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Performance of new automated transthoracic three-dimensional echocardiographic software for left ventricular volumes and function assessment in routine clinical practice: Comparison with 3 Tesla cardiac magnetic resonance - 01/11/17

Doi : 10.1016/j.acvd.2016.12.015 
Franck Levy a, , Elie Dan Schouver a, Laura Iacuzio a, Filippo Civaia a, Stephane Rusek a, Carinne Dommerc a, Sylvestre Marechaux b, Vincent Dor a, Christophe Tribouilloy c, d, Gilles Dreyfus a
a Centre cardiothoracique de Monaco, 11 bis, avenue d’Ostende, 98000 Monaco, France 
b Groupement des hôpitaux, institut catholique de Lille, faculté libre de médecine, université Lille-Nord-de-France, 59462 Lille, France 
c Department of cardiology, university hospital of Amiens, 80000 Amiens, France 
d Inserm U-1088, Jules Verne university of Picardie, 80000 Amiens, France 

Corresponding author.

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Summary

Background

Three-dimensional (3D) transthoracic echocardiography (TTE) is superior to two-dimensional Simpson's method for assessment of left ventricular (LV) volumes and LV ejection fraction (LVEF). Nevertheless, 3D TTE is not incorporated into everyday practice, as current LV chamber quantification software products are time-consuming.

Aims

To evaluate the feasibility, accuracy and reproducibility of new fully automated fast 3D TTE software (HeartModelA.I.; Philips Healthcare, Andover, MA, USA) for quantification of LV volumes and LVEF in routine practice; to compare the 3D LV volumes and LVEF obtained with a cardiac magnetic resonance (CMR) reference; and to optimize automated default border settings with CMR as reference.

Methods

Sixty-three consecutive patients, who had comprehensive 3D TTE and CMR examinations within 24hours, were eligible for inclusion. Nine patients (14%) were excluded because of insufficient echogenicity in the 3D TTE. Thus, 54 patients (40 men; mean age 63±13 years) were prospectively included into the study.

Results

The inter- and intraobserver reproducibilities of 3D TTE were excellent (coefficient of variation<10%) for end-diastolic volume (EDV), end-systolic volume (ESV) and LVEF. Despite a slight underestimation of EDV using 3D TTE compared with CMR (bias=–22±34mL; P<0.0001), a significant correlation was found between the two measurements (r=0.93; P=0.0001). Enlarging default border detection settings leads to frequent volume overestimation in the general population, but improved agreement with CMR in patients with LVEF50%. Correlations between 3D TTE and CMR for ESV and LVEF were excellent (r=0.93 and r=0.91, respectively; P<0.0001).

Conclusion

3D TTE using new-generation fully automated software is a feasible, fast, reproducible and accurate imaging modality for LV volumetric quantification in routine practice. Optimization of border detection settings may increase agreement with CMR for EDV assessment in dilated ventricles.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Résumé

Contexte

L’échocardiographie transthoracique tridimensionnelle (ETT 3D) est plus performante que l’ETT bidimensionnelle pour l’évaluation des volumes et de la fraction d’éjection (FE) ventriculaires gauches (VG).

Objectifs

Évaluer la faisabilité, la précision et la reproductibilité de l’évaluation des volumes et de la FEVG effectuée par un nouveau logiciel 3D totalement automatisé (HeartModelA.I.; Philips Healthcare, Andover, MA, États-Unis) en pratique quotidienne ; effectuer une comparaison de ces paramètres avec ceux obtenus en imagerie par résonance magnétique cardiaque (IRM) ; d’optimiser le réglage des paramètres de détection des bordures du logiciel avec comme référence l’IRM.

Méthodes

Soixante-trois patients consécutifs pouvant bénéficier d’une exploration échocardiographique et remnographique complète dans un délai de 24h étaient éligibles pour une inclusion dans l’étude. Neuf patients (14 %) ont été exclus en raison d’une échogénicité insuffisante en ETT 3D. Ainsi, 54 patients (40 hommes, d’âge moyen 63±13 ans) ont été inclus prospectivement dans cette étude.

Résultats

Les correlations de l’ETT 3D avec l’IRM pour le VTS et la FE étaient excellentes (r=0,93 and r=0,91, respectivement; P<0,0001). Malgré une sous-estimation du VTD par rapport à l’IRM (biais=–22±34mL ; p<0,0001), une corrélation significative était retrouvée entre les deux mesures (r=0,93 ; p=0,0001). La reproductibilité inter- et intra-observateur de l’ETT 3D était excellente (avec des coefficients de variation<10 %) pour les volumes télédiastolique (VTD) et télésystolique (VTS). L’élargissement des valeurs de détection des bordures par défaut induisait une surestimation du VTD dans la population générale mais améliorait la concordance avec l’IRM pour le VTD chez les patients avec FE50 %.

Conclusions

La nouvelle génération de logiciels d’acquisition et d’analyse automatique des volumes ETT 3D permet une étude rapide, fiable et reproductible permettant une utilisation en pratique quotidienne. L’optimisation des réglages de bordure par défaut pourrait améliorer encore la concordance du VTD avec l’IRM chez les patients ayant des ventricules dilatés.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Keywords : 3D echocardiography, HeartModelA.I., 3 tesla cardiac magnetic resonance

Mots clés : Echocardiographie tridimensionnelle, Heartmodel, IRM cardiaque 3 tesla

Abbreviations : 2D, 3D, CMR, EDV, ESV, COV, HM 90–50, HM 80–40, HM 70–30, LV, LVEF, TTE


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Vol 110 - N° 11

P. 580-589 - novembre 2017 Retour au numéro
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  • Reporting of three-dimensional echocardiography-derived left ventricular volumes comes of age
  • Wendy Tsang, Roberto M. Lang
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  • Three-dimensional interlead distance predicts response and outcomes after cardiac resynchronization therapy
  • Nicolas Clementy, Guillaume Laborie, Bertrand Pierre, Nazih Benhenda, Dominique Babuty, Laurent Fauchier

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