Θεματολόγιο Πνευμονολογίας

  Οι τιμές που καταγράφει το σπιρόμετρο κατά την εξέταση του ασθενούς, συγκρίνονται με προβλεπόμενες τιμές , οι οποίες έχουν παραληφθεί σε ουδέτερο χρόνο, εξετάζοντας μεγάλο αριθμό υγιών ατόμων, αντιστοιχισμένων ως προς το φύλο, την ηλικία, το ύψος και άλλα σωματοτυπικά, φυλετικά, γεωγραφικά ή άλλα χαρακτηριστικά, σε ταυτοχρονικές μελέτες, κατ΄εφαρμογή των υποδείξεων του εισηγητού της μεθόδου[i]. Προβλεπόμενες τιμές αναφοράς υπάρχουν για όλες σχεδόν τις μετρούμενες παραμέτρους που εξάγονται με εξισώσεις προσομοιώσεως που εκπονούνται με δεδομένα που λαμβάνονται κατά τις δοκιμασίες κοπώσεως (ή άλλες κλινικοεργασ   τηρικακές εξετάσεις), στις οποίες υποβλήθηκαν μεγάλες ομάδες υγιών ατόμων, αντιστοιχισμένων ως προς σωματομετρικά ή/και άλλα χαρακτηριστικά, με το υπό εξέταση άτομο. Πρέπει να σημειωθεί ότι εγγενείς διαφορές μεταξύ υγιών επιφέρουν διακυμάνσεις στις φυσιολογικές τους τιμές, συνήθως συμμετρικά, γύρω από τη μέση τους τιμή, που περιγράφονται ακριβώς από τη Gaussian (ή κανονική) κατανομή. Επομένως, οι χαμηλότερες πιθανότητες, μια τιμή να είναι 'φυσιολογική' συνδέεται με την απόσταση που αυτή απέχει από τη μέση της τιμή. Συνήθως ορίζεται, μάλλον αυθαίρετα, ένα όριο, έξω από το οποίο η μετρηθείσα τιμή θεωρείται 'παθολογική'. Σύμφωνα με τη θεωρία των πιθανοτήτων, όμως, η 'αλήθεια' αυτής της προτάσεως επιβεβαιώνεται μόνον στο 95% των περιπτώσεων που μελετώνται. Και, όπως έχουμε επισημάνει και αλλού, δεν γνωρίζουμε, αν ο παρών εξεταζόμενος είναι ασθενής επειδή παρουσιάζει αποκλίσεις από τις φυσιολογικές τιμές της εξέτασης ή υγιής που ανήκει στην ομάδα των ατόμων με φυσιολογικές τιμές έξω από το φάσμα των 'στατιστικά φυσιολογικών'. Οι κατανομές των πλείστων παραμέτρων από τις δοκιμασίες καρδιοπνευμονικής κοπώσεως, που υπακούουν στις αρχές της κανονικής, κατά Gaussian, κατανομές, συνήθως εμπίπτουν στο διάστημα των  x̅±1.96 SD από την μέση του τιμή.  Για να αποφασιστεί ότι μιά μετρηθείσα τιμή είναι παθολογική ή όχι, πρέπει να χρησιμοποιηθούν στατιστικές μέθοδοι, οι οποίες, αδρά,  περιγράφονται ως εξής: [α] να οριστεί η στατική (null) υπόθεση. [β] να οριστεί το επίπεδο της στατιστικής σημαντικότητας. [γ] να προσδιοριστεί ένας κανόνας λήψης αποφάσης. [δ] να εξαχθεί ενα συμπέρασμα. Ενα πιθανό συμπέρασμα θα ήταν ότι η παρατηρηθείσα τιμή είναι, απλά, έξω από το όρια που καθορίζονται από τις προβλεπόμενες τιμές, οι οποίες αφορούν αντιστοιχισμένους υγιείς, καθώς, όρια διακυμάνσεως για τους ασθενείς διατίθενται σπάνια. Επομένως, η μόνη υπόθεση που μπορεί να δοκιμαστεί στατιστικά είναι είτε ι. η παρατηρούμενη μέτρηση αντιστοιχεί μέ ένα αποτέλεσμα που ΔΕΝ είναι διαφορετικό από το μέσο όρο των υγιών, ανεξάρτητα από την πλευρά από την οποία αφίσταται (two tailed hypothesis) ή ιι. ή μέτρησή μας είναι υψηλότερη ή χαμηλότερη από τη μέση τιμή του πληθυσμού των υγιών (one-tailed hypothesis).Η υπόθεση μιας κατευθύνσεως (ιι) φαίνεται περισσότερο λογική, εάν το παρατηρούμενο αποτέλεσμα μπορεί να αποκλείνει μόνο προς μια κατεύθυνση, όπως προκύπτει από την κλινική εμπειρία. Δηλαδή το τελικό σημείο είναι εάν ένας εξεταζόμενος κείται κάτω ή πάνω από την  προβλεπόμενη τιμή, και δεν υπάρχουν δύο εξεταζόμενοι, παθολογικοί που ο ένας να κείται κάτω και ό άλλος πάνω από τη μέση προβλεπόμενη τιμή. Εν τούτοις, συνήθως, υιοθετούνται οι υποθέσεις δύο κατεθύνσεων, επειδή αυτό θεωρείται ασφαλέστερο. Τα 95% όρια ασφάλειας (αξιοπιστίας) είναι ευρύτερα (1.96 +/-  1.65) κι επομένως μειώνεται ο κίνδυνος λήψεως ψευδώς θετικών αποφάσεων. Οι φυσιολογικές τιμές για πνευμονικούς όγκους σχετίζονται ευθέως με διαφορές ως προς το ύψος, την ηλικία και το γένος μεταξύ των εξεταζομένων οι πνευμονικοί όγκοι αυξάνονται με το ύψος και μειώνονται με τη ηλικία, και, γενικά, είναι μεγαλύτεροι στους άνδρες, παρ΄ό,τι στις γυναίκες. 

Πράγματι, ο Hutchinson κατασκεύασε εξισώσεις προσεγγίσεως της προβλεπόμενης ζωτικής χωρητικότητας (:VC) ως συνάρτηση της ηλικίας και του ύψους και άλλων σωματοτυπικών μεταβλητών, της μορφής y=ax+bz+γ, όπου y, η προσεγγιζόμενη λειτουργική παράμετρος, π.χ., VC, και x, y  οι ανεξάρτητες μεταβλητές, όπως η ηλικία, το ύψος, το σωματικό βάρος κλπ. Tο σύστημα (σπιρομέτρηση+προβλεπόμενες τιμές) χρησιμοποιείται στη διάγνωση διαφόρων πνευμονικών παθήσεων, που προκαλούν περιοριστικού, αποφρακτικού ή μικτού τύπου μείωση της ικανότητας αερισμού, ανάλογα με την απόκλιση που εμφανίζουν οι μετρημένες από τις προβλεπόμενες, τιμές .

Κατά κοινή πρακτική, για τη συγκριτική εκτίμηση των καμπυλών μεγίστης εκπνευστικής ροής-όγκου, λαμβάνονται υπ΄όψη επί μέρους στιγμιαίες τιμές των μεγίστων ροών, οι οποίες σημειώνονται σε ορισμένα κλάσματα του εκπνεόμενου όγκου (πχ., FEV₁, MEFmax,  MEF75, MEF50, και MEF_25%, στο 1^ο δευτερόλεπτο ή στα .90, .75, .50 και .25 της FVC, αντίστοιχα), αν και οι ροές αυτές δεν παράγονται από ισομεγέθεις όγκους, μεταξύ των εξεταζομένων και δεν αντιστοιχούν σε συγκρίσιμες τιμές πιέσεως ελαστικής επαναφοράς[ii]. Έτσι, η εκτίμηση του αερισμού των πνευμόνων γίνεται κατά τρόπο αποσπασματικό, ενώ είναι γνωστό ότι ακόμη και η απλή επισκόπηση της καμπύλης ροής-όγκου, ως συνόλου, μπορεί να έχει ταξινομητική, διαγνωστική ικανότητα, παρ΄ όλο βέβαια, ότι από την απλή επισκόπηση της καμπύλης διαπιστώνονται μόνο ποιοτικές διαφορές, όπως εξ άλλου συμβαίνει με την παρατήρηση του γραφήματος οποιουδήποτε φαινομένου[iii].

σφάλμα τύπου ΙΙ και Ι

Εκτός από τις προαναφερθείσες "φυσιολογικές" κριτικές, η πρακτική αυτή επιδέχεται στατιστικολογικές και νοσολογικές κριτικές, αλλά έχει ευρύτατα επικρατήσει στην καθημερινή κλινική πράξη, ως προσεγγιστική μέθοδος αποδεκτής αξιοπιστίας. Οι βασικότερες από τις κριτικές αφορούν στο γεγονός ότι οι συγκρίσεις αυτές δεν είναι ασφαλείς και υπόκεινται τόσο σε στατιστικά σφάλματα τύπου ΙΙ (:μικρός αριθμός δειγμάτων αναφοράς), όσο και σε σφάλματα τύπου Ι (:διαφορετικά χαρακτηριστικά των υπό σύγκριση ατόμων).

Σφάλμα τύπου Ι είναι η πιθανότητα μιας ψευδώς θετικής αποφάσεως. Κατά σύμβαση, θεωρείται ότι μια μια διπλής κατευθύνσεως πιθανότητα 5% σφάλαμτος (πιθανόττηες 1/20) είναι πολύ σημαντικά χαμηλή. Όπως σημειώθηκε προηγούμενα, καθώς τα χαρακτηριστικά του πληθυσμού των ασθενών, τυπικά,  δεν είναι γνωστά, η πιθανότητα σφάλματος τύπου ΙΙ δεν είναι, συνήθως, γνωστή. Αυτό αποτελεί μια από τις κυριότερες αιτίες, για τις οποίες ο όρος "φυσιολογικό" πρέπει, στην πργματικότητα, να ερμηνεύεται ως "μη παθολογικό" ή εντός των ορίων 95% αξιοπιστίας, της μέσης τιμής που εξάγεται από τον πληθυσμό αναφοράς. Τα σφάλματα τύπου Ι και ΙΙ σχετίζονται αντίστροφα, δηλαδή ο περιορισμός του ενός συνεπάγεται την αύξηση του άλλου. 

Πρόσφατα[iv], [βιβλιογραφική κριτική για τις "φυσιολογικές τιμές"] εμφανίζονται βιβλιογραφικοί σχολιασμοί, αναφορικά με την αξιοπιστία των μεθόδων καθορισμού των "προβλεπομένων τιμών" και την ορθότητα χρησιμοποιήσεώς τους για την κλινική αναγνώριση των διαφόρων παθολογικών εκτροπών. Αμφισβητείται δηλαδή, κατά πόσο ένας ασθενής μπορεί να αξιολογηθεί συγκριτικά με το τυχαίο δείγμα υγιούς πληθυσμού από το οποίο προέρχονται οι προβλεπόμενες τιμές. Κι αυτό, όχι μόνο επειδή ο υπό μελέτη ασθενής δεν αποτελεί, πλέον, μέλος του δείγματος του πληθυσμού, εφόσον αρρώστησε, αλλά και επιπλέον, δε μπορεί να αποκλεισθεί το ενδεχόμενο ότι ακόμη και πριν από την εκδήλωση της νόσου του, που προκάλεσε τη λειτουργική εκτροπή, δεν υπήρχαν απροσδιόριστοι, σύμφυτοι ή προδιαθεσικοί παράγοντες, που καθιστούσαν τον υπό μελέτη ασθενή ακατάλληλο να συμπεριληφθεί στο τυχαίο δείγμα, από τις παρατηρήσεις επί του οποίου αναπτύχθηκαν οι εξισώσεις συσχετίσεως, που παρέχουν τις προβλεπόμενες τιμές.

Πολύ λίγες μετρούμενες τιμές από το φάσμα των φυσιολογικών παραμέτρων που ελέγχονται στις δοκιμασίες κοπώσεως επί υγιών ατόμων (όπως οι μερικές πιέσεις των αερίων αρτηριακού αίματος, σε ηρεμία, το pH, και οι συγκεντρώσεις γαλακτικού οξέος) είναι απαλλαγμένες εξαρτήσεων από άλλα -φυσικά- χαρακτηριστικά, όπως το ύψος η ηλικία κλπ. Για την πλειονότητά τους, εν τούτοις, το εύρος των φυσιολογικών τιμών είναι ιδιαίτερα εκτεταμένο. Σημαντικό τμήμα της διακυμάνσεως αυτής οφείελται σε διαφορές στα φυσιολογικά χαρακτηριστικά, όπως η εθνικότητα, το φύλο, ύψος, βάρος, και ηλικία. Επομένως, εξισώσεις προσομοιώσεως μπορεί να εκπονηθούν από μαι μεγάλη ομάδα υγιών ατόμων και χρησιμοποιούνται στενότερο φάσμα τιμών αναφοράς, για άτομα με ειδικά χαρακτηρισιτκά. Οι εξισώσεις προσομοιώσεως  (Predictive equations) "φυσιολογικών" τιμών, συνήθως εκφέρονται ως γραμμικές εξισώσεις συσχετίσεως,  στις οποίες ενσωματόνονται φυσικά χαρακτηριστικά, που εισφέρουν σημαντικά από στατιστικής απόψεως στη μείωση της διακυμάνσεως των προβλεπόμενων τιμών.  

βλέπε: βιβλιογραφική κριτική για τις "φυσιολογικές τιμές"