Abstrakt
Hintergrund. Linksventrikuläre Ejektionsfraktion (LVEF) und enddiastolisches Volumen (EDV) werden mit Simpsons Doppeldecker (SB), 3-dimensionaler Methode (3DE) und Speckle Tracking (STE) gemessen. Vergleiche zwischen Methoden in der Routinepraxis sind begrenzt. Unser Ziel war es, zu vergleichen und zu bestimmen, die Zusammenhänge zwischen diesen drei Methoden in der klinischen Einstellung. Methoden., LVEF und EDV wurden mit drei Methoden bei 474 aufeinanderfolgenden Patienten gemessen und mit mehreren Bland–Altman (BA) – Plots verglichen. Die Korrelationen (R) zwischen den Methoden berechnet wurden. Suchergebnisse. Median (IQR) LVEF_SB, LVEF_STE und LVEF_3DE waren 63.0% (60-69)%, 61% (57-65)%, und 62% (57-68)%. Median (IQR) EDV_SB, EDV_STE, und EDV_3DE wurden 85 ml (71-106) ml 82 ml (69-100) ml, und 73 ml (59-89) ml. R zwischen LVEF_SB und LVEF_3DE betrug 0,65, wenn die Echogenität gut war, und 0,43, wenn sie schlecht war. R für EDV_SB und EDV_3DE war 0,75, wenn die Echogenität gut und 0,45, wenn schlecht war., Bei der BA-Analyse waren Verzerrungen akzeptabel (<3.5% für LVEF), aber die Grenzen der Übereinstimmung (LOA) waren groß: 95% der Unterschiede lagen zwischen -15.4% und +18.8% für LVEF, wie von SB im Vergleich zu 3DE bewertet, mit einer Verzerrung von 1.7%. Im Vergleich EDV_SB und EDV_3DE betrug die Bias 14 ml und die LOA zwischen -24 ml und +53 ml. Bei linearen Regressionen LVEF_3DE = 17.92 + 0.69 LVEF_SB und EDV_3DE = 18.94 + 0.63 EDV_SB. Rückschlüsse. Die drei Methoden waren machbar und führten zu akzeptablen Bias, aber großen LOA., Obwohl diese Methoden nicht austauschbar sind, ermöglichen unsere Ergebnisse eine 3DE-Wertvorhersage von SB, der am häufigsten verwendeten Methode.
1. Einleitung
Die transthorakale Echokardiographie (TTE) ist das am häufigsten verwendete Diagnosewerkzeug für linksventrikuläre (LV) systolische Dysfunktion. Die neuen Richtlinien besagen, dass die LV-systolische Funktion routinemäßig mittels zweidimensionaler Echokardiographie (2DE) oder dreidimensionaler Echokardiographie (3DE) beurteilt werden sollte . In Laboratorien mit Erfahrung in 3DE werden 3DE-Messungen und Berichte über LV-Volumina empfohlen., Während und nach der Krebstherapie wird empfohlen, LVEF mit der besten verfügbaren Methode im Labor und idealerweise 3DE zu berechnen . Die SB-Methode ist zeitaufwendig und anfällig für intraobserver-und interobserver-Variabilität . Neue Techniken wie die speckle-tracking-Echokardiographie (STE) zur Verfügung stehen. STE ermöglicht LVEF-und EDV-Messung. Die Tracking-basierte EF-Bewertung hat sich bei geringerer Interobserver-und Intraobserver-Variabilität als schnell und machbar erwiesen . LVEF und Volumes hängen von der verwendeten Abbildungsmodalität ab .,
Es liegen nur wenige Daten zur Vereinbarung zwischen LVEF und EDV vor, die durch diese verschiedenen Methoden in der klinischen Praxis bestimmt werden.
Ziel war es, die Auswirkungen der verwendeten Methode auf LVEF-und LVED-Werte im Rahmen einer Routinepraxis zu bewerten und Korrelationen zwischen diesen drei Methoden herzustellen.
2. Materialien und Methoden
Die Studienpopulation umfasste zwischen März 2015 und August 2016 aufeinanderfolgende Patienten, die sich einer TTE am A. de Rothschild Foundation Hospital in Paris, Frankreich, unterziehen. TTEs wurden von einem erfahrenen Kardiologen durchgeführt., Hospitalisierte Patienten umfassten ungefähr 90% unserer Bevölkerung.
2.1. Transthorakale Echokardiographien
TTEs wurden mit einem handelsüblichen Ultraschallsystem (EPIQ7, Version 1.4.1, Philips Ultrasound) mit einem 1, 3-4, 2 MHz Phased Array Transducer durchgeführt.
LVEF und EDV wurden mit den drei Methoden fast gleichzeitig in einer vordefinierten Reihenfolge bei allen Patienten berechnet: Simpsons Doppeldecker-Methode 3DE und STE wurden nach aktuellen Richtlinien durchgeführt .,
Simpson ‚ s biplane-Methode: LVEF wurde berechnet mit der manuellen Verfolgung auf die apikalen vier-und apikalen zwei-Kammer-Blick.
Speckle-Tracking-Methode: Die drei apikalen Ansichten (Vier-, Zwei-und Dreikammer) wurden mit einer Bildrate zwischen 70 Hz und 80 Hz aufgenommen. Eine sorgfältige manuelle Verfolgung der Endokardkontur wurde durchgeführt. Myokarddeformation und LVEF wurden halbautomatisch anhand von Graustufenbildern beurteilt.,
Dreidimensionale Echokardiographie: LVEF-und EDV-Messungen wurden nach einer 3D-Bilderfassung einschließlich des gesamten LV innerhalb des pyramidenförmigen Datensatzes durchgeführt (4 Beats Volume Acquisition). Die 3D-geführte Doppeldecker-Analyse war die verwendete Methode. Die verschiedenen Schritte wurden an anderer Stelle beschrieben .
Die Echogenität des Patienten wurde als gut, mäßig oder schlecht gemeldet, um eine weitere Analyse durch „akustische Fenster“ – Untergruppen zu ermöglichen. Die Qualität des akustischen Fensters musste ausreichen, um die Berechnung von LVEF und EDV mit mindestens zwei der drei Methoden zu ermöglichen. Andernfalls wurde die TTE ausgeschlossen.,
Da das Ziel dieser Studie darin bestand, im Rahmen einer Alltagspraxis drei echokardiographische Methoden zur LVEF-und LVED-Messung zu vergleichen, wurde keine erneute Lektüre durch einen zweiten Beobachter durchgeführt.
2.2. Statistische Analyse
Pearsons Korrelationskoeffizient wurde verwendet, um Korrelationen zwischen LVEFs und EDVs zu analysieren, wenn sie mit zwei verschiedenen Methoden berechnet wurden.
Da SB die am meisten verfügbare Methode ist, wurde eine einfache lineare Regression verwendet, um die Beziehung zwischen LVEF_SB und LVEF_3DE oder LVEF_STE sowie zwischen EDV_SB und EDV_3DE oder EDV_STE zu bewerten.,
Die Varianzanalyse wurde verwendet, um die drei LVEF-Mittelwerte (Mittelwert LVEF_SB, Mittelwert LVEF_3DE und Mittelwert LVEF_STE) und die drei EDV-Mittelwerte zu vergleichen.
Die Bland-Altman-Analyse, bei der der Mittelwert zweier Messungen gegen die Differenz aufgetragen wurde, wurde verwendet, um die Variabilität zwischen zwei Techniken zu messen. Unterschiede zwischen den Methoden sind in absoluten Einheiten.
3. Ergebnisse und Diskussion
3.1. Ergebnisse
3.1.1., Populations – und echokardiographische Merkmale
Unter den konsekutiven TTEs, die während des Untersuchungszeitraums durchgeführt wurden, waren 39 aufgrund von Vorhofflimmern und weitere 65 ausgeschlossen, weil mehr als eine LVEF-und/oder EDV-Messmethode nicht durchgeführt wurde.
Folglich umfasste die Studie 474 TTEs. Die klinischen und echokardiographischen Merkmale der Hauptpatienten sind in Tabelle 1 dargestellt.
3.1.2. Echokardiographische Befunde: LVEF und EDV
LVEF_SB, LVEF_STE, und LVEF_3DE Messungen sind in Tabelle 2.,
Die Analyse der Varianz (ANOVA) ergab signifikante Unterschiede zwischen dem durchschnittlichen LVEF_SB und LVEF_3DE und zwischen dem durchschnittlichen LVEF_SB und LVEF_STE mit Werten von jeweils 0,005 und <0,0001.
Die modifizierte Simpson-Regel erzeugte höhere LVEFs als STE und 3DE, wie in Abbildung 1(a) gezeigt. Die dreidimensionale Echokardiographie lieferte den niedrigsten LVEF.,
(a)
(b)
(a)
(b)
div>
Die Medianwerte EDV_SB, EDV_STE und EDV_3DE sind in Tabelle 2 dargestellt.,
ANOVA zeigte signifikante Unterschiede zwischen dem durchschnittlichen EDV_SB und EDV_3DE und zwischen dem durchschnittlichen EDV_SB und EDV_STE, mit Werten von jeweils <0.0001 und .
Die modifizierte Simpson-Regel erzeugte höhere EDVs als STE und 3DE, wie in Abbildung 1(b) gezeigt. Die Speckle-Tracking-Echokardiographie lieferte die niedrigste EDV.
Die höchste durchschnittliche EDV wurde durch die modifizierte Simpson-Regel und die niedrigste durch dreidimensionale Echokardiographie bereitgestellt(Abbildung 1 (b)).
3.1.3., Echokardiographische Befunde: Korrelationen zwischen den Methoden
Unter den drei echokardiographischen LVEF-Schätzungen hatten SB-und 3DE-Bewertungen die beste Korrelation (r = 0,62, n = 450 ). Pearsons Koeffizienten für die Korrelationen LVEF_SB vs LVEF_STE und LVEF_3DE vs LVEF_STE waren jeweils (r = 0.56, n = 469 und r = 0.45, n = 445). Tabelle 3 zeigt Pearsons Koeffizienten für die Korrelationen zwischen den drei echokardiographischen LVEF-Schätzungen.
Wenn die Echogenität schlecht war, nahmen die Korrelationskoeffizienten ab und erreichten r = 0,45 (), r = 0,65 () und r = 0,35 ().,
Lineare Regressionen wurden verwendet, um zu beschreiben, die Beziehungen zwischen der LVEF und EDV-Schätzungen aus den verschiedenen Methoden. Abbildung 2 zeigt die einfache lineare Regressionsanalyse zwischen LVEF_3DE und LVEF_SB (Abbildung 2 (a)) und zwischen LVEF_STE und LVEF_SB (Abbildung 2(b)) in der gesamten Serie.
Für eine Erhöhung von LVEF_SB um eine Einheit wird ein Anstieg von LVEF_3DE um 0,69 Einheiten und ein Anstieg von LVEF_STE um 0,42 Einheiten erwartet (Abbildung 2).
Für eine Erhöhung des EDV_SB um eine Einheit werden ein Anstieg des EDV_3DE um 0,63 Einheiten und ein Anstieg des EDV_STE um 0,84 Einheiten erwartet (Abbildung 3).,
Nach Ausschluss der 23 TTEs mit schlechter Echogenität waren die Regressionsparameter in den beiden Fällen recht ähnlich.
3.1.4. Echokardiographische Befunde: Die Variabilität zwischen den Methoden
Bland–Altman-Analyse wurde verwendet, um bewerten die Variabilität zwischen den LVEF_3DE und LVEF_SB, LVEF_STE und LVEF_SB (Abbildung 4), EDV_3DE und EDV_SB, und EDV_STE und EDV_SB (Abbildung 5). Die Abbildungen 4 und 5 zeigen die Werte der mittleren Differenzen (Bias) und der Grenzen der Übereinstimmung (LOA).
Als der Grenzwert mit SB auf 45% festgelegt wurde, wurden 16 Patienten (3,6%) mit einer der beiden anderen Methoden falsch klassifiziert.,
3.2. Diskussion
Dies ist eine prospektive Studie zum Vergleich von drei Ansätzen der LVEF-und EDV-Schätzung im Rahmen einer routinemäßigen echokardiographischen Praxis. Gut durchdachte Versuche sind in der Tat unerlässlich. Obwohl die Praxis im wirklichen Leben manchmal anders sein kann, verdient es auch, erforscht zu werden .
Heute ist die modifizierte Simpson-Doppeldeckerregel die am häufigsten verwendete echokardiographische Technik für die LVEF-Beurteilung. Jüngste Entwicklungen in der Echokardiographie haben jedoch zu neuen Techniken geführt, darunter STE und 3DE., Es hat sich gezeigt, dass STE-basiertes LVEF machbar, genau und reproduzierbar ist und eine geringere Interobserver-und Intraobserver-Variabilität aufweist als andere echokardiographische und magnetresonanztomografische Methoden .
Die dreidimensionale Echokardiographie ist zur empfohlenen Technik für wiederholte LVEF-Messungen während und nach der Krebstherapie geworden, sofern verfügbar .
Vorerst sind jedoch nur kommerzielle Ultraschallsysteme der Spitzenklasse mit 3DE-und STE-Software ausgestattet., Daher liefert diese Studie, die einen intraindividuellen Vergleich dieser drei echokardiographischen Methoden untersucht, nützliche Daten.
Unsere Ergebnisse stützen die Machbarkeit dieser drei Methoden während der Routinepraxis, da nur 12% der Patienten im Sinusrhythmus, die während der TTE untersucht wurden, nicht mindestens zwei der drei Methoden durchgeführt hatten.
In dieser Studie die mittlere LVEFs und EDVs waren signifikant unterschiedlich., Diese Ergebnisse könnten in Frage gestellt werden, da mindestens eine Studie keine Unterschiede zwischen den Mitteln (ANOVA) von LVEF zeigt, die mit vier verschiedenen Techniken gemessen werden (Tracking-basiertes LVEF, visuelle Interpretation aller drei apikalen Ansichten, Doppeldecker-EF unter Verwendung der modifizierten Simpson-Regel und Herz-MRT) . Diese Studie umfasste 75 Patienten, die sowohl Echokardiographie als auch MRT hatten. In der Tat wird dies in dem Artikel ausführlich diskutiert; Die Einstellung der Studie war sehr weit von realen Bedingungen entfernt, mit, wie gesagt, „ziemlich strengen Bedingungen.,“
In unserer Studie lieferte Simpsons Doppeldecker-Methode den höchsten mittleren LVEF und den höchsten mittleren EDV, während 3DE den niedrigsten mittleren LVEF lieferte. Die dreidimensionale Echokardiographie unterschätzte EDV signifikant , was mit früheren Studien an Patienten mit ziemlich erhaltener LVEF , an Patienten mit linksventrikulärem Aneurysma und an Patienten mit ischämischer und dilatativer Kardiomyopathie übereinstimmt . Spätestens wurde die Hypothese aufgestellt, dass diese Unterschätzung auf Schwierigkeiten bei der Abbildung des gesamten linken Ventrikels im 3D-Pyramidenvolumen zurückzuführen sein könnte.,
In unserer Studie lieferte die Bland–Altman-Analyse geringe Verzerrungen zwischen den Methoden für LVEF-Messungen, die alle in absoluten Einheiten weniger als 5% ausmachten: 1,7% zwischen SB und 3DE, 1,8% zwischen 3DE und STE und 3,5% zwischen SB und STE. Dies könnte als klinisch akzeptabel angesehen werden.
Eine kürzlich durchgeführte Studie an Patienten mit LV-Dysfunktion berichtete über eine so geringe Variabilität der Verzerrungen zwischen echokardiographischen Modalitäten für die LVEF-Messung. Die mittleren absoluten Unterschiede zwischen LVEF, wie sie durch quantitative vs visuelle echokardiographische Methoden bestimmt wurden, waren alle weniger als 5% .,
Die Verzerrungen waren auch für EDV-Messungen in unserer Studie gering: 14 ml zwischen SB und 3DE, 3,5 ml zwischen EDV_SB und EDV_STE und -11 ml zwischen EDV_3DE und EDV_STE.
Trotz der dokumentierten akzeptablen Verzerrungen schließt die riesige LOA eine routinemäßige Austauschbarkeit zwischen Methoden in einem solchen klinischen Umfeld aus, sofern keine Anpassungen vorgenommen werden.
Diese systematische intermodalität-Variabilität für die LVEF und EDV-Messungen in unserer Studie Stimmen mit früheren berichten .
Die Korrelationen zwischen den Methoden waren moderat (siehe Tabelle 3), auch abhängig von der Echogenität., Pearsons Koeffizienten für die Korrelationen LVEF_SB vs LVEF_3D, LVEF_SB vs LVEF_STE und LVEF_3DE vs LVEF_STE waren jeweils r = 0.62,; r = 0.56,; und r = 0.45,. Eine aktuelle Studie berichtet ähnliche moderate Korrelationen zwischen den verschiedenen Methoden für die LVEF-Messungen . Die Korrelationen in dieser Studie und anderen hängen von der Echogenität ab. Bei uns waren Pearsons Koeffizienten für Korrelationen nicht signifikant, wenn die Echogenität schlecht war. Dies ist ein Hauptproblem in der Echokardiographie, um falsche Messungen aufgrund unzureichender Echogenität zu vermeiden., Die Operatoren führten die echokardiographischen Methoden nur bei 23 Patienten mit schlechter Echogenität durch. Dies spiegelt erneut die realen Bedingungen wider.
Bemerkenswert ist, dass die Echogenität bei hospitalisierten Patienten oft schlechter ist als bei ambulanten Patienten. Tatsächlich hatten nur 57% der Scans in unserer Studie eine gute Echogenität.
Das scheint in solchen Kohorten üblich zu sein. In einer früheren echokardiographischen Studie wurde nur in 48,1% der Scans über eine gute Echogenität berichtet ,und in einer neueren Studie wurde in 3,6% der Scans über eine ausgezeichnete Echogenität und in 40,6% über eine gute Echogenität berichtet.,
Es ist von großer Bedeutung zu betonen, dass wir den Ersatz von 3DE durch 2DE Messungen absolut nicht vorschlagen. Wir bieten nur ein Werkzeug, um 3D LVEF und EDV zu nähern, wenn 3D-Software auf dem Echo-Maschine nicht verfügbar ist.
4. Studienbeschränkungen
Alle Messungen wurden online durchgeführt, ohne von einem zweiten Beobachter erneut gelesen zu werden., Dies war jedoch Teil der zugrunde liegenden Philosophie dieser Studie, die darauf abzielte, bei aufeinanderfolgenden Patienten in unserer Echolabor-Praxis die Machbarkeit der drei echokardiographischen Methoden für die LVEF-und EDV-Beurteilung und die Korrelationen zwischen den Methoden zu bewerten.
Unsere Ergebnisse stimmen möglicherweise nur mit den in dieser Studie verwendeten Geräten (EPIQ7, Version 1.4.1, Philips Ultrasound) überein und können sich bei neueren Geräten geringfügig unterscheiden.
5. Schlussfolgerungen
Diese Studie wurde ausschließlich angetrieben von einem praktischen Ziel der Verbesserung der Bewertung der LVEF und der EDV in der routine.,
Der Einsatz von drei echokardiographischen Methoden (SB, 3DE und STE) ist in der täglichen Praxis nachweislich möglich.
Die Variabilität der LVEF-Messungen betrug nicht mehr als 5% und war daher klinisch akzeptabel.
Wenn eine enge echokardiographische Überwachung erforderlich ist, sollten Längsschnittuntersuchungen eines bestimmten Patienten idealerweise mit einer einzigen echokardiographischen Modalität auf einer einzigen Maschine durchgeführt werden. Das ist eigentlich sehr schwierig und manchmal unmöglich im wirklichen Leben. Daher kann es Raum für die Art von Formeln geben, über die wir berichten., Die Vorhersage von 3-dimensionalem LVEF und EDV von Doppeldecker ist möglich, auch wenn in keiner Weise eine Modalität eine andere ersetzen kann.
Dies kann wertvoll sein, wenn 3DE-Maschinen nicht verfügbar sind.