Original-Artikel
Normalwerte echokardiographischer Messungen. A Population-Based Study
Paulo Roberto Schvartzman, Flávio Danni Fuchs, Alex Gules Mello, Maikel Coli, Mario Schvartzman, Leila Beltrami Moreira
Porto Alegre, RS – Brasilien
Ziel: Beschreibung der echokardiographischen Messungen und der linksventrikulären Masse in einer Bevölkerungsstichprobe gesunder Erwachsener, die in der städtischen Region von Porto Alegre leben.
METHODS: Es wurde eine analytische, beobachtende, bevölkerungsbasierte Querschnittsstudie durchgeführt. Durch eine mehrstufige Wahrscheinlichkeitsstichprobe wurden 114 Personen ausgewählt, die einem M-Mode und zweidimensionalen Echokardiogramm mit Farbdoppler unterzogen wurden. Die Analysen wurden auf gesunde Teilnehmer beschränkt. Die echokardiographischen Messungen wurden durch Mittelwert, Standardabweichung, 95-Perzentil und 95%-Konfidenzgrenzen beschrieben.
ERGEBNISSE: Bei insgesamt 100 gesunden Teilnehmern, die mehrere Merkmale aufwiesen, die denen der ursprünglichen Population ähnelten, wurde eine vollständige und zuverlässige echokardiographische Untersuchung durchgeführt. Die Maße der Aorta, des linken Vorhofs, des interventrikulären Septums, des linken Ventrikels in Systole und Diastole, der linken Hinterwand und der linksventrikulären Masse, bereinigt oder nicht für die Körperoberfläche oder Körpergröße, waren bei Männern signifikant höher. Die Größe des rechten Ventrikels war bei beiden Geschlechtern ähnlich. Mehrere echokardiographische Messungen lagen innerhalb der normalen Grenzwerte. Interventrikuläres Septum, linke Hinterwand und linksventrikuläre Masse, bereinigt oder nicht für anthropometrische Messungen, und Aortenabmessungen hatten niedrigere Mittelwerte und Bereiche als die Referenzgrenzen.
ZUSAMMENFASSUNG: Die Mittelwerte und Verteilungsschätzungen für die Messungen des interventrikulären Septums, der linken Hinterwand und der linksventrikulären Masse, die in dieser Untersuchung gefunden wurden, waren niedriger als die, die in der internationalen Literatur angegeben und als normale Grenzen akzeptiert werden.
Schlüsselwörter: Echokardiogramm, Normalwerte
Die in Lehrbüchern 1 dargestellten Normalwerte für echokardiographische Messungen sind heterogen und zum Teil inkonsistent. Sie beruhen auf Originalstudien von Personen, die wegen eines Verdachts auf eine Herzerkrankung untersucht wurden, der sich danach nicht bestätigte 2,3. Diese Personen können frei von nachweisbaren kardiovaskulären Erkrankungen sein, die mittels Echokardiographie bestimmt wurden; sie repräsentieren jedoch nicht die Normalbevölkerung. Andere Studien geben die Herkunft der Stichprobe nicht an oder verwenden Familienmitglieder der Patienten oder Mitarbeiter des Krankenhauses zur Bestimmung der Normalwerte 4.
Die normalen echokardiographischen Parameter einer Bevölkerung sollten aus einer Zufallsstichprobe der Bevölkerung stammen, die nicht hospitalisiert und asymptomatisch ist. In Brasilien wurde keine derartige Studie mit repräsentativen Stichproben von Erwachsenen ohne kardiovaskuläre Erkrankungen durchgeführt. In der internationalen Literatur gibt es Studien über Normalwerte der Dimensionen, der Funktion und der linksventrikulären Masse. Die in anderen Ländern ermittelten Werte können jedoch in Brasilien nicht angewendet werden 1,5. Daher ist es von wissenschaftlicher Relevanz, normale echokardiographische Werte bei brasilianischen Bürgern zu ermitteln, die frei von kardiovaskulären Erkrankungen sind und die ethnische und soziale Zusammensetzung der Gemeinden repräsentieren.
In dieser Studie stellen wir echokardiographische Daten vor, die in einer repräsentativen Stichprobe von Erwachsenen, die in der Stadt Porto Alegre leben, erhoben wurden.
Methoden
Eine analytische, beobachtende, bevölkerungsbasierte Querschnittsstudie wurde durchgeführt. Der Prozess der proportionalen Randomisierung erfolgte in mehreren Stufen und in Konglomeraten gemäß den Daten des IBGE, bezogen auf die Volkszählung von 1991. Die Einschlusskriterien waren, dass die Teilnehmer mindestens 18 Jahre alt sein und am ausgewählten Wohnort leben mussten. Von den 1.219 Personen, die am Wohnort ausgewählt und befragt wurden, wurde eine Teilstichprobe nach dem Zufallsprinzip ausgewählt, um eine M-Mode- und zweidimensionale Echokardiographie mit Farbdoppler durchzuführen.
Zunächst wurden 10 % der Studienpopulation ausgewählt, und weitere 10 % wurden als Ersatz für nicht erschienene Personen ausgewählt, was insgesamt 132 Personen ergab. Von diesen wurden 75 Personen ausgewertet, was 57 % der in Frage kommenden Studienpopulation entspricht. Um die geplante Stichprobengröße zu vervollständigen und die Abwesenden zu ersetzen, wurden 57 Teilnehmer aus denselben Sektoren wie die Abwesenden nach dem Zufallsprinzip ausgewählt, von denen 39 erschienen sind (68 %). Die endgültige Stichprobengröße betrug 114 Personen. Sowohl beim ersten als auch beim zweiten Kontaktversuch wurde sequentiell von der Einladung per Brief über den Anruf bis hin zum Hausbesuch vorgegangen, immer auf Kosten der Kosten. Die Analysen beschränkten sich auf die gesunden Teilnehmer, insbesondere hinsichtlich der Pathologien des kardiovaskulären Systems, die durch Anamnese und körperliche Untersuchung ausgeschlossen wurden. Zusätzlich wurde eine Herzklappenerkrankung durch die echokardiographische Untersuchung ausgeschlossen. Kein Patient hatte eine Anamnese von Bluthochdruck oder Verwendung von kardiovaskulären Medikamenten.
Die Stichprobengröße wurde nach Schätzungen der Genauigkeit der Messungen berechnet; daher erwarteten wir, eine ausreichende Anzahl von Erwachsenen mit zuverlässigen Konfidenzintervallen zu untersuchen, die auf die Parameter der Untersuchungspopulation beschränkt sind. Aufgrund des Fehlens einer soliden Grundlage (Studien mit repräsentativen Stichproben von Gemeinschaften) haben wir die Beschreibung von Mittelwerten und Streuung der Messungen verwendet, die von Studien vorgelegt wurden, die systematische Stichproben verwendeten. Viele dieser Studien beschreiben die Parameter und Assoziationen in Stichproben von ca. 100 Individuen, eine Anzahl, die in dieser Erhebung operativ machbar war.
Modus- und zweidimensionale Echokardiographie mit Farbdoppler wurde bei den Probanden in linker seitlicher Dekubitusposition durchgeführt, unter Verwendung eines Aloka Modells 870 mit einem Schallkopf von 3,5 MHz und mit gleichzeitiger Registrierung einer elektrokardiographischen Ableitung. Für jeden echokardiographischen Parameter wurden drei aufeinanderfolgende Messungen am Ende der Exspiration durchgeführt, und der Mittelwert dieser drei Messungen wurde als endgültiger Parameter verwendet. Bei allen Patienten wurde die Langachsenansicht des Herzens verwendet. Alle echokardiographischen Messungen wurden gemäß den von der American Society of Echocardiography 6 festgelegten Standards und den von Devereux et al. 7 vorgeschlagenen Empfehlungen durchgeführt.
Aorta, linker Vorhof, interventrikuläres Septum und Hinterwanddicke, linker Ventrikel in Systole und Diastole und der rechte Ventrikel wurden bewertet. Der Beginn des QRS-Komplexes (erste Auslenkung) wurde als Fläche verwendet, um die Messungen am Ende der Diastole und die maximale Inzision der Septumbewegung für die Messungen der systolischen Dimension des linken Ventrikels 6 zu erhalten. Die Hohlraum- und Wanddicken wurden auf der Höhe der Mitralsehnen 6 gemessen.
Die linksventrikuläre Masse wurde nach der Formel von Devereux et al. 7 berechnet:
Linksventrikuläre Masse (g)= 0,80x+0,6 wobei SED die Ventrikelseptumdicke in der Enddiastole, LVED der enddiastolische Durchmesser des linken Ventrikels und PWED die Hinterwanddicke in der Diastole ist. Wir erhielten das Gewicht (Kilogramm), die Größe (Zentimeter), den Body-Mass-Index (Kilogramm pro Quadratmeter) und die Körperoberfläche (berechnet nach der Formel: Gewicht 0,425 x Größe 0,725 x 72,84/10.000). Zusätzliche Daten, einschließlich des Alkoholkonsums und des sozioökonomischen Niveaus, wurden mittels eines standardisierten Fragebogens erhoben.
Die Parameter in unserer Studie wurden als Mittelwerte und Verteilungsschätzungen (Standardabweichung und Konfidenzintervall von 95%) beschrieben. Die Analysen wurden in der gesamten Stichprobe und stratifiziert nach Geschlecht durchgeführt. Wir stellen die P-Werte dar, wobei eine statistische Signifikanz von P kleiner als 5% angenommen wird.
Ergebnisse
Die ursprüngliche Stichprobe hatte die Verteilung von Geschlecht und Alter und andere repräsentative demografische Merkmale, die der Bevölkerung von Porto Alegre ähnlich sind.
Insgesamt wurden 100 von 114 Echokardiogrammen bei Teilnehmern durchgeführt, die frei von kardiovaskulären Erkrankungen oder anderen klinisch erkennbaren Störungen waren. Zweiundfünfzig (52%) waren weiblich und 17 (17%) gaben an, afrikanischer Herkunft zu sein. Neununddreißig (39%) Teilnehmer waren Raucher mit einem täglichen Konsum von 14,6±13,9 Zigaretten pro Tag, 11 (11%) waren ehemalige Raucher und 50 (50%) hatten nie geraucht.
Die Merkmale der untersuchten Personen, stratifiziert nach Geschlecht, sind in Tabelle I dargestellt. Alter, Body-Mass-Index sowie systolischer und diastolischer Blutdruck waren bei Männern und Frauen ähnlich. Größe, Körperoberfläche, Gewicht, Herzfrequenz, Alkoholkonsum und Jahre des Schulbesuchs waren bei Männern signifikant höher. Die Herzfrequenz war bei den Frauen signifikant höher.
Um die Interobserver-Variabilität zu bewerten, wertete ein weiterer Echokardiologe die Messungen bei 11 Patienten aus. Die Mittelwerte der Messungen, die von beiden Beobachtern durchgeführt wurden, wiesen in allen analysierten Variablen eine Variabilität von weniger als 5% auf.
Die echokardiographischen Messungen sind nach Geschlecht in Tabelle II dargestellt, einschließlich der Werte für die linksventrikuläre Masse, korrigiert um die Körperoberfläche und Körpergröße. Die Dimensionen der Aorta, des linken Vorhofs, des Interventrikelseptums, des linken Ventrikels in Systole und Diastole, der Hinterwand und der linksventrikulären Masse, korrigiert oder nicht, waren bei Männern signifikant höher. Die Dimension des rechten Ventrikels war bei beiden Geschlechtern ähnlich.
Die 5. und 95. Perzentile der echokardiographischen Parameter sind in Tabelle III dargestellt.
Die linksventrikuläre Masse der weißen Teilnehmer lag bei 121,5±34,4g und bei den schwarzen Teilnehmern bei 124,2±33,6g (P=0,77). Die um die Körpergröße oder Körperoberfläche korrigierte ventrikuläre Masse war zwischen Weißen und Schwarzen statistisch nicht unterschiedlich.
Es wurde kein statistisch signifikanter Unterschied in der linksventrikulären Masse, absolut oder korrigiert für Körpergröße oder Körperoberfläche, zwischen aktuellen Rauchern, ehemaligen Rauchern und Teilnehmern, die nie geraucht hatten, gefunden.
Diskussion
Studien, die den Zweck haben, Normalparameter zu definieren, müssen die Herkunft der Population und die Stichprobenkriterien beschreiben. Die absolute Mehrheit der Referenzstudien von Normalwerten für echokardiographische Messungen gibt diese Informationen nicht an. Referenzwerte für das Echokardiogramm müssen aus einer repräsentativen Bevölkerungsstichprobe der Einwohner stammen, die frei von kardiovaskulären Erkrankungen oder anderen für den interessierenden Parameter klinisch relevanten Krankheiten ist. Viele Studien spezifizieren die Herkunft der untersuchten Population nicht oder verwenden Angehörige von Patienten, Mitarbeitern oder Personen, deren Echokardiogramm als normal interpretiert wurde 2-4,8,9. Die Stichprobenkriterien der vorliegenden Studie unterscheiden sie von den meisten in der Literatur berichteten Studien, da diese Erhebung eine gleichwertige Auswahlwahrscheinlichkeit der erwachsenen Einwohner von Porto Alegre bietet.
Der Einfluss des Ersatzes einiger nicht erschienener Kandidaten durch Stellvertreter konnte nicht direkt ermittelt werden. In Anbetracht der Tatsache, dass die Anzahl der Abwesenden bei der ersten Einladung relativ gering war und dass die Ersatzpersonen aus der gleichen geographischen Region und dem gleichen sozioökonomischen Niveau rekrutiert wurden, kann davon ausgegangen werden, dass eine Selektionsverzerrung nicht auftrat. Die Stichprobengröße erlaubte eine geringe Streuung der echokardiographischen Parameter, wie aus den berechneten 95%-Konfidenzintervallen ersichtlich ist.
Schwierigkeiten, akzeptable echokardiographische Bilder zu erhalten, traten bei 5 % der Teilnehmer auf, die ausgeschlossen wurden. Savage et al 10 untersuchten die Bildqualität bei 6.148 Männern und Frauen der Framingham-Studie in der Altersgruppe zwischen 17-90 Jahren. Die Autoren waren in der Lage, in 80% der Fälle interpretierbare Bilder zu erhalten, wobei sie bei jüngeren Patienten 97% erreichten. Adipositas, verminderte Lungenkapazität und kardiovaskuläre Erkrankungen waren mit inakzeptablen Echokardiogrammen assoziiert, unabhängig vom Alter der Patienten.
Die Analyse der Interobserver-Variabilität zwischen den beiden Lesern in der vorliegenden Studie zeigte, dass sich die Messungen für die linksventrikuläre Dimension und Funktion nicht signifikant unterschieden. Die Streuung der Ergebnisse liegt innerhalb der in der Literatur etablierten Normalgrenzen 11.
Die Unterschiede zwischen den in dieser Studie beobachteten und den in der Literatur dargestellten echokardiographischen Parametern sind groß, z. B. für die Septum- und Hinterwanddicke und die Aortendimensionen. Aufgrund der Messungen des Septums und der Hinterwand war auch die linksventrikuläre Masse kleiner als die Referenzwerte, korrigiert oder nicht durch die Körperoberfläche oder Körpergröße. Die normalen Grenzwerte liegen bei 1,0 cm für das Interventrikelseptum und die Hinterwand, definiert durch das 95. Perzentil, gegenüber 1,1 cm, die in einem Lehrbuch beschrieben werden 1. Die in dieser Studie gefundenen Mittelwerte für diese Parameter unterscheiden sich ebenfalls von denen in der Literatur 2,3,5,8,9,12. Die Unterschiede haben eine größere Größenordnung, wenn das 95%-Konfidenzintervall zur Definition der Normalität verwendet wird. Die anderen echokardiographischen Messungen liegen innerhalb der in der internationalen Literatur angegebenen Normalwerte 2-5,8,9,12. Mindestens eine brasilianische Studie, die eine Stichprobe von 32 Angestellten eines Krankenhauses verwendete, präsentierte ähnliche Zahlen wie die unserer Studie. Einige der Unterschiede könnten auf unterschiedliche Formeln zurückzuführen sein, die zur Schätzung der linksventrikulären Masse verwendet wurden. In dieser Studie wurde die Penn-Methode verwendet, die die Endokardoberfläche der parietalen Dicke ausschloss und diese Dicke in die Hohlraumdimensionen einbezog. Die American Society of Echocardiography empfiehlt, für die Messungen das äußerste Echo (von der Vorderkante bis zur Vorderkante) zu verwenden 6. Dies führt jedoch zu einer systematischen Überschätzung der linksventrikulären Masse im Vergleich zu derjenigen bei der Autopsie. Daher ist es notwendig, das Ergebnis um einen Faktor zu korrigieren, der aus anatomischen Postmortem-Studien abgeleitet wird 7.
Die gleiche Schlussfolgerung kann einen Teil der Diskrepanzen zwischen den Werten der linksventrikulären Masse, die von verschiedenen Formeln in verschiedenen Echogeräten geliefert werden, und dem in unserer Studie gefundenen Wert erklären. Zum Beispiel wurde bei dem in der vorliegenden Studie verwendeten Gerät die Penn-Methode zur Berechnung der linksventrikulären Masse verwendet.
Trotz der Verwendung unterschiedlicher Formeln bleiben unerklärliche Unterschiede bestehen. Die einzigen, die konsistent sind, sind Kriterien für die Randomisierung oder aus der Studienpopulation, unter der Annahme, dass die Untersuchungen mit technischer Expertise und nach internationalen Empfehlungen durchgeführt wurden 6. Die erste Erklärung ist sinnvoller, da die ethnische Zusammensetzung der Einwohner von Porto Alegre derjenigen europäischer und nordamerikanischer Länder ähnelt. Anthropometrische Unterschiede könnten nur die absoluten Unterschiede zwischen den genannten Dimensionen erklären.
Auffällig war auch die kleinere Aorten-Dimension im Verhältnis zu den in der Literatur berichteten Werten. Auch hier sind die unterschiedlichen Stichprobenkriterien die beste verfügbare Erklärung für die Diskrepanz zwischen den in unserer Studie ermittelten und den in internationalen Lehrbüchern dargestellten Werten.
Zusammenfassend lassen die Ergebnisse dieser Studie den Schluss zu, dass bei Erwachsenen der städtischen Region von Porto Alegre die Mittelwerte und die Normalverteilung, die konventionell als die Grenzen der Normalität für die Dimensionen des Interventrikelseptums, der Hinterwand und der linksventrikulären Masse akzeptiert werden, niedriger sind als die in der Referenzliteratur angegebenen Werte; die linksventrikuläre Masse ist bei Männern größer, korrigiert oder nicht für anthropometrische Variablen. Die Konsequenzen dieser Befunde für die klinische Praxis liegen auf der Hand, z. B. bei der Risikostratifizierung von Patienten mit Hypertonie.
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