Uso da mistura de hélio e oxigênio no estudo da ventilação de crianças com doença pulmonar obstrutiva crônica

Abstract

Objective

To study the distribution of Tc-99m DTPA radioaerosol when heliox or oxygen are used in the nebulization of children and adolescents with chronic obstructive pulmonary disease during pulmonary ventilation scintigraphy.

Material and methods

Clinical randomized and controlled trial. Patients with chronic obstructive pulmonary disease (5 to 18 years old) who required pulmonary scintigraphy between March 1996 and September 1998 were included. Obstruction of the lower airway was measured by spirometry. Patients were randomized into two groups according to the gas used for nebulization during scintigraphy: heliox (80% helium and 20% oxygen) or oxygen. Scintigraphy studies were expressed as slope of the cumulative pulmonary radioactivity uptake curve and as the maximal cumulative radioactivity in the lung. The mean diameter of the Tc-99m DTPA particles generated by heliox and oxygen was measured by laser diffraction.

Results

Ten patients were allocated in each group. There were no statistical differences (P>0.05) in terms of gender, main diagnosis, signs of malnutrition, mean values of weight, height, body area, or spirometry results. The mean slope in the heliox group (5,039±1,652) was significantly different (P=0.018) from the mean slope of the oxygen group (3,410±1,100). The mean slope of patients with severe airflow obstruction in the heliox group was statically different (P=0.017) from the mean slope of patients with airflow obstruction in the oxygen group. In both groups, patients without evidence of airflow obstruction were similar in terms of mean slopes (P=0.507) and mean cumulative radiation in the lung (P=0.507). The mean diameter of heliox-generated Tc-99m DTPA particles was 2.13 m (±0.62). This was statistically different (P=0.004) from the mean diameter of oxygen-generated particles (0.88±0.99 m).

Conclusions

Nebulization with heliox was more efficacious than nebulization with oxygen for distribution and dispersion of Tc-99m DTPA radioaerosol in the lungs of children and adolescents with chronic obstructive pulmonary disease submitted to ventilation scintigraphy. The benefits of heliox over oxygen are more evident in the presence of lower airway obstruction. Without airway obstruction, we did not observe any difference in the distribution and dispersion of radioaerosol in the lungs. Although the mean diameter of the Tc-99m DTPA particles generated by heliox and oxygen was significantly different, the particles generated by both gases were still within the recommended range (between 1 and 5 m). Therefore, this difference does not account for the effects of heliox observed in this study.

Resumen

Objetivo

Estudar a distribuição do radioaerossol 99mTc-DTPA utilizando heliox ou oxigênio como veículos de nebulização na cintilografia pulmonar ventilatória de crianças e adolescentes com doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC).

Material e métodos

Ensaio clínico randomizado e controlado. Incluídos pacientes (5 a 18 anos) com DPOC que, entre março de 1996 e setembro de 1998, necessitaram realizar cintilografia pulmonar ventilatória. A obstrução ao fluxo aéreo foi quantificada pela espirometria. Aleatoriamente foram distribuídos em dois grupos, conforme o gás utilizado na nebulização durante a cintilografia: heliox (hélio 80% e oxigênio 20%), ou oxigênio. Os resultados foram expressos através do slope (inclinação da curva de aquisição cumulativa de radioatividade pulmonar) e pela concentração cumulativa máxima de radioatividade obtida nos campos pulmonares. Determinou-se, ainda, o tamanho médio das partículas de 99mTc-DTPA geradas pelos dois gases.

Resultados

Foram alocados dez pacientes em cada grupo, sem diferenças (p>0,05) quanto ao gênero, diagnóstico etiológico, presença de desnutrição, médias de peso, estatura, superfície corpórea, ou nos resultados da espirometria. A média dos slopes do grupo heliox (5.039 +1.652) foi maior (p=0,018) que no grupo oxigênio (3.410 +1.100). Pacientes do grupo heliox com acentuada redução do fluxo aéreo apresentaram um slope médio maior (p=0,017) do que o dos pacientes do grupo oxigênio com diminuição do fluxo aéreo. Os pacientes dos grupos do heliox e do oxigênio, sem evidências de obstrução ao fluxo aéreo na espirometria, não apresentaram diferenças nas médias dos slopes (p= 0,507). O diâmetro médio das partículas do 99mTc-DTPA geradas pelo heliox foi de 2,13 (+0,62mm), que é maior (p=0,004) que o daquelas geradas pelo oxigênio (0,88 +0,99 mm).

Conclusões

O heliox como veículo de nebulização na cintilografia pulmonar de crianças e adolescentes com DPOC promove uma melhor dispersão e distribuição do radioaerossol, do que a obtida pelo oxigênio. Esses benefícios do heliox, em relação aos do oxigênio, tornam-se mais evidentes em presença de obstrução das vias aéreas inferiores, enquanto que na sua ausência, não se observa diferença na dispersão e na distribuição de radioaerossol. As partículas geradas pelo heliox e pelo oxigênio, apesar de apresentarem diferenças significativas em seus diâmetros médios, encontram-se dentro da amplitude recomendada (1 a 5mm). Portanto, essa possível diferença não justifica os efeitos demonstrados pelo heliox neste estudo.