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Three-dimensional transoesophageal echocardiography for cardiac output in critically ill patients: A pilot study of ultrasound versus the thermodilution method - 21/01/17

Doi : 10.1016/j.acvd.2016.04.009 
Nadjib Hammoudi a, , Guillaume Hékimian b, Florent Laveau a, Marc Achkar a, Richard Isnard a, Alain Combes b
a Université Paris 6, Département de Cardiologie, Institut de Cardiologie (AP–HP), CHU Pitié-Salpêtrière, Institute of Cardiometabolism and Nutrition (ICAN), Inserm UMRS 1166, ACTION Study Group, 75013 Paris, France 
b Université Paris 6, Département de Réanimation Médicale, Institut de Cardiologie (AP–HP), CHU Pitié-Salpêtrière, Institute of Cardiometabolism and Nutrition (ICAN), 75013 Paris, France 

Corresponding author at: Institut de Cardiologie, Groupe Hospitalier Pitié-Salpêtrière, Assistance publique–Hôpitaux de Paris, 47–83, boulevard de l’Hôpital, 75651 Paris cedex 13, France.

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Summary

Background

Three-dimensional transoesophageal echocardiography (3D-TOE) is a new noninvasive tool for quantitative assessment of left ventricular (LV) volumes and ejection fraction.

Aim

The objective of this pilot study was to evaluate the feasibility and accuracy of 3D-TOE for the estimation of cardiac output (CO), using transpulmonary thermodilution with the Pulse index Contour Continuous Cardiac Output (PiCCO) system as the reference method, in intensive care unit (ICU) patients.

Methods

Fifteen ICU patients on mechanical ventilation prospectively underwent PiCCO catheter implantation and 3D-TOE. 3D-TOE LV end-diastolic and end-systolic volumes were determined using semi-automated software. CO was calculated as the product of LV stroke volume (end-diastolic volumeend-systolic volume) multiplied by heart rate. CO was also determined invasively by transpulmonary thermodilution as the reference method.

Results

Among 30 haemodynamic evaluations, 29 (97%) LV 3D-TOE datasets were suitable for CO calculation. The mean 3D-TOE image acquisition and post-processing times were 46 and 155seconds, respectively. There was a correlation (r=0.78; P<0.0001) between PiCCO and 3D-TOE CO. Compared with PiCCO, the 3D-TOE CO mean bias was 0.38L/min, with limits of agreement of −1.97 to 2.74L/min.

Conclusions

Noninvasive estimation of CO by 3D-TOE is feasible in ICU patients. This new semi-automated modality is an additional promising tool for noninvasive haemodynamic assessment of ICU patients. However, the wide limits of agreement with thermodilution observed in this pilot study require further investigation in larger cohorts of patients.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Résumé

Contexte

L’échocardiographie trans-œsophagienne tridimensionelle (ETO-3D) est une nouvelle modalité non invasive d’évaluation des volumes et de la fraction d’éjection du ventricule gauche (VG).

Objectif

Évaluer la faisabilité et la performance de l’ETO-3D comparativement à la thermodilution transpulmonaire par méthode PiCCO pour la mesure du débit cardiaque (DC).

Méthodes

Dans cette étude pilote, 15 patients sous ventilation mécanique admis en réanimation et bénéficiant d’un monitorage hémodynamique invasif par le système PiCCO ont été prospectivement évalués par ETO-3D. Les volumes télé-diastolique et télé-systolique du VG ont été mesurés en utilisant un logiciel semi-automatique spécifique. Le DC a ensuite été calculé en multipliant le volume d’éjection systolique du VG (volume télé-diastoliquevolume télé-systolique) par la fréquence cardiaque. Le DC a également été mesuré de façon invasive par thermodilution transpulmonaire.

Résultats

Parmi les 30 évaluations hémodynamiques effectuées, 29 (97 %) acquisitions ETO-3D étaient exploitables. Les temps moyens nécessaires pour l’acquisition et l’analyse des données ETO-3D étaient respectivement de 46 et 155 secondes. Les mesures de DC effectuées par ETO-3D et par méthode invasive étaient corrélées (r=0,78 ; p<0,0001). Le biais moyen entre les 2 méthodes de mesure était de 0,38L/min, les limites d’agrément étaient de −1,97 à 2,74L/min.

Conclusions

L’évaluation non invasive du DC par ETO-3D est faisable. Cette nouvelle modalité ultrasonore est un outil prometteur pour l’évaluation hémodynamique des patients admis en réanimation. Les limites d’agrément relativement larges observées dans cette étude pilote comparativement à la theromdilution nécessitent toutefois d’être évaluer sur de plus larges populations de patients.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Keywords : 3D, TOE, Cardiac output, Ultrasound, Intensive care unit

Mots clés : 3D, ETO, Ultrasons, Débit cardiaque, Réanimation

Abbreviations : 2D, 3D, CI, CO, ICU, LV, TOE


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Vol 110 - N° 1

P. 7-13 - janvier 2017 Retour au numéro
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