Calibrating Stroke Volume Measurement of Electrical Cardiometry Compared with Transthoracic Echocardiography

In de kritieke momenten bij het behandelen van een ziek hart vertrouwen artsen op de exacte kennis van hoeveel bloed het hart met elke slag rondpompt. Dit volume, bekend als slagvolume, is een vitale parameter die helpt bij het nemen van levensreddende beslissingen. Decennialang was de gouden standaard voor het meten hiervan invasieve methoden waarbij katheters in het hart worden ingebracht, maar deze brengen risico's en ongemak met zich mee. In de afgelopen jaren is er een veelbelovend alternatief opgekomen: een niet-invasieve technologie genaamd elektrische cardiometrie. Deze methode maakt gebruik van elektroden die op de huid worden geplaatst om minuscule veranderingen in de elektrische weerstand van de borstkas te detecteren terwijl het bloed door het hart stroomt. Omdat het pijnloos is en een continue stroom aan gegevens biedt, biedt het de hoop om de hartfunctie te monitoren zonder de huid te doorbreken. Hoewel de technologie veranderingen goed bijhoudt, is het vermogen om het precieze, absolute aantal gepompt bloed te geven echter onderwerp van debat geweest. Om dit op te lossen, stelden sommige onderzoekers een slimme oplossing voor: het gebruik van een enkele, snelle echografie-scan om het elektrische apparaat te "kalibreren", wat het apparaat in feite leert wat het juiste startpunt voor een specifieke patiënt is.

Een team van onderzoekers aan de Medische Universiteit van Wenen zette zich in om te testen of deze kalibratietruc werkt voor de algemene volwassen populatie. Ze rekruteerden 102 patiënten, mannen en vrouwen van verschillende leeftijden en lichaamsbouw, die al gepland stonden voor routinematige hartechografie-onderzoeken. Terwijl deze patiënten in de onderzoeksruimte lagen, voerde het medische team twee metingen op exact hetzelfde moment uit. Eerst gebruikten ze de standaard echografische methode om de grootte van de belangrijkste uitgangsklep van het hart en de snelheid van de bloedstroom door deze te meten, om vervolgens het volume aan gepompt bloed te berekenen. Tegelijkertijd bevestigden ze de elektrische cardiometrie-sensoren op de nek en de borst van de patiënten om een meting van de elektronische monitor te krijgen. De onderzoekers pasten vervolgens de voorgestelde kalibratieformule toe, die de echografische meting van het kleinoppervlak combineerde met het gewicht van de patiënt en de elektrische meting, om te zien of dit de twee getallen met elkaar in overeenstemming zou brengen.

De resultaten waren duidelijk en definitief: de kalibratie werkte niet zoals gehoopt voor deze groep patiënten. Wanneer de onderzoekers de ruwe getallen van het elektrische apparaat vergeleken met de echografische metingen, vonden ze geen betekenisvolle relatie tussen de twee. Het elektrische apparaat was in feite het bloedvolume aan het gokken, en de gokken waren er ver naast. Zelfs na het toepassen van de wiskundige aanpassing die bedoeld was om de fout te corrigeren, bleef de overeenstemming tussen de twee methoden slecht. Het verschil tussen de twee metingen was veel te groot om als veilig voor klinisch gebruik te worden beschouwd. Sterker nog, de foutmarge bleef ruim boven de drempel die artsen acceptabel vinden, wat betekent dat het elektrische apparaat niet vertrouwd kon worden voor het leveren van het correcte absolute aantal gepompt bloed, zelfs niet met de hulp van de echografische kalibratie.

De studie vond wel dat de twee methoden op andere details overeenkwamen. Beide apparaten waren uitstekend in het volgen van de hartslag van de patiënt en de duur van de samentrekkingsfase van het hart, wat aantoont dat de elektrische sensoren goed zijn in het timen van de hartslag. Echter, wanneer het aankwam op het werkelijke bloedvolume, slaagde de elektrische methode er niet in om met de echografie overeen te komen, ongeacht of de patiënt man of vrouw was. De onderzoekers merkten op dat de kalibratieformule eerder goed had gewerkt voor een zeer specifieke groep zwangere vrouwen, maar dat het volledig faalde wanneer het werd toegepast op een diverse mix van volwassenen met verschillende hartcondities. Dit suggereğereert dat de unieke fysieke veranderingen tijdens de zwangerschap, zoals een verhoogd bloedvolume en vochtverschuivingen, de formule voor die specifieke groep werkbaar hebben gemaakt, maar dat diezelfde factoren niet aanwezig zijn in de algemene populatie.

Uiteindelijk dient deze studie als een waarschuwing voor de medische gemeenschap. Hoewel het idee van een eenvoudige, niet-invasieve manier om de hartoutput te meten krachtig is, levert de specifieke techniek van het kalibreren van elektrische cardiometrie met een enkele echografie geen betrouwbare resultaten op voor gewone volwassenen. Het elektrische apparaat kan de echografie nog niet vervangen voor het bepalen van de exacte hoeveelheid bloed die het hart rondpompt. De onderzoekers concludeerden dat hoewel de technologie nuttig is voor het volgen van trends, zij niet kan worden vertrouwd voor de precieze getallen die nodig zijn voor kritieke behandelbeslissingen in een algemene ziekenhuissetting zonder verdere ontwikkeling. De zoektocht naar een werkelijk nauwkeurige, niet-invasieve hartmonitor gaat door, maar dit specifieke kort pad bleek een doodlopende weg te zijn voor de onderzochte patiënten.