OBJETIVO: Determinar a confiabilidade das medidas dos diâmetros basal (DBAB) e pós-oclusão (DPOAB) da artéria braquial e da dilatação fluxo-mediada da artéria braquial (DILA), assim como quantificar o erro típico dessas medidas (ETM). MÉTODOS: A consistência interna (2 medidas intradias) foi determinada em 10 voluntários, enquanto a estabilidade (2 medidas interdias) foi determinada em 13 voluntários aparentemente saudáveis e não-fumantes. As imagens da artéria braquial foram obtidas pelo aparelho de ultra-sonografia bidimensional com Doppler, utilizando transdutor de 14 MHz. As distâncias entre as interfaces íntima-luz foram medidas antes e após interrupção do fluxo sangüíneo durante 5 minutos por manguito posicionado no braço. O DILA foi considerado o porcentual de aumento do DPOAB em relação ao DBAB. RESULTADOS: A ANOVA não identificou diferenças significativas entre as medidas intradias e interdias. Para o DILA, os coeficientes de correlação intraclasse entre as medidas intradias e interdias foram R = 0,7001 e R = 0,8420, respectivamente (p < 0,05). Os coeficientes de variação foram 5,8% e 12,4% e os ETM relativos 13,8% e 14,9%, respectivamente para medidas intra e interdias. A análise dos gráficos de Bland-Altman apontou que as variáveis não apresentaram erro heterocedástico. CONCLUSÃO: A medida do DBAB, DPOAB e do DILA por meio de técnica manual pela ultra-sonografia apresenta alta confiabilidade tanto para os valores intradias quanto interdias, possibilitando seu uso para diagnóstico e monitoramento da função endotelial.
Confiabilidade da medida da dilatação fluxo-mediada da artéria braquial pela ultra-sonografia
Centro de Pesquisas Interdisciplinares em Saúde e Programa de Pós-Graduação em Educação Física da Universidade Gama Filho, Departamento de Nutrição do UNIBENNETT; Departamento de Nutrição da Universidade Gama Filho; Ultra-sonografia Botafogo - Rio de Janeiro, RJ - Brasil
A dilatação fluxo-mediada da artéria braquial (DILA) é um indicador da função endotelial que pode ser obtido por meio de técnica não-invasiva pela ultra-sonografia (US). A técnica, inicialmente descrita por Celermajer e cols.1 e recomendada pela
Chequer e cols.4 reportaram correlação significativa entre DILA e espessamento médio-intimal (EMI), que é também indicador precoce de aterosclerose (r de Spearman -0,315; p = 0,042).
A função endotelial é afetada por condições crônicas como obesidade, diabete, hipercolesterolemia, tabagismo e hipertensão arterial5, assim como agudamente por privação de sono, estresse mental, modificações hormonais, exercício físico, ciclo menstrual e alimentação3. As modificações na reatividade vascular desencadeadas por todas essas condições são passíveis de serem observadas pelo DILA5, assim como afetam sua confiabilidade.
A confiabilidade do DILA parece estar sujeita também às interferências relacionadas ao procedimento, tais como o local de posicionamento do manguito6, o tempo de oclusão7, a resolução do transdutor8, a experiência do ultra-sonografista e a variabilidade intra-individual9.
Entre os estudos que investigaram a confiabilidade do DILA, poucos calcularam o coeficiente de correlação intraclasse (CCI)9,10. Os coeficientes de variação (CV) reportados foram extremamente discrepantes, com média de 1,8% para medidas intradias e interdias11 até 84% entre medidas interdias12. Ressalta-se que as técnicas de medida foram diferentes entre os estudos disponíveis.
A
Para a determinação da confiabilidade, o cálculo do CCI e a disposição das diferenças absolutas entre as medidas repetidas em gráficos de Bland-Altman são mais indicados do que o cálculo isolado do CV13. No que diz respeito à medida dos diâmetros da artéria braquial e do DILA, essas informações são muito escassas.
O objetivo deste estudo foi determinar a consistência interna (variabilidade intradia) e a estabilidade (variabilidade interdia) das medidas do DBAB, DPOAB e do DILA, assim como quantificar o erro típico (ETM) associado a essas medidas.
Em ambos os casos, os sujeitos não consumiam alimentos sólidos ou líquidos ao menos três horas antes, nem se exercitavam no dia de tomada das medidas.
Para o exame, cada sujeito deitava-se confortavelmente em decúbito dorsal com o braço direito ligeiramente abduzido. Após localizada a artéria braquial, o transdutor era colocado na face ântero-medial do braço direito, perpendicularmente ao eixo do braço, 5 a 10 cm acima da prega antecubital, sobre a artéria. Para atestar a boa localização e a qualidade do pulso arterial obtido, o Doppler era acionado.
O DBAB e o DPOAB foram medidos manualmente entre as interfaces íntima-luz ao final da diástole. Após a medida do DBAB, o local de contato do transdutor na pele era demarcado, a fim de que a aferição do DPOAB ocorresse no mesmo sítio. A oclusão era mantida durante 5 minutos, através de manguito posicionado no braço, o qual imprimia pressão ligeiramente acima da pressão arterial sistólica, confirmada pela ausência de pulso no Doppler. O DPOAB era medido 60 a 90 s após a liberação do fluxo. A
Os testes foram realizados sempre pelo mesmo avaliador, o qual não tomava conhecimento dos valores observados no ato de realização dos retestes.
O DILA foi calculado como o porcentual de aumento do diâmetro da artéria braquial pós-oclusão em relação aos seus valores basais {[DILA = (DPOAB – DBAB)/DBAB] x 100 %}.
O coeficiente de correlação de Pearson entre as médias dos valores obtidos nos testes e retestes e as diferenças entre cada par de medidas foi determinado para avaliar se os dados apresentavam erro heterocedástico; esse coeficiente foi empregado também para determinar a relação entre o DBAB e o DILA.
O coeficiente de variação (CV) foi estabelecido para cada sujeito a partir da divisão do desvio padrão de cada par de medidas pelos seus valores médios (CV = [(DP/média)*100]. A seguir, o CV médio foi calculado a partir da média dos CV individuais.
O limite de significância estatística foi estabelecido em p < 0,05, e, para as análises apontadas anteriormente, utilizou-se um pacote estatístico (SPSS 11.0, SPSS Inc., Chicago, EUA).
O grau de concordância entre os pares de medidas obtidas intra e interdias foi observado de acordo com o método sugerido por Bland e Altman14. O coeficiente de repetibilidade (CR) foi obtido pela multiplicação de 1,96 pelo desvio padrão (DP) das diferenças entre teste e reteste.
O ETM foi considerado o resultante da razão entre o DP das diferenças obtidas entre os pares de medidas intradias e a raiz quadrada do algarismo dois (ETM = DP/ Ö2), conforme sugerido por Hopkins15.
O teste de Shapiro-Wilk apontou que os valores das medidas de DBAB apresentaram distribuição normal tanto nos testes intradias quanto nos interdias. Já os valores de DILA apresentaram distribuição normal apenas nas medidas interdias, mas não nas intradias (p = 0,001).
A ANOVA não identificou diferenças significativas entre os pares de medidas obtidos intradias nem interdias em quaisquer das variáveis. Os maiores CV foram encontrados nos valores interdias de ambas as medidas. Em relação ao CCI, todos alcançaram significância estatística, no entanto o CCI das medidas intradias foi mais baixo do que o CCI das medidas interdias do DILA (0,7001
Nenhuma das correlações de Pearson entre as médias dos valores obtidos nos testes e retestes e as diferenças entre cada par de medidas foi estatisticamente significativa, indicando que as variáveis não apresentaram erro heterocedástico. Para as medidas intradias e interdias do DBAB, foram encontrados, respectivamente, r = 0,180 e r = -0,517, e para o DILA, r = 0,540 e r = 0,322 (p > 0,05).
Não foi observada correlação significativa entre os DBAB e o DILA nas medidas intradias (r = -0,247; p = 0,491) nem nas interdias (r = -0,457; p = 0,116).
Os gráficos de Bland-Altman demonstrando o grau de concordância entre os pares de medidas obtidos intra e interdias com seus respectivos CR são apresentados na
Os ETM do DBAB, do DPOAB e do DILA foram, respectivamente, 0,05 mm (1,4%), 0,07 mm (1,8%) e 2,7% (13,8%) nos exames intradias. Nas medidas interdias, os ETM foram 0,13 mm (3,5%) para o DBAB, 0,11 mm (2,7%) para o DPOAB e 2,5% (14,9 %) para o DILA.
A variabilidade da medida do DBAB foi pequena, tanto nos testes intra quanto interdias. Para medidas intradias, Mannion e cols.6 observaram uma média das diferenças teste-reteste similares às do presente estudo (0,07 ± 0,07 mm
Há poucas informações disponíveis a respeito da confiabilidade da medida do DPOAB. Quanto à consistência interna, resultados anteriores apontaram médias de diferenças teste-reteste maiores do que a do presente estudo (0,14 mm – DP não relatado6
Os valores de DILA obtidos no presente estudo foram maiores do que os descritos na literatura para indivíduos saudáveis utilizando oclusão do fluxo sangüíneo no braço (9,8%6 e 13,1%19
Também a confiabilidade da medida DILA se apresentou muito discrepante nos diversos estudos (CV variando de 1,8%11 a 84%12 –
A medida do DILA por meio de técnica não-invasiva por US originalmente previa a promoção de hiperemia reativa à oclusão do fluxo sangüíneo por posicionamento do manguito no braço1. Atualmente, a oclusão sangüínea no antebraço ou punho tem sido mais utilizada, uma vez que parece expressar a dilatação provocada exclusivamente pelo óxido nítrico (NO)22. Mediante oclusão distal, os valores de DILA são mais baixos do que os observados após oclusão proximal no braço6 (6,8 ± 3,8%
Aparentemente, o fundamental é considerar o tempo entre a liberação do fluxo e a leitura do DPOAB, que varia de acordo com a técnica empregada. Berry e cols.23 demonstraram que, mediante oclusão no antebraço, os maiores valores de DILA foram observados em torno de 49 ± 3 segundos após a liberação do fluxo, enquanto a oclusão no braço produziu valores de pico de DILA aproximadamente 71 ± 5 s depois da retirada do manguito (p < 0,01).
Segundo Doshi e cols.22, o fato de a oclusão no antebraço provocar hiperemia puramente mediada pelo NO não é suficiente para determinar o abandono da técnica baseada na oclusão no braço, pois a dilatação provocada pelo posicionamento do manguito no antebraço é muito pequena, tornando difícil a identificação de valores discriminatórios para identificação de disfunção endotelial e de modificações provocadas por mudanças promovidas por dieta e/ou exercício.
Outro ponto importante é o tempo de oclusão. Leeson e cols.7 demonstraram que respostas arteriais máximas são obtidas após um período de 4 a 5 minuto de oclusão no antebraço, sem nenhum efeito adicional proveniente de maiores tempos de oclusão. Bots e cols.20 mostraram que a maioria (~ 51%) dos estudos utilizou tempos de oclusão superiores a 4,5 minutos.
Outra variável que pode afetar a confiabilidade da medida é a freqüência do transdutor. Herrington e cols.8 compararam a estabilidade do DILA medida na linha M (interface entre as camadas arteriais média e adventícia) e observaram resultados significativamente melhores nas medidas obtidas com transdutores de 13 MHz (CV = 26,3%) do que com os de 7,5 MHz (CV = 45,3%).
No presente estudo, a oclusão foi mantida por 5 minutos, a medida do DPOAB ocorreu de 60 a 90 segundos após a liberação do fluxo e foi utilizado transdutor de 14 MHz, demonstrando, dessa forma, que os cuidados tomados foram suficientes para proporcionar a resposta desejada.
Siber e cols.24 demonstraram que o DILA é proporcional à resposta hiperêmica pós-isquêmica, contudo o estímulo hiperêmico é maior nas artérias de menor calibre, por causa de seu menor raio. Portanto, dependendo do DBAB, valores mais altos de DILA podem ser encontrados, o que não reflete necessariamente melhor função arterial. No presente estudo, não foram encontradas correlações significativas entre os DBAB e DILA, conforme observado por Šejda e cols.25 e contrariando os resultados de Herrington e cols.8.
A análise dos gráficos de Bland-Altman apontou que as variáveis estudadas não apresentaram erros heterocedástico nem sistemático absoluto, ou seja, as diferenças entre teste e reteste não guardaram relação significativa com a magnitude da medida nem apresentaram tendências a serem sistematicamente positivas ou negativas. A média das diferenças entre teste e reteste se apresentou próxima de zero em todas as medidas, no entanto os limites de concordância para os valores de DILA intradias e interdias foram altos (
Essa observação, com o conhecimento do ETM (2,5 pontos porcentuais no presente estudo), confirma a necessidade de considerar de significância clínica apenas as modificações maiores do que o ETM, de modo a eliminar a interferência da imprecisão do avaliador e da variabilidade biológica sobre a medida, quando da utilização do DILA como variável dependente em estudos intervencionais. Deve-se considerar, contudo, que o presente não controlou variáveis hematológicas que poderiam afetar a variabilidade da medida do DILA5, tais como as concentrações sangüíneas de lipídios e a pressão arterial sistêmica.
Os estudos disponíveis na literatura, em sua maioria, obtiveram as medidas por meio de registros em fitas VHS10,12,19,23 ou medidas semi-automatizadas por programas computacionais desenvolvidos para esse fim17,26. Esses procedimentos diminuem uma importante fonte de erro na medida, que é a experiência do ultra-sonografista9, dificultando a comparação com os resultados do presente estudo.
Woodman e cols.17, ao compararem a confiabilidade das medidas obtidas por técnica manual com as semi-automatizadas por meio de
Em ambiente clínico, os registros manuais das medidas do DBAB e DPOAB são, no entanto, mais factíveis do que as medidas que dependem de gravação em fitas VHS ou
Em suma, os resultados aqui descritos demonstraram que a medida dos diâmetros basal e pós-oclusão da artéria braquial e do DILA por meio da utilização de técnica manual por US apresenta alta confiabilidade tanto para os valores obtidos intradias quanto interdias, o que possibilita o uso do DILA para fins de diagnóstico e monitoramento da função endotelial. Entretanto, para fins de observação das modificações passíveis de ocorrer mediante intervenções com programas de exercício, fármacos ou alimentação, é importante considerar de relevância clínica apenas as variações maiores do que as decorrentes de erro típico das medidas. Além disso, parece necessário um levantamento mais abrangente tanto em sujeitos assintomáticos quanto naqueles com enfermidades, de modo a estabelecer valores de referência de DILA.
Declaro não haver conflitos de interesses pertinentes.
O presente estudo não teve fontes de financiamento externas.
Esse artigo é parte de tese de doutorado de Cláudia de Mello Meirelles, pela Universidade Gama Filho.
Correspondência: Paulo Sergio Chagas Gomes Departamento de Educação Física, Universidade Gama Filho Rua Manoel Vitorino, 625 20748-900 Rio de Janeiro, RJ - Brasil E-mail:
Artigo recebido em 19/01/07; revisado recebido em 11/04/07; aceito em 11/04/07.
OBJECTIVE: To determine the reliability of the baseline (BBAB) and post occlusion (POBAD) brachial artery diameters, brachial artery flow-mediated dilatations (BAFMD) measurements, and to quantify the typical error of the measurements (TEM). METHODS: Internal consistency (2 measurements on the same day) was determined in 10 volunteers, whereas stability (2 measurements on separate days) was determined in 13 volunteers. All the volunteers looked healthy and were nonsmokers. The brachial artery images were obtained using a two dimensional Doppler ultrasound instrument: a 14 MHz transducer was used. The distances between the intima-lumen interfaces were measured before and after the blood flow had been stopped by means of a cuff on the arm for five minutes. BAFMD was considered as the percentile increase of POBAD in relation to BBAD. RESULTS: ANOVA did not identify any significant differences between the measurements taken on the same and separate days. For BAFMD, the intraclass correlation coefficients between the measurements taken on the same and separate days were: R = 0.7001 and R = 0.8420, respectively (p < 0.05). The variation coefficients were 5.8% and 12.4% and the relative SMEs were 13.8% and 14.9%, respectively, for the measurements taken on the same and separate days. Analysis of the Bland-Altman graphs indicated that the variables did not present heteroscedastic errors. CONCLUSION: The BBAD, POBAD and BAFMD measurements using the manual ultrasound technique were highly reliable for both the same and separate day measurements and therefore can be used to diagnose and monitor endothelial function.
Reliability of brachial artery flow-mediated dilatation measurement using ultrasound
Centro de Pesquisas Interdisciplinares em Saúde e Programa de Pós-Graduação em Educação Física da Universidade Gama Filho, Departamento de Nutrição do UNIBENNETT; Departamento de Nutrição da Universidade Gama Filho; Ultra-sonografia Botafogo - Rio de Janeiro, RJ - Brazil
Brachial artery flow-mediated dilatation (BAFMD) is an indicator of endothelial function that can be obtained using the noninvasive ultrasound (US) technique. The technique, initially described by Celermajer et al1 and recommended by the International Brachial Artery Reactivity Task Force2, is based on the percent change of the brachial artery diameter caused by reactive hyperemia, which is observed using high resolution transducers – usually 7 MHz or higher. BAFMD values greater than 10% in males and 15% in females present high sensitivity to identify coronary artery disease3 in both genders.
Chequer et al4 reported significant correlation between BAFMD and intima media thickness (IMT), also an early indicator of atherosclerosis (Spearman r: -0.315; P = 0.042).
Endothelial function is affected by chronic conditions such as obesity, diabetes, hypercholesterolemia, smoking and hypertension5, and, acutely, by sleeplessness, mental stress, hormonal changes, physical exercise, menstrual cycle and diet3. Vascular reactivity changes caused by these conditions can be observed by BAFMD5 and affect its reliability as well.
The reliability of BAFMD also appears to be affected by procedural interferences such as the cuff placement site6, occlusion duration7, transducer resolution8, sonographer’s experience and intra-individual variability9.
Among the studies that investigated BAFMD, only a few calculated the intraclass correlation coefficient (ICC)9,10. Variation coefficients (VC) reported in literature, were extremely inconsistent, with a mean of 1.8% for same and separate day measurements11 and values as high as 84% between the separate day measurements12. It should be noted that different measurement techniques were used in the available studies.
The studies that investigated the reliability of the same and separate day measurements of the baseline (BBAD) and of the post occlusion brachial artery diameter (POBAD) and BAFMD are shown in
To determine reliability, the ICC calculation and distribution of the absolute differences between the repeated measurements in Bland-Altman graphs have been shown to be more appropriate than an isolated CV13. Very little information is available on brachial artery BAFMD diameter measurements.
The objective of this study was to determine the internal consistency (same day variability) and stability (separate day variability) of the BBAD, POBAD and BAFMD measurements, as well as to quantify the typical error of the measurement (TEM) associated with these measurements.
In both cases, the subjects fasted for at least three hours before the test and did not perform physical exercise on the day of the measurement.
For the test, each subject laid down comfortably in the supine position with the right arm slightly abduced. After locating the brachial artery, the transducer was placed on the anteromedial face of the right arm, perpendicular to the centerline of the arm, 5-10 cm above the antecubital fossa, over the artery. The Doppler was used to confirm satisfactory placement and artery pulse quality.
BBAD and POBAD were manually measured between the intima-lumen interfaces at the end of the diastole. After the BBAD measurement, the transducer contact location on the skin was marked so that the POBAD measurement would be taken at the same site. The occlusion was maintained for 5 minutes, using a cuff on the arm to apply pressure slightly above the systolic artery pressure, which was confirmed by the lack of pulse on the Doppler. POBAD was measured 60 to 90 seconds after the blood flow was released. A typical image obtained from the tests is shown in
All tests were performed by the same evaluator, who was not aware of the values observed during the retesting.
BAFMD was calculated as a percentage of the brachial artery post occlusion diameter increase in relation to the baseline values {[BAFMD = (POBAD – BBAD)/BBAD] x 100 %}
The Pearson correlation coefficient, between the mean values for the test and retest results, and the difference between each pair of measurements, was determined to evaluate if the data presented an heteroscedastic error. This coefficient was also used to determine the relationship between BBAD and BAFMD.
The coefficients of variation (CV) was established for every subject by dividing the standard deviation for each pair of measurements by their mean values (CV = [(SD/mean)*100] Next, the mean CV was calculated using the mean of the individual VCs.
Statistical significance was established as p < 0.05. All analyses were conducted using the statistic software package, SPSS 11.0. (SPSS Inc., Chicago, USA)
The method suggested by Bland and Altman14 was used to determine the degree of concordance between the pairs of measurements obtained on the same and separate days. The coefficient of repeatability (CR) was obtained by multiplying the standard deviation (SD) of the differences between the test and retest by 1.96.
TEM was established as the result of the ratio between the SD of the differences obtained from the pairs of same day measurements and the square root of 2, (TEM = SD/ Ö2) as suggested by Hopkins15.
The Shapiro-Wilk test indicated that the BBAD measurement values presented normal distribution for the tests conducted on the same and separate days. However, the BAFMD values only presented normal distribution for the measurements taken on separate days (p = 0.001).
The ANOVA results did not identify any significant differences between the pairs of measurements obtained on the same or separate days for any of the variables. The highest CVs were found in the separate day values for both measurements. In relation to ICC, all were statistically significant, however the ICC for the same day measurements was lower than the ICC for the separate day measurements of BAFMD (0.7001
None of the Pearson correlations between the mean values obtained during the tests and retests or the differences between each pair of measurements were statistically significant, indicating that the variables did not present heteroscedastic errors. For the same and separate days BBAD measurements, the respective correlations found were: r = 0.180 and r = -0.517, and for BAFMD, r = 0.540 and r = 0.322 (p > 0.05).
No significant correlation was found between BBAD and BAFMD for the same day measurements (r = -0.247; P = 0.491) or the separate day measurements (r = -0.457; p = 0.116).
The Bland-Altman graphs demonstrating the degree of concordance between the pairs of measurements obtained on the same and separate days with their respective CRs are shown in
TEMs for BBAD, POBAD and BAFMD were, respectively, 0.05 mm (1.4%), 0.07 mm (1.8%) and 2.7% (13.8%) for the same day tests. For the separate day measurements the TEMs were 0.13 mm (3.5%) for BBAD; 0.11 mm (2.7%) for POBAD; and 2.5% (14.9 %) for BAFMD.
Little variability was observed for the same and separate day BBAD measurements. For the same day measurements, Mannion et al6 observed a mean test- retest difference similar to the present study (0.07 ± 0.07 mm
Little information is available in relation to the reliability of the POBAD measurement. In regard to internal consistency, previous results indicate mean test – retest differences greater than those found in the present study (0.14 mm – SD not reported6 versus -0.030 ± 0.106 mm) as well as higher CVs for measurement stability (CV = 5.2%18 to 11.4%8 versus 2.3%).
The BAFMD values obtained in the present study were greater than those described in literature for healthy individuals using blood flow occlusion in the arm (9.8%6 and 13.1%19 versus 16.5% to 19.9% in the present study). In accordance with results of a recent meta analysis20, the technical aspects that have the greatest influence on the measurement differences observed are the cuff placement site and occlusion duration.
The reliability of the BAFMD measurement has also revealed a great deal of discrepancy in the various studies (CV ranging from 1.8%11 to 84%12 –
The BAFMD measurement, using the noninvasive US technique, originally predicted the onset of reactive hyperemia as a result of the blood flow occlusion caused by positioning the cuff on the arm1. Currently, blood occlusion on the forearm or wrist is more popular since it appears to express dilatation promoted exclusively by nitric oxide (NO)22. Using distal occlusion, the BAFMD values are lower than those observed after proximal arm occlusion6 (6.8 ± 3.8% versus 9.8 ± 5.7%, respectively.) However, the cuff placement site does not appear to affect BAFMD reliability6.
Apparently, the most important consideration is the time course between the release of the flow and the POBAD reading, that varies according to the technique used. Berry et al23 demonstrated that the highest BAFMD values for a forearm occlusion were observed roughly 49 ± 3 seconds after the blood flow release, whereas upper arm occlusions produced peak BAFMD values approximately 71 ± 5 seconds after cuff removal (p < 0.01).
According to Doshi et al22, the fact that forearm occlusion promotes exclusively NO mediated hyperemia is not sufficient to determine the abandon of the upper arm occlusion technique. Since the dilatation provoked by placing the cuff on the forearm is limited, which makes it difficult to identify the discriminatory values to distinguish endothelial dysfunction and modifications induced by diet and/or exercise.
Another important factor is the occlusion duration. Leeson et al7 demonstrated that the maximum artery responses are obtained after a forearm occlusion period of 4 to 5 minutes and that no additional effects are obtained with longer occlusion timeframes. Bots et al20 demonstrated that most (~ 51%) of the studies use occlusion durations greater than 4.5 minutes.
Another variable that can affect measurement reliability is the transducer frequency. Herrington et al8 compared BAFMD stability measured in the M line (interface between the media and adventitia artery layers) and observed significantly better measurement results using 13 MHz transducers (CV = 26.3%) in comparison to 7.5 MHz transducers (CV = 45.3%).
In the present study, the occlusion was maintained for 5 minutes, the POBAD measurement was taken 60 to 90 seconds after releasing the flow and a 14MHz transducer was used, therefore demonstrating that sufficient care was taken to obtain the desired response.
Siber et al24 demonstrated that BAFMD is proportional to the postischemic hyperemia response; however, the hyperemic stimulus is greater in smaller arteries due to the smaller radius. Therefore, depending on the BBAD, higher BAFMD values can be found, which does not necessarily reflect better artery function. In the present study, no significant correlations were found between BBAD and BAFMD, which agrees with the observations of Šejda et al25 but disagrees with the results of Herrington et al8.
Analysis of the Bland-Altman graphs indicated that the study variables did not present heteroscedastic or absolute systematic errors, that is, the differences between the test and retest have no significant relation with the measurement magnitude and do not present systematically positive or negative trends. The mean differences between the test and retest were close to zero for all measurements; however, the limits of agreement for the same and separate day BAFMD values were high (
This observation, alongside the awareness of TEM (2.5 percent points in the present study), confirms that clinical significance can only be considered for modifications that are greater than TEM, in order to eliminate interferences caused by evaluator inaccuracy and biological measurement variability when using BAFMD as a dependent variable in surgical studies. However, consideration should be given to the fact that hematological variables that could affect BAFMD measurement variability5, such as blood lipid concentrations and systemic blood pressure, were not controlled in the present study.
For the most part, the studies available in literature obtain the measurements from VHS tape recordings10,12,19,23 or semi-automatic measurements using computer programs developed for this purpose17,26. These procedures reduce an important source of measurement error, which is the experience of the ultrasonographer9, making comparison with the results of the present study more difficult.
Woodman et al17, comparing the reliability of manual and semi-automatic measurements using software, observed significantly better results with the support of a computerized system. The respective CVs for the manual and semi-automatic techniques were: 1.4% and 0.4% for the BBAD measurements (p < 0.05) and 24.8% and 6.7% for BAFMD (p < 0.05).
However, in a clinical setting, manual records of BBAD and POBAD measurements are more feasible than the measurements that depend on VHS tape recordings or software, as they are quicker and easier to obtain.
In closing, the results described herein, demonstrate that baseline and post occlusion brachial artery diameters and BAFMD measurements using the manual ultrasound technique are highly reliable for both the same and separate day values, which enables the use of BAFMD for endothelial function diagnostic and monitoring purposes. Nevertheless, for the purpose of observing modifications as a result of exercise, medication or diet programs, it is important to only consider of clinical relevance variations higher than the typical error of the measurement. In addition, more comprehensive studies with a larger population including asymptomatic and symptomatic subjects are required in order to establish BAFMD reference values.
Mailing address: Paulo Sergio Chagas Gomes Departamento de Educação Física, Universidade Gama Filho Rua Manoel Vitorino, 625 20748-900 Rio de Janeiro, RJ - Brazil E-mail:
Manuscript received January 19, 2007; revised manuscript received April 11, 2007; accepted April 11, 2007.