Análise de parâmetros biomecânicos extraídos da manometria anorretal de pacientes continentes e com incontinência fecal

Resumos

OBJECTIVE: to evaluate the average resulting area from the Pressure x Time curves resulting from the manometric anorectal exam and compare it with the support capacity of voluntary squeeze. Materials and METHODS: the data set was represented by data from 11 exams from continent patients and eight exams from patients with grade III fecal incontinence. The manometric curves were delineated, and the areas and support capacity of voluntary squeeze calculated, by means of the R computer language and the algorithm developed. RESULTS: the resulting averages for support capacity of voluntary squeeze in continent patients and patients with grade III fecal incontinence were 33.07 seconds and 30.76 seconds (p>0.05) and the averages for area were 2362.04 mmHg x second and 947.92 mmHg x second (p<0.05), respectively. CONCLUSION: the average resulting area is able to differentiate continent patients from incontinent and is shown to be a possible parameter in the analysis of biomechanical behavior related to the mechanisms of anorectal continence.

Biomechanics; Colorectal Surgery; Physiology


OBJETIVO: avaliar a área média resultante, proveniente das curvas pressão versus tempo, pertencentes ao exame manometria anorretal e confrontá-la com a capacidade de sustentação. MATERIAIS E MÉTODOS: a casuística foi representada por dados de 11 exames de pacientes continentes e oito exames de pacientes com incontinência fecal grau III. Por meio da linguagem computacional R e do algoritmo desenvolvido foram delineadas as curvas manométricas e calculadas as áreas e capacidades de sustentação. RESULTADOS: as médias resultantes da capacidade de sustentação de pacientes continentes e com incontinência fecal grau III foram 33,07 segundos e 30,76 segundos (p>0,05) e as da área, 2362,04 mmHg x segundo e 947,92 mmHg x segundo (p<0,05), respectivamente. CONCLUSÃO: a área média resultante foi capaz de diferenciar os pacientes continentes dos incontinentes e demonstra ser um possível parâmetro na análise do comportamento biomecânico, relacionado aos mecanismos de continência anorretal.

Biomecânica; Cirurgia Colorretal; Fisiologia


OBJETIVO: evaluar el área media resultante proveniente de las curvas Presión versus Tiempo pertenecientes al examen manometría rectal y afrontarla con la capacidad de sustentación. Materiales y MÉTODOS: la casuística fue representada por datos de 11 exámenes de pacientes moderados y ocho exámenes de pacientes con incontinencia fecal grado III. Por medio del lenguaje computacional R y del algoritmo desarrollado fueron delineadas las curvas manométricas y calculadas las áreas y capacidades de sustentación. RESULTADOS: los medios resultantes de la capacidad de sustentación de pacientes moderados y con incontinencia fecal grado III fueron 33,07 segundos y 30,76 segundos (p>0,05) y las de la área, 2362,04 mmHg x según y 947,92 mmHg x según (p<0,05), respectivamente. CONCLUSIÓN: el área media resultante fue capaz de diferenciar los pacientes continentes de los incontinentes y demuestra ser un posible parámetro en el análisis del comportamiento biomecánico relacionado a los mecanismos de continencia rectal.

Biomecánica; Cirurgía Colorrectal; Fisiología


ARTIGO ORIGINAL

Análise de parâmetros biomecânicos extraídos da manometria anorretal de pacientes continentes e com incontinência fecal

Bianca EspindolaI; Chris Mayara dos Santos TibesII; Huei Diana LeeIII; Renato Bobsin MachadoIV; André Gustavo MaletzkeV; Wu Feng ChungVI

IMestranda, Faculdade de Ciências Médicas, Universidade Estadual de Campinas, Brasil

IIEnfermeira

IIIPhD, Professor, Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Brasil

IVDoutorando, Faculdade de Ciências Médicas, Universidade Estadual de Campinas, Brasil. Professor, Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Brasil

VMSc, Professor, Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Brasil

VIPhD, Professor, Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Brasil. Pesquisador e Professor, Faculdade de Ciências Médicas, Universidade Estadual de Campinas, Brasil

Endereço para correspondência

RESUMO

OBJETIVO: avaliar a área média resultante, proveniente das curvas pressão versus tempo, pertencentes ao exame manometria anorretal e confrontá-la com a capacidade de sustentação.

MATERIAIS E MÉTODOS: a casuística foi representada por dados de 11 exames de pacientes continentes e oito exames de pacientes com incontinência fecal grau III. Por meio da linguagem computacional R e do algoritmo desenvolvido foram delineadas as curvas manométricas e calculadas as áreas e capacidades de sustentação.

RESULTADOS: as médias resultantes da capacidade de sustentação de pacientes continentes e com incontinência fecal grau III foram 33,07 segundos e 30,76 segundos (p>0,05) e as da área, 2362,04 mmHg x segundo e 947,92 mmHg x segundo (p<0,05), respectivamente.

CONCLUSÃO: a área média resultante foi capaz de diferenciar os pacientes continentes dos incontinentes e demonstra ser um possível parâmetro na análise do comportamento biomecânico, relacionado aos mecanismos de continência anorretal.

Descritores: Biomecânica; Cirurgia Colorretal; Fisiologia.

Introdução

A incontinência fecal (IF) é uma das afecções coloproctológicas que mais contribui para o afastamento social de um indivíduo, pois interfere em suas condições físicas e psicológicas. Essa condição é caracterizada pela perda do controle dos mecanismos fisiológicos de evacuação, resultando na saída inesperada de gás, fezes líquidas ou sólidas por meio do canal anal(1).

A incidência real desse distúrbio não é precisa, no entanto, estima-se que pode afetar em até 5% da população geral, com alta prevalência em idosos e em mulheres(2-5). Vale ressaltar que em pacientes jovens, a prevalência da IF é maior em mulheres do que em homens e esse fato está relacionado aos traumatismos decorrentes de procedimentos obstétricos(4,6).

A fisiologia do controle da continência fecal (CF) é complexa e depende da ação integrada de diversos fatores como a musculatura esfincteriana e os músculos do assoalho pélvico, a presença do reflexo inibitório reto-anal, o ângulo reto-anal, a capacidade e complacência retal, a integridade da função sensório-motora da região anatômica anorretal, o estado neurológico do paciente, a consistência das fezes e o tempo de trânsito cólico(1,7-8). Situações que acarretam a perda do controle desses mecanismos fisiológicos de evacuação, poderão dar origem, decorrente desse fato, ao quadro de incontinência fecal. Assim sendo, essa condição etiopatogênica pode estar presente na velhice ou associada a enfermidades pertencentes às áreas clínica e cirúrgica como diabetes mellitus, esclerose múltipla, doença inflamatória intestinal, pós-operatório de doença hemorroidária, ressecção do cólon e do reto(4,9-10).

Atualmente, para auxiliar o entendimento da etiologia, na detecção e na classificação da IF, diversos exames complementares são utilizados como a ultrassonografia endoanal, o tempo de latência do nervo pudendo, a perineometria e a manometria anorretal (MA), sendo esse último teste um dos mais utilizados(3,11-14). Por meio desse método diagnóstico, os parâmetros físicos, relacionados ao mecanismo de evacuação, como presença ou ausência do reflexo inibitório reto-anal, pressão de repouso, pressão máxima de contração voluntária (PMCV) e capacidade de sustentação da contração voluntária (CS) são analisados, sendo esses últimos dois atributos os mais solicitados nas avaliações(1,15). Todavia, de acordo com os estudos realizados, pacientes diagnosticados como incontinentes, utilizando as grandezas PMCV e CS, encontram-se dentro da faixa de normalidade(1,16-19). Tal fato indica que esses parâmetros possivelmente avaliam de modo incompleto a real situação do paciente.

Assim sendo, neste trabalho, com a finalidade de contribuir para a ampliação dos conhecimentos em área de biomecânica anorretal, realizou-se a análise comparativa entre o comportamento do parâmetro físico representado pela área média resultante (AMR) e um dos atributos mais solicitados na prática clínica diária, a CS, para promover a diferenciação de pacientes continentes e com IF grau III (GIII).

Método

Este trabalho foi realizado de acordo com os preceitos do Comitê de Ética em Pesquisa e, por se tratar de pesquisa retrospectiva, realizada em exames de manometria anorretal, o termo de consentimento livre e esclarecido foi dispensado (Protocolo nº0481.0.146.000-09/Aprovação 602/09).

A casuística analisada foi representada por dados de 19 exames de MA pertencentes a 19 pacientes, dos quais 11 eram provenientes de pacientes em condição de continência fecal enquanto oito, de pacientes com IF GIII. Esses testes foram realizados sob a supervisão de único avaliador, no laboratório de fisiologia anorretal de uma instituição pública do interior do Estado de São Paulo, entre os meses de setembro de 1995 e agosto de 1996. Como critérios de exclusão, não foram utilizados exames de pacientes submetidos a MA que não apresentassem dados suficientes para a classificação, como portador de características de continência ou IF, pelo especialista de domínio da área sob estudo.

Os materiais utilizados para as análises estão descritos a seguir.

- Computador Intel® Pentium 4 CPU 2.80 GHz, 2.79 GHz, 1 GB de RAM e sistema operacional Microsoft Windows XP Professional, versão 2002, Service Pack 2.

- Linguagem computacional R, versão 2.9.1® (LR).

- Linguagem computacional Java Development Kit 1.6®.

- Software Tinn R, versão 1.19®, para o auxílio no desenvolvimento de algoritmos na LR.

- Dados referentes ao teste de MA dos 19 pacientes, armazenados em disquetes ¾, no formato TxT.

Com a finalidade de analisar a AMR dos períodos de contração voluntária sob as curvas pressão vs tempo e a média resultante da capacidade de sustentação (RCS) de cada exame de MA, foram realizados as seguintes etapas: (1) classificação dos exames; (2) aquisição dos dados e cálculo dos parâmetros e (3) análise dos dados.

Na etapa (1) foram elaboradas tabelas com informações como identificação do paciente por meio de uma letra, idade, sexo, história clínica, data de realização e resultados dos exames. Posteriormente, com auxílio do especialista do domínio, os testes de MA foram classificados e agrupados de acordo com o protocolo descrito abaixo(1).

- Continentes: sem urgência fecal, fácil higiene local, sem uso de protetor de roupas e com atividades sociais e profissionais mantidas em sua normalidade.

- Grau I (GI): perda ocasional de gases, urgência do ato de evacuação em caso de diarreia e preservação de atividades sociais e profissionais.

- Grau II (GII): escape frequente de gases e fezes líquidas, urgência na defecação de fezes consistentes e comprometimento parcial das atividades sociais e profissionais do indivíduo.

- Grau III: incontinência para fezes sólidas, escape diário de fezes, urgência fecal, uso obrigatório de protetores de roupas e atividades sociais e profissionais impossibilitadas.

Na etapa (2), por meio do aplicativo desenvolvido baseado na LR(20), foram delineados oito gráficos pressão vs tempo provenientes da aquisição dos valores pressóricos dos oito canais do cateter pertencente à MA. Em cada gráfico são registrados três períodos de contração voluntária dos esfíncteres anal, resultando assim, em 24 períodos pressóricos. Após, o especialista de domínio analisou os 24 momentos de contração voluntária, originados dos oito sensores do teste MA selecionou três períodos provenientes de um canal para a demarcação da CS. Nesse contexto, os pontos de início e de término da contração voluntária foram demarcados e, nos 21 momentos restantes, a CS foi delimitada automaticamente por meio do aplicativo desenvolvido (Figura 1).


Depois dessas ações, as áreas sob as curvas pressão vs tempo (APT) dos exames de MA foram determinadas, utilizando-se o método de Integração Numérica Regra do Trapézio e eram representadas pelo intervalo entre os pontos inicial e final da contração voluntária (Figura 2).


Na etapa (3), foram calculados, pelo aplicativo, as médias e os desvios-padrão das grandezas físicas CS e APT. Em seguida, os valores provindos dos exames de pacientes em condição de CF foram comparados com os resultados dos testes dos indivíduos com IF GIII, fixando o nível de rejeição da hipótese de nulidade o valor p≤0,05.

Resultados

Os valores da resultante da capacidade de sustentação de cada paciente com características de continência e de IF GIII e os parâmetros como as médias e os desvios-padrão, estão apresentados na Tabela 1.

Os valores da AMR, provenientes das curvas pressão vs tempo de cada paciente em condição de continência e de IF GIII e os parâmetros, como as médias e os desvios-padrão, estão apresentados na Tabela 2.

O resultado das comparações estatísticas realizadas entre os pacientes continentes e com IF GIII e suas respectivas AMR e RCS está apresentado na Tabela 3.

Discussão

Os mecanismos envolvidos na IF são complexos. Atualmente, diversos exames complementares são utilizados na prática clínica para auxiliar na investigação, avaliação, quantificação e determinação dessa condição etiopatogênica e podem ser representados pelas investigações radiológicas, ultrassonográficas e testes biomecânicos como MA(1,14,21).

Desde que foi introduzida, em 1965, a manometria anorretal tem se tornado um dos mais importantes métodos para avaliar a CF pela sua eficácia, fácil execução e custo relativamente baixo(22). Após essa data, diversos estudos foram feitos utilizando-se da MA e, sob esse aspecto, esse método se tornou um dos mais solicitados para o entendimento da fisiologia da evacuação e no acompanhamento de enfermidades relacionadas à IF(3,11-12). Por meio desse exame, diversos parâmetros físicos pertencentes ao comportamento biomecânico anorretal podem ser analisados, tais como pressão de repouso, reflexo inibitório reto-anal, PMCV e CS, sendo esses dois últimos atributos os mais usados pelos especialistas(1,15). Vale a pena ressaltar que, apesar dos dois atributos citados serem amplamente solicitados para a investigação da IF, dúvidas ainda permanecem a respeito da relação desses parâmetros físicos com a real situação clínica apresentada pelo paciente incontinente, pois mensurações de PMCV e CS encontradas nesses pacientes podem apresentar valores semelhantes às encontradas em pessoas continentes (1,16,23-25).

Sob esse escopo, pesquisadores têm demonstrado em trabalho anterior, que 39% de 36 pacientes incontinentes possuíam PMCV dentro dos padrões de normalidade(24). Em outro trabalho relacionado à MA, outros investigadores relataram que 54% dos pacientes incontinentes apresentaram PMCV normal, de acordo com a seguinte distribuição: GI, 62%, GII, 60% e GIII, 7%. Ainda nesse estudo, observou-se que 78% dos pacientes com IF não apresentaram a CS adequada e que, em 75% desses pacientes, a PMCV estava abaixo do normal(1).

Em decorrência desses aspectos, existe uma possibilidade de que os parâmetros físicos provenientes da MA possam contribuir para o estudo da fisiologia da continência e do ato de evacuação, mas exigem melhor análise dos mesmos e de outros métodos que possam contribuir para a compreensão mais completa desse mecanismo complexo.

Desse modo, neste trabalho, foram analisadas duas grandezas físicas provenientes do teste de manometria anorretal. Esses parâmetros foram representados pela média resultante da CS e pelas áreas médias resultantes provenientes das curvas pressão vs tempo dos exames de MA dos pacientes, sendo essa última grandeza, original nos estudos da dinâmica manométrica de evacuação.

Cabe ressaltar que os exames utilizados nesse trabalho sempre foram realizados por um único especialista e em um mesmo serviço. Essa característica é fundamental, pois demonstra a preocupação com a homogeneidade da realização do exame e com a precisão dos resultados alcançados. Por outro lado, diminui, de modo significativo, a quantidade de amostras, principalmente quando esses dados são provenientes de hospital ou de instituição de ensino. Assim sendo, treinamentos devem ser realizados aos alunos, aos residentes e à equipe como um todo com a finalidade de alcançar maior homogeneidade nos dados provenientes dos exames de MA, na tentativa de alcançar a máxima precisão dos resultados.

Os atributos como idade, sexo e tipo de cirurgia realizada podem, também, repercutir na precisão dos resultados, no entanto, decidiu-se pela análise de todos os pacientes selecionados aleatoriamente, durante os meses de setembro de 1995 e agosto de 1996 que preenchiam os critérios propostos no protocolo de exclusão(1). Desse modo, pôde-se ter conhecimento da população de pacientes que se submeteram ao teste manométrico anorretal no serviço de coloproctologia de uma instituição pública, situada no interior do Estado de São Paulo, durante o período de estudo.

Para o cálculo da RCS e da AMR, foi desenvolvido um aplicativo utilizando-se da linguagem computacional R. A escolha da LR no desenvolvimento do aplicativo, para auxílio nos estudos de MA, está baseada na condição de open source e de robustez, tornando-a ideal no meio acadêmico, visto que facilita a resolução da problemática com licenças de softwares privados(20,25).

As médias resultantes da CS encontradas nos grupos de pacientes continentes e nos pacientes em condição de IF GIII foram 33,07 segundo e 30,76 segundo, respectivamente. Por meio de análise estatística, foi observado que não houve diferença significante para p-valor<0,05 (p=0,3872). Essa característica demonstra que esse atributo físico não foi capaz de diferenciar, na casuística analisada, a presença ou não da CF.

Esse resultado, quando comparado com outro estudo realizado, não demonstrou semelhança significante frente ao parâmetro CS, na determinação das condições de continência e incontinência fecal. Acredita-se que essa diferença pode ser explicada pela conjunção de parâmetros como a especificidade e a sensibilidade encontrada por esse autor, ou seja, os valores de 93 e de 78%, respectivamente(1). Nesse contexto, por meio dessa relação, existe a inferência de que estudos mais aprofundados podem contribuir para melhor entendimento desse tema como, por exemplo, estudos prospectivos com análise desse atributo físico.

Outro parâmetro analisado nesse trabalho é a AMR. Essa grandeza física é obtida por meio do cálculo da resultante das áreas dos 24 momentos de contração e sustentação voluntária, provenientes dos gráficos pressão vs tempo de cada exame de MA. Esse valor corresponde à resultante da energia acumulada pelo grupo de músculos responsáveis pela continência e está fundamentado na inter-relação das ações fisiológicas dessas estruturas anatômicas(25).

Neste trabalho, os resultados obtidos das AMRs do grupo controle e do grupo de pacientes com IF GIII foram 2362,04 mmHg x segundo e 947,92 mmHg x segundo, respectivamente. Por meio de análise estatística pôde ser observado que houve diferença significante para p-valor<0,05 (p=0,001).

As dispersões das RCSs encontradas nos grupos de pacientes continentes e incontinentes foram de 12,18 e de 16,32%, enquanto na AMR, 38,86 e 50,06%, respectivamente. Embora as dispersões dos dados de AMR sejam mais elevadas, é importante considerar que a RCS avalia apenas um atributo físico, o tempo, enquanto que a AMR analisa duas grandezas físicas fundamentais do comportamento biomecânico da evacuação, a pressão e o tempo, sendo a pressão diretamente relacionada à resultante das forças exercidas pelos músculos em unidade de área.

Na biomecânica, atributos físicos de ação muscular se caracterizam de modo mais completo por meio da energia gasta para a realização de um trabalho, sendo esse equivalente ao produto da força do músculo pela amplitude de contração dos mesmos. A força do músculo está diretamente relacionada ao número de fibras do ventre muscular e a amplitude de contração depende do grau de encurtamento dessas estruturas(25).

Desse modo, os músculos que constituem o assoalho pélvico trabalham conjuntamente para a manutenção do controle da continência e essa condição depende de diversos fatores como o estado neurológico do paciente, o volume e a consistência das fezes, a sensibilidade e a complacência retal, a função dos esfíncteres do ânus e o reflexo inibitório retoranal. Todos esses atributos se correlacionam e a resposta é direcionada e atribuída principalmente pela ação da musculatura pertencente a essa região anatômica. Assim sendo, de acordo com essas características, pode-se dizer que o trabalho feito pelos músculos é representado pela resultante das forças exercidas por todo o conjunto de músculos responsáveis pela manutenção da continência.

Atualmente, diversos trabalhos apresentam como escopo o estudo de outros métodos e parâmetros para a avaliação da biomecânica de evacuação. A utilização dessas ferramentas pode auxiliar em novos campos de pesquisas, contribuindo para o entendimento e esclarecimento de dúvidas a respeito da fisiologia anorretal e, com isso, auxiliar no diagnóstico, no tratamento e na prevenção dessa condição etiopatogênica tão grave.

Conclusão

As análises realizadas neste trabalho permitiram as seguintes conclusões:

- a média resultante da capacidade de sustentação da pressão de contração voluntária não se mostrou adequada para a diferenciação de pacientes em condição de continência e incontinência fecal grau III;

- a área média resultante, proveniente das curvas pressão versus tempo, pertencentes aos exames de manometria anorretal se mostrou adequada para a diferenciação de pacientes com característica de continência e incontinência fecal grau III e demonstra ser um possível parâmetro na análise do comportamento biomecânico, relacionado aos mecanismos de continência anorretal.

Agradecimentos

Agradecemos o professor Cláudio Saddy Rodrigues Coy e o professor João José Fagundes pelo apoio durante todas as etapas do estudo.

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Datas de Publicação

  • Publicação nesta coleção
    17 Dez 2012
  • Data do Fascículo
    Dez 2012

Histórico

  • Recebido
    17 Maio 2012
  • Aceito
    06 Nov 2012
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