Test-Retest Reliability of Non-Invasive Cardiac Output Measurement during Exercise in Healthy Volunteers in Daily Clinical Routine / Confiabilidade Teste-Reteste de Medição Não-Invasiva de Débito Cardíaco durante Exercício em Voluntários Saudáveis sob Condições Clínicas de Rotina

Abstract Background: Thoracic bioreactance (TB), a noninvasive method for the measurement of cardiac output (CO), shows good test-retest reliability in healthy adults examined under research and resting conditions. Objective: In this study, we evaluate the test-retest reliability of CO and cardiac power (CPO) output assessment during exercise assessed by TB in healthy adults under routine clinical conditions. Methods: 25 test persons performed a symptom-limited graded cycling test in an outpatient office on two different days separated by one week. Cardiorespiratory (power output, VO2peak) and hemodynamic parameters (heart rate, stroke volume, CO, mean arterial pressure, CPO) were measured at rest and continuously under exercise using a spiroergometric system and bioreactance cardiograph (NICOM, Cheetah Medical). Results: After 8 participants were excluded due to measurement errors (outliers), there was no systematic bias in all parameters under all conditions (effect size: 0.2-0.6). We found that all noninvasively measured CO showed acceptable test-retest-reliability (intraclass correlation coefficient: 0.59-0.98; typical error: 0.3-1.8). Moreover, peak CPO showed better reliability (intraclass correlation coefficient: 0.80-0.85; effect size: 0.9-1.1) then the TB CO, thanks only to the superior reliability of MAP (intraclass correlation coefficient: 0.59-0.98; effect size: 0.3-1.8). Conclusion: Our findings preclude the clinical use of TB in healthy subject population when outliers are not identified.

Resumo Fundamento: A biorreatância torácica (BT), um método não invasivo destinado à medição do débito cardíaco (DC), mostra boa confiabilidade teste-reteste em adultos saudáveis examinados em condições de pesquisa e repouso. Objetivo: No presente estudo, avaliamos a confiabilidade teste-reteste da avaliação do DC e trabalho cardíaco (TC) durante exercício, avaliado por BT em adultos saudáveis sob condições clínicas de rotina. Métodos: 25 indivíduos realizaram teste ergométrico gradual sintoma-limitante em ambiente ambulatorial em dois dias diferentes, com intervalo de uma semana. Parâmetros cardiorrespiratórios (trabalho cardíaco, VO2máx) e hemodinâmicos (frequência cardíaca, volume sistólico, DC, pressão arterial média, TC) foram medidos em repouso e continuamente sob exercício utilizando sistema espiroergométrico e cardiógrafo de biorreatância (NICOM, Cheetah Medical). Resultados: Após 8 participantes terem sido excluídos devido a erros de medição (outliers), não houve viés sistemático em nenhum dos parâmetros em todas as condições (tamanho do efeito: 0,2-0,6). Observamos que todos os débitos cardíacos medidos de forma não invasiva apresentaram níveis aceitáveis de confiabilidade teste-reteste (coeficiente de correlação intraclasse: 0,59-0,98; erro típico: 0,3-1,8). Além disso, TC máximo apresentou melhor confiabilidade (coeficiente de correlação intraclasse: 0,80-0,85; tamanho do efeito: 0,9-1,1), seguido do DC pela BT, graças apenas à confiabilidade superior da PAM (coeficiente de correlação intraclasse: 0,59-0,98; tamanho do efeito: 0,3-1,8). Conclusão: Nossos achados impedem o uso clínico da BT em indivíduos saudáveis quando outliers não forem identificados.

Avaliação da área valvar aórtica combinando ecocardiografia e ressonância magnética / Assessment of aortic valve area combining echocardiography and magnetic resonance imaging / Evaluación del área valvular aórtica combinando ecocardiografía y resonancia magnética

FUNDAMENTO: A ecocardiografia transtorácica (ETT) é rotineiramente utilizada para calcular a área da valva aórtica (AVA) pela equação de continuidade (EC). No entanto, a medida exata das vias de saída do ventrículo esquerdo (VSVE) pode ser difícil e a aceleração do fluxo no VSVE pode levar a erro de cálculo da AVA. OBJETIVO: O objetivo do nosso estudo foi comparar as medições da AVA por ETT padrão, ressonância magnética cardíaca (RM) e uma abordagem híbrida que combina as duas técnicas. MÉTODOS: A AVA foi calculada em 38 pacientes (idade 73 ± 9 anos) com a ETT padrão, planimetria cine-RM e uma abordagem híbrida: Método híbrido 1: a medição da VSVE derivada pelo ETT no numerador CE foi substituída pela avaliação de ressonância magnética da VSVE e a AVA foi calculada: (VSVE RM/*VSVE-VTI ETT)/transaórtico-VTI ETT; Método 2: Substituímos o VS no numerador pelo VS derivado pela RM e calculamos a AVA = VS RM/transaórtico-VTI ETT. RESULTADOS: Amédia de AVAobtida pela ETTfoi 0,86 cm² ± 0,23 cm² e 0,83 cm² ± 0,3 cm² pela RM-planimetria, respectivamente. A diferença média absoluta da AVA foi de 0,03 cm² para a RM versus planimetria-ressonância magnética. A AVA calculada com o método 1 e o método 2 foi de 1,23 cm² ± 0,4 cm² e 0,92cm² ± 0,32 cm², respectivamente. A diferença média absoluta entre a ETT e os métodos 1 e 2 foi de 0,37 cm² e 0,06 cm², respectivamente (p < 0,001). CONCLUSÃO: A RM-planimetria da AVA e o método híbrido 2 são precisos e demonstraram boa consistência com as medições padrão obtidas pela ETT. Portanto, o método híbrido 2 é uma alternativa razoável na eventualidade de janelas acústicas ruins ou em caso de acelerações de fluxo VSVE que limitem a precisão da ETT, particularmente em pacientes com alto risco de um estudo hemodinâmico invasivo.

BACKGROUND: Transthoracic echocardiography (TTE) is routinely used to calculate aortic valve area (AVA) by continuity equation (CE). However, accurate measurement of the left ventricular outflow tract (LVOT) can be difficult and flow acceleration in the LVOT may lead to miscalculation of the AVA. OBJECTIVE: The aim of our study was to compare AVA measurements by standard TTE, cardiac magnetic resonance imaging (MRI) and a hybrid approach combining both techniques. METHODS: AVA was calculated in 38 patients (age 73±9 years) with standard TTE, cine-MRI planimetry and a hybrid approach: Hybrid Method 1: TTE-derived LVOT measurement in the CE numerator was replaced by the MRI assessment of the LVOT and AVA was calculated: (LVOT MRI/*LVOT-VTI TTE)/transaortic-VTI TTE. Method 2: We replaced the SV in the numerator by the MRI-derived SV and calculated AVA = SV MRI/ transaortic-VTI TTE. RESULTS: Mean AVA derived by TTE was 0.86 cm²±0.23 cm² and 0.83 cm²±0.3 cm² by MRI- planimetry, respectively. The mean absolute difference in AVA was 0.03cm² for TTE vs. MRI planimetry. AVA calculated with method 1 and method 2 was 1.23 cm²±0.4cm² and 0.92cm²±0.32cm², respectively. The mean absolute difference between TTE and method 1 and method 2 was 0.37cm² and 0.06cm², respectively (p<0.001). CONCLUSION: MRI-planimetry of AVA and hybrid method 2 are accurate and showed a good agreement with standard TTE measurements. Therefore, hybrid method 1 is a reasonable alternative if poor acoustic windows or LVOT flow accelerations limit the accuracy of TTE, particularly in patients at high risk for an invasive hemodynamic study.

FUNDAMENTO: La ecocardiografía transtorácica (ETT) es habitualmente utilizada para calcular el área de la válvula aórtica (AVA) por la ecuación de continuidad (EC). Mientras tanto, la medida exacta de las vías de salida del ventrículo izquierdo (VSVI) puede ser difícil y la aceleración del flujo en el VSVI puede llevar a error de cálculo del AVA. OBJETIVO: El objetivo del nuestro estudio fue comparar las mediciones del AVA por ETT estándar, resonancia magnética cardíaca (RM) y un abordaje híbrido que combina las dos técnicas. MÉTODOS: AEI AVA fue calculada en 38 pacientes (edad 73 ± 9 años) con la ETT estándar, planimetría cine-RM y un abordaje híbrido: Método híbrido 1: la medición de la VSVI derivada por el ETT en el numerador CE fue substituida por la evaluación de resonancia magnética de la VSVI y el AVA fue calculada: (VSVI RM/*VSVI-VTI ETT)/transaórtico-VTI ETT; Método 2: Substituimos el VS en el numerador por el VS derivado por la RM y calculamos el AVA = VS RM/transaórtico-VTI ETT. RESULTADOS: La media de AVA obtenida por la ETT fue 0,86 cm² ± 0,23 cm2 y 0,83 cm² ± 0,3 cm² por la RM-planimetría, respectivamente. La diferencia media absoluta del AVA fue de 0,03 cm² para la RM versus planimetría-resonancia magnética. El AVA calculada con el método 1 y el método 2 fue de 1,23 cm² ± 0,4 cm² y 0,92cm² ± 0,32 cm², respectivamente. La diferencia media absoluta entre la ETT y los métodos 1 y 2 fue de 0,37 cm² y 0,06 cm², respectivamente (p < 0,001). CONCLUSION: La RM-planimetría del AVA y el método híbrido 2 son precisos y demostraron buena consistencia con las mediciones estándar obtenidas por la ETT. Por lo tanto, el método híbrido 2 es una alternativa razonable en la eventualidad de ventanas acústicas malas o en caso de aceleraciones de flujo VSVI que limiten la precisión de la ETT, particularmente en pacientes con alto riesgo de un estudio hemodinámico invasivo.