FUNDAMENTO: Medidas válidas da pressão arterial, em situações clínicas e na comunidade, são essenciais para a monitoração dessa variável em nível populacional. OBJETIVO: Avaliar a validade de um monitor digital de pulso para mensuração da pressão arterial em adolescentes, em comparação com um esfigmomanômetro de mercúrio. MÉTODOS: Um estudo de validação foi realizado na cidade de Pelotas, região sul do Brasil. A pressão arterial foi medida duas vezes, utilizando-se dois esfigmomanômetros diferentes: um aparelho digital de pulso OMRON e um aparelho de mesa BD de mercúrio. Metade da amostra foi medida primeiro através do manômetro digital e depois pelo de mercúrio, enquanto a outra metade foi avaliada na ordem inversa. A concordância entre as duas medidas foi avaliada através do método de Bland & Altman. RESULTADOS: 120 adolescentes com idade entre 14 e 15 anos foram incluídos no estudo (50% de cada sexo). A pressão sistólica média entre os meninos foi de 113,7 mmHg (DP 14,2) usando o manômetro de mercúrio e 115,5 mmHg (DP 15,2) usando o aparelho digital. Os valores equivalentes para a pressão diastólica foram 61,5 mmHg (DP 9,9) e 69,6 mmHg (10,2), respectivamente. Entre as meninas, a pressão sistólica média foi de 104,7 mmHg (DP 10,1) usando o manômetro de mercúrio e 102,4 mmHg (DP 11.9) usando o aparelho digital. Os valores equivalentes para a pressão diastólica foram 60,0 mmHg (DP 10,4) e 65,7 mmHg (DP 7,7), respectivamente. CONCLUSÕES: O manômetro digital apresentou alta concordância com o manômetro de mercúrio para medir a pressão arterial sistólica. A concordância foi menor para a pressão arterial diastólica. O uso de equações de correção pode ser uma alternativa para estudos utilizando esse monitor digital de pulso em adolescentes.
ARTIGO ORIGINAL
EPIDEMOLOGIA
Programa de Pós-Graduação em Epidemiologia da Universidade Federal de Pelotas, Porto Alegre, RS - Brasil
Uma avaliação precisa da pressão arterial é muito importante para o diagnóstico e tratamento da hipertensão. A importância de fazer o diagnóstico da pressão arterial elevada e sua contínua monitoração é bem conhecida. Por essa razão, vários equipamentos estão disponíveis para a mensuração da pressão arterial (PA), não apenas para serem usados por indivíduos especialistas, mas também pela própria população. Nesse sentido, os monitores digitais de pulso têm sido cada vez mais utilizados, ao invés dos dispositivos de mercúrio e aneróides, que requerem um profissional treinado1,2.
Apesar da grande facilidade de uso dos monitores digitais em comparação com os esfigmomanômetros de mercúrio, é essencial estabelecer sua confiabilidade e validade. Há evidência na literatura de que os monitores de pulso sejam confiáveis e acurados em comparação com outros equipamentos, tais como os dispositivos aneróides e de mercúrio3,4. Parece que esse tipo de equipamento pode substituir os outros em alguns contextos, tais como no lar ou em estudos epidemiológicos na comunidade5. Entretanto, a maioria dos estudos até agora incluiu somente adultos, e assim, a validade desses métodos em adolescentes não é clara.
O objetivo do presente estudo foi testar a validade de uma monitor digital de pulso contra um esfigmomanômetro de mercúrio - o padrão-ouro - em uma amostra de conveniência de adolescentes residentes em Pelotas, região sul do Brasil.
Uma amostra de 120 adolescentes com idade entre 14 e 15 anos de cinco escolas públicas da cidade de Pelotas teve sua pressão arterial medida com dois manômetros diferentes - um manômetro de mesa BD de mercúrio e um manômetro de pulso digital (OMRON HEM 629, Beijing, China) - por dois técnicos treinados. Um estetoscópio Tycos foi usado com o esfigmomanômetro de mercúrio. Os alunos repousaram por 10 minutos antes das mensurações. A altura foi medida duas vezes através de um estadiômetro com precisão de 0,1 cm (Seca, Birmingham). Todos os adolescentes estavam sentados em uma cadeira com apoio para costas e braços, com as pernas não-cruzadas, e o braço e pulso direitos foram usados para a mensuração. Cada adolescente teve sua PA medida duas vezes, com um minuto de diferença entre cada medida; assim, a congestão venosa foi evitada e a variabilidade da PA foi mantida ao mínimo6.
Para metade da amostra, o manômetro de mercúrio foi usado primeiro; para a outra metade, a ordem inversa foi usada. Essa seleção foi feita aleatoriamente. Os técnicos utilizaram ambos os manômetros (mercúrio e digital) alternadamente, o que impediu que o primeiro e o segundo observador vissem as medidas um do outro. O monitor digital foi usado de acordo com as instruções do fabricante no manual do usuário, tomando-se especial cuidado com a posição do monitor, que deve ficar à altura do coração7; o manômetro de mercúrio foi utilizado de acordo com as técnicas recomendadas pela American Heart Association8. A média das medidas de cada técnico foi calculada e esse valor foi considerado para as análises; o mesmo foi realizado em relação à altura.
A análise estatística incluiu uma descrição das variáveis da pressão arterial usando percentis, médias e desvios-padrão. Os coeficientes de correlação de Spearman foram calculados para pressão arterial sistólica e diastólica, através da comparação dos manômetros de mercúrio e digital. A concordância foi medida através do método de Bland & Altman9. As diferenças médias e os desvios-padrão foram calculados. Também fizemos análises de sensibilidade, especificidade, valores preditivos e de kappa para o desfecho categórico "pré-hipertensão", definido de acordo com o Quarto Relatório sobre o Diagnóstico, Avaliação e Tratamento de Pressão Arterial Elevada em Crianças e Adolescentes10. Todas as análises foram realizadas para meninos e meninas separadamente, exceto para as variáveis categóricas, porque os resultados foram muito similares nos dois sexos.
O Comitê de Ética da Faculdade de Medicina da Universidade Federal de Pelotas aprovou o protocolo do estudo e o consentimento livre e informado foi obtido de todos os participantes.
Dos 120 adolescentes incluídos no estudo, 60 eram do sexo masculino. A idade média foi de 14,7 anos (DP 0,46), variando de 14,0 a 15,9 anos. A altura média foi de 1,64 m (DP 0,8) na amostra como um todo, 1,67 m (DP 0,8) entre os meninos e 1,61 m (DP 0,6) entre as meninas. A
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Dos 120 adolescentes avaliados, 21 foram classificados como pré-hipertensos, de acordo com o manômetro de mercúrio. Desses, 17 (81.0%) foram corretamente classificados de acordo com o dispositivo digital (sensibilidade). Dos 99 adolescentes que estavam abaixo do ponto de corte da pré-hipertensão, 88 (88,9%) foram corretamente identificados pelo dispositivo digital (especificidade). Valores preditivos positivos e negativos foram, respectivamente, 60,7% e 95,7%. A porcentagem geral de concordância foi de 87,5%, e o valor de kappa foi 0,62. Devido ao fato de apenas 5 adolescentes terem sido classificados como hipertensos pelo manômetro de mercúrio, optamos por não apresentar análises para essa variável.
Baseados nos resultados de validade desse estudo, as seguintes equações de correção foram criadas para serem aplicadas quando o monitor digital é utilizado em adolescentes de 14 a 15 anos:
Testamos a aplicabilidade dessas equações em um banco de dados da coorte de nascimentos de Pelotas (Brasil) de 1993, na qual mais de 4.000 adolescentes com idade entre 14 e 15 anos foram entrevistados em 2008 e sua PA foi medida usando-se o dispositivo digital. Fizemos a regressão da PAS e PAD medidas pelo dispositivo digital sobre o Índice de Massa Corporal (IMC). Depois, fizemos a regressão dos valores corrigidos da PA usando as equações propostas. A magnitude das associações entre a PA e IMC foi atenuada de forma consistente quando a correção foi aplicada. Por exemplo, na amostra total, o coeficiente de regressão para a PAS foi 1,08, enquanto esse valor foi 0,76 quando a correção foi aplicada. Os valores equivalentes para a PAD foram 0,73 e 0,45.
A monitoração da pressão arterial é essencial, no ambiente clínico e a nível populacional. Se os valores da pressão arterial estão sob controle, há uma diminuição do risco de morbidade e mortalidade devido à doença cardiovascular11. Entretanto, a monitoração da PA tem sido um desafio, porque os manômetros aneróides e de mercúrio são caros e requerem a presença de um profissional de saúde treinado para utilizá-los12. Como alternativa, os dispositivos digitais têm recebido cada vez mais atenção e associações de saúde de renome estão recomendando seu uso13-15. A despeito das recomendações, a validade dos monitores digitais precisa ser confirmada antes de seu uso se tornar comum.
A maioria dos estudos de validação de monitores digitais realizados até agora foram restritos a indivíduos adultos6,7,12,14,16. Entretanto, a hipertensão na adolescência, uma das possíveis consequências da epidemia de obesidade, é uma crescente preocupação na saúde pública. Em uma amostra de adolescentes residentes na região sul do Brasil, objetivamos ajudar a preencher esse vazio na literatura. Em resumo, nossos dados mostram que o monitor digital fornece dados precisos sobre a pressão arterial sistólica, mas superestima a pressão diastólica. Isso é diferente da maioria dos estudos realizados em adultos, nos quais a PAS tende a ser mais superestimada quando da utilização do dispositivo digital, em comparação com a PAD.
A fim de corrigir os valores obtidos com o dispositivo digital, propusemos quatro equações separadas (pressão arterial sistólica, diastólica, meninos e meninas). Isso é essencial porque a magnitude da superestimação na PAD foi considerada relevante no contexto da saúde publica. Há uma concordância sobre qual é o limite a ser considerado aceitável para dispositivos digitais. Alguns autores tem proposto que erros médios < 5 mmHg com DP < 8 mmHg são aceitáveis para adultos. Em nossa amostra, o erro médio foi de apenas 0,3 mmHg para PAS, mas 6,9 mmHg para a PAD. Por essa razão, acreditamos que o uso de equações de correção é necessário em estudos com adolescentes dentro da faixa etária do presente estudo. Deve-se notar, entretanto, que os fatores de correção são população-específicos, e dessa forma, os autores devem testar a aplicabilidade de nossas equações para outras faixas etárias e populações.
Quando as variáveis categóricas são utilizadas a fim de definir hipertensão ou pré-hipertensão, a concordância entre os dispositivos deveria ser verificada novamente. Em nossa amostra, como a hipertensão foi muito rara, não fomos capazes de explorar mais essa questão. Entretanto, para a pré-hipertensão, mostramos que o dispositivo digital tem uma especificidade próxima de 90% e uma sensibilidade próxima de 80%. Esses valores são aceitáveis para propósito de pesquisa. Obviamente, em ambientes clínicos, esses valores não são aceitáveis e dessa forma, o uso de monitores aneróides é recomendado.
O crescente uso de manômetros digitais para a medida da PA é positivo em termos de saúde pública. Esses dispositivos podem trazer a monitoração da PA para mais perto da população. Eles também podem ser uma ferramenta excelente para estudos epidemiológicos, particularmente em ambientes de baixa e média renda, onde a maior parte das pesquisas é realizada em nível de domicílio.
Ana M. B. Menezes teve a idéia original, e foi responsável pela preparação do manuscrito. Samuel C Dumith realizou a maior parte das análises, com a supervisão de Pedro C. Hallal. Ricardo B. Noal foi responsável pelo treinamento dos técnicos que fizeram a mensuração da pressão arterial, e foi responsável pelo planejamento do estudo. Ana Paula Nunes, Fernanda Mendonça, Marta A. Duval e Paulo E. Caruso fizeram o trabalho de campo e inserção de dados. Cora L. Araujo, Ana M. B. Menezes e Pedro C. Hallal são os coordenadores do Estudo de Coorte de Nascimentos de 1993 em Pelotas (Brasil). Todos os autores contribuíram para as versões iniciais do manuscrito e aprovaram sua versão final.
Declaro não haver conflito de interesses pertinentes.
O presente estudo não teve fontes de financiamento externas.
Não há vinculação deste estudo a programas de pós-graduação.
Correspondência: Ana M. B. Menezes Rua Marechal Deodoro, 1160, 3 piso 96020-220 - Pelotas, RS, Brasil E-mail:
Artigo recebido em 11/03/09; revisado recebido em 30/03/09; aceito em 24/07/09
BACKGROUND: Valid measurements of blood pressure, both at clinical and community settings, are essential for monitoring this variable at the population level. OBJECTIVE: To evaluate the validity of a wrist digital monitor for measuring blood pressure among adolescents in comparison to a mercury sphygmomanometer. METHODS: A validation study was carried out in the city of Pelotas, Southern Brazil. Blood pressure was measured twice using two different sphygmomanometers; an OMRON wrist digital and a desktop BD mercury one. Half of the sample was measured first with the digital manometer and subsequently with the mercury one, whereas the remaining half was evaluated in the opposite order. Agreement between both measures was evaluated using the Bland and Altman method. RESULTS: 120 adolescents aged 14 to 15 years were included (50% of each sex). Mean systolic blood pressure among boys was 113.7 mmHg (SD 14.2) when using the mercury manometer and 115.5 mmHg (SD 15.2) when using the digital one. Equivalent values for diastolic blood pressure were 61.5 mmHg (SD 9.9) and 69.6 mmHg (10.2), respectively. Among girls, the mean systolic blood pressure was 104.7 mmHg (SD 10.1) when using the mercury manometer and 102.4 mmHg (SD 11.9) when using the digital device. Values for diastolic blood pressure were 60.0 mmHg (SD 10.4) and 65.7 mmHg (SD 7.7), respectively. CONCLUSIONS: The digital device showed a high level of agreement with the mercury manometer when measuring systolic blood pressure. The level of agreement was lower for diastolic blood pressure. The use of correction equations may be an alternative for studies using this wrist digital monitor in adolescent patients.
Programa de Pós-Graduação em Epidemiologia da Universidade Federal de Pelotas, Porto Alegre, RS - Brazil
Corespondência
OBJECTIVE: To evaluate the validity of a wrist digital monitor for measuring blood pressure among adolescents in comparison to a mercury sphygmomanometer.
An accurate assessment of blood pressure is very important for the diagnosis and treatment of hypertension. The importance of attaining the diagnosis of high blood pressure and its continuous monitoring are well known. Therefore, several equipments have been available for the measurement of blood pressure, not only to be used by specialized individuals, but also by the population itself. In this sense, wrist digital monitors have been increasingly used, instead of mercury and aneroid devices, which require a trained professional to operate them1,2.
Although digital monitors are much easier to use when compared to the mercury sphygmomanometers, it is essential to establish their reliability and validity. There is some evidence in the literature that wrist digital monitors are reliable and accurate when compared with other devices, such as the aneroid or mercury devices3,4. It seems that this type of equipment can replace the others in some contexts, such as at home or in epidemiological studies within the community5. However, most studies so far included only adults, and therefore, the validity of these methods among adolescents in unclear.
The aim of the present study was to test the validity of a wrist digital monitor against that of a mercury sphygmomanometer - the gold standard - in a convenience sample of adolescents living in Pelotas, southern Brazil.
A sample of 120 adolescents aged 14 to 15 years from five public schools of the city had their blood pressure measured with two different sphygmomanometers - a desktop BD mercury and a wrist digital (OMRON HEM 629, Beijing, China) - by two trained technicians. A Tycos stethoscope was used with the mercury sphygmomanometer. The students were allowed to rest for 10 minutes prior to the measurements. Their height was measured twice using a stadiometer accurate to 0.1 cm (Seca, Birminghan). All adolescents were sitting on a chair with support for their backs and arms, with the legs uncrossed, and the right arm and wrist were used for the measurements. Each adolescent had his/her blood pressure measured twice with one minute of difference between each measurement; thus, venous congestion was prevented and the variability of BP was kept to a minimum6.
For half of the sample, the mercury sphygmomanometer was used first; for the remaining half, the opposite order was used. This selection was carried out randomly. The technicians used both sphygmomanometers (mercury and digital) alternatively, which prevented the first and second observer from seeing each other's measurements. The digital monitor was used following the manufacturer's instructions contained in the user's manual and special attention was paid to the position of the monitor, which should be at the level of the heart7; the mercury sphygmomanometer was used according to the technique recommended by the American Heart Association8. The average of the measurements by each technician was calculated and this value was considered for the analyses; the same was done for height.
The statistical analyses included a description of blood pressure variables using percentiles, means and standard deviations. Spearman's correlation coefficients were calculated for systolic and diastolic blood pressure, by comparing the digital and mercury manometers. Agreement was measured using the Bland and Altman9 method. Mean differences and standard deviations were calculated. We also performed sensitivity, specificity, predictive values and kappa analyses for the categorical outcome 'pre-hypertension', defined in accordance with The Fourth Report on the Diagnosis, Evaluation and Treatment of High Blood Pressure in Children and Adolescents10. All analyses were performed for boys and girls separately, except for the categorical analyses, because results were very similar for both sexes.
The Ethical Committee of the Federal University of Pelotas Medical School approved the study protocol, and informed consents were obtained.
Of the 120 adolescents included in the study, 60 were boys. Mean age was 14.7 years (SD 0.46), ranging from 14.0 to 15.9 years. Mean height was 1.64 m (SD 0.8) in the whole sample, 1.67 m (SD 0.8) among boys and 1.61 m (SD 0.6) among girls.
Of the 120 adolescents measured, 21 were classified as pre-hypertensive, according to the mercury manometer. Out of these, 17 (81.0%) were correctly classified according to the digital device (sensitivity). Of the 99 adolescents who were below the pre-hypertension cut-off, 88 (88.9%) were correctly identified by the digital device (specificity). Positive and negative predictive values were 60.7% and 95.7%, respectively. The overall percent of agreement was 87.5% and the kappa value was 0.62. Because only five adolescents were classified as hypertensive by the mercury manometer, we chose not to present analyses for this variable.
Based on the validity results presented in this study, the following correction equations were created to be applied when the digital monitor is used in adolescents aged 14-15 years.
We tested the applicability of these equations in a database of the 1993 Pelotas (Brazil) birth cohort, in which over 4,000 adolescents aged 14-15 years were interviewed in 2008 and had their blood pressure measured using the digital device. We regressed systolic and diastolic blood pressure measured by the digital device on body mass index (BMI). Afterwards, we regressed the corrected values of blood pressure using the equations proposed. The magnitude of the association between blood pressure and BMI was consistently attenuated when the correction was applied. For instance, in the whole sample, the regression coefficient for systolic blood pressure was 1.08, whereas it was 0.76 when the correction was applied. The equivalent values were 0.73 and 0.45 for diastolic blood pressure.
Blood pressure monitoring is essential, both at the clinical and at the population level. If blood pressure values are under control, there is a decreased risk of morbidity and mortality due to cardiovascular disease11. However, blood pressure monitoring has been challenging, because aneroid and mercury manometers are expensive and require a trained health professional to use them12. As an alternative, digital devices have received growing attention, and well-known health associations are recommending their use13-15. Regardless of the recommendations, the validity of digital monitors needs to be confirmed prior to their widespread utilization.
Most validation studies of digital monitors carried out so far were restricted to adults6,7,12,14,16. However, hypertension in adolescence, one of the possible consequences of the obesity epidemics, is a growing public health concern. In a sample of adolescents living in Southern Brazil, we aimed to help filling this literature gap. In summary, our data shows that the digital monitor provides accurate data on systolic blood pressure, but overestimates diastolic pressure. This is different from most of the studies in adults, in which systolic blood pressure tends to be more overestimated using the digital device in comparison to diastolic pressure.
In order to correct the values obtained by the digital device, we propose four separate equations (systolic and diastolic blood pressure, boys and girls). This is essential because the magnitude of the overestimation in diastolic blood pressure was considered relevant in the context of public health. There is no agreement on which is the limit to be considered acceptable for digital devices. Some authors have proposed that average errors below 5 mmHg, with standard deviation below 8 mmHg, are acceptable among adults. In our sample, the mean error was only 0.3 mmHg for systolic pressure, but 6.9 mmHg for diastolic blood pressure. For this reason, we believe that the use of correction equations is necessary in studies among adolescents within the age range used in the present study. One should note, however, that correction factors are population-specific, and therefore, authors should test the applicability of our equations for other age groups and populations.
When categorical variables are used, in order to define hypertension or pre-hypertension, the agreement between the instruments should be checked again. In our sample, because hypertension was very rare, we were not able to explore this issue further. However, for pre-hypertension, we show that the digital device has a specificity close to 90%, and sensitivity close to 80%. These values are acceptable for research purposes. Obviously, in clinical settings, these values are not acceptable, and therefore, the use of aneroid monitors is recommended.
The growing use of digital manometers for measuring blood pressure is positive in terms of public health. It can likely make blood pressure monitoring more accessible to the population. It can also be an excellent tool for epidemiological studies, particularly in low and middle-income settings, where most research is carried out at the household level.
Ana M. B. Menezes had the original idea and was in charge of the writing of the manuscript. Samuel C. Dumith carried out most of the analyses, with the supervision of Pedro C. Hallal. Ricardo B. Noal was responsible for training the technicians on the blood pressure measurement and was responsible for planning the study design. Ana Paula Nunes, Fernanda Mendonça, Marta A. Duval and Paulo E. Caruso performed the fieldwork and data entry. Cora L. Araujo, Ana M. B. Menezes and Pedro C. Hallal are coordinating the 1993 Pelotas (Brazil) Birth Cohort Study. All authors contributed to the early drafts of this manuscript and approved its final version.
No potential conflict of interest relevant to this article was reported.
There were no external funding sources for this study.
This study is not associated with any post-graduation program.