Arq. Bras. Cardiol.Arquivos Brasileiros de CardiologiaArq. Bras. Cardiol.0066-782X1678-4170Sociedade Brasileira de CardiologiapwBM96jNHMvbKn7n7VBVH8RS0066-782X20140002000260002610.5935/abc.20140005Artigos OriginaisTempo de Exercício como Indicador de Controle de Qualidade
em Serviços de ErgometriaMenegheloRomeu Sergio2MorhySamira Saady2ZucchiPaola1Universidade Federal de São PauloGrupo Interdepartamental de Economia da
SaúdeSão PauloSPBrasilGrupo Interdepartamental de Economia da
Saúde-GRIDES - Universidade Federal de São Paulo-UNIFESP, São Paulo, SP -
BrasilHospital Israelita Albert Einstein São
PauloSão PauloSPBrasilHospital Israelita Albert Einstein São Paulo, São
Paulo, SP - BrasilCorrespondência: Romeu Sergio Meneghelo, Rua Nicolau de
Souza Queiroz, 194/161, Vila Mariana. CEP 04105-000. São Paulo, SP - Brasil E-mail:
meneghelo@cardiol.br, rsmeneg@einstein.br250320141022151156030520130109201319092013This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative
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original work is properly cited. Fundamento:
A busca pela qualidade exige ferramentas de avaliação nas diversas subdivisões de
um complexo de saúde. Na medicina diagnóstica eles são escassos e em ergometria
não foram encontradas sugestões de indicadores.
Objetivo:
Estabelecer indicador para controle de qualidade em ergometria baseado nas III
Diretrizes da Sociedade Brasileira de Cardiologia Sobre Teste Ergométrico;
verificar o percentual dos testes que apresentaram o indicador dentro da
conformidade em dois serviços de uma mesma instituição, antes e após a publicação
do documento.
Métodos:
Foi realizada análise crítica das diretrizes em busca de indicador que
apresentasse: exatidão, confiabilidade, simplicidade, validade, sensibilidade e
capacidade de medir quantitativamente as variações no comportamento dos critérios
de qualidade e que fosse aplicável a todos os testes. O indicador foi aplicado nos
testes de 2010, anterior à publicação e 2011, depois que ele foi adotado, por dois
serviços de uma mesma instituição.
Resultados:
O indicador que preencheu os critérios foi o de percentual de exames ergométricos
com duração do exercício entre 8 e 12 minutos. Nos anos 2010 e 2011,
respectivamente, os percentuais de testes ergométricos dentro da conformidade
foram 85,5% e 86,1% (p = 0,068) no Hospital Geral, e 81,5% e 85,7% (p < 0,001)
no Serviço de Avaliação Periódica de Saúde.
Conclusão:
O tempo do exercício entre 8 e 12 minutos pode ser utilizado como critério de
qualidade em ergometria e nos serviços onde ele foi aplicado, pelo menos 80% dos
testes ergométricos estiveram conformes.
ErgometriaMedidasExercícioIndicadores de qualidade em assistência à saúdeIntrodução
A implantação de programas de qualidade1 nos
serviços públicos e privados de saúde, bem como o seu incremento nos que já estão em
curso, é crescente no Brasil. A adoção de indicadores, como ferramentas para controles
dos programas, é necessária nesse contexto, mas as instituições, pelas suas
complexidades e múltiplas subdivisões, nem sempre apresentam indicadores específicos
para cada uma de suas áreas. A busca pela qualidade exige que ferramentas de avaliação
devam existir em cada subdivisão de um complexo de saúde. À exceção dos laboratórios
clínicos e de anatomia patológica que há anos possuem indicadores nos seus processos,
existe uma carência deles para as demais áreas de medicina diagnóstica2. Especificamente, no âmbito dos testes
ergométricos, não foi possível encontrar a proposição de indicadores para essa área em
publicações indexadas. Considerando que o exame é não invasivo, mas de risco, e
necessita consentimento pós-informado para sua realização, deduz-se que ferramentas de
controle de sua qualidade possam ser úteis e devam ser implementadas.
Nos últimos anos, as publicações de Diretrizes para a prática médica, pelas sociedades
de especialidades, tem sido crescente. As adoções de suas recomendações têm sido
fortemente estimuladas por representarem a síntese de revisões e análises da literatura
disponível, segundo as melhores evidências científicas.
O objetivo primário do presente estudo foi estabelecer um único indicador como
ferramenta para controle de qualidade em serviços de ergometria, baseado nas III
Diretrizes da Sociedade Brasileira de Cardiologia sobre Teste Ergométrico3, que norteiam a prática brasileira na área.
Secundariamente, a investigação pretendeu registrar a mensuração do indicador escolhido
antes e após a publicação das diretrizes, objetivando verificar seus valores basais e as
eventuais mudanças determinadas pela sua adoção como referência para a prática médica na
área. Para essa avaliação foram analisados testes ergométricos de um Hospital Geral e de
Serviço de Avaliação Periódica de Saúde, de uma mesma instituição privada.
MétodosCaracterísticas e critério de escolha do indicador
Foram estabelecidas, inicialmente, as características dos indicadores a serem
identificados, segundo os critérios sugeridos por Saraceno e Levav4. Eles preconizam que o indicador deve medir
quantitativamente as variações no comportamento dos critérios de qualidade
anteriormente estabelecidos e descrever uma realidade, devendo para isso ter as
características de uma medida válida em termos estatísticos. Com a finalidade de
tornar essas premissas mais objetivas foram incorporados para a presente investigação
também os critérios sugeridos por Klück e cols.5 que são: exatidão, ou seja, possibilidade mínima de erro;
confiabilidade, medidas iguais se forem feitas por outros serviços com a mesma
metodologia; simplicidade, podendo ser coletado por pessoal administrativo;
pertinência, capacidade de medir a qualidade dos exames; validade, ou seja, medir
efetivamente o fenômeno e a sensibilidade, a capacidade de detectar as variações no
comportamento do fenômeno que examina.
O indicador escolhido foi o que preenchesse o maior número das características
consideradas: ser uma medida quantitativa capaz de indicar a qualidade de um teste
ergométrico, ter exatidão, confiabilidade, simplicidade, pertinência, validade e
sensibilidade, e ser aplicável a todos os exames realizados.
Fluxograma da escolha
Leituras cuidadosas das III Diretrizes da Sociedade Brasileira de Cardiologia sobre
Teste Ergométrico3 foram realizadas à procura
de possíveis indicadores de qualidade que fossem derivados de suas recomendações
explicitas e implícitas. Os indicadores identificados foram analisados segundo as
características estabelecidas previamente e apenas um que preenchesse o maior número
de critérios considerados foi escolhido.
Avaliação dos valores do indicador antes e após a publicação das
Diretrizes
O indicador escolhido foi aplicado nos testes ergométricos realizados em dois
momentos: de janeiro a setembro de 2010, período anterior à publicação das
Diretrizes, e de janeiro a dezembro de 2011, momento em que as diretrizes foram
adotadas como padrão. Os dados foram coletados no Setor de Ergometria de Hospital
Geral e no Serviço específico de Avaliação Periódica de Saúde, ambos de uma única
instituição. Finalmente foi feita uma comparação dos valores do indicador nos dois
períodos considerados. Nenhuma instrução específica foi dada aos médicos que
executavam os testes, após a publicação das Diretrizes, a não ser a informação de que
elas deveriam ser lidas, compreendidas e aplicadas. Nos dois serviços os executores
do teste sempre tiveram a liberdade de escolher o protocolo que julgassem pertinente.
Análise estatística
Avaliou-se, após a definição do indicador para controle de qualidade em ergometria, o
percentual de exames considerados em conformidade realizados nos dois serviços (Setor
de Ergometria de Hospital Geral e serviço de Avaliação Periódica de Saúde) em dois
períodos: antes da publicação das Diretrizes (2010) e após a padronização conforme as
Diretrizes (2011). Os resultados foram resumidos em frequências absolutas e relativas
(porcentagens). Para a comparação entre os dois períodos quanto à conformidade dos
exames, foi aplicado um teste qui-quadrado de Pearson com correção de continuidade de
Yates sob a suposição que os exames realizados nos dois períodos dentro de um mesmo
setor eram independentes. Foi considerado o nível de significância usual de 0,05. O
programa estatístico foi o SPSS, versão 19.0.
ResultadosIndicador escolhido
As leituras e análises das III Diretrizes da Sociedade Brasileira de Cardiologia
sobre Teste Ergométrico3 permitiram
identificar apenas dois possíveis indicadores, considerando-se os critérios
previamente escolhidos. Foram eles: o tempo de exercício de 10 minutos, com variações
aceitáveis entre 8 de 12 minutos recomendado para um teste ergométrico, de acordo com
o item "5.6 - Escolha do ergômetro e do protocolo" do documento, e outro descrito no
"item "6.3.1 - Frequência cardíaca", onde se define que o comportamento normal no
teste é o paciente atingir a frequência cardíaca preconizada para sua idade. O
percentual de testes ergométrico realizados com o exercício durando de 8 a 12 minutos
foi o que preencheu todos os critérios previamente determinados e foi o
escolhido4,5.
Avaliação dos valores do indicador antes e após a publicação das
Diretrizes
Os resultados da análise retrospectiva dos testes realizados em 2010 e 2011 no Setor
de Ergometria de Hospital Geral estão expostos na tabela 1. Estavam disponíveis os dados de 4.255 testes sequenciais em
2010, e 2.698 em 2011. Pode-se observar que o indicador escolhido esteve na faixa
ideal considerada em 84,55% e 86,1% dos testes ergométricos realizados nos anos 2010
e 2011, respectivamente (figura 1). Embora se
tenha observado redução dos percentuais de testes fora da faixa de 15,5% em 2010 para
14,9% em 2011, essa diferença não foi estatisticamente significante (p = 0,068).
Considerando apenas os testes abaixo do tempo mínimo de 8 minutos para a duração do
exercício, os percentuais reduziram de 11,5% em 2010, para 8,8% em 2011. Entretanto,
houve aumento dos percentuais de testes acima de 12 minutos de duração. O percentual
de 4% observado em 2010 subiu para 5,1% em 2011.
Percentagens de testes considerados em conformidade, de acordo com o
indicador de qualidade escolhido (duração do exercício do teste ergométrico
entre 8 e 12 minutos), nos dois serviços pesquisados, nos anos de 2010 e
2011.
Valores absolutos e percentuais dos testes ergométricos de 2010 e 2011,
classificados de acordo com o tempo de exercício, total de exames e número
absoluto e percentual de testes fora da faixa ideal em Serviço de Ergometria de
Hospital Geral
Período de avaliação
Tempo de esforço
2010
2011
Abaixo de 8 minutos
491 (11,5%)
237 (8,8%)
Acima de 12 minutos
168 (4%)
137 (5,1%)
Entre 8 -12 minutos
3596 (84,5%)
2324 (86,1%)
Total de exames
4255 (100%)
2698 (100%)
Testes fora da faixa
659 (15,5%)
374 (14,9%)
Os resultados da aplicação, retrospectiva, do indicador escolhido nos testes
ergométricos realizados nos anos 2010 e 2011, em serviço de Avaliação Periódica de
Saúde, são mostrados na tabela 2. Estavam
disponíveis os dados de 3.763 testes sequenciais em 2010, e de 6.458 em 2011.
Valores absolutos e percentuais dos testes ergométricos de 2010 e 2011,
classificados de acordo com o tempo de exercício, total de exames e número
absoluto e percentual de testes fora da faixa ideal em Serviço de Avaliação
Periódica de Saúde
Período de avaliação
Tempo de esforço
2010
2011
Abaixo de 8 minutos
401 (10,6%)
458 (7,1%)
Acima de 12 minutos
296 ( 7,9%)
468 (7,2%)
Entre 8 -12 minutos
3066 (81,5%)
5532 (85,7%)
Total de exames
3763 (100%)
6458 (100%)
Testes fora da faixa
697 (18,5%)
926 (14,3%)
O indicador, nesse serviço, no ano de 2010, esteve na faixa ideal considerada em
81,5% dos testes ergométricos realizados, aumentando para 85,7% em 2011 (figura 1). Após a padronização segundo as
diretrizes, houve redução do percentual de testes fora da faixa (de 18,5% em 2010,
para 14,3% em 2011, p < 0,001). Considerando-se apenas os testes abaixo do tempo
mínimo de 8 minutos para a duração do teste, os percentuais reduziram de 10,6% em
2010, para 7,1% em 2011. Houve também redução dos percentuais de testes com duração
acima de 12 minutos, entre 2010 e 2011. O percentual de 7,9% em 2010 passou para 7,2%
em 2011. Foi observado, em ambos os períodos e nos dois serviços, os seguintes
protocolos aplicados: Bruce modificado, Bruce original, Ellestad e Naughton.
Discussão
O progresso da medicina, aperfeiçoando o arsenal diagnóstico e terapêutico, tem
aumentado, de modo expressivo, os custos da saúde no mundo1, incluindo o nosso país. No Brasil, com mais evidência no Sistema
Único de Saúde (SUS) e no supletivo, os recursos disponíveis são limitados, o que gera a
obrigatoriedade de otimização plena da assistência, para atender o maior número possível
de pessoas. A implantação de programas de qualidade em saúde, iniciados no nosso meio, a
partir da década de 1990, pode ser uma arma importante, para que essa otimização seja
perseguida, sem deterioração da assistência1. Por
outro lado, o consumidor dos serviços privados, do sistema complementar e do SUS tem
cada vez mais anseios por um atendimento de boa qualidade na saúde. Isso faz que os
serviços de saúde, cada vez mais, busquem a qualidade. À medida que o processo avança,
em busca da qualidade assistencial, há uma tendência de que ferramentas para avaliação
da qualidade em saúde não se restrinjam aos aspectos gerais de uma instituição, mas que
essa qualidade seja perseguida, nos seus diversos setores, obedecendo às suas
particularidades e construindo indicadores de estrutura, processos e resultados6. Os laboratórios clínicos e de anatomia patológica
foram os primeiros a buscar melhoria de qualidade, padronizando seus processos e obtendo
certificações. Nas demais áreas, no âmbito da medicina diagnóstica, há ainda uma
carência de ferramentas capazes de exercer controle da qualidade nas suas diversas
subdivisões2. Especificamente na área de
testes ergométricos, não foi encontrada nenhuma publicação indexada que sugerisse
indicadores específicos para controle de qualidade. Essa investigação, portanto, parece
ter um caráter pioneiro.
A escolha do documento III Diretrizes da Sociedade Brasileira de Cardiologia sobre Teste
Ergométrico, publicada em setembro de 2010, ocorreu pelo fato de elas terem como base a
análise da literatura disponível até então. Considerando-se que esse documento
representa importante guia para a execução e interpretação de testes ergométricos, ele
foi considerado uma fonte ideal para a busca de indicadores para serviços de ergometria.
A escolha de um indicador pode sempre merecer críticas e vieses. O percentual de testes
ergométrico realizados com o exercício durando de 8 a 12 minutos, que preencheu todos os
critérios previamente determinados4,5, representa a
expertise do médico que realiza o exame, após analisar dados de
anamnese que permitem avaliar a capacidade funcional de um paciente individualmente. É
uma medida quantitativa capaz de indicar a qualidade de um teste ergométrico, tem
exatidão, confiabilidade, simplicidade, pertinência, validade e sensibilidade.
O tempo de execução do esforço, idealmente de 10 minutos, com variações aceitáveis de 8
a 12 minutos, tem justificativas na literatura que não foram profundamente comentadas
nas III Diretrizes da Sociedade Brasileira de Cardiologia, talvez por se tratar de
documento sintético e de fácil leitura para facilitar sua desejada ampla divulgação.
Desde 1973 já se sabe que exercício de carga intensa pode desencadear
infradesnivelamento do segmento ST, compatível com resposta isquêmica do miocárdio7.
Barnard e cols.7, aplicando uma corrida de apenas
30 segundos, sem aquecimento, em 10 bombeiros normais, descobriram infradesnivelamento
discreto do segmento ST em três, significativo infradesnivelamento em três e resposta
eletrocardiográfica normal em quatro. Após aquecimento, com teste ergométrico habitual
de cargas crescentes, a repetição do experimento mostrou infradesnivelamento muito
discreto em apenas dois bombeiros e resposta normal em oito. Desde então se sabe que
testes ergométricos, com curto período de duração, significam uma imposição de carga
inadequada ao paciente em questão, podendo gerar resultados falsamente positivos. Com
base na investigação que mediu, concomitantemente, pressão intra-arterial na artéria
braquial, a justificativa para o surgimento do infradesnivelamento do segmento ST foi
uma redução do fluxo coronariano subendocárdico por falta de ajustes cardiocirculatórios
adequados ante um esforço intenso e súbito.
Também desde 1991 sabe-se que testes ergométricos prolongados podem minimizar eventuais
manifestações eletrocardiográficas isquêmicas em coronariopatas8. Panza e cols.8 realizaram
dois testes em esteira rolante, em 70 pacientes com doença arterial coronariana
conhecida, após suspensão da medicação em uso, com protocolo de Bruce e com protocolo de
incremento de cargas, de modo mais atenuado, do National Institutes of Health (NIH), em
Bethesda, nos Estados Unidos. O tempo de exercício foi de 6,8 minutos (DP+2) no
protocolo de Bruce e de 14,1 minutos (DP+5) no protocolo do NIH. Tiveram testes
ergométricos positivos 82% dos pacientes com o protocolo de Bruce e apenas 67% com o
protocolo mais atenuado e de maior duração. Essa publicação valorizou os achados de
Bruchfuhrer e cols.9 publicados em 1983, que
testaram 10 indivíduos saudáveis, em diferentes protocolos na esteira rolante e na
bicicleta ergométrica, encontrando, em ambos os ergômetros, o tempo de 10 minutos como a
duração ideal do esforço para se obter o maior consumo de oxigênio para cada indivíduo.
Testes com duração menor que 8 minutos determinaram uma redução média do maior consumo
de oxigênio em 10%, e os com duração maior que 17 minutos, uma redução de 5%.
Todas essas publicações nortearam as Diretrizes10,11 sobre teste
ergométrico, e a Diretriz da American Heart Association recomenda valores entre 6 e 12
minutos10, e a brasileira, de 8 a 12 minutos.
Como se viu, o tempo de duração do esforço durante um teste ergométrico representa
variável importante na qualidade do exame, podendo gerar falsos resultados diagnósticos
negativos e positivos, caso não seja a adequada; portanto, mede a qualidade efetiva do
processo de realização de um teste ergométrico.
Tornar um teste ergométrico dentro da conformidade, de acordo com o indicador, implica
que o médico executor tenha expertises para escolher o protocolo
adequado dentre os recomendados pelas Diretrizes que são os de Bruce original,
modificados ou rampeados, Ellestad, Balke e Naughton. Esses protocolos têm diferentes
intensidades de incremento de trabalho permitindo que pacientes com muito baixa
capacidade física, até os bem condicionados, realizem o esforço entre 8 e 12 minutos.
Resta ainda a possibilidade de se aplicar protocolo do tipo em rampa, cujos princípios
advogam que o esforço deva estar na faixa de 8 a 12 minutos, sendo 10 minutos o tempo
ideal12.
Questionários estão disponíveis na literatura para a estimativa da capacidade funcional
prévia e podem ser de utilidade para que os objetivos seja atingidos13-15.
O indicador escolhido cumpre as recomendações de Saraceno e Lavav4, pois, como se viu, ele mede quantitativamente as variações no
comportamento dos critérios de qualidade e descreve uma realidade, podendo ser
considerado como medida válida em termos estatísticos.
Considerando-se as recomendações tidas como objetivas de Klück e cols.5 pode-se afirmar que o indicador é exato por se
tratar de uma medida de tempo facilmente obtida nos sistemas computadorizados para a
realização do exame; é confiável, permitindo que seja aferido por outros serviços com a
mesma metodologia; é simples, pois pode ser coletado por pessoal administrativo apenas
com a observação do laudo, sem uso de subjetividade, sem necessidade de conhecimentos
técnicos específicos; é pertinente, por medir a qualidade de um teste ergométrico com
amplo respaldo na literatura médica pertinente; é valido, pois mede efetivamente uma
qualidade do exame; e, finalmente, é sensível pois pode detectar as variações no
comportamento do fenômeno que examina.
O outro possível indicador identificado, atingir-se a frequência cardíaca máxima
predita, é baseado nas fórmulas (220 - idade em anos) (DP=11) e (208-0,7 x idade em
anos) é também uma medida quantitativa capaz de indicar a qualidade de um teste
ergométrico; tem exatidão, confiabilidade, simplicidade, pertinência, validade e
sensibilidade. Entretanto, várias condições podem influenciar o comportamento da
frequência cardíaca no exercício: a capacidade funcional do paciente, a presença de
ansiedade, distonia neurovegetativa, hipotireoidismo, hipertireoidismo, doença de
Chagas, anemia, além de outras, e, principalmente, a ação de agentes que atuam no
cronotropismo. Por essas influências, não podendo ser aplicado a todos os testes
realizados, o indicador foi preterido. Embora possa ser considerado simples, podendo ser
aplicado por pessoal administrativo, sua utilização implica a aplicação de fórmulas.
A adoção de um indicador como ferramenta para controle da qualidade, uma vez implantado,
necessita do estabelecimento de algum grau de limites para sua aceitabilidade,
especialmente nas fases iniciais de implantação. Na presente investigação procurou-se
estabelecer com o indicador escolhido, no mundo real da prática ergométrica, os valores
obtidos em testes diagnósticos e em serviço de avaliação periódica de saúde. Existiram
diferenças nas indicações dos testes ergométricos entre os dois serviços escolhidos, na
maioria dos pacientes estudados. No Hospital Geral predominaram as indicações visando
diagnóstico de doença coronariana em paciente com alguma suspeita, sintomas a esclarecer
ou portadores de fatores de risco para doença arterial coronariana.
A maioria dos pacientes avaliados no serviço de avaliação periódica de saúde foi
constituída de indivíduos assintomáticos, pertencentes a empresas que contrataram o
serviço para avaliação de saúde de seus funcionários. Os serviços escolhidos têm como
escopo a busca da qualidade e são constituídos de médicos com experiência no método e
com conhecimento da literatura. Os resultados obtidos de 85% e 81% em 2010 permitem
sugerir que essas possam ser metas possíveis para o indicador em serviços com a mesma
característica.
A aplicação do indicador, depois da publicação das III Diretrizes da Sociedade
Brasileira de Cardiologia sobre Teste Ergométrico3, adotadas como referência para a realização de testes ergométrico nos dois
serviços, demonstrou aumento dos testes dentro da faixa de 8 a 12 minutos de exercício
em um deles, podendo-se especular que isso tenha ocorrido por influência do documento. A
comparação, entretanto, deu-se de janeiro a setembro, no ano 2010, e durante todo o ano
2011. A exclusão dos dados dos três últimos meses de 2010 deveu-se ao fato de as
Diretrizes3 terem sido disponibilizadas na
internet em outubro daquele ano, e o seu conhecimento poderia contaminar a avaliação
basal pretendida.
Conclusões
O percentual de realização do teste ergométrico com tempo do exercício entre 8 e 12
minutos pode ser utilizado como indicador de qualidade em serviços de ergometria. Nos
locais onde ele foi aplicado, uma incidência de, pelo menos, 80% dos testes ergométricos
estiveram dentro da conformidade estabelecida pelo indicador. A adoção das III
Diretrizes da Sociedade Brasileira de Cardiologia Sobre Teste Ergométrico pode ter tido
apenas discreta influência no aumento do número de testes dentro da conformidade em um
dos dois serviços pesquisados.
Vinculação Acadêmica
Este artigo é parte de conclusão do curso de especialização de Romeu S. Meneghelo
pela Universidade Federal de São Paulo - UNIFESP
Contribuição dos autores
Concepção e desenho da pesquisa, Obtenção de dados e Revisão crítica do manuscrito
quanto ao conteúdo intelectual e Análise e interpretação dos dados: Meneghelo RS,
Morhy SS, Zucchi P; Análise estatística e Redação do manuscrito: Meneghelo RS, Zucchi
P.
Potencial Conflito de Interesses
Declaro não haver conflito de interesses pertinentes.
Fontes de Financiamento
O presente estudo não teve fontes de financiamento externas.
Agradecimentos
Os autores agradecem à Dra. Mariza Klück as suas valiosas sugestões, que foram
incorporadas ao presente trabalho.
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Am J Cardiol. 1994;73(8):591-6.MyersJDoDHerbertWRibislPFroelicherVFA nomogram to predict exercise capacity from a specific
activity questionnaire and clinical dataAm J Cardiol199473859159615. Bader DS, McInnis KJ, Maguire TE, Pierce GL, Balady GJ. Accuracy of
a pretest questionnaire in exercise test protocol selection. Am J Cardiol.
2000;85(6):767-70.BaderDSMcInnisKJMaguireTEPierceGLBaladyGJAccuracy of a pretest questionnaire in exercise test
protocol selectionAm J Cardiol2000856767770Original ArticlesTime of Exercise as Indicator of Quality Control in
Ergometry ServicesMenegheloRomeu Sergio2MorhySamira Saady2ZucchiPaola1Universidade Federal de São PauloGrupo Interdepartamental de Economia da
SaúdeSão PauloSPBrazilGrupo Interdepartamental de Economia da
Saúde-GRIDES - Universidade Federal de São Paulo-UNIFESP, São Paulo, SP -
BrazilHospital Israelita Albert Einstein São
PauloSão PauloSPBrazilHospital Israelita Albert Einstein São Paulo, São
Paulo, SP - BrazilMailing Address: Romeu Sergio Meneghelo, Rua Nicolau de
Souza Queiroz, 194/161, Vila Mariana. Postal Code - 04105-000. São Paulo, SP -
Brazil. E-mail: meneghelo@cardiol.br , rsmeneg@einstein.br
Potential Conflict of Interest
No potential conflict of interest relevant to this article was reported.
Background:
The search for quality requires assessment tools in the various subdivisions of a
health complex. In diagnostic medicine, they are scarce and in ergometry
suggestions of indicators were not found.
Objective:
To establish indicator for quality control on ergometry based on III Guidelines of
the Brazilian Cardiology Society About Ergometric Test; to verify the percentage
of tests that have presented the indicator within the compliance in two services
of the same institution before and after the publication of the document.
Methods:
A critical analysis of the guidelines in the search for indicator that would
present: accuracy, reliability, simplicity, validity, sensitivity and ability to
quantitatively measure the variations in the behavior of quality criteria and that
would be applicable to all tests. The indicator was applied in tests of 2010 and
2011 prior to the publication, and after it was adopted by two services of the
same institution.
Results:
The indicator that has met the criteria was the percentage of ergometric tests
with exercise duration between 8 and 12 minutes. In the years 2010 and 2011,
respectively, the percentage of ergometric tests within compliance were 85.5% and
86.1% (p = 0.068) at the General Hospital, and 81.5% and 85.7% (p <0.001) the
Service of Periodic Health Assessment.
Conclusion:
The exercise time between 8 and 12 minutes can be used as a quality criterion in
ergometric and services where it was applied, at least 80% of the ergometric tests
were compliant.
ErgometryMeasuresExerciseQuality indicators, health careIntroduction
The implementation of quality programs1 in
public and private health services, as well as its increase in those that are already
in course, is growing in Brazil. The adoption of indicators as tools for control of
programs is necessary in this context, but the institutions, due to their
complexities and multiple subdivisions, not always present specific indicators for
each one of their areas. The search for quality requires that assessment tools should
exist in each subdivision of a complex of health. Except for clinical laboratories
and pathology anatomy that for years have indicators in their processes, there is a
shortage of them to other areas of diagnostic medicine2. Particularly, in the context of the ergometric tests, it was not
possible to find the proposition of indicators for this area in indexed publications.
Whereas examination is noninvasive, but of risk, and it requires the informed consent
form for its conduction, one deducts that tools of quality control can be useful and
should be implemented.
In recent years, publications of Guidelines for medical practice, by specialty
societies, have been increasing. The adoption of its recommendations has been
strongly encouraged by representing the synthesis of reviews and analyzes of the
available literature, according to the best scientific evidence.
The primary objective of this study was to establish a single indicator as a tool for
quality control in ergometric testing, based on III Guidelines of the Brazilian
Society of Cardiology about Ergometric Test3,
which guides the Brazilian practice in the area. Secondly, the research sought to
record the measurement of the chosen indicator before and after the publication of
the guidelines in order to verify their baseline and any changes determined by its
adoption as a reference for medical practice in the area. For this evaluation,
ergometric tests were analyzed in a General Hospital and Service of Periodic Health
Assessment, the same private institution.
MethodsCharacteristics and criterion of choice of the indicator
Initially, the characteristics of the indicators to be identified according to the
criteria suggested by Saraceno and Levav4
were established. They preconize that the indicator should measure quantitatively
the variations in the behavior of the quality criteria previously established and
describe a reality, there it must have the characteristics of a valid measure in
statistical terms. In order to make these assumptions more objective, the criteria
suggested by Kluck et al5 were also
incorporated into the present investigation, which are: accuracy, i.e., minimal
chance of error, reliability, equal measures if they are made by other services
with same methodology, simplicity, they may be collected by administrative staff;
relevance, ability to measure the quality of the tests, validity, i.e., to
effectively measure the phenomenon and sensitivity, the ability to detect
variations in the behavior of the phenomenon that is examined.
The indicator chosen was the one that meet the highest number of characteristics
considered: to be a quantitative measure able to indicate the quality of an
ergometric test, to have accuracy, reliability, simplicity, relevance, validity
and sensitivity, and to be applicable to all examinations.
Chartflow of the choice
Careful readings of the III Guidelines of the Brazilian Society of Cardiology for
Ergometric Test3 were made for the search
of possible indicators of quality that would be derived from explicit and implicit
recommendations. The indicators were analyzed according to the identified
characteristics established beforehand and only one that would meet the highest
number of criteria considered was chosen.
Evaluation of indicator values before and after the publication of
Guidelines
The indicator chosen was applied in ergometric tests carried out at two moments:
from January to September 2010, period prior to the publication of the Guidelines,
and January-December 2011, at which time the guidelines were adopted as a
standard. Data were collected in the Ergometry Sector of the General Hospital and
in the specific Service of Periodic Health Assessment, both at a sole institution.
Finally, a comparison was made of the indicator values at the two periods
considered. No specific instruction was given to the physicians who performed the
tests, after the publication of the Guidelines, except for the information that
they should have read, understood and applied. In both systems, the executors of
the test have always had the freedom to choose the protocol they deemed
pertinent.
Statistical Analysis
After the definition of the indicator for quality control in ergometric testing,
it was evaluated the percentage of tests considered complaint performed in both
services (Ergometry Sector of the General Hospital and Service of Periodic Health
Assessment) in two periods: before the publication of guidelines (2010) and after
standardization according to the Guidelines (2011). The results were summarized as
absolute and relative frequencies (percentages). For comparison between the two
periods for compliance examinations, we applied a Pearson's chi-square test with
Yates correction for continuity under the assumption that the tests performed in
the two periods within the same sector were independent. It was considered the
usual significance level of 0.05. The statistical software was SPSS, version
19.0.
ResultsIndicator chosen
Readings and analysis of III Guidelines of the Brazilian Society of Cardiology on
Ergometric Test3 enabled to identify only
two possible indicators, considering the criteria previously chosen. They were:
exercise time of 10 minutes, with acceptable variations between 8 and 12 minutes
recommended for an ergometric test, according to the item "5.6 - Choose the
ergometer and protocol" of the document, and others described in "Item" 6.3.1 -
Heart Rate", where it is defined that normal behavior in the test is the patient
achieve the recommended heart rate for its related age. The percentage of tests
performed with treadmill exercise lasting 8 to 12 minutes was the one which met
all criteria previously determined and was the chosen one4,5.
Evaluation of indicator values before and after the publication of
Guidelines.
The results of the retrospective analysis of tests conducted in 2010 and 2011 in
the Ergometry Sector of the General Hospital are shown in table 1. Data were available for 4,255 sequential tests in
2010, and 2,698 in 2011. It can be seen that the indicator chosen was considered
optimal in the range 84.55% to 86.1% of the ergometric tests performed in 2010 and
2011, respectively (figure 1). We observed a
reduction in the percentage of tests outside the range of 15.5% in 2010 to 14.9%
in 2011, this difference was not statistically significant (p = 0.068).
Considering only the tests below, the minimum time of 8 minutes for the duration
of the exercise, the percentage decreased from 11.5% in 2010 to 8.8% in 2011.
However, there was an increase in the percentage of tests over 12 minutes long.
The percentage of 4% observed in 2010 rose to 5.1% in 2011.
Percentages of tests considered in compliance, according to the chosen
quality indicator (duration of ergometric test exercise between 8 and 12
minutes), at the two services researched in years of 2010 and 2011.
Absolute and percentage values of the ergometric tests in 2010 and 2011,
classified according to the time of exercise, total of examinations and
absolute number and percentage of tests out of the ideal range in the
Ergonometry Service of the General Hospital
Period of Assessment
Stress Time
2010
2011
Under 8 minutes
491 (11.5%)
237 (8.8%)
Above 12 minutes
168 (4%)
137 (5.1%)
Between 8-12 minutes
3596 (84.5%)
2324 (86.1%)
Total of examinations
4255 (100%)
2698 (100%)
Tests out of range
659 (15.5%)
374 (14.9%)
The results of the application, retrospective, of the chosen indicator in
ergometric tests performed in the years 2010 and 2011, in the Service of Periodic
Health Assessment, are shown in Table 2.
Data were available for 3,763 sequential tests in 2010, and 6,458 in 2011.
Absolute and percentages values of the ergometric tests in 2010 and
2011, classified according to the time of exercise, total of examinations
and absolute number and percentage of tests out of the ideal range in the
Service of Periodic Health Assessment
Period of Assessment
Stress Time
2010
2011
Under 8 minutes
401 (10.6%)
458 (7.1%)
Above 12 minutes
296 (7.9%)
468 (7.2%)
Between 8-12 minutes
3066 (81.5%)
5532 (85.7%)
Total of examinations
3763 (100%)
6458 (100%)
Tests out of range
697 (18.5%)
926 (14.3%)
The indicator in this service in 2010, was in the optimal range considered in
81.5% of the ergometric tests performed, increasing to 85.7% in 2011 (figure 1). After standardization according to
the guidelines, there was a reduction in the percentage of tests out of range
(18.5% in 2010 to 14.3% in 2011, p <0.001). Considering only the tests below,
the minimum time of 8 minutes for the duration of the test, the percentage
decreased from 10.6% in 2010 to 7.1% in 2011. There was also a reduction of the
percentage of tests lasting over 12 minutes between 2010 and 2011. The percentage
of 7.9% in 2010 increased to 7.2% in 2011. It was observed in both periods and
both services, the following protocols applied: Bruce modified, original Bruce,
Ellestad and Naughton.
Discussion
Medical progress, improving diagnostic and therapeutic arsenal has increased, so
expressively, the health care costs in the world1, including our country. In Brazil, most evidently in the Unified Health
System (SUS) and the suppletive, available resources are limited, which leads to the
requirement for full optimization of assistance to assist as many people as possible.
The implementation of quality programs in health, started in our country, since the
1990s, it can be an important weapon, so this optimization is pursued without
deterioration of assistance1. On the other
hand, the consumer of private services of the complementary system and SUS system
have an increasingly desire for a good health assistance. This causes health services
to more and more seek for quality. As the process moves forward, searching quality of
care, there is a tendency that tools for quality assessment in health care are not
restricted to the general aspects of an institution, rather that such quality is
pursued in its various sectors, according to their particularities and constructing
indicators of structure, process and results6.
Clinical laboratories and pathology anatomy were the first to seek quality
improvement, standardizing their processes and obtaining certifications. In other
areas, in medical diagnosis, there is still a lack of tools capable of performing
quality control in its various subdivisions2.
Particularly in the area of ergometric tests, it was found no indexed publication to
suggest specific indicators for quality control. Therefore, this research seems to
have a pioneering nature.
The choice of the document III Guidelines of the Brazilian Society of Cardiology on
Ergometric Test, published in September 2010, happened due to the fact that they have
based on the analysis of the available literature so far. Considering that this
document represents an important guide to the implementation and interpretation of
ergometric tests, it was considered an ideal source to search for indicators for
ergometric tests. The choice of an indicator can always deserve criticism and biases.
The percentage of tests performed with treadmill exercise lasting 8 to 12 minutes,
which meets all the criteria previously determined4,5, represents the
expertise of the physician performing the examination, after analyzing anamnesis data
for assessing the functional capacity of an individual patient. It is a quantitative
measurement able to indicate the quality of an ergometric test having accuracy,
reliability, simplicity, relevance, validity and sensitivity.
The stress time execution, ideally of 10 minutes, with acceptable variations from 8
to 12 minutes have justifications in the literature that have not been thoroughly
commented in the III Guidelines of the Brazilian Society of Cardiology, perhaps
because it is synthetic document and easy to read to facilitate its intended full
dissemination. Since 1973 it is already known that load exercise may trigger intense
ST segment depression, compatible with myocardial ischemic response7.
Barnard et al7, applying a run of only 30
seconds, no heating, in 10 normal firefighters discovered slight depression of the ST
segment in three of them, significant depression in three of them and four of them
with normal electrocardiographic response. After heating, with normal ergometric test
with of increasing load, the repetition of the experiment showed very slight
depression in just two firefighters and normal response in eight firefighters. Since
then it is known that ergometric tests with short duration mean an imposition of
improper load to the patient in question, which can generate false positive results.
Based on research that measured concomitantly intra-arterial pressure in the brachial
artery, the rationale for the onset of ST segment depression was a reduction of the
subendocardial coronary flow due to lack of adequate cardio-circulatory adjustments
before a sudden and intense stress.
Also since 1991, it is known that prolonged ergometric tests can minimize possible
ischemic electrocardiographic manifestations in patients with coronary artery
disease8. Panza et al8 have performed two tests on a treadmill in 70 patients with
known coronary artery disease after discontinuation of medication in use, using the
Bruce protocol and increment loads protocol, in a more attenuated manner, of the
National Institutes of Health (NIH) in Bethesda, United States. The exercise time was
6.8 minutes (SD +2) in Bruce Protocol and 14.1 minutes (SD +5) in the NIH protocol.
They have had positive ergometric tests of 82% of patients with the Bruce protocol
and only 67 % with the protocol in a more attenuated manner and of longer duration.
This publication assessed the findings of Bruchfuhrer et al9 published in 1983, which tested 10 healthy subjects in
different protocols on a treadmill and stationary bike, finding in both ergometers
the time of 10 minutes as the optimal duration of stress to obtain the highest oxygen
consumption for each individual. Tests lasting less than eight minutes led to an
average reduction of higher oxygen consumption by 10%, and when lasting more than 17
minutes it has a reduction of 5%.
All these publications have guided the Guidelines10,11 on ergometic tests
and the Guideline from the American Heart Association recommends values between 6 and
12 minutes10, and the Brazilian one recommends
8 to 12 minutes. As seen, the duration of stress during ergometric test is an
important variable in the quality of the examination and it may generate false
positive and negative diagnostic results, if not proper, therefore it measures the
actual quality of the process of conducting an ergometric test.
To make an ergometric test to be within compliance, according to the indicator
implies that the performer has medical expertise to choose the appropriate protocol
from among those recommended by the Guidelines, which are the original Bruce,
modified Bruce or ramped, Ellestad, Balke and Naughton. These protocols have
different intensities of work increase, enabling patients with very low physical
ability until those well-conditioned, to perform exercise between 8 and 12 minutes.
There is still the possibility of applying a ramp type protocol, the principles
advocate that the stress should be in the range of 8 to 12 minutes, whereas 10
minutes is the ideal time12.
Questionnaires are available in the literature for the estimate of prior functional
capacity and they can be of use in order to reach such objectives13-15.
The indicator chosen meets the recommendations of Saraceno and Lavav4 because, as it was seen, it quantitatively
measures the variations in the behavior of the quality criteria and describes a
reality, which can be considered as a valid measurement in statistical terms.
Considering the recommendations has as objective from Kluck et al5 one may affirm that the indicator is accurate
because it is a measure of time easily obtained in computerized systems for testing;
it is reliable, enabling it to be measured by other services with the same
methodology, it is simple, it can be collected by administrative staff only by
observation of the report, without the use of subjectivity, without specific
technical knowledge, it is relevant for measuring the quality of an ergometric test
with broad support in the pertinent medical literature, it is valid because it
measures effectively a quality of the test, and, finally, it is
sensitive because it can detect the changes in the phenomenon behavior that is
examined.
Another possible indicator identified to achieve maximal predicted heart rate, is
based on the formula (220 - age in years) (SD = 11) and (208 to 0.7 x age in years)
is also a quantitative measure capable of indicate the quality of an ergometric test;
it has accuracy, reliability, simplicity, relevance, validity and sensitivity.
However, several conditions can influence the behavior of heart rate in ergometric
test: the patient's functional capacity, the presence of anxiety, neurovegetative
dystonia, hypothyroidism, hyperthyroidism, Chagas disease, anemia, among others, and
particularly the action of agents operating in chronotropism. Due to these
influences, which cannot be applied to all tests, the indicator is deprecated.
Although it might be considered simple and it can be applied by administrative staff,
their use implies the application of formulas.
The adoption of such an indicator tool for quality control, once implemented,
requires the establishment of limits to some degree of acceptability, particularly in
the early stages of implementation. In the present investigation it was sought to
establish with the chosen indicator, the actual world of the ergometric practice, the
values obtained in diagnostic and in the service of periodic health assessment. There
were differences in the indications of the ergometric tests between two selected
services in most patients. At the General Hospital, it was predominant the
indications targeting diagnosis of coronary artery disease in patients with any
suspicious symptoms to clarify or patients with risk factors for coronary artery
disease.
Most of the patients in the service of periodic health assessment consisted of
asymptomatic individuals belonging to companies that hired the service to assess the
health of their employees. The selected services has the scope of pursuing quality
and are composed by physicians experienced in the method and knowledge of literature.
The results of 85% and 81% in 2010 may suggest that these may be possible goals for
the indicator in services with the same characteristic.
The application of the indicator, after the publication of the III Guidelines of the
Brazilian Society of Cardiology on Ergometric Test3, adopted as a reference for the ergometric test in both services,
demonstrated increased of tests within the range of 8 and 12 minutes of exercise in
one of them, therefore one may speculate that this occurred under the influence of
the document. The comparison, however, took place from January to September 2010, and
throughout the year 2011. The exclusion of data from the last three months of 2010
was due to the fact that the Guidelines3 were
available on the Internet in October of that year, and their knowledge could
contaminate the desired baseline.
Conclusions
The percentage of realization of the ergometric test with exercise time between 8 and
12 minutes may be used as a quality indicator in ergometry services. At places where
it was applied, an incidence of at least 80% of ergometric tests were within
compliance provided by the indicator. The adoption of the III Guidelines of the
Brazilian Society of Cardiology on Ergometric Test may has had only a discrete
influence in the increase of number of tests within compliance in one out of the two
services researched.
Author contributions
Conception and design of the research, Acquisition of data, Critical revision of
the manuscript for intellectual content and Analysis and interpretation of the
data: Meneghelo RS, Morhy SS, Zucchi P; Statistical analysis and Writing of the
manuscript: Meneghelo RS, Zucchi P.
Sources of Funding
There were no external funding sources for this study.
Study Association
This article is part submitted by Romeu S. Meneghelo´s specialization course in
Universidade Federal de São Paulo - UNIFESP.
Acknowledgement
Authors thank Dr. Mariza Klück for her valuable suggestions, which has been
incorporated to this paper.