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Master's Dissertation
DOI
https://doi.org/10.11606/D.98.2020.tde-26122019-150206
Document
Author
Full name
Bruna Lopes Silveira
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2019
Supervisor
Committee
Pedra, Simone Rolim Fernandes Fontes (President)
Vieira, Marcelo Luiz Campos
Costa, Rodrigo Nieckel da
Martins, Tâmara Cortez
Title in Portuguese
Reprodutibilidade de medidas volumétricas e funcionais do ventrículo direito em condições basais e de sobrecarga avaliados por dois diferentes softwares ecocardiográficos
Keywords in Portuguese
Cardiopatias Congênitas
Comunicação interatrial
Ecocardiografia Doppler
Ecocardiografia Tridimensional
Ventrículos do Coração
Abstract in Portuguese
Introdução: A obtenção dos volumes e da fração de ejeção (FE) do ventrículo direito (VD) é essencial para o manejo clínico de pacientes com cardiopatias congênitas que afetam esta câmara. Entretanto, devido a sua conformação, a sua avaliação funcional ainda é um desafio para o ecocardiografista. A ressonância nuclear magnética (RNM) é a ferramente padrão ouro para este fim, mas possui desvantagens importantes como custo, falta de portabilidade e necessidade de anestesia em crianças pequenas. A ecocardiografia 3D tem mostrado vantagens quando comparada com outras modalidades ecocardiográficas, e é a única técnica ecocardiográfica capaz de calcular os volumes do VD. Uma nova versão do software para este fim apresenta um algoritmo mais simplificado, podendo ser superior à primeira versão quanto a reprodutibilidade dos volumes e da função sistólica do VD. Objetivos: Avaliar a reprodutibilidade da obtenção de volumes e função do VD entre dois observadores, empregando-se duas versões evolutivas de softwares ecocardiográficos. Verificar se há correlação entre as variáveis medidas pelos dois métodos. Analisar se a sobrecarga volumétrica do VD interfere na reprodução dos dados. Observar se as medidas de TAPSE e FAC obtidas pela técnica 2D se correlacionam com aquelas obtidas a partir de um bloco tridimensional (3D), empregando-se a versão mais atual do software. Métodos: Incluídos 20 pacientes (idade média 45,2 ± 17,0 anos) portadores de comunicação interatrial (CIA) avaliados nos períodos antes e 1 ano após a oclusão percutânea do defeito. Pelo 2D calculou-se FAC e TAPSE, e pelo 3D, volumes, FE analisadas pelos 2 softwares e TAPSE e FAC apenas pela versão mais recente. As medidas foram realizadas por 2 observadores independentes, sendo calculados coeficientes de correlação intraclasses, medidas de repetibilidade entre os observadores e entre os métodos (softwares), e correlações de Pearson (correlação entre os métodos). Resultados: Houve concordância entre os examinadores para quase todos os parâmetros em ambas as situações, sendo a melhor concordância e reprodutibilidade para o volume diastólico final (VDF) nas duas condições (pré e pós oclusão - CCI = 0,929 e 0,941 respectivamente), calculados pela versão 202. Os volumes diastólicos calculados pela versão 112, também tiveram alta reprodutibilidade nas duas condições CCI = 0,84 e 0,87 respectivamente. Por outro lado, a FE (fração de ejeção), que é calculada a partir dos volumes sistólico e diastólico, apresentou concordância significativamente menor entre os observadores pelos 2 softwares CCI = 0,460 e 0,543 (versão 202) e 0,47 e 0,45 (versão 112). Enquanto pela versão mais atual o Vej (volume de ejeção) teve excelente concordância (CCI = 0,77 e 0,93 respectivamente), a versão 112 mostrou ausência de concordância entre os observadores para este parâmetro (CCI = 0,08 e 0,00). Os valores de concordância entre os observadores quanto as medidas do TAPSE e FAC foram mais baixos pelo software 202 do que aqueles obtidos com a versão 112, cujas medidas são obtidas manualmente (CCI FAC = 0,54 e 0,75 x 0,95 e 0,96 e CCI TAPSE = 0,58 e 0,75 x 0,97 e 0,96 respectivamente). Houve correlação entre os métodos para os parâmetros VDF e VSF em ambas as situações (pré e pós resolução da sobrecarga). Já o TAPSE apresentou correlação e concordância entre os métodos apenas em condições de sobrecarga e o Vej e FAC apenas após sua resolução. Conclusões: As medidas dos VDF e volume sistólico final (VSF) podem ser obtidos de forma reprodutível por ambas as versões de softwares dedicados ao estudo 3D do VD. A sobrecarga volumétrica do VD não interfere na concordância entre os estes volumes. As variáveis FE e Vej, que são derivadas de equações que envolvem os volumes calculados, têm reprodutibilidade significativamente mais baixa. Não se observou benefício quanto à reprodutibilidade das variáveis TAPSE e FAC medidas a partir do bloco tridimensional. A correlação entre os valores do TAPSE entre os dois métodos empregados só ocorreu em condições de sobrecarga e a do FAC só foi evidenciada quando a sobrecarga volumétrica do VD foi resolvida.
Title in English
Reproducibility of volumetric and functional measurements of the right ventricle under basal and overload conditions evaluated by two different echocardiographic softwares
Keywords in English
Atrial septal defect
Congenital heart diseases
Doppler Echocardiography
Three-dimensional Echocardiography
Ventricles of the heart
Abstract in English
Introduction: The acquisition of right ventricular (RV) volumes and ejection fraction (EF) is essential for the clinical management of patients with congenital heart diseases that affect this chamber. However, because of its conformation, its functional evaluation is still a challenge for the echocardiographer. Magnetic resonance imaging (MRI) is the gold standard tool for this purpose, but it has important disadvantages such as cost, lack of portability and need for anesthesia in young children. 3D echocardiography has shown advantages when compared to other echocardiographic modalities and is the only echocardiographic technique capable of calculating RV volumes. A new version of the software for this purpose presents a more simplified algorithm, what may one suspect that it is has some superiority regarding reproducibility in the assessment of the RV volumes and systolic function. Objectives: To evaluate the reproducibility of obtaining volumes and RV function between two observers, using two evolutive versions of the echocardiographic software. To verify if there is correlation between the variables measured by the two methods. Analyze whether the RV volumetric overload interferes with the data reproduction. Evaluate if the measures of TAPSE and FAC measured by 2D echo correlate with those obtained from a three-dimensional block (3D), using the current version of the software. Methods: Twenty patients (mean age 45.2 ± 17.0 years) with atrial septal defect (ASD) were evaluated before and 1 year after the percutaneous occlusion of the defect. By 2D, we calculated FAC and TAPSE, and by 3D, RV volumes, EF (both softwares) and TAPSE and FAC only by the most recent version. The measurements were performed by 2 independent observers, and intraclass correlation coefficients, measures of repeatability among observers, and between softwares and Pearson correlations (correlation between methods) were calculated. Results: There was concordance between the examiners for almost all the parameters in both situations, being the best agreement and reproducibility for the end diastolic volume (EDV) pre and post occlusion - CCI = 0.929 and CCI = 0.941 respectively, calculated by version 202. The EDV calculated by version 112 also had high reproducibility in the two conditions (CCI = 0.84 and 0.87 respectively). On the other hand, EF (ejection fraction), which is calculated from systolic and diastolic volumes, showed significantly lower concordance among the observers: CCI = 0.460 and 0.543 (version 202) and 0.47 and 0.45 (version 112), with and without RV overload respectively. While SV (stroke volume), calculated from the most recent software had excellent agreement (CCI = 0.77 and 0.93 respectively), version 112 showed no reproducibility among the observers for this parameter (CCI = 0.08 and 0, 00). Concordance between the observers for TAPSE and FAC measurements were lower by software 202 than those obtained with version 112 (CCI FAC = 0.54 and 0.75 x 0.95 and 0.96 and, CCI TAPSE = 0.58 and 0.75 x 0.97 and 0.96 respectively). There was good correlation between the methods for EDV and ESV parameters in both situations. TAPSE correlation and agreement between the methods was observed only under overload conditions and SV and FAC only after its resolution. Conclusions: Measurements of EDV and ESV can be obtained with high reproducibly from both software versions dedicated to RV 3D study. RV overload does not interfere in the concordance between these volumes. The variables EF and SV, which are derived from equations involving the calculated volumes, have significantly lower reproducibility. No benefit was observed for the reproducibility of TAPSE and FAC measured automatically from the three-dimensional volume. Correlation of TAPSE values between the two methods only occurred under overload conditions and FAC values when RV overload was solved.
 
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Publishing Date
2020-02-27
 
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