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Bibliographic Metadata

Title
Kalibrierung der Messung des Herzzeitvolumens durch Kardioimpedanzmessung mittels Echokardiographie / eingereicht von Johannes Oswald
AuthorOswald, Johannes
Thesis advisorOrtner, Clemens
Published2017
Description93 Blatt : Illustrationen
Institutional NoteMedizinische Universität Wien, Diplomarb., 2017
Date of SubmissionDecember 2017
LanguageGerman
Document typeThesis (Diplom)
Keywords (DE)transthorakale Echokardiographie / elektrische Kardiometrie / Impedanzkardiographie / Passive leg raising / Schlagvolumen / Herzzeitvolumen
Keywords (EN)transthoracic echocardiography / electrical cardiometry / impedance cardiography / passive leg raising / stroke volume / cardiac output
URNurn:nbn:at:at-ubmuw:1-12346 Persistent Identifier (URN)
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Kalibrierung der Messung des Herzzeitvolumens durch Kardioimpedanzmessung mittels Echokardiographie [14.59 mb]
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Abstract (German)

HINTERGRUND: Electrical CardiometryTM (EC) ist ein nicht-invasives, sicheres und einfach anzuwendendes Verfahren zur kontinuierlichen Messung des Herzzeitvolumens (HZV). Die EC ermittelt aus Veränderungen der elektrischen Impedanz des Thorax die Herzfrequenz und das Schlagvolumen (SV). Jedoch ist die Genauigkeit in der wissenschaftlichen Literatur umstritten. Kürzlich wurde eine Kalibrierung mittels transthorakaler Echokardiographie (TTE) zur Verbesserung der EC-Messungen vorgeschlagen, in welcher die Fläche des linksventrikulären Auswurftrakts in eine neue Formel inkludiert werden wird: SVECmodifiziert = 2.2LVOTFläche 0.705 SVEC 0.388 Körpergewicht 0.21

Weiters ist nicht bekannt, ob die "fluid responsiveness", also die kreislaufphysiologische Reaktion auf eine Volumenexpansion, mittels EC festgestellt werden kann.

FRAGESTELLUNGEN: 1.) Kann die Übereinstimmung von mittels TTE bzw.^ ^EC eruiertem HZV durch Verwendung einer kürzlich publizierten Kalibrierungsformel verbessert werden? 2.) Kann man mittels EC eine durch passive Hochlagerung der Beine (PLR = “passive leg raising”) hervorgerufene Erhöhung des SV von > 15% und somit eine positive Reaktion auf Volumengabe detektieren?

METHODEN: Das Schlagvolumen wurde an 105 Patienten, welche eine Routine-Echokardiographie erhielten, simultan durch EC (ICON® - Monitor; Osypka Medical, Inc.) und durch TTE gemessen. Diese Messungen wurden auf die gleiche Weise nach einer PLR von 45 bei 48 Probanden wiederholt. Die Daten von EC und TTE wurden mittels Korrelationskoeffizienten, Punktdiagrammen und mittleren Fehlerquoten in Bland-Altman-Analysen verglichen und analysiert.

RESULTATE: Es gibt keine statistisch signifikante Korrelation zwischen den absoluten SV in EC und TTE (r=0,003; p= 0,972) mit einer mittleren Fehlerquote von 71,57%.^ Und nur eine schwache Korrelation unter Berücksichtigung der LVOT-Fläche (r = 0,266; p = 0,006) mit einer mittleren Fehlerquote von 56, 26%. Kein Proband zeigte einen positiven PLR-Test in den Messergebnissen beider Methoden.

DISKUSSION: Die neue Formel verbessert die Korrelation zwischen den SV-Messungen durch den ICON® - Monitor und durch TTE. Jedoch ist die Korrelation noch nicht auf einem klinisch akzeptablen Niveau. Da eine zu geringe Anzahl von Probanden mit einer Veränderung des SV auf Beinhochlagerung reagierten, kann zur Detektierung einer “fluid responsiveness” mittels EC keine Aussage getroffen werden.

SCHLUSSFOLGERUNG: TTE und EC sind auch mit der neuen Formel bei der Messung des HZV eindeutig nicht äquivalent.

Abstract (English)

BACKGROUND: Electrical Cardiometry (EC) is a non-invasive, safe and easy to use method for continuous measurement of cardiac output (CO). EC derives heart rate and stroke volume (SV) by measuring changes of thoracic impedance. However controversy existis on its accuracy in scientific literature.^ ^Measuring the area of the left ventricular outflow tract (LVOT) with transthoracic echocardiography (TTE) a new calibration formula has recently been proposed with the aim to improve accuracy in SV-measurments using EC: SVECmodified = 2.2LVOTFläche 0.705 SVEC 0.388 Körpergewicht 0.21 Furthermore it is unknown if fluid responsiveness, which is the physiological reaction of the circulation to an expansion of blood volume, can be determined by EC.

QUESTIONS: 1.) Can the correlation of CO measured by EC and TTE be improved by using a recently published calibration formula? 2.) Can EC detect an increase in SV of > 15% caused by PLR, which is an indication of positive response following the administration of a defined fluid bolus?

METHODS: SV was measured in 105 patients undergoing routine echocardiography assessment simultaneously by EC (ICON® - monitor; Osypka Medical, Inc.) and TTE.^ The measurements were repeated in 48 patients in a similar manner following passive leg raising of 45. The data from EC and TTE was compared and analyzed by correlation coefficients, scatter plots and mean percentage errors by Bland-Altman analysis.

RESULTS: No correlation was observed comparing SV measured by EC and TTE (r=0,003; p= 0,972). Bland Altman analysis revealed a mean percentage error of 71,57%. By measuring LVOT - area and applying the calibration formula correlation improved (r = 0,266; p = 0,006) with Bland Altman analysis resulting in a mean percentage error of 56,26%. No participant showed a positive PLR Test simultaneously in both methods.

DISCUSSION: The new formula improves the correlation between the measurements of CO by ICON® - Monitor and TTE. However mean percentage error were too high to recommend EC as an accurate subsitute method to TTE-SV measurements.^ Due to the lack of positive response to PLR, no definitive conclusion can be drawn on measuring fluid responisiveness using EC.

CONCLUSION: TTE and EC are also with the new formula clearly not interchangeable for the measurement of the CO.

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