BRUNA DA CUNHA ESTIMA LEAL
VALIDADE E CONFIABILIDADE DA FLUOROSCOPIA POR RADIOGRAFIA DIGITAL: UMA NOVA FORMA DE AVALIAR A
MOBILIDADE DIAFRAGMÁTICA
Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Fisioterapia do Centro de Ciências da Saúde e do Esporte da Universidade do Estado de Santa Catarina como requisito parcial para obtenção do título de Mestre em Fisioterapia.
Orientadora: Prof.ª Dr.ª Elaine Paulin
Catalogação na publicação elaborada pela Biblioteca do CEFID/UDESC
L435v
Leal, Bruna Estima
Validade e confiabilidade da fluoroscopia por radiografia digital: uma nova forma de avaliar a mobilidade diafragmática / Bruna Estima Leal. -- 2014. p. : il. ; 21 cm
Orientadora:Elaine Paulin.
Dissertação (mestrado)–Universidade do Estado de Santa Catarina, Programa de Pós-Graduação em
Fisioterapia, 2014 Bibliografia
1. Diafragma. 2. Radiografia. 3. Fluoroscopia. I. Paulin, Elaine. II. Universidade do Estado de Santa Catarina. Programa de Pós-Graduação em Fisioterapia.
III. Título.
BRUNA DA CUNHA ESTIMA LEAL
VALIDADE E CONFIABILIDADE DA FLUOROSCOPIA POR RADIOGRAFIA DIGITAL: UMA NOVA FORMA DE AVALIAR A
MOBILIDADE DIAFRAGMÁTICA
Dissertação apresentada ao Curso de Mestrado em Fisioterapia como requisito parcial para obtenção do título de Mestre em Fisioterapia na área de concentração “Avaliação e Intervenção em Fisioterapia Cardiorrespiratória”
Banca Examinadora:
Orientadora: ________________________________________ Prof.ª Dr.ª Elaine Paulin
Universidade do Estado de Santa Catarina
Membro: ________________________________________ Prof.ª Dr.ª Danielle Soares Rocha Vieira
Universidade Federal de Santa Catarina
Membro: ________________________________________ Prof.ª Dr.ª Camila Isabel dos Santos Schivinski Universidade do Estado de Santa Catarina
Suplente: ________________________________________ Prof.ª Dr.ª Stella Maris Michaelsen
Universidade do Estado de Santa Catarina
Dedico a conquista do meu mestrado aos meus pais, Mario e Branca por todo amor, educação e dedicação.
AGRADECIMENTOS
Agradeço primeiramente a Deus, por minha existência, por abençoar e iluminar meu caminho, por colocar pessoas maravilhosas em minha vida.
Agradeço a minha família. Aos meus Pais, Mario e Branca por todo amor dedicado e que nunca mediram esforços para a realização dos meus sonhos e para minha educação. Obrigada pelo exemplo e por me ensinar a ser uma pessoa honesta e seguir meus sonhos.
Ao meu marido, Kleber por todo seu amor. Pela paciência em todos os dias do mestrado, por me incentivar a seguir em frente apesar das dificuldades. Obrigada por todas as “consultorias de informática” e pelo apoio, o qual não posso mensurar.
A minha irmã Deborah pelo incentivo a fazer o mestrado e o exemplo de seguir a área acadêmica, pelo apoio, amor e carinho, mesmo a distância. O próximo passo será o doutorado.
A minha irmã Kalina, que sempre foi um referencial de estudo para mim, obrigada pelo carinho e incentivo nesta fase da minha vida. Obrigada por nos presentear com a minha sobrinha Júlia. A você Juju, obrigada por existir e me dar força para ser a melhor madrinha. Agora uma madrinha mestre.
A minha orientadora, Elaine Paulin por me proporcionar realizar este sonho e pelas orientações, sempre disponível para tirar minhas dúvidas e realizar correções. Obrigada por me preparar para o meio acadêmico e para a pesquisa.
A todos os professores do programa de pós-graduação em fisioterapia da UDESC, em especial ao professor Marcos Noronha.
As amigas do laboratório (LAFIR) Aline Pedrini, Márcia Gonçalves, Flávia Rocha e Fernanda Faria, por todos os momentos de convivência no LAFIR, nas coletas, nas aulas, nos lanches, almoços e jantares. Pelo aprendizado conquistado nestes anos. Obrigada por me ajudarem no mestrado e neste trabalho.
estudos, conversas, cafés, por compartilhar dúvidas e ensinamentos, principalmente de estatística.
A Michelle Gonçalves, por todo ensinamento passado quando foi minha professora na graduação e por ter me apoiado neste trabalho agora como colega de profissão. Sempre me ajudando, independente da hora que eu ligasse, solucionando as minhas dúvidas.
As médicas que realizaram os exames, Liseane Lisboa e Larissa Schmitz pela disponibilidade e paciência nas coletas.
A clínica Lâmina medicina diagnóstica pela parceria, em especial ao Dr. Vanildo Ozelame, diretor clínico.
Aos voluntários, que sem eles não teria os dados apresentados neste trabalho.
A todos os meus amigos que me incentivaram a entrar no mestrado e realizar um sonho. A Juliana Saviatto, que esteve comigo na etapa inicial da seleção do mestrado e vibrou comigo quando passei. A minha irmã/amiga Ana Paula Rocha, pelo incentivo a entrar na licenciatura e responsável pelo meu início no meio acadêmico.
As amigas Super, Cris, Carlete e Tati, e as amigas Deisi, Débora e Gi pelos momentos de descontração nos nossos encontros para conversar e extravasar as tensões do mestrado.
A todos os meus amigos que participaram de alguma forma, me incentivando, entendendo minha ausência ou cobrando minha presença.
“Ninguém ignora tudo. Ninguém sabe tudo. Todos nós sabemos alguma coisa. Todos nós ignoramos alguma coisa. Por isso aprendemos sempre.”
RESUMO
LEAL, Bruna Estima. Validade e confiabilidade da fluoroscopia por radiografia digital: uma nova forma de avaliar a mobilidade diafragmática. 2014. Dissertação (Mestrado em Fisioterapia - Área: Avaliação e intervenção em fisioterapia cardiorrespiratória) - Universidade do Estado de Santa Catarina. Programa de Pós-graduação em Fisioterapia, Florianópolis, 2014.
confiabilidade interobservador na mobilidade do hemidiafragma direito (CCI = 0,89, IC95% = 0,76-0,95) e moderada no esquerdo (CCI = 0,73, IC95% = 0,48-0,87) na 1ª avaliação. Na 2ª avaliação, houve boa confiabilidade nos hemidiafragmas direito (CCI = 0,84, IC95% = 0,68-0,93) e esquerdo (CCI = 0,78, IC95% = 0,56-0,89), respectivamente. Houve boa confiabilidade intra-observador na mobilidade dos hemidiafragmas direito (CCI = 0,83, IC95% = 0,66-0,92) e esquerdo (CCI = 0,86, IC95% = 0,70-0,93) para o observador A e para o observador B (CCI = 0,89, IC95% = 0,76-0,95) e (CCI = 0,83, IC95% = 0,65-0,92), respectivamente. Não houve diferença estatisticamente significante para a mobilidade mensurada entre os hemidiafragmas direito e esquerdo, e entre a mobilidade aferida nos homens e nas mulheres. A avaliação da mobilidade diafragmática utilizando a fluoroscopia por radiografia digital demonstrou ser um método válido e confiável.
ABSTRACT
LEAL, Bruna Estima. Validity and reliability of fluoroscopy for digital radiography: a new way to evaluate diaphragmatic mobility. 2014 Thesis (Master of Physiotherapy - Area: Assessment and intervention in cardiopulmonary physical therapy) - Universidade do Estado de Santa Catarina. Graduate in Physical Therapy, Florianópolis, 2014.
ICC[2,1 = 0.73, CI95% = 0.48 to 0.87 respectively). The second assessment, showed a good reliability for right and left hemidiaphragm mobility for rater A (ICC[2,1 = 0.83, CI95% = 0.66 to 0.92 and ICC[2,1 = 0.86, CI95% = 0.70 to 0.93, respectively) and for the rater B (ICC[2,1 = 0.89, CI95% = 0.76 to 0.95) (ICC[2,1 = 0.83, CI95% = 0.65 to 0.92) respectively. There was no statistically significant difference in the mobility measured between the right and left hemidiaphragms, and between mobility measured in men and women. The evaluation of diaphragmatic motion using fluoroscopy for digital radiography proved to be a valid and reliable method.
LISTA DE ILUSTRAÇÕES
Figura 1 – Músculo diafragma: A – Inervação do músculo diafragma; B – Fixação da porção costal ... 28 Figura 2 – Aparelho de fluoroscopia – os raios X são convertidos em imagem pelo intensificador de imagem e enviada ao monitor ... 33 Figura 3 – Aparelho de fluoroscopia. Posicionamento do indivíduo durante o exame de fluoroscopia por radiografia digital. 34 Figura 4 – A: Visualização da imagem dos dois hemidiafragmas direito e esquerdo ao mesmo tempo no monitor durante o exame de fluoroscopia. B: Mensuração da mobilidade diafragmática na fluoroscopia por radiografia digital. ... 35
LISTA DE TABELAS
LISTA DE ABREVIAÇÕES
AP – Anteroposterior
CE – Capacidade expiratória
CEP – Comitê de ética em pesquisa CI – Capacidade inspiratória CPT – Capacidade pulmonar total cm – Centímetros
CVF – Capacidade vital forçada CVL – Capacidade vital lenta DP – Desvio-padrão
DPOC – Doença pulmonar obstrutiva crônica FC – Frequência cardíaca
IC – Intervalo de confiança
CCI – Coeficiente de correlação intraclasse IMC – Índice de massa corpórea
kVp – Pico de quilovolts mA – Miliampere
MDdig – Mobilidade diafragmática digital
MDdist – Mobilidade diafragmática pela distância mm - Milímetros
SpO2 – Saturação de periférica de oxigênio
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO ... 23
1.1 OBJETIVO GERAL ... 25
1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ... 25
1.3 HIPÓTESES ... 25
2 REVISÃO DE LITERATURA ... 27
2.1 ANATOMIA, INERVAÇÃO E FUNÇÃO DO MÚSCULO DIAFRAGMA ... 27
2.2 AVALIAÇÃO DA MOBILIDADE DIAFRAGMÁTICA ... 29
2.2.1 Métodos de avaliação da mobilidade diafragmática ... 29
2.2.1.1 Fluoroscopia ... 31
2.2.2 Mobilidade diafragmática em indivíduos saudáveis e em diferentes condições clínicas ... 36
2.3 VALIDADE E CONFIABILIDADE DE TESTE ... 38
2.3.1 Validade ... 38
2.3.2 Confiabilidade ... 39
3 REFERÊNCIAS ... 43
4 ARTIGO ... 51
ANEXO A – COMITÊ DE ÉTICA EM PESQUISA ... 75
APÊNCICE A – TERMO DE CONSENTIMENTO LIVRE E ESCLARECIDO ... 77
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1 INTRODUÇÃO
Estudar especificamente a mobilidade do músculo diafragma é importante para entender e diagnosticar possíveis alterações e estabelecer precocemente uma terapêutica adequada e eficiente (YAMAGUTI et al., 2012; GIERADA et al., 1998; REID & DECHMAN, 1995). Existem vários métodos de imagem que avaliam a mobilidade diafragmática: fluoroscopia (YI
et al., 2011; KLEINMAN et al., 2002; UNAL et al., 2000; VERCHAKELEN et al., 1989), ultrassonografia (GRAMS et al., 2013; BOUSSUGES et al., 2009; TOLEDO et al., 2003; HOUSTON et al., 1995), tomografia axial computadorizada (LEUNG et al., 1999), ressonância nuclear magnética (KOTANI
et al., 2004; PLATOW et al., 2004; SUGA et al., 1999) e radiografia de tórax (PEDRINI, 2013; SALTIEL et al., 2013; SIMON et al., 1969).
A fluoroscopia é considerada o método padrão-ouro para avaliar o músculo diafragma, pois possibilita a aquisição de imagens dinâmicas do diafragma e proporciona uma visualização direta dos movimentos diafragmáticos, tanto durante o ciclo respiratório basal como durante esforços respiratórios máximos (GIERADA et al., 1998). Contudo, não há nenhum estudo confirmando a validade e a confiabilidade deste método para aferir a mobilidade diafragmática. Além disso, na literatura, as formas de medir a mobilidade diafragmática pelo método de fluoroscopia relatadas não são tão simples de serem obtidas (YI
et al., 2011; KLEINMAN et al., 2002; UNAL et al., 2000; VERCHAKELEN et al., 1989).
Verschakelen et al. (1989) avaliaram a mobilidade do diafragma em sujeitos saudáveis por meio da fluoroscopia e revelaram a imagem em uma radiografia, sobre a mesma, traçaram linhas, tendo como base a coluna vertebral, arcos costais e o diafragma, para localizar as cúpulas diafragmáticas e assim determinar a mobilidade diafragmática pela distância entre as linhas demarcadas. Neste método, necessita-se da impressão da radiografia para mensuração da mobilidade do diafragma.
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mais baixo dos hemidiafragmas, e a distância entre estes pontos foi medida usando as linhas de grade sobre a imagem. A desvantagem desse método é o alto custo para realizar o exame (GIERADA et al., 1998).
No método descrito por Kleinman et al. (2002), a mobilidade diafragmática foi avaliada por fluoroscopia e o vídeo do exame foi gravado. Para calcular a mobilidade diafragmática, visualizou-se, quadro a quadro, o vídeo e quando a posição do diafragma atingisse a mobilidade máxima nos momentos de inspiração e expiração foi parado o vídeo. Na sequência, com uma transparência, traçaram linhas sobre o diafragma dividindo-o em três partes: superior (região não dependente do diafragma), médio (região dependente) e inferior (região dependente). O ponto inferior teve como base o ponto médio dos corpos vertebrais, e os pontos superiores e médios foram traçados com espaçamentos equidistantes. Os valores das medidas superior, médio e inferior foram somados para definir o deslocamento total do diafragma. Este método de mensurar a mobilidade do músculo diafragma se torna complexo pela dificuldade de se obter a imagem a partir do vídeo e de desenhar várias linhas para localizar o movimento do diafragma.
Recentemente, Yi et al. (2011) visualizaram imagens do exame de fluoroscopia gravadas em vídeo para a determinação da excursão do diafragma em crianças com respiração oral. Esses autores registraram duas fotografias, uma do ponto mais alto da cúpula diafragmática e outra do ponto mais baixo, e sobrepuseram as imagens utilizando as vértebras como ponto de referência. Por meio de linhas, foi calculada a distância utilizando um cálculo corretivo para a distância real. É um método de complexa realização para mensurar a mobilidade do diafragma, pois é necessário processar as imagens obtidas pelo vídeo para obtenção da mobilidade diafragmática final.
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Considerando que a fluoroscopia é o método padrão ouro para avaliar o músculo diafragma, pois capta o movimento diafragmático em tempo real (GIERADA et al., 1998), e que se trata de uma técnica complexa, o presente estudo propõe um novo método que utilize a fluoroscopia para avaliar a mobilidade diafragmática, contudo com uma forma de medida mais fácil de ser obtida na prática clínica.
Diante disso, questiona-se: o método de avaliação da mobilidade diafragmática de fluoroscopia por radiografia digital é válido e confiável?
1.1 OBJETIVO GERAL
Avaliar a validade e a confiabilidade de um novo método de avaliação da mobilidade diafragmática utilizando a fluoroscopia por radiografia digital.
1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Comparar a mobilidade diafragmática do lado direito com a do lado esquerdo;
Comparar a mobilidade diafragmática entre os indivíduos do sexo masculino e feminino.
1.3 HIPÓTESES
H0 - O método de análise da mobilidade diafragmática mensurada pela fluoroscopia por radiografia digital não é válido e confiável.
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2 REVISÃO DE LITERATURA
2.1 ANATOMIA, INERVAÇÃO E FUNÇÃO DO MÚSCULO DIAFRAGMA
O diafragma é o músculo principal do processo de ventilação, responsável por 70% a 80% da inspiração (NASON, 2012; REID, DECHMAN, 1995). É um músculo formado por duas hemicúpulas, direita e esquerda, com uma porção central tendinosa (tendão central) e é inervado pelo nervo frênico (Figura 1A). O nervo frênico se ramifica nas superfícies superior e inferior do diafragma exercendo as funções sensorial e motora, com origem nos nervos cervicais C3-C5 (NASON, 2012; PANICEK et al., 1986).
O músculo diafragma é dividido em duas partes de acordo com sua fixação. A porção costal, localizada na porção anterolateral do tronco, tem origem a partir da região inferior do osso esterno (processo xifoide), das costelas e da cartilagem costal (Figura 1B). E a porção crural, posterior, fixado na região lombar superior, nas vértebras lombares L1 e L2 (NASON, 2012; PANICEK et al., 1988).
O diafragma é uma fina estrutura músculo-esquelética que separa o tórax do abdome, sendo portanto, uma barreira anatômica. Sua face superior é revestida pela pleura parietal, em contato com os pulmões, e a face inferior, revestida pelo peritônio parietal, mantendo contato com as vísceras abdominais. Nas regiões laterais, em contato com as costelas, a face superior do diafragma junto com a pleura parietal recobre a superfície interna da caixa torácica, denominando-se “zona de aposição” (NASON, 2012; PANICEK et al., 1988; PRANDO et al., 1986).
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em indivíduos com distúrbios respiratórios. (NASON, 2012; JARDIM et al., 2002; PANICEK et al., 1988; PRANDO et al., 1986).
Figura 1 – Músculo diafragma: A – Inervação do músculo diafragma; B – Fixação da porção costal
A
B
Fonte: NASON et al. (2012).
Em virtude da contração dos músculos inspiratórios, as costelas superiores realizam o movimento de “braço de bomba”, sendo responsáveis pelo aumento do diâmetro anteroposterior da caixa torácica, enquanto que as costelas inferiores realizam o movimento de “alça de balde” aumentando o diâmetro transversal da caixa torácica. Os dois movimentos costais aumentam o diâmetro da caixa torácica, diminuindo a pressão intrapulmonar, promovendo a entrada de ar nos pulmões. Assim, se observa uma estreita relação entre os movimentos do diafragma e da caixa torácica para promover a ventilação pulmonar (BENATTI, 2001; WADE, 1954).
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2.2 AVALIAÇÃO DA MOBILIDADE DIAFRAGMÁTICA
2.2.1 Métodos de avaliação da mobilidade diafragmática
Devido a sua complexa anatomia e a sua localização, avaliar diretamente o diafragma se torna difícil em virtude da sua inacessibilidade. É possível avaliar de forma indireta a tensão muscular deste músculo ao medir a pressão transdiafragmática, o comprimento do músculo por meio da avaliação dos volumes pulmonares e encurtamento muscular por meio dos fluxos inspiratórios (PANICEK et al., 1988; BLACK, HYATT, 1969; AGOSTINI, FENN, 1960; AGOSTINI, RAHN, 1960).
Outra forma de avaliação do diafragma é mensurar de forma indireta a mobilidade deste músculo, que consiste em calcular a amplitude de movimento. Neste caso, essa avaliação pode ser realizada por meio da quantificação da mobilidade diafragmática no complexo tóraco-abdominal. Quanto maior a mobilidade diafragmática, maior será a variação de encurtamento muscular resultante da sua contração (GOTTESMAN, McCOOL, 1997).
Esta forma de mensuração da mobilidade diafragmática pode ser realizada por meio de exames de imagem ao observar a amplitude do movimento durante a inspiração, quando as hemicúpulas descem simetricamente, e durante a expiração, quando as hemicúpulas ascendem simetricamente (ROBERTS, 2009). Essa medida pode ser obtida durante respiração espontânea e tranquila (volume corrente), sniff test (esforço respiratório nasal), respiração profunda ou máxima, ou mesmo, forçada (YI et al., 2011; KLEINMAN et al., 2002; SHEN et al., 2002; UNAL et al., 2000; BRAUN et al., 1995; VERCHAKELEN et al., 1989).
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A tomografia axial computadorizada permite analisar o corpo humano em diferentes porções anatômicas. Para avaliar a estrutura do músculo diafragma e sua mobilidade, utiliza-se reconstrução de imagens no plano coronal. Entretanto, possui a desvantagem do alto custo do equipamento, do tempo de permanência durante o exame e da baixa velocidade de aquisição da imagem durante os exames (ROBERTS, 2009; LEUNG et al., 1999; GIERADA et al., 1998).
A ressonância nuclear magnética pode ser utilizada para avaliar a mobilidade diafragmática bilateralmente a partir da fusão das imagens em inspiração e expiração máximas de forma dinâmica, com alta resolução espacial e temporal. Neste exame, é possível a visualização simultânea dos movimentos respiratórios e estruturas adjacentes. Este método não necessita de cálculos corretivos e não expõe o paciente à radiação ionizante, permitindo exames por longos períodos. Porém, possui as desvantagens de difícil acesso ao equipamento devido ao seu grande porte e o alto custo, tornando este método pouco prático e dificultando sua utilização na prática clínica e em pesquisas (ROBERTS, 2009; KOTANI et al., 2004; PLATOW et al., 2004; CLUZEL et al., 2000; SUGA et al., 1999; GIERADA et al., 1998).
A ultrassonografia é um método rápido e portátil que permite avaliar o movimento diafragmático e vem sendo amplamente utilizado para avaliar a mobilidade diafragmática (YAMAGUTI et al., 2010; PAULIN et al., 2007; TOLEDO et al., 2003; HOUSTON et al., 1995). Pode ser usado de forma direta, posicionando o transdutor na linha axilar média entre os espaços intercostais, ou indiretamente, a partir do deslocamento craniocaudal do ramo esquerdo da veia porta (GRAMS et al., 2013; TOLEDO et al., 2003; GIERADA et al., 1998). A visualização direta do diafragma é difícil e nem sempre possível e o método apresenta dificuldades metodológicas que dependem do posicionamento do transdutor. Já o método ultrassonográfico indireto tem alta confiabilidade em adultos saudáveis (GRAMS et al., 2013). A ultrassonografia tem a vantagem de evitar o risco de exposição à radiação ionizante, porém a forma indireta tem a desvantagem de avaliar apenas o hemidiafragma direito (TOLEDO et al., 2006).
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avaliação direta das duas hemicúpulas diafragmáticas a partir da aquisição de imagens estáticas. O exame é realizado ao sustentar a respiração em inspiração e em expiração máximas, obtendo as radiografias. A medida da mobilidade diafragmática é então determinada por meio da sobreposição das exposições radiográficas, mensurando-se a distância entre os pontos das hemicúpulas diafragmáticas ou pela área radiográfica demarcada entre a inspiração e expiração máxima. Tanto a técnica pela distância (SALTIEL et al., 2013) quanto pela área (PEDRINI, 2013) são confiáveis. A radiografia também apresenta a desvantagem de necessitar de cálculos corretivos para obtenção da medida da mobilidade diafragmática e de expor o paciente à radiação ionizante (PEDRINI, 2013; SALTIEL et al., 2013; GIERADA et al., 2003).
A fluoroscopia é o instrumento padrão ouro para avaliar do movimento do diafragma, pois permite visualizar imagens dinâmicas desse músculo. A avaliação pode ser realizada durante volume corrente, respirações máximas e/ou forçadas ou esforço respiratório (sniff test) (YI et al., 2011; KLEINMAN et al., 2002; UNAL et al., 2000; GIERADA et al., 1998; VERCHAKELEN et al., 1989). Este método, porém, apresenta a desvantagem de necessitar de cálculos corretivos para obtenção da medida da mobilidade diafragmática e de expor o paciente à radiação ionizante (GIERADA et al., 1998). Além disso, as formas de medir a mobilidade diafragmática são complexas (YI et al., 2011; KLEINMAN et al., 2002; UNAL et al., 2000; VERCHAKELEN et al., 1989).
2.2.1.1 Fluoroscopia
A fluoroscopia é um método diagnóstico e terapêutico por imagem que produz imagens imediatas e contínuas, em tempo real, pois quando os raios X atravessam o paciente interagem com um aporte de fósforo e este converte os raios X em luz visível (BUSHONG, 2010; WEISSLEDER, 2004; JUHL, PAUL, 1992).
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platinocianeto de bário mesmo com o tubo de Grookes fechado com um papel preto. Percebeu também que a intensidade do brilho variava de acordo com o movimento deste papel. Esta luz visível foi denominada de “luz X”. Em 1896, publicou-se a primeira imagem de raios X médica, relatada como o primeiro exame de raios X, sendo um marco para a medicina (BUSHONG, 2010).
Na radiologia, se utiliza a energia elétrica para produzir energia eletromagnética em forma de raios X, uma radiação do tipo ionizante, por ser capaz de interagir e ionizar átomos adicionais. Um tubo de raios X é o conversor desta energia, transformando energia elétrica em calor dissipado e raios X, que são gerados pelos elétrons produzidos a partir do elemento anodo e o elemento cátodo. A quantidade de feixes de raios X é controlada selecionando os valores da medida de corrente, ou seja, o número de elétrons que fluem por segundo, esta quantidade é medida em miliampere (mA). Também, pode-se controlar a voltagem do tubo que determina a energia máxima produzida de raios X (expressa em pico de quilovolts - KVp) e o tempo de exposição a radiação (WEISSLEDER, 2004; JUHL, PAUL, 1992).
Existem dois tipos de exames que utilizam raios X, a radiografia e a fluoroscopia. Na radiografia, a imagem é gravada em um filme radiográfico que contem cristais de brometo de prata revestido por uma base plástica azul. Após revelar o filme, as áreas expostas a radiação se mostram mais escuras do que as que não foram expostas, sendo medido pela densidade ótica (BUSHONG, 2010; JUHL, PAUL, 1992).
Uma outra forma de radiografia é a radiografia digital, também denominada de radiografia computadorizada. Esta utiliza o processamento digital dos dados da imagem captada pela fluoroscopia, substituindo a impressão das radiografias. O processamento digital é realizado quando uma placa de imagem com fósforo é alterada pela exposição aos raios X, e ao ser estimulada por uma luz de leitura de um digitalizador a laser libera luminescência e será convertida em sinais digitais, enviados então ao computador para armazenamento (WEISSLEDER, 2004; JUHL, PAUL, 1992).
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televisão/computador ao produzir imagens imediatas e contínuas a partir da transferência da imagem da saída do tubo intensificador. Este intensificador de imagem converte a imagem de raios X incidente em imagem luminosa, dessa forma são utilizados para ampliar o sinal de raios X para o nível de luz óptica (Figura 2) (BUSHONG, 2010; WEISSLEDER, 2004; JUHL, PAUL, 1992). As imagens captadas durante o exame de fluoroscopia podem ser registradas em filme, videotape ou em cd-rom, ou impressas de forma estática em fotografia ou radiografia (BUSHONG, 2010; WEISSLEDER, 2004; JUHL, PAUL, 1992).
Figura 2 – Aparelho de fluoroscopia – os raios X são convertidos em imagem pelo intensificador de imagem e enviada ao monitor
Fonte: Katz et al. (2002)
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KLEINMAN et al., 2002; PEREIRA et al., 2006; FINUCANE et al.,
2005; SING et al., 2003; CH’EN, ARMSTRONG, 1993).
Por visualizar o movimento do músculo diafragma em tempo real, a fluoroscopia é considerada o melhor método de avaliação da mobilidade diafragmática (Figuras 3 e 4). Além disso, é considerado um exame de alta praticidade, mesmo apresentando dificuldade para analisar a medida da mobilidade diafragmática obtida pelo exame de fluoroscopia (GIERADA et al., 2008). As várias formas descritas na literatura para medir a mobilidade diafragmática utilizando a fluoroscopia são a partir de radiografias impressas ou por meio de vídeos, contudo nenhuma maneira de medir a mobilidade diafragmática é simples de ser realizada na prática clínica (YI et al., 2011; KLEINMAN et al., 2002; UNAL et al., 2000; VERCHAKELEN et al., 1989).
Figura 3 – Aparelho de fluoroscopia. Posicionamento do indivíduo durante o exame de fluoroscopia por radiografia digital.
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Verschakelen et al. (1989) avaliaram a mobilidade do diafragma em sujeitos saudáveis por meio da fluoroscopia e revelaram a imagem em uma radiografia. Sobre a mesma, traçaram linhas, tendo como base a coluna vertebral, arcos costais e o diafragma, para localizar as cúpulas diafragmáticas e assim determinar a mobilidade diafragmática pela distância entre as linhas demarcadas. Neste método, necessita-se impressão da radiografia para mensuração da mobilidade do diafragma.
Figura 4 – A: Visualização da imagem dos dois hemidiafragmas direito e esquerdo ao mesmo tempo no monitor durante o exame de fluoroscopia. B: Mensuração da mobilidade diafragmática na fluoroscopia por radiografia digital.
A
B
Fonte: produção do próprio autor
Unal et al. (2000) mostraram a redução da mobilidade diafragmática em pacientes com doença pulmonar obstrutiva crônica por meio da fluoroscopia por ressonância magnética e para mensurar a mobilidade foi identificado o ponto mais alto e o mais baixo dos diafragmas e a distância entre estes pontos foi medida, usando linhas de grade sobre a imagem, em milímetros (mm). A desvantagem desse estudo foi o alto custo para realizar o exame (GIERADA et al., 1998).
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e ao parar a imagem quando a posição do diafragma atingisse a mobilidade máxima nos momentos de inspiração e expiração. Na sequência, com uma transparência, traçaram-se linhas sobre o diafragma dividindo-o em três partes: superior (região não dependente do diafragma), médio (região dependente) e inferior (região dependente). O ponto inferior teve como base o ponto médio dos corpos vertebrais e os pontos superiores e médios foram traçados com espaçamentos equidistantes. Os valores das medidas superior, médio e inferior foram somados para definir o deslocamento total do diafragma em cm. Este método de mensurar a mobilidade do músculo diafragma se torna complexo pela dificuldade de se obter a imagem a partir do vídeo e de desenhar várias linhas para localizar o movimento do diafragma.
Recentemente, Yi et al. (2011) visualizaram imagens gravadas em vídeo para a determinação da excursão do diafragma em crianças com respiração oral. Este autores fizeram duas fotografias, uma do ponto mais alto da cúpula diafragmática e outra do ponto mais baixo, sobrepuseram as imagens utilizando as vértebras como ponto de referência e por meio de linhas foi calculada a distância, utilizando um cálculo corretivo para a distância real. Trata-se de um método de complexa realização para mensurar a mobilidade do diafragma, pois é necessário processar as imagens obtidas pelo vídeo para obtenção da mobilidade diafragmática final.
2.2.2 Mobilidade diafragmática em indivíduos saudáveis e em diferentes condições clínicas
A mobilidade do diafragma difere entre indivíduos de acordo com a formação anatômica do músculo e das outras estruturas auxiliares do movimento. Ainda não há estabelecido valores de normalidade para a mobilidade do diafragma, mas estudos com indivíduos saudáveis, indicam uma variação de 20 a 100 mm (BOUSSUGES et al., 2009; ROBERTS, 2009; YAMAGUTI et al., 2007; KANTARCI et al., 2004).
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saudáveis com idade média de 58,38±6,52 anos, e encontraram valores de mobilidade diafragmática de 46,33±9,47 mm, dados que corroboraram com o estudo de Kantarci et al. (2004), que encontraram valores de mobilidade diafragmática em adultos de 46,93±10,37 mm em mulheres e de 52,73±11,03 mm em homens.
A mobilidade do diafragma também foi estudada em diversas situações clínicas como por exemplo em pacientes com doenças pulmonares, hepáticas, cardíacas e ortopédicas. Nas doenças pulmonares, estudos avaliaram a mobilidade diafragmática dos pacientes com doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC), encontrando valores de 36±10,08 mm (YAMAGUTI et al., 2009), 36,5±10,9 mm (YAMAGUTI et al., 2008) e 36,27±10,96 mm (PAULIN et al., 2007). Em 2003, Toledo et al. avaliaram a mobilidade diafragmática em 51 pacientes com indicações de angiografia abdominal ou colangiografia percutânea e com média de idade de 46,8±12,6 anos, nos quais foi encontrada mobilidade diafragmática de 35,2±10,7 mm.
Fedullo et al. (1992) avaliaram pacientes após cirurgia de revascularização do miocárdio (RM), e encontraram valores para a mobilidade diafragmática direita de 39±11 mm (18 a 64 cm) e esquerda de 28±11 mm (10 a 57 mm). Um estudo mais recente, analisou 25 pacientes pediátricos, com média de idade de 3 meses, com suspeita de mobilidade diafragmática anormal após cirurgia cardiotorácica. O estudo analisou a confiabilidade interobservador do método de ultrassonografia e comparou com a fluoroscopia e obteve uma boa confiabilidade (SANCHEZ DE TOLEDO et al., 2010).
38
2.3 VALIDADE E CONFIABILIDADE DE TESTE
A validade e a confiabilidade são características importantes para construção de qualquer tipo de instrumentos de medidas, seja um teste, um questionário ou outro recurso de aferição. Um instrumento que possui acurácia e precisão dos dados coletados minimiza os erros de aferição. Para um método ser válido, ele deve ser confiável, e se um método não for confiável, pode-se questionar a consistência dos seus resultados. Dessa forma, tanto a validade quanto a confiabilidade são fundamentais no processo de determinação do método de diagnóstico ou avaliação do tratamento, na pesquisa e na prática clínica (PORTNEY, WATKINS, 2008; GADOTTI et al., 2006).
2.3.1 Validade
A validade de um teste se refere ao grau em que o instrumento escolhido mede a variável que se propõe medir. Dessa forma, envolve acurácia que é a capacidade de estabelecer conclusões baseadas na evidência e na ausência de erros sistemáticos (HULLEY et al., 2008; KIMBERLIN, WINTERSTEIN, 2008; GADOTTI et al., 2006). Existem três aspectos importantes na avaliação da validade: validade de conteúdo, validade de constructo e validade de critério.
A validade de conteúdo é quando o conteúdo em estudo corresponde a traços teóricos já definidos. Dessa forma, o conteúdo do teste é avaliado para determinar se os itens deste teste englobam uma amostra representativa do universo do comportamento a ser medido e para determinar se a escolha dos itens é apropriada e relevante.
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podendo ser uma validade convergente ou validade discriminativa.
E a validade de critério avalia o grau de correlação entre uma nova medida em estudo com outras medidas, de mesma construção, ou construtos muito semelhante já existentes e aceitas com outras medidas. Pode ser dividida em: validade preditiva, concorrente e prescritiva, sendo a validade concorrente a mais utilizada para avaliar validade de testes. Esta avalia a concordância entre a medida do instrumento em estudo com a medida de um outro instrumento considerado padrão ouro ou que já seja válido (HULLEY et al., 2008; KIMBERLIN, WINTERSTEIN, 2008; GADOTTI et al., 2006).
Os testes estatístico mais utilizados para analisar a validade das medições são o coeficiente correlação de Pearson e o coeficiente de correlação intraclasse (CCI). O CCI testa a correlação entre as variáveis e também a concordância entre elas. O coeficiente de correlação de Pearson avalia apenas a correlação entre as variáveis, e quando é usada para avaliar a validade de uma medição, refere-se a avaliação de possíveis erros sistemáticos. Os testes t e ANOVA também podem ser utilizados para testar se existem diferenças significativas entre as variáveis. Caso existam diferenças significativas entre as variáveis em estudo, as medições não são válidas. O CCI, teste t
e ANOVA só deve ser utilizado quando as variáveis forem descritas numa mesma unidade (cm, graus, kg), e quando forem dados paramétricos (HULLEY et al., 2008; KIMBERLIN, WINTERSTEIN, 2008; GADOTTI et al., 2006).
2.3.2 Confiabilidade
40
otimizar e automatizar os instrumentos de medição e realizar repetições de duas ou mais medições (PORTNEY, WATKINS, 2008; GADOTTI et al., 2006; HULLEY et al., 2008; ARMSTRONG et al., 1994).
A confiabilidade pode ser: interobservadores, intra-observador, intrasujeitos, teste/re-teste, consistência interna e confiabilidade paralela (KIMBERLIN, WINTERSTEIN, 2008; PORTNEY, WATKINS, 2008; GADOTTI et al., 2006).
A confiabilidade interobservadores avalia a reprodutibilidade das medidas realizadas por observadores diferentes, ou seja, investiga a concordância da aplicação e/ou da interpretação entre os observadores. É utilizada para detectar diferenças ou variações dos valores mensurados entre dois ou mais observadores (KIMBERLIN, WINTERSTEIN, 2008; PORTNEY, WATKINS, 2008; GADOTTI et al., 2006).
Confiabilidade intra-observador relata a repetibilidade da medida realizada pelo mesmo observador em momentos diferentes. Avalia um possível viés ou erro e procura estabelecer um grau de reprodutibilidade dos resultados do instrumento. Demonstra a consistência e a estabilidade do observador. O intervalo entre uma avaliação e a outra deve ser mínimo de 7 dias (HULLEY et al., 2008; KIMBERLIN, WINTERSTEIN, 2008; PORTNEY, WATKINS, 2008; GADOTTI et al., 2006; MENEZES, 1998). Ter confiabilidade intra-observador é pré-requisito para se ter confiabilidade do instrumento (PORTNEY, WATKINS, 2008; GADOTTI et al., 2006).
Analisar a confiabilidade intra-sujeito avalia a reprodutibilidade do desempenho do sujeito ao realizar duas ou mais vezes o mesmo teste com o mesmo observador. Uma elevada confiabilidade intra-observador (>0,75) é pré-requisito para se avaliar a confiabilidade intra-sujeitos de modo que quaisquer variações possíveis das medições pode ser atribuída ao desempenho do sujeito (PORTNEY, WATKINS, 2008; GADOTTI et al., 2006).
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A consistência interna reflete o grau de associação existente entre diferentes itens ou conjunto de perguntas de um teste quando, estes instrumentos são compostos por itens ou questões que medem determinadas partes ou atributos de uma questão maior. O cálculo da correlação entre diferentes itens do instrumento é frequentemente utilizado para testar a consistência interna dos questionários e protocolos de entrevista. Dessa forma, uma alta consistência interna depende de uma alta correlação entre os itens do teste (r>0,75). Então, resultados que mostraram consistência interna elevada, significam que os itens foram altamente correlacionados entre si (PORTNEY, WATKINS, 2008; GADOTTI et al., 2006).
Confiabilidade paralela é determinada ao comparar os valores ou resultados encontrados por diferentes testes ou instrumentos, ou seja, avalia se as medições e os resultados de diferentes testes são semelhantes ou não. Avalia-se confiabilidade paralela de um instrumento ou teste como uma alternativa semelhante de instrumento. Assim, as medidas devem possuir alta correlação ou não diferirem de forma significativa, pois, se um resultado não concordar com o outro, este apresenta baixa confiabilidade paralela. Para analisar a confiabilidade paralela, é importante que a ferramenta a ser estudada tenha sido previamente testada e seja confiável (HULLEY et al., 2008; KIMBERLIN, WINTERSTEIN, 2008; GADOTTI et al., 2006).
A análise estatística mais utilizada para avaliar a confiabilidade é a correlação intraclasse (CCI). O CCI variar de 0,00 a 1,00, e quanto mais próximo de 1,0 mais forte é a confiabilidade do resultado obtido (PORTNEY, WATKINS, 2008; GADOTTI et al., 2006). Existem muitas classificações para analisar o CCI, dentre elas Portney e Watkins (2008) classificam a magnitude do coeficiente de confiabilidade em: CCI < 0,50 pobre confiabilidade, 0,50 ≤ CCI ≥ 0,75 moderada confiabilidade e CCI > 0,75 boa confiabilidade (PORTNEY, WATKINS, 2008; GADOTTI et al., 2006).
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teste dicotômicos ou com variáveis múltiplas (PORTNEY, WATKINS, 2008; GADOTTI et al., 2006).
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3 REFERÊNCIAS
AGOSTINI E, FENN W. Velocity of muscle shortening as a limiting factor in respiratory airflow. J Appl Physiol.
1960;15(3):349-53.
AGOSTONI E.; RAHN H. Abdominal and thoracic pressures at different lung volumes. J.Appl.Physiol, 1960;15:1087-1092.
BENATTI AT. Equilíbrio tóraco-abdominal integrada à respiração e à postura. Arq Ciências Saúde UNIPAr. 2001;5(1):87-92.
BILLINGS ME, AITKEN ML, BENDITT JO. Bilateral diaphragm paralysis: a challenging diagnosis. Respir Care.
2008;53(10):1368-71.
BLACK LF, HYATT RE. Maximal respiratory pressures: normal values and relationship to age and sex. Am Rev Respir Dis. 1969;99(5):696-702.
BLAND JM, ALTMAN DG. Statistical methods for assessing agreement between two methods of clinical measurement. Lancet. 1986;327(8476):307-10.
BOUSSUGES A, GOLE Y, BLANC P. Diaphragmatic Motion Studied by M-Mode Ultrasonography: Methods,
Reproducibility, and Normal Values. Chest. 2009;135(2): 391-400.
BRAUN N, ABD A, BAER J, BLITZER A, STEWART C, BRIN M. Dyspnea in dystonia: a functional evaluation. Chest. 1995 ; 107(5):1309- 1316.
44
CH’EN IY, ARMSTRONG JD. Value of fluoroscopy in patients with suspected bilateral hemidiaphragmatic paralysis. AJR Am J Roentgenol. 1993;160(1):29-31.
CLUZEL P, SIMILOWSKI T, CHARTRAND-LEFEBVRE C, ZELTER M, DERENNE JP, GRENIER PA. Diaphragm and Chest Wall: Assessment of the Inspiratory Pump with MR Imaging— Preliminary Observations. Radiology 2000; 215:574– 583.
FEDULLO AJ. LERNER RM. GIBSON J. SHAYNE DS. Sonographic measurement of diaphragmatic motion after coronary artery bypass surgery. Chest. 1992,102(6):1683-6.
FINUCANE K, PANIZZA PA, SINGH B. Efficiency of the normal human diaphragm with hyperinflation. J Appl Physiol 2005; 99:1402-1411.
GADOTTI IC, VIEIRA ER, MAGEE DJ. Importance and
clarification of measurement properties in rehabilitation. Rev. bras. Fisioter. 2006;10(2):137-146.
GIERADA DS, SLONE RM, FLEISHMAN MJ. Imaging evaluation of the diaphragm. Chest SurgClin N Am. 1998;8(2):237-80.
GOTTESMAN E, MCCOOL DF. Ultrasound evaluation of the paralyzed diaphragm. Am J RespirCrit Care Med,
1997;155:1570-74.
GRAMS ST, SALTIEL RV, MAYER AF, SCHIVINSKI CIS, NOBRE LFS, NÓBREGA IS, JACOMINO ME, PAULIN E. Assesment of the reproducibility of the indirect ultrasound method of measuring diaphragm mobility. Clinical Physiology Functional Imaging. 2013:18-25.
45
HULLEY SB. Delineando a pesquisa clínica: uma abordagem epidemiológica. Porto Alegre: Artmed, 2008.
JARDIM JR, MAYER AF, CAMELIER A. Músculos respiratorios y rehabilitación pulmonaren asmáticos. Arch Bronconeumol 2002;38(4):181-8
JUHL, JOHN H., PAUL, LESTER W. Interpretação radiológica. 5ªed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 1992.
KANTARCI F, MIHMANLI I, DEMIREL MK, et al. Normal diaphragmatic motion and the effects of body composition: determination with m-mode sonography. J Ultrasound Med. 2004;23(2):.255-60.
KATZ DS, MATH KR, GROSKIN SA. Segredos em radiologia: respostas necessárias ao dia-a-dia em rounds, na clínica, em exams orais e escritos. São Paulo: Artmed, 2002, p.23.
KIMBERLIN CL, WINTERSTEIN AG. Validity and reability of measurement instruments used in research. Am J Health Syst Pharm. 2008;65(23):2276-84.
http://dx.doi.org/10.2146/ajhp070364
KLEINMAN B, FREY K, VANDRUNEN M, SHEIKH T, DIPINTO D, MASON R, SMITH T. Motion of the Diaphragm in Patients with Chronic Obstructive Pulmonary Disease while
Spontaneously breathing versus during positive pressure breathing after anesthesia and neuromuscular blockade. Anestesiology 2002; 97:298-305.
KOTANI T, MINAMI S, TAKAHASHI K, ISOBE K, NAKATA Y, TAKASO M, INOUE M, MARUTA T. An Analysis of Chest Wall and Diaphragm Motions in Patients With Idiopathic Scoliosis Using Dynamic Breathing MRI. Revista Spine. 2004; 29(3): 298-302.
46
sign of diaphragm injury. Journal of Thoracic Imaging, 1999, 14(2): 126-129.
LIN MC, LIAW MY, HUANG CC, CHUANG ML, TSAI YH. Bilateral diaphragmatic paralysis - a rare cause of acute respiratory failure managed with nasal mask bilevel positive airway pressure (BiPAP) ventilation. Eur Respir J 1997; 10: 1922–1924.
MENEZES PR. Validade e Confiabilidade das Escalas de Avaliação em Psiquiatria. Revista de Psiquiatria Clínica (online), 1998; 25(5). Disponível em: <
http://hcnet.usp.br/ipq/revista/vol25/n5/conc255b.htm>.
NASON LK, WALKER CM, MCNEELEY MF, BURIVONG W,
FLIGNER CL, GODWIN JD. Imaging of the Diaphragm: Anatomy and Function. RadioGraphics 2012; 32:51-70.
PANICEK DM, BENSON CB, GOTTLIEB RH, HEITZMAN ER. The diaphragm: anatomic, patholopic, and radiologic
considerations. RadloGraphics, 1988; 8(3): 385-425.
PAULIN E, YAMAGUTI WP, CHAMMAS MC,et al.Influence of diaphragmatic mobility on exercise tolerance and dyspnea in patients with COPD. Respiratory Medicine. 2007;101(10):2113 -8.
PEDRINI A. Validade e confiabilidade da medida da
mobilidade diafragmática pela área radiográfica. [Dissertação] Universidade do Estado de Santa Catarina (UDESC), 2013.
PEREIRA MC, MUSSI RFM, MASSUCIO RAC, et al. Paresia diafragmática bilateral idiopática. J Bras Pneumol.
2006;32(5):481-5
47
PORTNEY GL, WATKINS PM. Reliability. In: Portney GL, Watkins PM, editors. Foundations of Clinical Research Application to Pratice. New Jersey: Pearson Prentice Hall. 2008. p61-75.
PRANDO A, ROCHA DC, PRANDO D. Diafragma: anatomia, patologias diafragmáticas e justadiafragmáticas. In: Prando A, Rocha DC, Prando D, CerrI GG, ed. Ultra-sonografia extra-abdominal. São Paulo, Sarvier, 1986:267-277.
REID WD, DECHMAN G. Considerations when testing and training the respiratory muscles. PhysTher. 1995;75(11):971-82.
ROBERTS HC. Imaging the Diaphragm. ThoracSurgClin. 2009;19(4):431–50.
SALTIÉL RV, GRAMS ST, PEDRINI A, PAULIN E. High reliability of measure of diaphragmatic mobility by radiographic
method in healthy individuals. Braz J PhysTher. 2013;17(2):
128-136.
SANCHEZ DE TOLEDO J. MUNOZ R. LANDSITTEL D. et al.
Diagnosis of abnormal diaphragm motion after
cardiothoracic surgery: ultrasound performed by a cardiac intensivist vs. fluoroscopy. Congenital Heart Disease. 5(6):565-72, 2010
SHEN K, CHANDRASEKHAR R,ATTIKIOUZEL Y, SINGH B, FINUCANE K. Analysis of Digitized Lateral Fluoroscopy
Images to Quantify the Volume Displaced by the Diaphragm.
Proceedings of the Second Joint EMBSBMES Conference Houston, TX, USA 2002:23-26.
SINGH B, PANIZZA J, FINUCANE KE. Breath-by-breath
measurement of the volume displaced by diaphragm motion. J Appl Physiol 2003; 94:1084–1091.
48
diaphragm. Clin Radiol. 1969;20(2):231-3. http://dx.doi.org/10.1016/S0009-9260(69)80181-9
SUGA K, TSUKUDA T, AWAYA H,et al.. Impaired respiratory mechanicsin pulmonary emphysema: Evaluation with dynamic
breathing MRI. Journal of Magnetic Resonance Imaging. 1999; 10(4): 510–520.
TOLEDO NS, KODAIRA SK, MASSAROLLO PC, PEREIRA OI, MIES S. Right hemidiafragmatic mobility: assessment with US measurement of craniocaudal displacement of left branches of portal vein. Radiology. 2003; 228(2):389-94.
TOLEDO NSG, KODAIRA SK, MASSAROLLO PCB, et al. Left Hemidiaphragmatic Mobility. Assessment With
Ultrasonographic Measurement of the Craniocaudal Displacement of the Splenic Hilum and the Inferior Pole of the Spleen. J Ultrasound Med. 2006(25):41–49.
UNAL O, ARSLAN H, UZUM K, OSBAY B, SAKARIA ME.
Evaluation of diaphragmatic movement with MR fluoroscopy in chronic obstructive pulmonary disease. J Clin Imaging. 2000;24:347- 50.
VERSCHAKELEN JA, DESCHEPPER K, JIANG TX, DEMEDTS M. Diaphragmatic displacement measured by fluoroscopy and derived by Respitrace. J Appl. Physiol. 67(2): 694-698, 1989.
WADE OL. Movements of the thoracic cage and diaphragm in respiration. J. Physiol. 1954;24:193-212.
WEISSLEDER R, RIEUMONT MJ, WITTENBERG J. Introdução ao diagnóstico por imagem. 2ª ed. Rio de Janeiro: Revinter, 2004.
49
controlled trial. Arch Physic Med Rehab. 2012;93(4):571-7. http://dx.doi.org/10.1016/ j.apmr.2011.11.026
YAMAGUTI WPS, SAKAMOTO ET, PANAZZOLO D, PEIXOTO CC, CERRI GG, ALBUQUERQUE ALP. Mobilidade
diafragmática durante espirometria de incentivo orientada a fluxo e a volume em indivíduos sadios. J Bras Pneumol, 2010;36(6):738-745.
YAMAGUTI W, PAULIN E, SALGE J, CHAMMAS MC, CUKIER A, CARVALHO CRF. Disfunção diafragmática e mortalidade em pacientes portadores de DPOC. J BrasPneumol.
2009;35(12):1174-1181.
YAMAGUTI WP, PAULIN E, SHIBAO S, et al. Air trapping: The major factor limiting diaphragm mobility in chronic obstructive pulmonary disease patients. Respirology. 2008;13:138-44.
YAMAGUTI WPS, PAULIN E, SHIBAO S, KODAIRA S,
CHAMMAS MC, CARVALHO CRF. Avaliação ultra-sonográfica da mobilidade do diafragma em diferentes posturas em sujeitos saudáveis. J Bras Pneumol. 2007;33(4):407-413.
51
4 ARTIGO
Validity and reliability of fluoroscopy for digital radiography: a new way to evaluate diaphragmatic mobility
Diaphragmatic mobility by fluoroscopy
BRUNA ESTIMA LEAL1, ELAINE PAULIN1
1
Programa de Pós-Graduação em Fisioterapia, Universidade do Estado de Santa Catarina (UDESC), Florianópolis (SC), Brasil.
Study realized in the Laboratório de Fisioterapia Respiratória (LAFIR), Universidade do Estado de Santa Catarina (UDESC), Florianópolis - SC, Brasil.
Correspondence to:
Elaine Paulin
Departamento de Fisioterapia, Universidade do Estado de Santa Catarina (UDESC), Centro de Ciências da Saúde e do Esporte (CEFID).
Address: Centro de Ciências da Saúde e do Esporte - CEFID / Rua Pascoal Simone, 358, Coqueiros, Florianópolis (SC), Brasil. CEP: 88080-350
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ABSTRACT
Fluoroscopy is considered the gold standard method to evaluate the diaphragm, yet most existing methods for measuring diaphragmatic mobility using fluoroscopy are complex. Objective: To evaluate the validity and reliability of a new evaluation method of diaphragmatic motion using fluoroscopy by digital radiography. Methods: 26 adults were evaluated, according to the parameters: anthropometry and pulmonary function test. The evaluation of diaphragm mobility by means of the fluoroscopy by digital radiography method was randomly conducted by two raters (A and B). The Pearson correlation coefficient (r) and the intraclass correlation coefficient (ICC[2,1]) was used to assess the concurrent validity. The interrater and intrarater reliability of the measurement of diaphragmatic motion was determined using the ICC[2,1] and a confidence interval of 95%. Results: There was a relationship in the assessment the concurrent validity. There was a good inter-rater reliability for right hemidiaphragm mobility and moderate reliability for left hemidiaphragm in the first assessment. In the second assessment there was a good reliability mobility for both hemidiaphragms mobility. There was good intrarater reliability in the mobility of the both hemidiaphragms for raters A and B. Conclusion: The evaluation of diaphragmatic motion using fluoroscopy for digital radiography proved to be a valid and reliable method.
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INTRODUCTION
Specifically evaluating the mobility of the diaphragm is important for understanding and diagnosing possible changes in the muscle, which can be compromised in several ways: due to central and/or peripheral nervous system dysfunction, muscular disease and thoracic and or abdominal disease, resulting in a reduction of mobility or paralysis (YAMAGUTI et al., 2012; KANG et al., 2011; AYOUB et al., 2001; GERSCOVICH et al., 2001; GIERADA et al., 1998; REID, DECHMAN, 1995).
In clinical practice it is essential to use valid and reliable methods for assessing diaphragmatic dysfunction, because the use of subjective methods may compromise the results. Therefore, it is extremely important that any assessment method has its validity and reliability tested to ensure that the error in the measurement is reduced (PORTNEY, WATKINS, 2008; KIMBERLIN, WINTERSTEIN, 2008; GADOTTI et al., 2006).
There are several imaging methods that assess diaphragmatic mobility: fluoroscopy (YI et al., 2011; KLEINMAN et al., 2002; UNAL et al., 2000; VERSCHAKELEN et al., 1989), ultrasound (GRAMS et al., 2014; BOUSSUGES et al., 2009; TOLEDO et al., 2003; HOUSTON et al., 1995), computer tomography (LEUNG et al., 1999), nuclear magnetic resonance (IWASAWA et al., 2000; PLATHOW et al., 2004; KOTANI et al., 2004)and chest radiography (SALTIEL et al., 2013; SIMON et al., 1969). Each technique has its particularities in the observation of the diaphragm, considering cost, radiation exposure and availability of the method in the study environment (ROBERTS, 2009; GIERADA et al., 1998).
Considering all the methods for evaluating diaphragmatic mobility, the fluoroscopy method is considered the gold standard for assessing the diaphragm muscle because it provides dynamic images of the diaphragm and direct visualization of diaphragmatic movements in real time (GIERADA et al., 1998).However, there are no studies confirming the validity and reliability of digital radiography fluoroscopy to assess diaphragmatic excursion.
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al., 1989). Some measures require radiographic impression for analysis (VERSCHAKELEN et al., 1989), others, those recorded in video (YI et al., 2011; KLEINMAN et al., 2002), not always available on fluoroscopy devices, and in other measurements image calculations involve several complex outlined for obtaining the value of diaphragmatic mobility (VERSCHAKELEN et al., 1989).
Whereas that the fluoroscopy is the gold standart for assessing diaphragma muscle(GIERADA et al., 1998), and that the ways reported in the literature for measuring diaphragm mobility by means of fluoroscopy are complex (YI et al., 2011; KLEINMAN et al., 2002; UNAL et al., 2000; VERSCHAKELEN et al., 1989), and that there is no literature studies investigating the validity and reliability of it, we propose creating a new method and a new measurement procedure that is much more easily obtained in clinical practice, using fluoroscopy by digital radiography.
Thus, the aim of this study was to evaluate the validity and reliability inter and intra-rate of a new method of evaluation of diaphragmatic mobility using fluoroscopy by digital radiography.
MATERIALS AND METHODS
Sample
In this study, 26 apparently healthy adults were incluided in a convenience sample. They were recruited among students and employees of the Universidade do Estado de Santa Catarina (Brazil), as well as their relatives. The sample size calculation was based on Bonett (2002) and Fleiss (1999) studies. According to these authors, to assess test reliability, a sample can vary between 15 and 20 participants .
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perform any of the procedures used in the study (lack of understanding or collaboration), clinical complications of the respiratory system and who requested exclusion from the study. This study was approved (16696413.8.0000.0118) by the Reserch Ethics Committee of the Universidade do Estado de Santa Catarina (UDESC), Brazil, and all participants gave written informed consent.
Study Design
Is a cross-sectional study, with validity and reliability test, that assessed the agreement degree of diaphragmatic mobility by means of x-ray digital fluoroscopy (HULLEY, 2008).
Initially, anthropometric and pulmonary parameters were evaluated. Following, digital x-ray were scheduled in order to measure diaphragmatic excursion. Before the fluoroscopy examination, training the diaphragm through diaphragmatic breathing exercise was performed, slow vital capacity (SVC), was also measured before and during the examination.
The examination of diaphragmatic motion by fluoroscopy digital radiography was randomly performed by two radiologists (raters A and B), and subsequently diaphragmatic mobility digital (DMdig) was measured by both, aiming to evaluate the intra-rater and inter-rater reliability. Diaphragmatic mobility by distance (DMdist) (SALTIEL et al., 2013) was measured by rater A, to evaluate the validity of the method.
Collection procedures
Anthropometry
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Pulmonary function test
The pulmonary function test was performed using a previously calibrated spirometer in accordance with the methods and criteria recommended by the American Thoracic Society (MILLER, 2005). For assessment of forced vital capacity (FVC), the forced expiratory volume in the first second (FEV1) and the FEV1/FVC ratio, using a portable digital EasyOne®. spirometer of the ndd brand. The criteria for normal lung test consisted of FVC and FEV1 ≥ 80% predicted and FEV1/FVC ≥ 0.7. Spirometric variables were expressed as absolute values and as percentages of predicted normal values, according to Pereira et al. (2007).
Before performing the pulmonary function test, the pulse oxygen saturation (SpO2) and heart rate (HR) were measured with the participant in the supine position and at rest with a pulse oximeter (Oximeter, Model MD300C11) were measured.
Assessment of diaphragmatic mobility by fluoroscopy for digital radiography
Diaphragmatic mobility was assessed through examination of digital x-ray fluoroscopy in anteroposterior incidence (AP) by two raters. To perform the test, a Siemens fluoroscopy device, model Lumino RF Classic was used at a distance of 1.15 m from the image intensifier and x-ray tube.
First a radiopaque graduation ruler was placed under the subjects trunks in a longitudinal direction and in the craniocaudal direction, near the thoraco-abdominal transition to then correct the amplification determined by the divergence of the rays. Next, subjects were placed on a radioscopic table in a supine position with their feet supported to restrict their movement on the table, and the neck and genital regions were protected against radiation.
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physiotherapist to perform two sets of ten repetitions of diaphragmatic breathing associated with proprioceptive stimulus (hands on the chest and abdomen) with the aim of directing the ventilation to the basal region of the chest.
After, we measured slow vital capacity (SVC) to ensure that subjects were to conduct the same respiratory effort before and during the evaluation of diaphragmatic mobility. The SVC was measured by the physiotherapist, using a Wright Respirometer Brit.® UK ventilometer, before and during the examination of digital X-ray fluoroscopy with subjetcs in a supine position. Three maneuvers were performed before radiographic exposure, and the highest value was recorded for later comparison with what would be assessed during the examination of diaphragmatic mobility. During the examination of digital x-ray fluoroscopy each rater asked the subjects that while exhaling they breathe using TLC (total lung capacity) until they approached RV (residual volume), and then, upon exhaling, to breathe from RV until approaching TLC.
The subjects were performed randomly, in simple sortition, by two expert radiologists (raters A and B) who guided subjects in a standardized way. The raters viewed the diaphragm movement through the display on the fluoroscopy device, which was positioned in the middle of the thorax, viewing both hemidiaphragms at the same time. Digital radiography was performed to record the maximum muscle movement, while inhaling and exhaling. The images of maximum expiration and inspiration were recorded on the same film, which remained motionless during exams.
To ensure their physical integrity, radiologists guided the subjects on the performance of respiratory maneuvers from behind a barium wall to avoid radiation exposure, along with the physiotherapist who followed all the procedures and wrote down the values obtained in SVC for each inhale and exhale.
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To minimize possible methodological problems, the same researcher conducted all of the radiographs guiding individuals in a standardized manner regarding radiographic technique, the posture taken during the exposure and the realization of ventilometry before and during image acquisition for maximum diaphragmatic excursion during the examination.
Upon conclusion, each fluoroscopy by digital radiography exam was digitally processed individually and sent to a computer for further analysis by each radiologist.
Digital measurement of diaphragmatic mobility (DMdig)
The diaphragmatic mobility (DMdig) was measured by calculating the distance between the diaphragmatic dome in expiration and inspiration for the the right and left hemidiaphragms, based on the method described by Saltiel et al. (2013). Initially, the line of MediWorks 8.4.215 software was calibrated using a radiopaque ruler to correct the magnification caused by the divergence of the rays. This calibration was performed by drawing a line with the computer cursor over a distance of 10 mm on the shape of the ruler in the digital radiography, thus determining the actual distance. Then, to measure diaphragmatic mobility, the highest point on the hemidiaphragm in expiration was found and a straight perpendicular line was drawn with the cursor until it met the hemidiaphragm in inspiration finding the distance between the diaphragmatic domes. The software automatically determined the digital diaphragmatic mobility (DMdig) (Figure 1). This measurement was performed for both the right and left hemidiaphragms (RH) and (LH).
Measurement of diaphragmatic mobility by distance (DMdist)
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correction the image magnification caused by the divergence of x-rays, the formula correction was used: Corrected mobility (mm) = mobility measure (mm) x 10 / graduation as the ruler (mm) (SALTIEL et al., 2013).
Figure 1 - Measurement of the mobility of the right and left hemidiaphragms.
Legend: Digital radiography of the chest anteroposterior view (AP) during maximal expiration and maximal inspiration conducted in the same film. Measurement of the mobility of the right and left hemidiaphragms were obtained by the software of the device using the ruler on the image for calibration.
Source: author's own production
Analysis of the validity
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Analysis of reliability
Measurements of diaphragmatic mobility were assessed soon after scanning the radiograph. The first measurement was used for the analysis of the interrater reliability of the method (measurement A1 and B1) in the following way: a measurement taken by rater (A1) was correlated with that taken by rater B (B1). Then, a second measurement was performed for analysis of interrater reliability of the measure as follows: rater A measured the fluoroscopy digital radiography exam performed by rater B, obtaining the AB measurement and rater B measured the digital radiography fluoroscopy exam performed by rater A obtaining measure BA. The analysis was performed by correlating measures AB with B1 and BA with A1.
The intrarater reliability of the measurement was assessed by measuring diaphragmatic mobility from the examination previously, after a minimum interval of 7 days from the first measurement (HULLEY, 2008) and maximum 20 days. Both the A and B raters measured once again the digital radiographs (A2 and B2 measures) performed at the beginning of the study. Interrater reliability was also examined in the second assessment.
Raters A and B did not know who conducted the radiographs and did not have access to the values of the other’s assessments. The results were analyzed after completion of all assessments.
Statistical Analysis
The data were analyzed using SPSS for Windows, version 20.0 (IBM SPSS Statistics, IBM, Armonk, NY, USA) and GraphPad Prism 5.1 program and treated with descriptive analysis (mean and standard deviation) and inferential analysis. The Shapiro-Wilk test was used to analyze the data normality.