controles): Slp3 e Slp3/TV identificou a fibrose cística, independentemente da idade e sexo, enquanto o Slp2 evidenciou a fibrose cística considerando a idade. Conclusão: A fibrose cística apresentou maiores valores dos parâmetros antes, durante e após exercício, inclusive quando se considerou idade e sexo, podendo indicar não homogeneidade da distribuição da ventilação nas vias periféricas. Keywords: Breath, CFTR, Exercise, Pulmonary function, Slope 2, Slope 3, Palavras-chave: Respiração, CFTR, Exercício, Função pulmonar, Slope 2, Slope

Evaluation of respiratory dynamics by volumetric capnography during submaximal exercise protocol of six minutes on treadmill in cystic fibrosis patients

Objectives: Volumetric capnography provides the standard CO2 elimination by the volume expired per respiratory cycle and is a measure to assess pulmonary involvement. Thus, the objective of this study was to evaluate the respiratory dynamics of healthy control subjects and those with cystic fibrosis in a submaximal exercise protocol for six minutes on the treadmill, using volumetric capnography parameters (slope 3 [Slp3], Slp3/tidal volume [Slp3/TV], and slope 2 [Slp2]). Methods: This was a cross‐sectional study with 128 subjects (cystic fibrosis, 64 subjects; controls, 64 subjects]. Participants underwent volumetric capnography before, during, and after six minutes on the treadmill. Statistical analysis was performed using the Friedman, Mann–Whitney, and Kruskal–Wallis tests, considering age and sex. An alpha = 0.05 was considered. Results: Six minutes on the treadmill evaluation: in cystic fibrosis, volumetric capnography parameters were different before, during, and after six minutes on the treadmill; the same was observed for the controls, except for Slp2. Regarding age, an Slp3 difference was observed in cystic fibrosis patients regardless of age, at all moments, and in controls for age ≥ 12 years; a difference in Slp3/TV was observed in cystic fibrosis and controls, regardless of age; and an Slp2 difference in the cystic fibrosis, regardless of age. Regarding sex, Slp3 and Slp3/TV differences were observed in cystic fibrosis regardless of sex, and in controls in male participants; an Slp2 difference was observed in the cystic fibrosis and female participants. The analysis between groups (cystic fibrosis and controls) indicated that Slp3 and Slp3/TV has identified the CF, regardless of age and sex, while the Slp2 showed the CF considering age. Conclusions: Cystic fibrosis showed greater values of the parameters before, during, and after exercise, even when stratified by age and sex, which may indicate ventilation inhomogeneity in the peripheral pathways in the cystic fibrosis. Resumo: Objetivos: A capnografia volumétrica fornece o padrão de eliminação do CO2, pelo volume expirado por ciclo respiratório e avalia o comprometimento pulmonar. O objetivo do estudo foi avaliar a dinâmica respiratória de indivíduos controles saudáveis e em indivíduos com fibrose cística, em um protocolo de exercício submáximo por seis minutos em esteira, por parâmetros da capnografia volumétrica [slope 3(Slp3), Slp3/volume corrente (Slp3/TV) e slope 2(Slp2)]. Métodos: Estudo de corte transversal com 128 indivíduos [(fibrose cística) 64 indivíduos; (controles) 64 indivíduos]. Os participantes realizaram capnografia volumétrica antes, durante e após seis minutos em esteira. Análise estatística realizada pelos testes de Friedman, Mann-Whitney e Kruskal-Wallis, considerado a idade e o sexo. Alpha = 0,05. Resultados: Avaliação de seis minutos em esteira: na fibrose cística, os parâmetros da capnografia volumétrica foram diferentes antes, durante e após seis minutos em esteira, o mesmo ocorreu nos controles, exceto para o Slp2. Considerando a idade: (Slp3) diferença na FC, independentemente da idade, em todos os momentos e nos controles apenas para ≥ 12 anos; (Slp3/TV) diferença para fibrose cística e controles independentemente da idade; (Slp2) diferença apenas para o grupo fibrose cística, independentemente da idade. Considerando o sexo: (Slp3 e Slp3/TV) diferença para fibrose cística, independentemente do sexo, e controles apenas no sexo masculino; (Slp2) diferença para fibrose cística e sexo feminino. Análise entre grupos (fibrose cística versus controles): Slp3 e Slp3/TV identificou a fibrose cística, independentemente da idade e sexo, enquanto o Slp2 evidenciou a fibrose cística considerando a idade. Conclusão: A fibrose cística apresentou maiores valores dos parâmetros antes, durante e após exercício, inclusive quando se considerou idade e sexo, podendo indicar não homogeneidade da distribuição da ventilação nas vias periféricas. Keywords: Breath, CFTR, Exercise, Pulmonary function, Slope 2, Slope 3, Palavras‐chave: Respiração, CFTR, Exercício, Função pulmonar, Slope 2, Slope

Impulse oscillometry and obesity in children

Objective: To compare impulse oscillometry system parameters of normal‐weight children with overweight and obese children. Method: All participants were submited to the evaluation of lung function (spirometry and impulse oscillometry) following the American Thoracic Society standards. The evaluation of respiratory mechanics was performed using the JaegerTM MasterScreenTM Impulse Oscillometry System (Erich Jaeger, Germany), three tests were recorded, with acquisition for at least 20 seconds. Results: The study included 81 children (30 in the control group, 21 in the overweight group, and 30 the in obesity group), matched for age and sex. Regarding spirometry data, obesity group showed higher numerical values in relation to the control group; however, there were no significant differences among the three groups. For impulse oscillometry parameters, there was a difference between control group and obesity group for respiratory impedance (p = 0.036), resistance at 5 hertz (p = 0.026), resonant frequency (p = 0.029), and reactance area (p = 0.014). For the parameters expressed in percentage of predicted, there were differences in resistance at 5 hertz, resonant frequency and reactance area between control group and obesity group. Conclusions: Obese children showed increased oscillometry parameters values representative of airway obstruction, compared to normal‐weight children. Changes in some oscillometry parameters can already be observed in overweight school‐aged children. Resumo: Objetivo: Comparar parâmetros do Sistema de Oscilometria de Impulso de crianças com peso normal com crianças com sobrepeso e obesas. Método: Todos os participantes foram submetidos à avaliação de mecanismos respiratórios utilizando o Sistema de Oscilometria de Impulso Jaeger™ (MasterScreen™ IOS, Erich Jaeger, Alemanha) seguindo as normas da Sociedade Torácica Americana. Todos os participantes foram submetidos a testes de espirometria e oscilometria (três testes foram registrados, com coleta de dados por pelo menos 20 segundos). Resultados: O estudo incluiu 81 crianças (30 no grupo de controle, 21 no grupo sobrepeso e 30 no grupo obesidade), pareadas por idade e sexo. No que diz respeito a dados de espirometria, o grupo obesidade mostrou valores numéricos mais elevados; contudo, não houve diferenças significativas entre os três grupos. No que diz respeito a parâmetros do Sistema de Oscilometria de Impulso, houve diferença entre o grupo de controle e o grupo obesidade em Z5 (p = 0,036), resistência 5 hertz (p = 0,026), frequência de ressonância (p = 0,029) e área de reatância (p = 0,014). Nos parâmetros expressos em percentual previsto, houve diferenças em resistência 5 hertz, frequência de ressonância e área de reatância entre o grupo de controle e grupo obesidade. Conclusões: Crianças obesas mostraram parâmetros de oscilometria aumentados representativos de obstrução das vias aéreas em comparação a crianças com peso normal. As alterações em alguns parâmetros oscilométricos já podem ser observadas em crianças com sobrepeso em idade escolar. Keywords: Children, Obesity, Oscillometry, Palavras‐chave: Crianças, Obesidade, Oscilometri