Confiabilidade da medida da dilatação fluxo-mediada da artéria braquial pela ultra-sonografia

Resumos

OBJECTIVE: To determine the reliability of the baseline (BBAB) and post occlusion (POBAD) brachial artery diameters, brachial artery flow-mediated dilatations (BAFMD) measurements, and to quantify the typical error of the measurements (TEM). METHODS: Internal consistency (2 measurements on the same day) was determined in 10 volunteers, whereas stability (2 measurements on separate days) was determined in 13 volunteers. All the volunteers looked healthy and were nonsmokers. The brachial artery images were obtained using a two dimensional Doppler ultrasound instrument: a 14 MHz transducer was used. The distances between the intima-lumen interfaces were measured before and after the blood flow had been stopped by means of a cuff on the arm for five minutes. BAFMD was considered as the percentile increase of POBAD in relation to BBAD. RESULTS: ANOVA did not identify any significant differences between the measurements taken on the same and separate days. For BAFMD, the intraclass correlation coefficients between the measurements taken on the same and separate days were: R = 0.7001 and R = 0.8420, respectively (p < 0.05). The variation coefficients were 5.8% and 12.4% and the relative SMEs were 13.8% and 14.9%, respectively, for the measurements taken on the same and separate days. Analysis of the Bland-Altman graphs indicated that the variables did not present heteroscedastic errors. CONCLUSION: The BBAD, POBAD and BAFMD measurements using the manual ultrasound technique were highly reliable for both the same and separate day measurements and therefore can be used to diagnose and monitor endothelial function.

Internal consistency; stability; typical error of measurement; vascular reactivity; endothelial function

ARTIGO ORIGINAL

Confiabilidade da medida da dilatação fluxo-mediada da artéria braquial pela ultra-sonografia

Cláudia de Mello Meirelles; Sandra Pereira Leite; Carlos Antonio Barbosa Montenegro; Paulo Sergio Chagas Gomes

Centro de Pesquisas Interdisciplinares em Saúde e Programa de Pós-Graduação em Educação Física da Universidade Gama Filho, Departamento de Nutrição do UNIBENNETT; Departamento de Nutrição da Universidade Gama Filho; Ultra-sonografia Botafogo - Rio de Janeiro, RJ - Brasil

^{Correspondência}

RESUMO

OBJETIVO: Determinar a confiabilidade das medidas dos diâmetros basal (DBAB) e pós-oclusão (DPOAB) da artéria braquial e da dilatação fluxo-mediada da artéria braquial (DILA), assim como quantificar o erro típico dessas medidas (ETM).

MÉTODOS: A consistência interna (2 medidas intradias) foi determinada em 10 voluntários, enquanto a estabilidade (2 medidas interdias) foi determinada em 13 voluntários aparentemente saudáveis e não-fumantes. As imagens da artéria braquial foram obtidas pelo aparelho de ultra-sonografia bidimensional com Doppler, utilizando transdutor de 14 MHz. As distâncias entre as interfaces íntima-luz foram medidas antes e após interrupção do fluxo sangüíneo durante 5 minutos por manguito posicionado no braço. O DILA foi considerado o porcentual de aumento do DPOAB em relação ao DBAB.

RESULTADOS: A ANOVA não identificou diferenças significativas entre as medidas intradias e interdias. Para o DILA, os coeficientes de correlação intraclasse entre as medidas intradias e interdias foram R = 0,7001 e R = 0,8420, respectivamente (p < 0,05). Os coeficientes de variação foram 5,8% e 12,4% e os ETM relativos 13,8% e 14,9%, respectivamente para medidas intra e interdias. A análise dos gráficos de Bland-Altman apontou que as variáveis não apresentaram erro heterocedástico.

CONCLUSÃO: A medida do DBAB, DPOAB e do DILA por meio de técnica manual pela ultra-sonografia apresenta alta confiabilidade tanto para os valores intradias quanto interdias, possibilitando seu uso para diagnóstico e monitoramento da função endotelial.

Palavras-chave: Consistência interna, estabilidade, erro típico da medida, reatividade vascular, função endotelial.

Introdução

A dilatação fluxo-mediada da artéria braquial (DILA) é um indicador da função endotelial que pode ser obtido por meio de técnica não-invasiva pela ultra-sonografia (US). A técnica, inicialmente descrita por Celermajer e cols.¹ e recomendada pela International Brachial Artery Reactivity Task Force², baseia-se na modificação porcentual do diâmetro da artéria braquial mediante hiperemia reativa, observada por meio de transdutores de alta resolução geralmente a partir de 7 MHz. Os valores de DILA acima de 10% para homens e de 15% para mulheres apresentaram alta sensibilidade para identificação de doença arterial coronariana³ em ambos os sexos.

Chequer e cols.⁴ reportaram correlação significativa entre DILA e espessamento médio-intimal (EMI), que é também indicador precoce de aterosclerose (r de Spearman -0,315; p = 0,042).

A função endotelial é afetada por condições crônicas como obesidade, diabete, hipercolesterolemia, tabagismo e hipertensão arterial⁵, assim como agudamente por privação de sono, estresse mental, modificações hormonais, exercício físico, ciclo menstrual e alimentação³. As modificações na reatividade vascular desencadeadas por todas essas condições são passíveis de serem observadas pelo DILA⁵, assim como afetam sua confiabilidade.

A confiabilidade do DILA parece estar sujeita também às interferências relacionadas ao procedimento, tais como o local de posicionamento do manguito⁶, o tempo de oclusão⁷, a resolução do transdutor⁸, a experiência do ultra-sonografista e a variabilidade intra-individual⁹.

Entre os estudos que investigaram a confiabilidade do DILA, poucos calcularam o coeficiente de correlação intraclasse (CCI)^9,10. Os coeficientes de variação (CV) reportados foram extremamente discrepantes, com média de 1,8% para medidas intradias e interdias¹¹ até 84% entre medidas interdias¹². Ressalta-se que as técnicas de medida foram diferentes entre os estudos disponíveis.

A tabela 1 reúne os estudos que investigaram a confiabilidade das medidas intradias e interdias do diâmetro basal (DBAB) e da pós-oclusão da artéria braquial (DPOAB) e do DILA.

Para a determinação da confiabilidade, o cálculo do CCI e a disposição das diferenças absolutas entre as medidas repetidas em gráficos de Bland-Altman são mais indicados do que o cálculo isolado do CV¹³. No que diz respeito à medida dos diâmetros da artéria braquial e do DILA, essas informações são muito escassas.

O objetivo deste estudo foi determinar a consistência interna (variabilidade intradia) e a estabilidade (variabilidade interdia) das medidas do DBAB, DPOAB e do DILA, assim como quantificar o erro típico (ETM) associado a essas medidas.

Métodos

Amostra - Para a determinação da consistência interna, participaram dez homens e mulheres, e para a estabilidade, treze homens e mulheres aparentemente saudáveis e não-fumantes (33,2 ± 12,1 anos; 79,6 ± 20,7 kg; 172,1 ± 9,6 cm). Todos os voluntários foram esclarecidos sobre os procedimentos experimentais e a inexistência de riscos associados ao estudo, conforme determinações institucionais e a Resolução nº 96/196 do Conselho Nacional de Saúde.

Procedimento experimental - Para determinar a consistência interna, os sujeitos foram submetidos a dois testes no mesmo dia, intercalados por pelo menos 1,5 h. Para a determinação da estabilidade da medida, foram realizados dois testes intercalados por no mínimo três dias (média = 7,2 ± 5,3 dias). Todos no mesmo horário – entre 12:30h e 14:30h.

Em ambos os casos, os sujeitos não consumiam alimentos sólidos ou líquidos ao menos três horas antes, nem se exercitavam no dia de tomada das medidas.

Imagens da artéria braquial - As imagens foram obtidas por aparelho de ultra-som bidimensional com Doppler colorido e espectral e transdutor linear com freqüência de 14 MHz (Toshiba Nemium^®, Japão).

Para o exame, cada sujeito deitava-se confortavelmente em decúbito dorsal com o braço direito ligeiramente abduzido. Após localizada a artéria braquial, o transdutor era colocado na face ântero-medial do braço direito, perpendicularmente ao eixo do braço, 5 a 10 cm acima da prega antecubital, sobre a artéria. Para atestar a boa localização e a qualidade do pulso arterial obtido, o Doppler era acionado.

O DBAB e o DPOAB foram medidos manualmente entre as interfaces íntima-luz ao final da diástole. Após a medida do DBAB, o local de contato do transdutor na pele era demarcado, a fim de que a aferição do DPOAB ocorresse no mesmo sítio. A oclusão era mantida durante 5 minutos, através de manguito posicionado no braço, o qual imprimia pressão ligeiramente acima da pressão arterial sistólica, confirmada pela ausência de pulso no Doppler. O DPOAB era medido 60 a 90 s após a liberação do fluxo. A figura 1 ilustra um exemplo típico da imagem obtida nos testes.

Os testes foram realizados sempre pelo mesmo avaliador, o qual não tomava conhecimento dos valores observados no ato de realização dos retestes.

O DILA foi calculado como o porcentual de aumento do diâmetro da artéria braquial pós-oclusão em relação aos seus valores basais {[DILA = (DPOAB – DBAB)/DBAB] x 100 %}.

Análise estatística - A normalidade da distribuição das medidas foi analisada pelo teste de Shapiro-Wilk. A correlação dos valores teste-reteste obtidos intradias e interdias foi determinada pelo coeficiente de correlação intraclasse (CCI). Uma ANOVA com medidas repetidas foi empregada para identificar diferenças entre os valores obtidos nos testes e retestes.

O coeficiente de correlação de Pearson entre as médias dos valores obtidos nos testes e retestes e as diferenças entre cada par de medidas foi determinado para avaliar se os dados apresentavam erro heterocedástico; esse coeficiente foi empregado também para determinar a relação entre o DBAB e o DILA.

O coeficiente de variação (CV) foi estabelecido para cada sujeito a partir da divisão do desvio padrão de cada par de medidas pelos seus valores médios (CV = [(DP/média)*100]. A seguir, o CV médio foi calculado a partir da média dos CV individuais.

O limite de significância estatística foi estabelecido em p < 0,05, e, para as análises apontadas anteriormente, utilizou-se um pacote estatístico (SPSS 11.0, SPSS Inc., Chicago, EUA).

O grau de concordância entre os pares de medidas obtidas intra e interdias foi observado de acordo com o método sugerido por Bland e Altman¹⁴. O coeficiente de repetibilidade (CR) foi obtido pela multiplicação de 1,96 pelo desvio padrão (DP) das diferenças entre teste e reteste.

O ETM foi considerado o resultante da razão entre o DP das diferenças obtidas entre os pares de medidas intradias e a raiz quadrada do algarismo dois (ETM = DP/ Ö₂), conforme sugerido por Hopkins¹⁵.

Resultados

O teste de Shapiro-Wilk apontou que os valores das medidas de DBAB apresentaram distribuição normal tanto nos testes intradias quanto nos interdias. Já os valores de DILA apresentaram distribuição normal apenas nas medidas interdias, mas não nas intradias (p = 0,001).

A ANOVA não identificou diferenças significativas entre os pares de medidas obtidos intradias nem interdias em quaisquer das variáveis. Os maiores CV foram encontrados nos valores interdias de ambas as medidas. Em relação ao CCI, todos alcançaram significância estatística, no entanto o CCI das medidas intradias foi mais baixo do que o CCI das medidas interdias do DILA (0,7001 versus 0,8420, respectivamente) (tabs. 2 e 3).

Nenhuma das correlações de Pearson entre as médias dos valores obtidos nos testes e retestes e as diferenças entre cada par de medidas foi estatisticamente significativa, indicando que as variáveis não apresentaram erro heterocedástico. Para as medidas intradias e interdias do DBAB, foram encontrados, respectivamente, r = 0,180 e r = -0,517, e para o DILA, r = 0,540 e r = 0,322 (p > 0,05).

Não foi observada correlação significativa entre os DBAB e o DILA nas medidas intradias (r = -0,247; p = 0,491) nem nas interdias (r = -0,457; p = 0,116).

Os gráficos de Bland-Altman demonstrando o grau de concordância entre os pares de medidas obtidos intra e interdias com seus respectivos CR são apresentados na figura 2. Os limites de concordância e as médias das diferenças entre testes e retestes são mostrados na tabela 4. Nas medidas intradias, um sujeito esteve fora dos limites de concordância para cada uma das variáveis; já para as medidas interdias, ocorreu o mesmo com o DBAB e com o DPOAB, contudo, para o DILA, dois sujeitos estiveram fora dos limites de concordância.

Os ETM do DBAB, do DPOAB e do DILA foram, respectivamente, 0,05 mm (1,4%), 0,07 mm (1,8%) e 2,7% (13,8%) nos exames intradias. Nas medidas interdias, os ETM foram 0,13 mm (3,5%) para o DBAB, 0,11 mm (2,7%) para o DPOAB e 2,5% (14,9 %) para o DILA.

Discussão

A variabilidade da medida do DBAB foi pequena, tanto nos testes intra quanto interdias. Para medidas intradias, Mannion e cols.⁶ observaram uma média das diferenças teste-reteste similares às do presente estudo (0,07 ± 0,07 mm versus -0,030 ± 0,067 mm), e Hijmering e cols.¹⁶ encontraram CV de 1,1%. Quanto à estabilidade da medida, outros autores encontraram CV que variaram de 0,36%¹⁷ até 12,7%⁸.

Há poucas informações disponíveis a respeito da confiabilidade da medida do DPOAB. Quanto à consistência interna, resultados anteriores apontaram médias de diferenças teste-reteste maiores do que a do presente estudo (0,14 mm – DP não relatado⁶versus -0,030 ± 0,106 mm) e também maiores CV para a estabilidade da medida (CV = 5,2%¹⁸ a 11,4%⁸versus 2,3%).

Os valores de DILA obtidos no presente estudo foram maiores do que os descritos na literatura para indivíduos saudáveis utilizando oclusão do fluxo sangüíneo no braço (9,8%⁶ e 13,1%¹⁹ versus 16,5% a 19,9% no estudo atual). De acordo com resultados de recente metanálise²⁰, os aspectos técnicos que mais contribuem para as diferenças observadas nas medidas são o local de posicionamento do manguito e a duração da oclusão.

Também a confiabilidade da medida DILA se apresentou muito discrepante nos diversos estudos (CV variando de 1,8%¹¹ a 84%¹² – tab. 1). No presente estudo, foram observados CV = 5,8% e 12,4% para medidas intra e interdias, respectivamente. Tais valores são maiores do que os encontrados em análises bioquímicas de variáveis importantes para diagnóstico e monitoramento clínico, tais como as concentrações sangüíneas de colesterol total e lipoproteína de alta densidade (HDL colesterol). Pereira e cols.²¹ encontraram CV de 3,0% nas medidas interdias para cada uma dessas variáveis.

A medida do DILA por meio de técnica não-invasiva por US originalmente previa a promoção de hiperemia reativa à oclusão do fluxo sangüíneo por posicionamento do manguito no braço¹. Atualmente, a oclusão sangüínea no antebraço ou punho tem sido mais utilizada, uma vez que parece expressar a dilatação provocada exclusivamente pelo óxido nítrico (NO)²². Mediante oclusão distal, os valores de DILA são mais baixos do que os observados após oclusão proximal no braço⁶ (6,8 ± 3,8% versus 9,8 ± 5,7%, respectivamente). No entanto, a confiabilidade do DILA parece não ser afetada pelo local do posicionamento do manguito⁶.

Aparentemente, o fundamental é considerar o tempo entre a liberação do fluxo e a leitura do DPOAB, que varia de acordo com a técnica empregada. Berry e cols.²³ demonstraram que, mediante oclusão no antebraço, os maiores valores de DILA foram observados em torno de 49 ± 3 segundos após a liberação do fluxo, enquanto a oclusão no braço produziu valores de pico de DILA aproximadamente 71 ± 5 s depois da retirada do manguito (p < 0,01).

Segundo Doshi e cols.²², o fato de a oclusão no antebraço provocar hiperemia puramente mediada pelo NO não é suficiente para determinar o abandono da técnica baseada na oclusão no braço, pois a dilatação provocada pelo posicionamento do manguito no antebraço é muito pequena, tornando difícil a identificação de valores discriminatórios para identificação de disfunção endotelial e de modificações provocadas por mudanças promovidas por dieta e/ou exercício.

Outro ponto importante é o tempo de oclusão. Leeson e cols.⁷ demonstraram que respostas arteriais máximas são obtidas após um período de 4 a 5 minuto de oclusão no antebraço, sem nenhum efeito adicional proveniente de maiores tempos de oclusão. Bots e cols.²⁰ mostraram que a maioria (~ 51%) dos estudos utilizou tempos de oclusão superiores a 4,5 minutos.

Outra variável que pode afetar a confiabilidade da medida é a freqüência do transdutor. Herrington e cols.⁸ compararam a estabilidade do DILA medida na linha M (interface entre as camadas arteriais média e adventícia) e observaram resultados significativamente melhores nas medidas obtidas com transdutores de 13 MHz (CV = 26,3%) do que com os de 7,5 MHz (CV = 45,3%).

No presente estudo, a oclusão foi mantida por 5 minutos, a medida do DPOAB ocorreu de 60 a 90 segundos após a liberação do fluxo e foi utilizado transdutor de 14 MHz, demonstrando, dessa forma, que os cuidados tomados foram suficientes para proporcionar a resposta desejada.

Siber e cols.²⁴ demonstraram que o DILA é proporcional à resposta hiperêmica pós-isquêmica, contudo o estímulo hiperêmico é maior nas artérias de menor calibre, por causa de seu menor raio. Portanto, dependendo do DBAB, valores mais altos de DILA podem ser encontrados, o que não reflete necessariamente melhor função arterial. No presente estudo, não foram encontradas correlações significativas entre os DBAB e DILA, conforme observado por Šejda e cols.²⁵ e contrariando os resultados de Herrington e cols.⁸.

A análise dos gráficos de Bland-Altman apontou que as variáveis estudadas não apresentaram erros heterocedástico nem sistemático absoluto, ou seja, as diferenças entre teste e reteste não guardaram relação significativa com a magnitude da medida nem apresentaram tendências a serem sistematicamente positivas ou negativas. A média das diferenças entre teste e reteste se apresentou próxima de zero em todas as medidas, no entanto os limites de concordância para os valores de DILA intradias e interdias foram altos (tab. 4 e fig. 2), demonstrando que em alguns sujeitos as diferenças entre teste e reteste foram altas.

Essa observação, com o conhecimento do ETM (2,5 pontos porcentuais no presente estudo), confirma a necessidade de considerar de significância clínica apenas as modificações maiores do que o ETM, de modo a eliminar a interferência da imprecisão do avaliador e da variabilidade biológica sobre a medida, quando da utilização do DILA como variável dependente em estudos intervencionais. Deve-se considerar, contudo, que o presente não controlou variáveis hematológicas que poderiam afetar a variabilidade da medida do DILA⁵, tais como as concentrações sangüíneas de lipídios e a pressão arterial sistêmica.

Os estudos disponíveis na literatura, em sua maioria, obtiveram as medidas por meio de registros em fitas VHS^10,12,19,23 ou medidas semi-automatizadas por programas computacionais desenvolvidos para esse fim^17,26. Esses procedimentos diminuem uma importante fonte de erro na medida, que é a experiência do ultra-sonografista⁹, dificultando a comparação com os resultados do presente estudo.

Woodman e cols.¹⁷, ao compararem a confiabilidade das medidas obtidas por técnica manual com as semi-automatizadas por meio de software, observaram resultados significativamente melhores com o apoio do sistema informatizado. Os CV foram 1,4% e 0,4% para as medidas de DBAB (p < 0,05) e 24,8% e 6,7% para o DILA (p < 0,05), respectivamente para as técnicas manual e semi-automatizada.

Em ambiente clínico, os registros manuais das medidas do DBAB e DPOAB são, no entanto, mais factíveis do que as medidas que dependem de gravação em fitas VHS ou softwares, por serem mais rápida e facilmente obtidas.

Em suma, os resultados aqui descritos demonstraram que a medida dos diâmetros basal e pós-oclusão da artéria braquial e do DILA por meio da utilização de técnica manual por US apresenta alta confiabilidade tanto para os valores obtidos intradias quanto interdias, o que possibilita o uso do DILA para fins de diagnóstico e monitoramento da função endotelial. Entretanto, para fins de observação das modificações passíveis de ocorrer mediante intervenções com programas de exercício, fármacos ou alimentação, é importante considerar de relevância clínica apenas as variações maiores do que as decorrentes de erro típico das medidas. Além disso, parece necessário um levantamento mais abrangente tanto em sujeitos assintomáticos quanto naqueles com enfermidades, de modo a estabelecer valores de referência de DILA.

Potencial Conflito de Interesses

Declaro não haver conflitos de interesses pertinentes.

Fontes de Financiamento

O presente estudo não teve fontes de financiamento externas.

Vinculação Acadêmica

Esse artigo é parte de tese de doutorado de Cláudia de Mello Meirelles, pela Universidade Gama Filho.

Artigo recebido em 19/01/07; revisado recebido em 11/04/07; aceito em 11/04/07.

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Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  25 Set 2007
• Data do Fascículo
  Set 2007

Histórico

• Aceito
  11 Abr 2007
• Revisado
  11 Abr 2007
• Recebido
  19 Jan 2007