Introduction: Invasive measurement of cardiac output (CO) is a key hemodynamic parameter. While thermodilution (TD) is considered the method of choice, the calculation of CO based on the Fick principle is often preferred due to reduced cost and time. However, the indirect Fick method (iFM) used in clinical practice relies on an assumed oxygen consumption (VO2). Formulas to predict VO2, such as LaFarge (LaF), Dehmer (De) and Bergstra (Be), have been proposed, all of which were revealed to have limited predictive value in pediatric and adult patients compared to TD. The correlation between the iFM and TD method in an aged, realworld cohort was tested. Furthermore, variables leading to a mismatch between estimated and measured CO were investigated.
Methods: A single, clinically-indicated right heart catheterization was performed on each patient with CO estimated by iFM and TD in 194 consecutive patients between April 2015 and August 2017. Six patients were excluded due to incomplete baseline data. The VO2 was assumed by applying the formulas of LaF, De and Be. Body fat estimation was performed with the formula proposed by Jackson and Pollock.
Results: We included 188 consecutive patients (70±13 years, 59% male) in the current analysis. Severe tricuspid and mitral regurgitation were present in 25 and 43 patients, respectively.
CO-TD exhibited an overall moderate correlation to CO-iFM as assessed by LaF, De and Be formulas with large limits of agreement (-1.22 to 1.62, -2.31 to 1.65, -2.80 to 1.17 l/m², respectively). The mean difference of the CO between methods was 0.40, -0.24 and -0.81 (all p<0.001 for difference to TD), respectively. A rate of error ≥20% occurred with the equations by LaF, De and Be in 32%, 29% and 51% of patients, respectively.
TD-method as compared to iFM with LaF formula underestimated CO in patients with severe tricuspid regurgitation (p=0.022) but not when iFM was calculated based on the De (p=0.229) or Be (p=0.418) formula. Body fat estimation (29%± 12%) was performed in a subgroup of patients (n=149). Mitral regurgitation, body fat as well as cardiac rhythm disturbances did not affect the correlation between TD- and iFM.
Conclusion: Although CO-eFM exhibits an overall reasonable correlation with CO-TD, the predictive value in a single patient is low. CO-eFM cannot replace CO-TD in elderly patients. Common variables leading to a mismatch between the estimated and the measured CO, such as morbid obesity did not lead to a significant difference in this cohort.Einführung: Die Bestimmung des Herzzeitvolumens (HZV) stellt eine zentrale hämodynamische Messgröße dar. Das HZV wird üblicherweise mittels ThermodilutionsMethode (TD) oder der Methode nach Fick gemessen. Die Fick-Methode benötigt zur Berechnung des HZV den Sauerstoffverbrauch (VO2). In der klinischen Praxis wird der VO2 häufig nicht gemessen, sondern anhand einer von drei empirischen Formeln nach LaFarge (Lf), Dehmer (De) oder Bergstra (Bg) geschätzt. Diese Formeln wurden jedoch vornehmlich an pädiatrischen Kohorten untersucht. Daher wird in der vorliegenden Arbeit die Korrelation dieser Methoden in einer gealterten kardiologischen Population untersucht und zusätzlich werden Variablen untersucht die potenziell zu einer Verschlechterung der Korrelation führen.
Methoden: Zwischen April 2015 und August 2017 wurden bei 194 Patienten mit der klinischen Indikation zur Rechtsherzkatheteruntersuchung Messungen des HZV mittels TD- und indirekter Fick-Methode vorgenommen. Sechs Patienten wurden aufgrund von fehlenden Daten aus der Analyse ausgeschlossen. Der VO2 wurde anhand der Formeln von Lf, De und Bg berechnet. Der Körperfettanteil wurde mittels der Formel nach Jackson und Pollock berechnet.
Ergebnisse: 188 Patienten (70 ± 13, 59 % männlich) wurden in die vorliegende Analyse eingeschlossen. Eine hochgradige Trikuspidal- bzw. Mitralklappeninsuffizienz lag bei 25 (13 %) bzw. 43 Patienten (23 %) vor. Es gab eine moderate Korrelation der TD-Methode und der indirekten Fick-Methode (iFM) berechnet nach den Formeln von Lf, De und Be mit einem großen Übereinstimmungsbereich in den Analysen der Bland-Altman-Graphiken (-1.22 bis 1.62 [Lf], -2.31 bis 1.65 [De] und -2.80 bis 1.17 l/m² [Be]). Der mittlere Unterschied zwischen dem HZV der TD-Methode und der iFM war 0.40 (Lf), -0.24 (De) und -0.81 l/min (Be) (alle p < 0.001). Ein Unterschied zwischen dem HZV nach TD-Methode und iFM von ≥20 % wurde bei 32 % (Lf), 29 % (De) und 51 % (Bg) der Patienten beobachtet.
Die TD-Methode zeigte niedrigere HZV-Werte im Vergleich zur iFM Lf (p = 0.022), nicht jedoch nach der Formel von De (p = 0.229) oder Be (p = 0.418), bei Patienten mit hochgradiger Trikuspidalklappeninsuffizienz. Körperfettmessungen (Körperfettanteil 29% ± 12 %) erfolgten in einer Subgruppe von 149 Patienten. Es konnte kein relevanter Einfluss von Mitraklappeninsuffizienzen, dem Körperfettanteil und dem Herzrhythmus auf die Diskrepanz zwischen TD- und iFM beobachtet werden.
Zusammenfassung: Die TD-Methode und iFM zeigen eine moderate Korrelation, jedoch mit großen individuellen Unterschieden. Die iFM kann die Messung des HZV in älteren kardiologischen Patienten nicht ersetzen. Übliche Variablen, die wie eine morbide Adipositas zu einer Fehleinschätzung des HZV führen sollten, zeigten keinen Effekt in der vorliegenden Arbeit
