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ISSN 2594-1526 (Digital)
Antes Revista del Instituto Nacional de Enfermedades Respiratorias

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2023, Número 4

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Neumol Cir Torax 2023; 82 (4)


Difusión pulmonar de monóxido de carbono: actualizaciones en las recomendaciones y procedimiento

Centeno-Sáenz, Gustavo I1; Alvarado-Amador, Irlanda1; Almonte-Mora, Florisel1; Castillo-Ayala, Atzimba E1; Camacho-Jiménez, Alan U1; Guinto-Ramírez, Paulina1; Pérez-Kawabe, Karla M1; Pérez-Padilla, Rogelio1; Gochicoa-Rangel, Laura1,2; Torre-Bouscoulet, Luis2; Thirión-Romero, Ireri1

Idioma: Español/Inglés [English version]
Referencias bibliográficas: 50
Paginas: 231-245
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RESUMEN

La capacidad de difusión pulmonar de monóxido de carbono es una prueba que permite evaluar cuantitativamente la transferencia de oxígeno del aire alveolar a la hemoglobina sanguínea a través de la membrana alveolocapilar. Desde su descripción original en 1957, la prueba de difusión pulmonar de monóxido de carbono ha evolucionado gracias al advenimiento de los analizadores de gases de respuesta rápida. Actualmente, el método de medición de respiración única está sólidamente estandarizado y es el recomendado con fines clínicos. La prueba de difusión pulmonar de monóxido de carbono de respiración única tiene implicaciones tanto para el diagnóstico como para el seguimiento y el pronóstico de pacientes con enfermedades crónicas no sólo del sistema respiratorio. Este documento se actualiza con información propuesta por la European Respiratory Society y de la American Thoracic Society en los estándares de los años 2005, 2017 y 2021 e incluye las recomendaciones técnicas para sistemas de respiración única basados en los analizadores de gases de respuesta rápida aceptadas internacionalmente. A pesar de su valor clínicamente comprobado, la difusión pulmonar de monóxido de carbono es subutilizada, aunque se posiciona como la segunda prueba más importante después de la espirometría. Sin embargo, su relevancia es especialmente destacada en pacientes con enfermedades pulmonares intersticiales, enfisema y enfermedades vasculares pulmonares.



ABREVIATURAS:

  • ATPD = ambient temperature, atmospheric pressure, dry conditions.
  • ATPS = ambient temperature, atmospheric pressure, saturated with water vapour conditions.
  • ATS = American Thoracic Society.
  • BHT = tiempo de apnea.
  • BTPS = body temperature, ambient pressure, saturated with water vapour conditions.
  • CH3 = metano.
  • COHb = carboxihemoglobina.
  • DLCO = difusión pulmonar de monóxido de carbono.
  • DLCOsb = difusión pulmonar de monóxido de carbono de respiración única.
  • EPID = enfermedad pulmonar intersticial difusa.
  • EPOC = enfermedad pulmonar obstructiva crónica.
  • ERS = European Respiratory Society.
  • ERV = volumen de reserva espiratoria.
  • FRC = capacidad funcional residual.
  • FVC = capacidad vital forzada.
  • He = helio.
  • IVC = capacidad vital inspiratoria.
  • KCO = coeficiente de transferencia pulmonar para el monóxido de carbono.
  • LIN = límite inferior de la normalidad.
  • Ne = neón.
  • PiO2 = presión inspirada de oxígeno.
  • RGA = analizadores de gases de respuesta rápida.
  • RV = volumen residual.
  • TI = tiempo inspiratorio.
  • TLC = capacidad pulmonar total.
  • TLCO = transferencia pulmonar de monóxido de carbono.
  • VA = volumen alveolar.
  • VIN = volumen inspiratorio.
  • V-Q = relación entre ventilación y perfusión.



INTRODUCCIóN

La medición de la difusión pulmonar de monóxido de carbono (DLCO) ha experimentado una evolución significativa desde su estandarización en 1957 por Ogilvie et al.1 El método clásico utilizaba muestras pequeñas de gas exhalado y se requerían varios minutos para medir la concentración de monóxido de carbono. En los últimos años se han desarrollado analizadores de gases de respuesta rápida (RGA) que realizan la medición en menos de 150 milisegundos. Estos avances junto con cálculos rápidos con microprocesadores, y mejores y más numerosos valores de referencia, han generado una revolución en la medición de la DLCO.2

La DLCO es una prueba fundamental para evaluar el intercambio gaseoso en la membrana alveolocapilar, desempeñando un papel crucial en el diagnóstico, manejo y pronóstico de diversas enfermedades no limitadas al sistema respiratorio.3,4 Se han utilizado distintas técnicas para evaluar la transferencia de monóxido de carbono a través de la membrana alveolocapilar.5 Éstas incluyen: el método de múltiples respiraciones (multirrespiración); el método intrarrespiración "intrabreath" que se lleva a cabo cuando la inspiración máxima es seguida por una exhalación máxima lenta y uniforme, sin un período de apnea en la maniobra;6 y el método de "una sola respiración" desarrollado por Krogh en 1910.7 Este último método es ampliamente utilizado y el más estandarizado.8,9 En el método de "una sola respiración" o "respiración única" (DLCOsb) se realiza un período de apnea de 10 segundos durante la inspiración máxima.10 Además de la medición de la DLCOsb, la inhalación simultánea de gases inertes, como helio (He), metano (CH3) o neón (Ne), permiten calcular el volumen alveolar (VA), la capacidad pulmonar total (TLC) y el volumen residual (RV).

Esta revisión hace referencia a la actualización de los estándares del 2005 y 2017 de la European Respiratory Society (ERS) y la American Thoracic Society (ATS),2,8 así como el estándar ERS/ATS-202111 de estrategias de interpretación de las pruebas de función pulmonar. Estos estándares buscan proporcionar una actualización técnica para los sistemas de DLCO basados en el desarrollo de RGA y describir los nuevos estándares de cálculo que incorporan el análisis continuo de gases de toda la muestra exhalada, así como una interpretación clínica y funcional de los resultados de la prueba.

La medición de DLCO, realizada bajo condiciones estandarizadas y bajo un estricto control de calidad, es una herramienta sensible para detectar cambios en la función pulmonar, incluso menores del 10%.12 Su disminución puede indicar enfermedades pulmonares crónicas como la enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC) o la enfermedad pulmonar intersticial difusa (EPID), mostrando correlación directa con el grado de enfisema, inflamación o fibrosis.3,13,14 La DLCOsb también refleja anormalidades en enfermedades vasculares pulmonares como: hipertensión pulmonar,15 embolismo y vasculitis, asimismo, en enfermedades extrapulmonares como hemoglobinopatías,16 obesidad,17 anormalidades musculoesqueléticas y niveles elevados de carboxihemoglobina (COHb).18 Este amplio espectro de aplicaciones clínicas destaca la versatilidad de la DLCOsb como un indicador sensible de múltiples condiciones que afectan la función pulmonar y la salud general del individuo.



BASES FISIOLÓGICAS

La DLCO es una prueba que mide las propiedades de la membrana alveolocapilar para el intercambio de oxígeno desde el aire alveolar hasta los eritrocitos en los capilares alveolares, interviniendo por lo mismo, no sólo el mecanismo fisiológico de la difusión pulmonar (Figura 1), sino también la ventilación, la perfusión y la relación entre ventilación y perfusión (V-Q). Por este motivo, sobre todo en Europa, se le llama de manera más apropiada transferencia pulmonar de CO (TLCO). Si se quiere conocer más sobre las bases fisiológicas de la difusión pulmonar de monóxido de carbono se puede consultar el material suplementario.



INDICACIONES Y CONTRAINDICACIONES DE LA PRUEBA

En general, la principal indicación de la prueba de DLCOsb es la evaluación diagnóstica y el seguimiento de las enfermedades del parénquima pulmonar (Tabla 1). Las contraindicaciones actualizadas para la prueba de DLCOsb se encuentra en la Tabla 2.2,3,19



EQUIPO Y CONSUMIBLES DEL DLCO

Los equipos de DLCO deben reunir las recomendaciones técnicas internacionales emitidas por la ATS/ERS 2017,2 con los siguientes requerimientos mínimos recomendados para las mediciones de volumen y el analizador rápido de gases, los cuales se pueden consultar en el manual de usuario del equipo y en el material suplementario.



PREPARACIÓN ANTES DE LA PRUEBA



PREPARACIÓN DEL PERSONAL TÉCNICO ANTES DE LA PRUEBA

Durante la pandemia por COVID-19, la transmisión de enfermedades se hizo notar más, con el fin de mitigar riesgos. Se requiere una rigurosa implementación de medidas de seguridad y desinfección (Tabla 3).20

Control de calidad y calibración del equipo2,21

  • 1. Verificación de calibración diaria: iniciar con flujo cero antes de cada maniobra. Verificar calibración de volumen con una jeringa de 3 L, realizando al menos tres flujos distintos (bajo, medio y alto) entre 0.5 y 12 L/s, cumpliendo un requisito de precisión ≤ 2.5%.
  • 2. Procedimientos semanales o en caso de problemas: se debe realizar con una jeringa calibrada de 3 L, asegurando que el cálculo de VA esté dentro de ± 300 mL del valor esperado y DLCO sea < 0.166 mmol/min/kPa o < 0.5 mL/min/mmHg. La prueba de control biológico no debe de tener desviaciones > 12% o > 3 mL/min/mmHg, porque podría indicar problemas de control de calidad.
  • 3. Pruebas mensuales: se recomienda realizar prueba de fugas de la jeringa de calibración de 3 L. Si no retorna a 10 mL del llenado completo, se debe enviar para reparación. También, se debe realizar una evaluación de linealidad del analizador de gases mediante diluciones conocidas del gas de prueba o utilizando un gas de prueba de alta precisión. Sin embargo, se prefiere la automatización de la linealidad por parte de los fabricantes.
  • 4. Recomendaciones generales: en ausencia de un simulador de DLCO y gases de alta precisión, se deben realizar verificaciones del sistema utilizando una jeringa de calibración de 3 L en modo ambient temperature, atmospheric pressure, saturated with water vapour (ATPS) conditions, con informes de VA en ambient temperature, atmospheric pressure, dry (ATPD) conditions en lugar de body temperature, ambient pressure, saturated with water vapour (BTPS) conditions. Debe existir una opción de calibración digital para verificar los algoritmos computacionales del sistema. Esta opción debe utilizar datos simulados de flujo, concentración de CO y concentración de gas trazador de maniobras estandarizadas con una DLCO conocida.



INSTRUCCIONES PARA EL PACIENTE

Para minimizar la variabilidad, se deben de considerar las siguientes especificaciones antes de la prueba, instrucciones para el paciente antes de la prueba (Tabla 4) y preparación del paciente para la prueba (Tabla 5).

PROCEDIMIENTO2,8,22,23

  • 1. En el sistema del equipo difusor se colocarán los datos del paciente, para la interpretación de los valores de DLCOsb se requiere un ajuste por el espacio muerto del equipo y la presión barométrica (altitud), lo cual debería realizarse mediante el software del equipo antes de calcular los valores predichos.
  • 2. Realizar una espirometría para obtener una maniobra de capacidad vital forzada (FVC) de acuerdo con los últimos estándares internacionales.
  • 3. El individuo se coloca en posición correcta, sujetando la boquilla y colocando la pinza nasal adecuadamente. Siempre debe de utilizarse una boquilla nueva con filtro en cada paciente y corroborar que no haya fugas a través de la boquilla o nariz.
  • 4. Como se ilustra en la Figura 2, se inicia con dos a tres respiraciones en volumen corriente, manteniendo capacidad funcional residual (FRC) estable.24
  • 5. Desde FRC, se le pide al paciente que exhale de manera relajada hasta RV (maniobra de volumen de reserva espiratoria, ERV), en donde debe lograr una meseta (< 25 mL) de al menos un segundo, y entonces se activa la válvula.

    • a. En pacientes obstructivos, donde la exhalación hasta RV puede requerir mayor tiempo, se recomienda que esta parte de la maniobra se limite a < 12 s, lo que permite a este grupo de pacientes exhalar lo suficiente para lograr capacidad vital máxima en la inhalación subsecuente.

  • 6. En RV, se le pide al sujeto que inhale de manera rápida hasta TLC (donde la boquilla está conectada a la fuente de gas).
  • 7. La maniobra de capacidad vital inspiratoria (IVC) máxima debe realizarse en menos de cuatro segundos, alcanzando un volumen ≥ 90% de la FVC medida por espirometría previamente (con una tolerancia mínima de 85% para una calidad B y 80% para una calidad C).
  • 8. Se le pide al paciente mantener un período de apnea durante 10 ± 2 s, evitando fugas y maniobras de Valsalva o Müller (esfuerzo espiratorio o inspiratorio contra una glotis cerrada, respectivamente).
  • 9. Se instruye al sujeto realizar una espiración no forzada, sin interrupciones o titubeos.
  • 10. En los sistemas rápidos (RGA), la exhalación debe continuar hasta RV, lo que mejora la medición del VA.
  • 11. En caso de una maniobra fallida, se deben de repetir las instrucciones y la demostración si es necesario.
  • 12. El tiempo entre maniobras debe ser al menos de cuatro minutos, para permitir la eliminación adecuada del gas trazador, en los casos de obstrucción grave al flujo de aire se recomienda hasta 10 minutos de espera.
  • 13. Se requiere completar un mínimo de dos maniobras que reúnan criterios de aceptabilidad y repetibilidad, con un máximo de cinco intentos, esto con el fin de evitar el aumento de COHb en la sangre (cinco maniobras de DLCOsb aumenta del 3-3.5% de COHb en la sangre).24

Un volumen inspiratorio submáximo del gas de muestreo menor que la capacidad vital conocida puede afectar la inhalación de monóxido de carbono, dependiendo si fue de una exhalación hasta RV subóptima (realizada en TLC) o fue por una inhalación subóptima desde RV (maniobra lograda por debajo de TLC). En el primer caso, el VA y la DLCOsb calculada refleja de manera segura el volumen pulmonar y las propiedades del pulmón en TLC. En el segundo caso, el VA se reduce y la medición de DLCO se ve afectada.

La inspiración debe ser rápida, ya que el cálculo de la DLCOsb asume que hay un llenado pulmonar instantáneo, esto explicado porque cuando los pulmones se llenan de manera más lenta, disminuyen la cantidad de tiempo que el pulmón está en inspiración total, con la consecuente reducción de la entrada de monóxido de carbono.

Las maniobras de Valsalva o Müller pueden afectar el cálculo de la DLCOsb, disminuyendo o aumentando el volumen de sangre intratorácico, resultando en un aumento o disminución en la DLCOsb, respectivamente para cada maniobra. En la Figura 3, se muestran algunos artefactos que se pueden observar durante la maniobra.



REVISIÓN DE RESULTADOS

Criterios de aceptabilidad2

  • 1. Obtener un volumen inspiratorio (VIN) ≥ 90% de la FVC más grande en la misma sesión de prueba; si esto no se logra, podemos obtener una calidad A con un VIN ≥ 85% de la FVC más grande en la misma sesión de prueba junto con un VA dentro de 200 mL o el 5% (lo que sea mayor) del VA más grande de otras maniobras aceptables.
  • 2. Tiempo inspiratorio (TI) menor a 4 segundos (obtener un 85% del gas de prueba inhalado en < 4 segundos).
  • 3. Tiempo de apnea (BHT) estable durante 10 ± 2 segundos sin evidencia de fugas o maniobras de Valsalva/Müller durante este tiempo.
  • 4. En los analizadores clásicos el tiempo de exhalación debe ser mayor a 4 segundos (es decir, que la recolección de la muestra se haya completado dentro de los 4 segundos posteriores al inicio de la exhalación). En los analizadores de respuesta rápida la exhalación debe continuar hasta el volumen residual, con un tiempo máximo de exhalación de 12 segundos, lo que proporciona una mejor medición del VA.



VALORACIÓN DE REPETIBILIDAD

La variabilidad de la DLCOsb depende más de factores técnicos que biológicos. La prueba de DLCOsb debe tener al menos dos maniobras repetibles en dos unidades de DLCOsb en mL/min/mmHg (equivalente a 0.67 unidad en mmol/min/kPa). Se considera que más del 95.5% de los pacientes pueden alcanzar este criterio de repetibilidad.2,9



CONTROL DE CALIDAD DE LA MANIOBRA DE DLCOSB

Una maniobra grado A es la que cumple con todos los criterios de aceptabilidad, por lo tanto, se debe informar la DLCOsb promedio de dos maniobras de grado A que sean repetibles. Si después de repetir la prueba, el operador no puede obtener dos maniobras repetibles de grado A, entonces se informan los valores con la advertencia al intérprete de que la sesión de prueba no fue óptima (Tabla 6).2



INFORME DE LA DLCOSB



CONSIDERACIONES ESPECIALES Y LIMITACIONES PARA LA DLCOSB

  • 1. Para la interpretación de los resultados de la DLCOsb se debe realizar ajuste del espacio muerto del equipo.11 En el ajuste del espacio muerto debe incluirse el circuito respiratorio proximal al punto de muestreo, el filtro y la boquilla del analizador de gases, que debe ser < 200 mL. Se recomiendan volúmenes de espacio muerto más pequeños para pacientes de edad pediátrica y adultos con una capacidad vital inferior a 2 L.25
  • 2. La DLCOsb se incrementa con las grandes altitudes por menor competencia de oxígeno debido a menor PiO2.26
  • 3. Las concentraciones de hemoglobina, COHb y contrapresión o un aumento en las resistencias de salida del monóxido de carbono pueden afectar la prueba de DLCOsb, por lo que debe ser considerados al momento de la interpretación.11,16
  • 4. Se ha informado una variación diurna en el resultado de la DLCO (caída de 1.2%/hora de las 9:30 a.m. a las 5:50 p.m.).27
  • 5. Existe un cambio de hasta 13% durante los ciclos menstruales. El valor más alto de DLCOsb se da justo antes de la menstruación y el valor menor al tercer día de la menstruación.28
  • 6. Puede haber una reducción de hasta el 15% del valor de DLCOsb a los 90 minutos de haber ingerido alcohol.29,30
  • 7. El tabaquismo afecta los resultados de la prueba, se ha observado una prevalencia de una DLCOsb por debajo del límite inferior de la normalidad (LIN) en pacientes sin obstrucción de la vía aérea en un 26.7% cuando son fumadores activos, y del 14.4% en aquellos que dejaron de fumar.31
  • 8. Se ha descrito un incremento de la DLCOsb durante el embarazo (primer trimestre) no consistentemente encontrado en otros estudios.32,33
  • 9. La maniobra de Valsalva puede disminuir la DLCOsb debido a que disminuye la cantidad de sangre en los capilares pulmonares.12
  • 10. En sujetos con enfermedad obstructiva el uso de broncodilatador aumenta la DLCOsb hasta 6%, por lo que el uso de estos medicamentos debe ser registrado por el técnico.34 Sin embargo, en estudios recientes no se encontraron efectos significativos en la DLCO con dosis menores a 1,000 μg de salbutamol, por lo que no se desaconseja el uso de broncodilatadores antes de la prueba de DLCO.2



AJUSTES EN EL VALOR DE DLCOSB

Existen factores fisiológicos que pueden afectar la medición de DLCOsb, induciendo cambios en direcciones opuestas, por ello, los estándares actuales recomiendan cuatro ajustes: Hb, COHb, la presión inspirada de oxígeno (PiO2) o ajuste de altitud y ajuste por VA. Se sugiere ajustar estos factores en el valor predicho de DLCOsb en lugar del valor medido. Este valor predicho se calcula a partir de mediciones en individuos sanos sin enfermedad, con niveles normales de Hb y COHb, realizadas en reposo y con respiración al aire ambiente. Si alguna de estas condiciones no se cumple, se aconseja realizar ajustes correspondientes en el valor predicho, los cuales se pueden consultar en el material suplementario.2,11



PROCESO DE INTERPRETACIÓN BÁSICA

  • 1. Las mediciones primarias son el coeficiente de transferencia pulmonar para el monóxido de carbono (KCO) (cambio de concentración de monóxido de carbono medido en el tiempo por unidad de volumen y presión) y VA, su producto (DLCO = KCO × VA) es el índice clave que se interpreta para la transferencia de gases.
  • 2. Definir el patrón de difusión de la membrana alveolocapilar según las concentraciones de DLCOsb propuestos por el estándar técnico de estrategias de interpretación ATS/ERS del 2022,11 algoritmo de la Figura 4.
  • 3. Para la graduación de la gravedad se recomienda utilizar la puntuación Z de DLCOsb, es decir, la medición de la DLCO expresada en desviaciones estándar por fuera de la que predicen los valores de referencia para individuos de la misma talla, edad y sexo generándose las siguientes categorías:

    • a. DLCO normal: ± 1.645 DE.
    • b. Disminución leve: de - 1.645 a - 2.5 DE.
    • c. Disminución moderada: de - 2.51 a - 4.0 DE.
    • d. Disminución grave: < - 4.1 DE.

  • 4. También es útil comparar VA con TLC medido por pletismografía corporal para analizar si la mala distribución del gas de prueba que puede contribuir a disminuir la DLCOsb (es decir, la captación de monóxido de carbono sólo se puede analizar para las regiones en las que se distribuyen los gases de prueba). El valor normal para la relación VA/TLC en adultos es aproximadamente 0.85-0.90.35 Valores significativamente por debajo de esto sugieren que es probable que las deficiencias en la mezcla de gases contribuyan a una baja DLCOsb medida. En ausencia de datos de volumen pulmonar por pletismografía, la presencia de una pendiente pronunciada hacia abajo en el trazado del gas inerte durante la exhalación sugiere la posibilidad de una mala distribución del gas; sin embargo, no hay formas ideales de ajustar estas condiciones.11
  • 5. Graduación de calidad de acuerdo con la Tabla 6.
  • 6. La elección de la ecuación de referencia puede afectar la interpretación final. Cada laboratorio debe seleccionar la ecuación más apropiada para los métodos y la población seleccionada. Esto es esencial ya que se han descrito grandes diferencias entre las ecuaciones de referencia.11,26,36
  • En México contamos con dos ecuaciones de referencia, las cuales fueron realizadas en su mayoría en la Ciudad de México (2,240 m sobre el nivel del mar), en población pediátrica (4 a 20 años de edad) por Gochicoa et al.37 y en población adulta (22 a 83 años de edad) por Vázquez et al., esta última incluye el ajuste por altitud.38
  • 7. Para la interpretación deben considerarse los valores ajustados pertinentes para la altitud (PiO2), el valor de Hb y COHb.



CONCLUSIONES

La DLCO es una prueba de función pulmonar que evalúa el intercambio gaseoso y desempeña un papel crucial para el diagnóstico, seguimiento y pronóstico de múltiples enfermedades. Es crucial destacar que la DLCO no puede ser evaluada de manera aislada; es necesario considerar sus componentes constitutivos, como VA y KCO. Ignorar estas variables puede resultar en la pérdida de información clínica relevante. Además, se enfatiza la importancia de realizar un análisis integrado de la DLCO en conjunto con otras pruebas funcionales pulmonares y los datos clínicos disponibles.

Conflicto de intereses: los autores declaran no tener conflicto de intereses.

Financiamiento: este manuscrito no recibió ningún apoyo financiero.



MATERIAL SUPLEMENTARIO

Difusión pulmonar de monóxido de carbono: actualizaciones en las recomendaciones y procedimiento



BASES FISIOLÓGICAS

La extraordinaria afinidad del monóxido de carbono (CO) por la hemoglobina permite que este gas sea útil para evaluar el intercambio de gases en la membrana alveolocapilar. Esta medición refleja tanto la difusión del CO, como la velocidad de absorción por la hemoglobina (Hb). Existen varios procesos por los cuales se interfiere la transferencia o captación del CO desde el exterior hasta la Hb, estos procesos están determinados por la ley de difusión de Fick, que describe el flujo de un gas a través de una barrera semipermeable, fórmula 1:

Flujo de gas (ṿ) = (A/T) × (P1 – P2) × K



(FÓRMULA 1)

La cantidad de gas transferido por unidad de tiempo (ṿ) es directamente proporcional al área o superficie de difusión (A), a la constante de difusión del gas (K) y al gradiente de presión parcial de los gases a través de la membrana (P1 − P2); e inversamente proporcional al grosor de la membrana (T). Aplicando esta ecuación a la transferencia de gases pulmonares, P1 y P2 son las concentraciones de gas en el alvéolo y el capilar pulmonar, respectivamente. Dado que no es posible precisar el área alveolar (A), el grosor de la membrana (T) y la constante de difusión (K) de la membrana alveolocapilar para todo el pulmón, estas variables son reemplazadas por una constante única (DL), que representa la capacidad de difusión para el pulmón como un todo39 (Figura 5).

La medición de la capacidad de transferencia de CO se prefiere a la de oxígeno (O2) por varias razones. Aunque ambos gases difunden fácilmente a través de la membrana alveolocapilar y se combinan con la Hb, el CO tiene una afinidad mayor que el O2; esto es, unas 210 veces más afín por la Hb. La medición del CO, siendo fácilmente detectable, proporciona una evaluación más precisa de las propiedades de difusión pulmonar. Cuando se mide el CO, se asume que la P2 en la ecuación es cero debido a la alta afinidad del CO por la Hb,40,41 en contraste, la presión parcial de oxígeno (PO2) en el capilar aumenta a medida que el eritrocito viaja a lo largo del capilar pulmonar, de modo que, en condiciones normales de reposo y gasto cardíaco, la presión de oxígeno en el alvéolo y el capilar llegan a un equilibrio cercano cuando el eritrocito está sólo a un tercio de la longitud del capilar. En este punto, no se puede transferir más O2. Sin embargo, si más sangre fluye a través del capilar, se puede tomar una mayor cantidad de O2, haciendo que la captación de O2 sea tanto "limitada por la difusión" como "por la perfusión".42

Aunque hay situaciones en las que la transferencia de O2 puede estar limitada por la difusión, el desequilibrio entre la ventilación-perfusión y el cortocircuito ("shunt") son causas mucho más importantes de hipoxemia en reposo que los cambios en el grosor de la membrana alveolocapilar.43,44 Por otro lado, la difusión puede llegar más fácilmente a su máximo y limitar la transferencia de oxígeno durante el ejercicio y en la altitud.

La presión parcial inicial de CO en el alvéolo (PACO) se puede analizar asumiendo que el CO se diluye en la misma medida que el gas inerte inhalado (como el helio), que se utiliza para calcular la dilución instantánea del CO inhalado por el volumen residual. La DLCO se expresa como el volumen de CO (en mililitros) transferido por minuto por milímetro de mercurio de presión parcial alveolar de CO (mL/min/mmHg).

Como se ilustra en la Figura 5, la vía de difusión del CO requiere traspasar la membrana alveolocapilar. Roughton y Forster40 simplificaron este proceso en dos pasos: 1) difusión de CO, descrita como el componente de membrana (Dm), y 2) unión de CO a la Hb, descrita como la tasa de reacción química del COHb (θ) multiplicada por el volumen sanguíneo capilar pulmonar (Vc), fórmula 2:

DLCO = Dm + θVc



(FÓRMULA 2)

Esta ecuación básica para la DLCO es una conductancia, flujo dividido por el cambio de presión (ṿ /ΔP). La captación del CO puede ser simplificada a dos propiedades de conductancia del gas. Primero, la conductancia del CO a través de la membrana alveolocapilar (Dm), que refleja la capacidad de difusión de la membrana; y segundo, la capacidad de unión del CO a la Hb (θVC). Estas dos conductancias son en serie y se resumen en la fórmula 3:

1/DLCO = (1/Dm) + (1/θVc)



(FÓRMULA 3)

Partiendo de la fórmula 3, las conductancias por las que tienen que atravesar las moléculas de un gas en la membrana alveolocapilar se representan como los recíprocos de las resistencias, esto para que puedan ser sumadas en serie.

La Dm depende de: 1) área de superficie y el grosor de la membrana alveolocapilar, 2) el grosor y superficie de la membrana del eritrocito contenido en los capilares alveolares y 3) el grosor de la barrera plasmática, incluyendo todos sus componentes. El producto de θVC también se denomina conductancia reactiva. Theta (θ) es producto de la proporción de la reacción química entre el CO y la Hb, expresado como una proporción de 1 mL de sangre (con una concentración estándar de hemoglobina); y Vc es el volumen de Hb en la sangre capilar alveolar.

Es importante el entendimiento de esta fórmula para fines de interpretación. El reclutamiento alveolar por hiperinflación pulmonar afecta Dm, mientras que el reclutamiento capilar, como sucede en cambios de posición corporal, por ejemplo, posición supina o durante la maniobra de Müller (inspiración profunda con glotis cerrada), aumenta θVc.



EQUIPO Y CONSUMIBLES DEL DLCO

Los equipos de DLCO deben reunir las recomendaciones técnicas internacionales emitidas por la Sociedad Americana del Tórax y la Sociedad Europea Respiratoria (ATS/ERS 2017),45 con los siguientes requerimientos mínimos recomendados para las mediciones de volumen y el analizador rápido de gases, los cuales se pueden consultar en el manual de usuario del equipo:

  • 1. El equipo debe cumplir con los requerimientos de medición de flujo y volumen establecidos por la ATS/ERS 2019 para espirometría.46 La precisión de la medición de flujo debe de estar en un rango de −10 a +10 L/s, la cual debe ser dentro de ± 2%.
  • 2. La calibración con jeringa de 3 L, con error máximo especificado de ± 0.5% (es decir, 2.985 a 3.015 L), el volumen de calibración debe estar dentro de ± 2.5%, lo que equivale a una tolerancia de error ≤ 75 mL. Esta precisión de medición de volumen debe mantenerse en todo el rango de composición y concentración de los gases.
  • 3. El tiempo de respuesta de 0 a 90% debe ser ≤ 150 ms.
  • 4. El analizador de gases de CO y de gas trazador deben tener una respuesta lineal desde una concentración cero hasta la concentración completa del gas de prueba. El error en la respuesta lineal del analizador no debe sobrepasar más del 0.5% en la escala completa.
  • 5. La salida del analizador de gases debe ser precisa dentro de un rango del ± 1% de la escala completa.
  • 6. El analizador de gases debe ser estable durante toda la prueba, manteniendo un mínimo desplazamiento en cero (medido en ppm y porcentaje) y mínimo desplazamiento en ganancia. El desplazamiento del analizador de gases debe ser ≤ 10 ppm en 30 segundos para monóxido de carbono y ≤ 0.5% de la escala completa en 30 segundos para el gas trazador.
  • 7. La presencia de dióxido de carbono (CO2) y vapor de agua no debe interferir con el analizador de gases. Si es así, el equipo debe remover estos gases antes de que la muestra pase por el analizador o que el equipo haga los ajustes en la medición de los gases de acuerdo con la concentración de CO2 y vapor de H2O presentes.
  • 8. La resistencia del circuito debe ser < 1.5 cmH2O/L/s a un flujo de 6 L/s, si el tanque de gas de prueba usa un regulador de demanda de flujo, la presión inspiratoria máxima a través del circuito y de la válvula debe de ser < 10 cmH2O.
  • 9. El cronómetro del dispositivo debe tener una exactitud de 1% (100 ms sobre 10 segundos).
  • 10. Monitorizar y reportar las concentraciones del gas trazador y del CO al final de la espiración (alertar al operador si el lavado es incompleto).
  • 11. Asegurar la correcta alineación de las señales de concentración de gas y la señal de flujo.
  • 12. El equipo debe medir el espacio muerto anatómico utilizando el método de Fowler, al no realizarlo de esta manera se podría estimar dicho espacio, pero con el riesgo de obtener resultados imprecisos.47
  • 13. Mostrar un gráfico de concentración de gas versus volumen espirado para confirmar el punto de lavado del espacio muerto e informar la cantidad de ajuste manual si se realiza.
  • 14. Reportar la DLCO ajustada por el cambio en la PAO2 debido a la presión barométrica.
  • 15. Capacidad para ingresar datos de prueba digitales simulados y calcular DLCO, VA, TLC, VD.
  • 16. Compensar las concentraciones de gas al final de la espiración antes de la inhalación del gas de prueba en el cálculo de VA y DLCO.
  • 17. El volumen de espacio muerto del equipo (VD) tanto para el gas de prueba inspirado como para la muestra alveolar debe ser conocido, y su papel en todos los algoritmos de computación de datos debe ser identificado y documentado. Para adultos, el VD debe ser < 200 mL, incluyendo el circuito de respiración próximo al punto de muestreo del analizador de gases, el filtro y la boquilla. Se recomiendan volúmenes de espacio muerto más pequeños para población pediátrica y personas con una capacidad vital (CV) < 2 L.
  • 18. El sistema debe estar libre de fugas.
  • 19. Para que la señal digitalizada siga con precisión la señal de concentración de gas y brinde una oportunidad adecuada para el procesamiento de la señal para la alineación de datos, la tasa mínima de muestreo de la señal debe ser ≥100 Hz por canal con >14 bits de resolución; sin embargo, se recomienda una tasa de 1,000 Hz.
  • 20. La precisión del sensor de presión barométrica debe de estar dentro de ± 2.5%.
  • 21. Debe tener la capacidad para realizar una verificación de calidad (con una jeringa de 3 L, en condiciones ATPS e inhalación de ~2 L de gas de prueba), el equipo debe calcular el volumen total (VA) de 3 ± 0.3 L y DLCO de < 0.5 mL/min/mmHg o < 0.166 mmol/min/kPa.



OTRO EQUIPAMIENTO Y CONSUMIBLES

  • 1. Tanque de mezcla de gases para uso médico; ejemplo: 0.27-0.33% de CO, 9-11% de helio, 18-25% de oxígeno y el resto de nitrógeno.
  • 2. Computadora e impresora, de acuerdo con requerimientos del dispositivo.
  • 3. Escalas para medición de peso, estatura y cinta métrica para medición de extensión de brazos, cuando se requiera.
  • 4. Termómetros ambientales con una precisión de 1 °C.
  • 5. Boquilla con filtro en línea desechable con eficiencia de > 99% para filtración de virus, bacterias y micobacterias; espacio muerto < 100 mL y resistencia menor 1.5 cmH2O a un flujo de 6 L/s.
  • 6. Aditamentos para control de infecciones:
  • 7. Acceso a lavado de manos y gel desinfectante.
  • 8. Mascarilla quirúrgica para protección general, y cuando se requiera mascarilla N95 debe tener una fuga menor al 10% y una eficiencia de filtrado de > 95% a un flujo de 50 L/min.



AJUSTE POR HEMOGLOBINA

Debido a que la Hb es el sitio de unión del CO, la DLCOsb puede cambiar significativamente dependiendo de la concentración de Hb en la sangre. Se obtiene mejor resultado con Hb medida el mismo día, particularmente en sospecha de poliglobulia, anemia o mediciones a largo plazo. Usando estas relaciones y expresando la Hb en g/dL, la DLCO predicha en adolescentes y hombres adultos se puede ajustar usando la siguiente ecuación:

DLCO [predicho para Hb] = DLCO [predicho] × (1.7 × Hb/(10.22 + Hb))

Mientras que la de niños menores de 15 años y mujeres se ajusta usando la siguiente ecuación:45

DLCO [predicho para Hb] = DLCO [predicho] × (1.7Hb/(9.38 + Hb))



AJUSTE POR CARBOXIHEMOGLOBINA

El CO se une a la Hb, y la DLCO depende de la cantidad de Hb, por lo tanto, la DLCO se reduce si la COHb aumenta. El ajuste por COHb no es requerido de rutina, pero se recomienda, si se sospecha que los niveles de COHb son altos, en general en fumadores. Los fumadores tienen COHb de 5-10%, mientras que los no fumadores < 3%. Si la COHb es < 2% no se requiere de ajustes. El ajuste de DLCO por COHb se realiza siguiendo la siguiente ecuación.45,48,49

DLCO [predicho para COHb] = DLCO [predicho] × (102-COHb%)

Hay que recordar que la inhalación de CO en la maniobra de una sola respiración hace que la COHb aumente entre un 0.6 a 0.7% para cada maniobra.45,50



AJUSTE POR PRESIÓN ALVEOLAR DE OXÍGENO (PAO2)

El oxígeno y el CO compiten por los mismos sitios de unión con la Hb, por lo que la PAO2 afecta la DLCO. Si la PAO2 es alta, la DLCO disminuye y viceversa. El primer ajuste a este nivel es una concentración de 21% de oxígeno en el gas de prueba. El valor de DLCO cambiará aproximadamente 0.35% por cada cambio de 1 mmHg en PAO2 o aproximadamente 2.6% por cada cambio de 1 kPa en PAO2.46



AJUSTE POR ALTITUD

La altitud también afecta la PAO2. A mayor altura, mayor DLCO porque la PAO2 disminuye. El ajuste por altitud se podría realizar de dos formas:

  • 1. DLCO [PB ajustada] = DLCO (0.505 + 0.00065 PB)
  • 2. DLCO ajustado por altitud = DLCO medido × [1 + 0.0031 (PiO2-150)]

Donde la PIO2 estimada = 0.21 (presión barométrica - 47), o se pueden ajustar los valores predichos.

La PAO2 = 0.21 (PB-47)

Ejemplo: la PB en la ciudad de México es en promedio de 585 mmHg, por lo tanto:

La PIO2 = 113 mmHg

El ajuste en la ciudad de México correspondería a:

DLCO CDMX = DLCO (0.885)


REFERENCIAS (EN ESTE ARTÍCULO)

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AFILIACIONES

1Instituto Nacional de Enfermedades Respiratorias Ismael Cosío Villegas

2Instituto de Desarrollo e Innovación en Fisiología Respiratoria. Ciudad de México, México.



CORRESPONDENCIA

Dra. Ireri Thirión-Romero. Correo electrónico: ireri.thirion@iner.gob.mx




Recibido: 20-III-2024; aceptado: 13-IX-2024.

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