Abstract
Background. La frazione di eiezione ventricolare sinistra (LVEF) e il volume diastolico finale (EDV) sono misurati utilizzando il biplano di Simpson (SB), il metodo 3-dimensionale (3DE) e il tracciamento delle macchioline (STE). I confronti tra i metodi nella pratica di routine sono limitati. Il nostro scopo era quello di confrontare e determinare le correlazioni tra questi tre metodi in ambito clinico. Metodo., LVEF e EDV sono stati misurati con tre metodi in 474 pazienti consecutivi e confrontati utilizzando più diagrammi Bland–Altman (BA). Sono state calcolate le correlazioni (R) tra i metodi. Risultato. Mediana (IQR) LVEF_SB, LVEF_STE e LVEF_3DE erano 63.0% (60-69)%, 61% (57-65)%, e 62% (57-68)%. Mediana (IQR) EDV_SB, EDV_STE e EDV_3DE erano 85 ml (71-106) ml, 82 ml (69-100) ml e 73 ml (59-89) ml. R tra LVEF_SB e LVEF_3DE era 0,65 quando l’ecogenicità era buona e 0,43 quando scarsa. R per EDV_SB e EDV_3DE era 0,75 quando l’ecogenicità era buona e 0,45 quando scarsa., Sull’analisi BA, i pregiudizi erano accettabili (<3,5% per LVEF) ma i limiti di accordo (LOA) erano ampi: il 95% delle differenze era compreso tra -15,4% e +18,8% per LVEF come valutato da SB rispetto a 3DE, con un bias dell ‘ 1,7%. Nel confronto EDV_SB e EDV_3DE, il bias era di 14 ml e il LOA era compreso tra -24 ml e +53 ml. Su regressioni lineari, LVEF_3DE = 17.92 + 0.69 LVEF_SB e EDV_3DE = 18.94 + 0.63 EDV_SB. Conclusione. I tre metodi erano fattibili e hanno portato a pregiudizi accettabili ma grandi LOA., Sebbene questi metodi non siano intercambiabili, i nostri risultati consentono la previsione del valore 3DE da SB, il metodo più comunemente usato.
1. Introduzione
L’ecocardiografia transtoracica (TTE) è lo strumento diagnostico più comunemente usato per la disfunzione sistolica ventricolare sinistra (LV). Le nuove linee guida affermano che la funzione sistolica del ventricolo sinistro deve essere valutata di routine utilizzando l’ecocardiografia bidimensionale (2DE) o l’ecocardiografia tridimensionale (3DE) . Nei laboratori con esperienza in 3DE, sono raccomandate la misurazione 3DE e la segnalazione dei volumi LV., Durante e dopo la terapia del cancro, si consiglia di calcolare LVEF con il miglior metodo disponibile in laboratorio e idealmente 3DE . Il metodo SB richiede molto tempo e è soggetto a variabilità intraobserver e interobserver . Sono disponibili nuove tecniche come speckle tracking ecocardiography (STE). STE consente la misurazione LVEF e EDV. La valutazione EF basata sul tracciamento si è dimostrata veloce e fattibile, con una minore variabilità tra i server e gli intraobserver . LVEF e volumi dipendono dalla modalità di imaging utilizzata .,
Esistono pochi dati riguardanti l’accordo tra LVEF e EDV come determinato da questi diversi metodi, nella pratica clinica.
Abbiamo cercato di valutare l’impatto del metodo utilizzato sui valori LVEF e LVED come parte di una pratica di routine e di stabilire correlazioni tra questi tre metodi.
2. Materiali e metodi
La popolazione dello studio comprendeva pazienti consecutivi sottoposti a TTE presso l’ospedale della Fondazione A. de Rothschild, Parigi, Francia, tra marzo 2015 e agosto 2016. Le TTE sono state eseguite da un cardiologo esperto., I pazienti ospedalizzati comprendevano circa il 90% della nostra popolazione.
2.1. Le ecocardiografie transtoraciche
TTE sono state eseguite utilizzando un sistema a ultrasuoni disponibile in commercio (EPIQ7, versione 1.4.1, Philips Ultrasound) con un trasduttore phased array da 1,3–4,2 MHz.
LVEF e EDV sono stati calcolati dai tre metodi quasi simultaneamente, in una sequenza predefinita, in tutti i pazienti: il metodo biplano di Simpson, 3DE e STE, sono stati eseguiti secondo le linee guida attuali .,
Il metodo biplano di Simpson: LVEF è stato calcolato utilizzando il tracciamento manuale su viste apicali a quattro e apicali a due camere.
Speckle tracking method: le tre viste apicali (quattro, due e tre camere) sono state registrate con un frame rate compreso tra 70 Hz e 80 Hz. È stato eseguito un attento monitoraggio manuale del contorno endocardico. La deformazione miocardica e la LVEF sono state valutate in modo semiautomatico, sulla base di immagini in scala di grigi.,
Ecocardiografia tridimensionale: le misurazioni LVEF ed EDV sono state eseguite dopo un’acquisizione di immagini 3D che includeva l’intero LV all’interno del set di dati piramidali (acquisizione del volume di 4 battiti). Il metodo utilizzato è stato l’analisi biplano 3D-guided. I diversi passaggi sono stati descritti altrove .
L’ecogenicità del paziente è stata riportata come buona, moderata o scarsa, per consentire ulteriori analisi da parte dei sottogruppi “finestra acustica”. La qualità della finestra acustica doveva essere sufficiente per consentire il calcolo di LVEF e EDV con almeno due dei tre metodi. In caso contrario, il TTE è stato escluso.,
Poiché lo scopo di questo studio era quello di confrontare tre metodi ecocardiografici per la misurazione LVEF e LVED come parte di una pratica quotidiana, non è stata eseguita alcuna rilettura da parte di un secondo osservatore.
2.2. Analisi statistica
Il coefficiente di correlazione di Pearson è stato utilizzato per analizzare le correlazioni tra LVEF e EDV quando calcolato con due metodi diversi.
Poiché SB è il metodo più disponibile, è stata utilizzata la regressione lineare semplice per valutare la relazione tra LVEF_SB e LVEF_3DE o LVEF_STE e tra EDV_SB e EDV_3DE o EDV_STE.,
L’analisi della varianza è stata utilizzata per confrontare le tre medie LVEF (media LVEF_SB, media LVEF_3DE e media LVEF_STE) e le tre medie EDV.
L’analisi Bland–Altman, in cui la media di due misurazioni è stata tracciata contro la differenza, è stata utilizzata per misurare la variabilità tra due tecniche. Le differenze tra i metodi sono in unità assolute.
3. Risultati e discussione
3.1. Risultati
3.1.1., Popolazione e caratteristiche ecocardiografiche
Tra le TTE consecutive eseguite durante il periodo di studio, 39 sono state escluse a causa della fibrillazione atriale e altre 65 perché non sono stati eseguiti più metodi di misurazione LVEF e/o EDV.
Di conseguenza, lo studio ha coinvolto 474 TTE. Le principali caratteristiche cliniche ed ecocardiografiche dei pazienti sono riportate nella Tabella 1.
3.1.2. Risultati ecocardiografici: Le misurazioni LVEF e EDV
LVEF_SB, LVEF_STE e LVEF_3DE sono visualizzate nella Tabella 2.,
L’analisi della varianza (ANOVA) ha rivelato differenze significative tra LVEF_SB medio e LVEF_3DE e tra LVEF_SB medio e LVEF_STE, con valori rispettivamente di 0,005 e <0,0001.
La regola di Simpson modificata ha prodotto LVEF più alti di STE e 3DE, come mostrato nella Figura 1(a). L’ecocardiografia tridimensionale ha fornito il LVEF più basso.,
a)
(b)
(a)
(b)
Mediana EDV_SB, EDV_STE, ed EDV_3DE sono mostrati nella Tabella 2.,
ANOVA ha rivelato differenze significative tra la media EDV_SB e EDV_3DE e tra la media EDV_SB e EDV_STE, con valori di, rispettivamente, <0.0001 e.
La regola di Simpson modificata ha prodotto EDV più elevati rispetto a STE e 3DE, come mostrato nella Figura 1(b). L’ecocardiografia di tracciamento della macchiolina ha fornito l’EDV più basso.
L’EDV medio più alto è stato fornito dalla regola di Simpson modificata e il più basso dall’ecocardiografia tridimensionale (Figura 1(b)).
3.1.3., Risultati ecocardiografici: Correlazioni tra metodi
Tra le tre stime ecocardiografiche LVEF, le valutazioni SB e 3DE hanno avuto la migliore correlazione (r = 0.62, n = 450, ). I coefficienti di Pearson per le correlazioni LVEF_SB vs LVEF_STE e LVEF_3DE vs LVEF_STE erano, rispettivamente (r = 0,56, n = 469 e r = 0,45, n = 445 ). La tabella 3 mostra i coefficienti di Pearson per le correlazioni tra le tre stime ecocardiografiche di LVEF.
Quando l’ecogenicità era scarsa, i coefficienti di correlazione diminuivano e raggiungevano, rispettivamente, r = 0,45 (), r = 0,65 () e r = 0,35 ().,
Regressioni lineari sono state utilizzate per descrivere le relazioni tra le stime LVEF e EDV dai diversi metodi. Figura 2 descrive la semplice analisi di regressione lineare tra LVEF_3DE e LVEF_SB (Figura 2(un)) e tra LVEF_STE e LVEF_SB (Figura 2(b)) in tutta la serie.
Per un aumento unitario di LVEF_SB, si prevede un aumento unitario di 0,69 LVEF_3DE e un aumento di 0,42 LVEF_STE (Figura 2).
Per un aumento unitario di EDV_SB, si prevede un aumento unitario di 0,63 di EDV_3DE e un aumento di 0,84 di EDV_STE (Figura 3).,
Dopo aver escluso i 23 TTE con scarsa ecogenicità, i parametri di regressione erano abbastanza simili nei due casi.
3.1.4. Risultati ecocardiografici: La variabilità tra i metodi
L’analisi Bland–Altman è stata utilizzata per valutare la variabilità tra LVEF_3DE e LVEF_SB, LVEF_STE e LVEF_SB (Figura 4), EDV_3DE e EDV_SB e EDV_STE e EDV_SB (Figura 5). Le figure 4 e 5 mostrano i valori delle differenze medie (bias) e dei limiti di accordo (LOA).
Quando il limite è stato fissato al 45% utilizzando SB, 16 pazienti (3,6%) sono stati classificati erroneamente con uno degli altri due metodi.,
3.2. Discussione
Questo è uno studio prospettico per confrontare tre approcci di stima LVEF ed EDV come parte di una pratica ecocardiografica di routine. Prove ben progettate sono davvero essenziali. Sebbene la pratica della vita reale possa a volte essere diversa, merita anche di essere esplorata .
Oggi, la regola biplana di Simpson modificata è la tecnica ecocardiografica più comunemente utilizzata per la valutazione del LVEF. Tuttavia, le recenti evoluzioni nell’ecocardiografia hanno portato a nuove tecniche, tra cui STE e 3DE., Il LVEF basato su STE ha dimostrato di essere fattibile, accurato e riproducibile, con una variabilità interobserver e intraobserver inferiore rispetto ad altri metodi di imaging ecocardiografico e di risonanza magnetica .
L’ecocardiografia tridimensionale è diventata la tecnica raccomandata per misurazioni ripetute di LVEF durante e dopo la terapia del cancro, quando disponibile .
Tuttavia, per ora, solo i sistemi ad ultrasuoni commerciali top di gamma sono dotati di software 3DE e STE., Quindi, questo studio che esamina un confronto intraindividuale di questi tre metodi ecocardiografici fornisce dati utili.
I nostri risultati supportano la fattibilità di questi tre metodi durante la pratica di routine, poiché solo il 12% dei pazienti con ritmo sinusale esplorato durante TTE non ha avuto almeno due dei tre metodi eseguiti.
In questo studio, le LVEF e le EDV medie erano significativamente diverse., Questi risultati potrebbero essere contestati, poiché almeno uno studio non mostra differenze tra i mezzi (ANOVA) di LVEF misurati con quattro diverse tecniche (LVEF basato sul tracciamento, interpretazione visiva di tutte e tre le viste apicali, EF biplano utilizzando la regola di Simpson modificata e RM cardiaca). Questo studio ha coinvolto 75 pazienti con ecocardiografia e risonanza magnetica. In effetti, questo è discusso a fondo nell’articolo; l’impostazione dello studio era molto lontana dalle condizioni della vita reale, con, come affermato, “condizioni piuttosto severe.,”
Nel nostro studio, il metodo biplano di Simpson ha fornito il LVEF medio più alto e il più alto EDV medio, mentre 3DE ha fornito il LVEF medio più basso. L’ecocardiografia tridimensionale ha significativamente sottovalutato l’EDV, che è in linea con precedenti studi su pazienti con LVEF piuttosto conservato , su pazienti con aneurisma ventricolare sinistro e su pazienti con cardiomiopatia ischemica e dilatata . Nell’ultimo, è stato ipotizzato che questa sottovalutazione potrebbe essere dovuta a difficoltà nell’imaging dell’intero ventricolo sinistro nel volume piramidale 3D.,
Nel nostro studio, l’analisi Bland–Altman ha fornito bassi pregiudizi tra i metodi per le misurazioni LVEF, tutti inferiori al 5% in unità assolute: 1,7% tra SB e 3DE, 1,8% tra 3DE e STE e 3,5% tra SB e STE. Questo potrebbe essere considerato clinicamente accettabile.
Un recente studio in pazienti con disfunzione ventricolare sinistra ha riportato una così bassa variabilità nei pregiudizi tra le modalità ecocardiografiche per la misurazione della LVEF. Le differenze assolute medie tra LVEF determinate da metodi ecocardiografici quantitativi e visivi erano tutte inferiori al 5%.,
I pregiudizi erano anche bassi per le misurazioni EDV nel nostro studio: 14 ml tra SB e 3DE, 3,5 ml tra EDV_SB e EDV_STE e -11 ml tra EDV_3DE e EDV_STE.
Nonostante i pregiudizi accettabili documentati, l’enorme LOA preclude l’intercambiabilità di routine tra i metodi in tale contesto clinico, a meno che non vengano apportate modifiche.
Questa variabilità sistematica di intermodalità per le misurazioni LVEF ed EDV nel nostro studio è concorde con i rapporti precedenti .
Le correlazioni tra i metodi erano moderate (vedi Tabella 3), anche a seconda dell’ecogenicità., I coefficienti di Pearson per le correlazioni LVEF_SB vs LVEF_3D, LVEF_SB vs LVEF_STE, e LVEF_3DE vs LVEF_STE erano, rispettivamente, r = 0.62,; r = 0.56,; e r = 0.45,. Uno studio recente ha riportato correlazioni moderate simili tra diversi metodi per le misurazioni LVEF . Le correlazioni , in questo studio e in altri, dipendono dall’ecogenicità. Nel nostro, i coefficienti di Pearson per le correlazioni non erano significativi quando l’ecogenicità era scarsa. Questo è un problema importante nell’ecocardiografia, per evitare misurazioni che potrebbero essere false, a causa dell’insufficiente ecogenicità., Gli operatori hanno eseguito i metodi ecocardiografici in soli 23 pazienti con scarsa ecogenicità. Ciò riflette ancora una volta le condizioni della vita reale.
Da notare, l’ecogenicità è spesso peggiore nei pazienti ospedalizzati rispetto ai pazienti ambulatoriali. In effetti, solo il 57% delle scansioni nel nostro studio aveva una buona ecogenicità.
Questo sembra normale in tali coorti. In un precedente studio ecocardiografico, è stata riportata una buona ecogenicità solo nel 48,1% delle scansioni e in uno più recente , un’eccellente ecogenicità è stata riportata nel 3,6% delle scansioni e una buona ecogenicità nel 40,6% .,
È di grande importanza sottolineare che non suggeriamo assolutamente la sostituzione delle misure 3DE con 2DE. Forniamo solo uno strumento per avvicinarsi 3D LVEF e EDV, quando il software 3D non è disponibile sulla macchina echo.
4. Limitazioni dello studio
Tutte le misurazioni sono state eseguite online, senza rileggere da un secondo osservatore., Tuttavia, questo era parte della filosofia alla base di questo studio, che mirava a valutare, in pazienti consecutivi nella nostra pratica di vita reale di echo lab, la fattibilità dei tre metodi ecocardiografici per la valutazione LVEF e EDV e le correlazioni tra metodi.
I nostri risultati potrebbero essere veri solo con l’apparecchiatura utilizzata in questo studio (EPIQ7, versione 1.4.1, Philips Ultrasound) e potrebbero essere leggermente diversi su macchine più recenti.
5. Conclusioni
Questo studio è stato guidato esclusivamente da un obiettivo pratico di migliorare la valutazione di LVEF e EDV nella routine.,
L’uso di tre metodi ecocardiografici (SB, 3DE e STE) è confermato per essere possibile nella pratica quotidiana.
La variabilità nelle misurazioni della LVEF non superava il 5% ed era quindi clinicamente accettabile.
Quando è necessario uno stretto monitoraggio ecocardiografico, le valutazioni longitudinali di un determinato paziente dovrebbero idealmente essere eseguite utilizzando una singola modalità ecocardiografica, su una singola macchina. Questo è in realtà molto difficile e talvolta impossibile nella vita reale. Quindi, potrebbe esserci spazio per il tipo di formule che riportiamo., La previsione di LVEF e EDV 3-dimensionali da quelli biplani è possibile, anche se in nessun modo una modalità può sostituire un’altra.
Questo può essere utile quando le macchine 3DE non sono disponibili.