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Vitturi, Nicola (2010) Ecografia toracica: un nuovo strumento nella valutazione del paziente con dispnea. [Ph.D. thesis]

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Abstract (english)

THORACIC ULTRASOUND: A NEW TOOL IN THE ASSESSMENT OF PATIENT DYSPNEA
Introduction: Rapid differentiation between the causes of cardiogenic and non cardiogenic dyspnea is an objective of primary importance in the management of patients with dyspnea. The instruments available for assessing the amount of extravascular lung water for the physician are essentially made of phisical findings, conventional radiological techniques (chest radiography and computerized axial tomography) and echocardiography.. Each of them has its own characteristics of sensitivity, specificity, accuracy, speed of use and repeatability. They should be added to the lung ultrasound for parenchyma, an ultrasound technique that has been accompanied in recent years with traditional techniques and which, according to data reported in the literature, agrees, at least in the field of Emergency and Critical Care, a good discrimination of cardiogenic causes of dyspnea. Advanteges of this method are also the characteristic speed of use and absolute repeatability (not based on ionizing radiation). Furthermore, it provides semi-quantitative assessments of the amount of extravascular water.
Aim of the study: To evaluate the validity and accuracy of lung ultrasound technique in the field of Internal Medicine (pathological sub-acute), comparing with the classical clinical parameters, radiological and laboratory which are used for the clinical interpretation of dyspnea.
Materials and methods: 152 patients hospitalized in the Department of Clinical Medicine 1 with a diagnosis of dyspnea.have been esamine. These patients had already performed a clinical evaluation at the emergency room and a chest radiograph and an assessment of NT-proBNP (Brain Natriuretic Peptide). Upon admission to our department, patients underwent lung ultrasound in order to highlight the presence of pulmonary B lines ( "Comet tail artifacts”). The B lines are vertical reverb artifacts that departured from pleura and extended to the base of the screen. The test was considered positive when the number of B lines was higher 8 and there was no difference in the number of B lines increased by 30% in both lung fields. Ultrasonography was performed by three operators with varying experience in the field of ultrasound lung (an experienced operator in the field of ultrasound lung, an expert in the field of internistic ultrasound and an operator with little experience with ultrasound), each of whom has performed two measurements to analyze the intra-operator variability, the duration of the examination was less than three minutes. It 'was considered as the gold standard the diagnosis made by expert phisicians, reassessing the clinical, radiological and bio-humoral (as per the recommendations of the AHA). The ultrasound report was not however in their possession. The examination was also repeated at 48 hours to assess the changes in the ultrasound picture on the basis of treatment performed.
Results: We analyzed the values of sensitivity, specificity, positive predictive value (PPV), negative predictive value (VPN), accuracy of lung ultrasound, as well as NT-proBNP and the main clinical and radiological, compared to clinical diagnosis. The results include the following:

Sensitivity Specificity VPP VPN Accuracy
Ultrasound t0 97% 79% 79% 97% 87%
Ultrasound T48 76% 77% 72% 80% 77%
NT-proBNP t0 97% 44% 58% 95% 68%
NT-proBNP T48 94% 33% 53% 88% 61%

Patients diagnosed with heart failure had a higher number of lines B than in those without heart failure (p <0.05), and the same is evident for the values of NT-proBNP (p <0.05). Furthermore, the reduction in the number of line B was significantly higher (p <0.005) in the group of patients treated for heart failure, but did not differ significantly the value of NT-proBNP (p = 0.37). The intra-operator correlation was demonstrated excellent (98%), the inter-operator also excellent between experienced operators (98%), intermediate (90%) among operators of different experience.

Discussion: Lung ultrasound has demonstrated a strong sensitivity value and a fair value of specificity in the diagnosis of acute cardiogenic pulmonary edema, even in sub-acute patients, with values of significance similar to those of NT-proBP but with a reduced execution time. The variations in the ultrasound picture also appear to correlate with the appropriateness of the treatment carried out, suggesting a possible use in monitoring therapeutic response. The false positive ultrasound examination are probably referring to forms of interstitial lung imbibition (eg, ARDS ). The ease of execution is witnessed by the excellent reproducibility both intra-and inter-operator.
Conclusion: Lung ultrasonography may be considered a valuable tool in the recognition of the origin of cardiogenic dyspnea. This method appears effective, faster and can be used to supplement the standard assessments conducted in departments of internal medicine.

Abstract (italian)

Introduzione: Una rapida differenziazione tra le cause cardiogene di dispnea e quelle non cardiogene costituisce un obiettivo di primaria importanza nella gestione del paziente con dispnea. Gli strumenti a disposizione per la valutazione della quantità di acqua libera extravascolare polmonare a disposizione del clinico sono sostanzialmente costituiti da semeiotica fisica, le tecniche radiologiche convenzionali (radiografia del torace e tomografia assiale computerizzata) e l'ecocardiografia. Ognuna di esse presenta caratteristiche proprie di sensibilità, specificità, accuratezza, rapidità d'impiego e ripetibilità. Ad esse va aggiunta l’ecografia polmonare per parenchima, una metodica ecografica che si è affiancata negli ultimi anni alle tecniche tradizionali e che, secondo i dati riportati dalla letteratura, consente, almeno in ambito di Pronto Soccorso e Terapia intensiva, una ottima discriminazione delle cause cardiogene di dispnea. A vantaggio di tale metodica vi sono inoltre la caratteristica rapidità di impiego e la assoluta ripetibilità (non essendo basata su radiazioni ionizzanti). Inoltre essa fornisce delle valutazioni semi-quantitative della quantità di acqua libera extravascolare.
Scopo dello studio: valutare la validità e l’accuratezza della metodica ecografica polmonare in ambito di Medicina Interna (quadri clinici sub-acuti), confrontandola con i classici parametri clinici, radiologici e laboratoristici ai quali si fa ricorso per l’interpretazione clinica della dispnea.
Materiali e metodi: Sono stati presi in esame 152 pazienti ricoverati nel reparto di Clinica Medica 1 con diagnosi di dispnea. Tali pazienti avevano già eseguito una valutazione clinica presso il Pronto Soccorso, nonché una radiografia del torace e una valutazione del NT-proBNP (Brain Natriuretic Peptide). Al momento del ricovero presso il nostro reparto, i pazienti sono stati sottoposti ad ecografia polmonare al fine di evidenziare la presenza di linee B polmonari (“Comet tail artifacts”. Le linee B sono degli artefatti verticali da riverbero a partenza pleurica estesi fino alla base dello schermo. L'esame è stato considerato positivo quando il numero di linee B era superiore a 8 e non vi era una differenza nel numero delle linee B maggiore del 30% nei due campi polmonari. L’ecografia è stata eseguita da tre operatori con diversa esperienza nel campo dell'ecografia polmonare (un operatore esperto nel campo dell’ecografia polmonare, uno esperto nel campo dell’ecografia internistica e un operatore con scarsa esperienza ecografica), ognuno dei quali ha eseguito due misurazioni, per analizzare la variabilità intra-operatore; la durata dell’esame è stata inferiore ai tre minuti. E’ stata considerata come gold standard la diagnosi clinica finale effettuata da medici esperti, rivalutando i dati clinici, radiologici e bioumorali (come da raccomandazioni della AHA). Il referto ecografico non era invece in loro possesso. L’esame è stato inoltre ripetuto a distanza di 48 ore al fine di valutare le modificazioni del quadro ecografico sulla base del trattamento effettuato.
Risultati: Sono stati analizzati i valori di sensibilità, specificità, valore predittivo positivo (VPP), valore predittivo negativo (VPN), accuratezza dell’ecografia polmonare, nonché di NT-proBNP e dei principali parametri clinici e radiologici, confrontati alla diagnosi clinica. I risultati ottenuti riportano:

sensibilità specificità VPP VPN accuratezza
Ecografia t0 97% 79% 79% 97% 87%
Ecografia t48 76% 77% 72% 80% 77%
NT-proBNP t0 97% 44% 58% 95% 68%
NT-proBNP t48 94% 33% 53% 88% 61%

I pazienti con diagnosi di scompenso cardiaco presentavano un numero di linee B superiore rispetto a quelli senza scompenso cardiaco (p<0,05); lo stesso è evidente per i valori di NT-proBNP (p<0,05). Inoltre, la riduzione nel numero di linee B era significativamente maggiore (p<0,005) nel gruppo di pazienti trattati per scompenso cardiaco; non differiva invece significativamente il valore di NT-proBNP (p=0,37).
La concordanza intra-operatore si è dimostrata ottima (98%); quella inter-operatore pure ottima tra operatori esperti (98%), discreta (90 %) tra operatori di diversa esperienza.
Discussione: L’ecografia del polmone ha dimostrato un ottimo valore di sensibilità ed un discreto valore di specificità nella diagnosi di edema polmonare acuto cariogeno, anche in pazienti sub-acuti, con valori di significatività sovrapponibili a quelli di NT-proBP ma con un ridotto tempo di esecuzione. Le variazioni del quadro ecografico inoltre sembrano correlare con l’appropriatezza del trattamento effettuato, suggerendone un possibile impiego nel monitoraggio della risposta terapeutica. I falsi positivi dell’esame ecografico sono riferibili verosimilmente a forme di imbibizione interstiziale polmonare di origine non cardiogena (es. ARDS). La facilità di esecuzione è testimoniata dall’ottima riproducibilità sia intra- che inter-operatore.
Conclusione: L'ecografia del polmone può essere considerata un valido strumento nel riconoscimento dell'origine cardiogena della dispnea. Tale metodica si presenta efficace e rapida, e può essere utilizzata a complemento delle valutazioni standard eseguite nei reparti di medicina interna.

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EPrint type:Ph.D. thesis
Tutor:Baritussio, Aldo
Ph.D. course:Ciclo 22 > Scuole per il 22simo ciclo > SCIENZE MEDICHE, CLINICHE E SPERIMENTALI > FISIOPATOLOGIA CLINICA
Data di deposito della tesi:UNSPECIFIED
Anno di Pubblicazione:11 March 2010
Key Words:Ecografia polmonare; edema polmonare cardiogeno
Settori scientifico-disciplinari MIUR:Area 06 - Scienze mediche > MED/09 Medicina interna
Struttura di riferimento:Dipartimenti > pre 2012 - Dipartimento di Scienze Mediche e Chirurgiche
Codice ID:3049
Depositato il:29 Nov 2010 09:25
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