Development and Feasibility of New Cardiac Measurement Method Using Vertebral Heart Area Ratio in Dogs

Abstract

Accurate determination of cardiac size is important for assessing heart function and evaluating patients with a variety of disorders. Computed tomography can visualize the heart as a 3D structure, and the quantitative evaluation of the size of the heart. However, it is difficult to use it in small animal clinical practice because measuring the heart size with CT scans need general anesthesia. The vertebral heart scale (VHS) is the most common method used to evaluate the heart size; however, VHS is a unidimensional method and has the possible limitation of relying on only two linear measurements to determine the heart size and not the entire cardiac circumference. Thus, the development of a more objective method for determining heart size based on the entire cardiac structure may provide a useful diagnostic method for heart disease. In this study, we hypothesized that heart size could be determined using a two-dimensional vertebral heart area ratio (VHAR), which measures the heart area in relation to the fourth thoracic vertebra (T4) body area (heart area/T4 body area) in dogs. We aimed to compare the correlation between VHAR, using radiography, and cardiac volume, using CT scans, in dogs and to investigate whether the VHAR values differed between observers. This retrospective study included a total of 125 dogs. Simple linear regression analyses were performed to compare the correlation between VHS and the vertebral heart area ratio (VHAR = heart area/T4 body area) using radiography and the vertebral cardiac volume ratio (cardiac volume/T4 body volume) using CT in each dog. The mean cardiac and T4 body volumes were 116.99 ± 108.07 cm3 and 0.92 ± 0.91 cm3, respectively. The mean values of observers 1 and 2 were 9.9 ± 0.7 v (VHS), 42.64 ± 27.94 cm2 (heart area), and 1.37 ± 0.96 cm2 (T4 body area). Intraclass coefficients were the highest for the heart area, followed by the T4 body area and VHS. The VHAR showed a moderate correlation with VHS in observers 1 (r = .671) and 2 (r = .633). The vertebral cardiac volume ratio showed a more positive correlation with VHAR (r = .573) than with VHS (r = .426). These results indicated that VHAR could be used as a complement to VHS for heart size measurement, and the high degree of observer agreement for the measurements indicated the measurement reproducibility of VHAR.

심장 크기의 정확한 측정은 심장 기능을 평가하고 다양한 장애가 있는 환자를 평가하는 데 중요하다. 컴퓨터 단층 촬영은 심장을 3차원 구조로 시각화하고 심장 크기를 정량적으로 평가할 수 있다. 그러나 소동물 임상에서 CT 검사로 심장 크기를 측정하려면 전신 마취가 필요하기 때문에 적용하기가 어렵다. 척추 심장 척도(이하 VHS)는 심장 크기를 평가하는 데 사용되는 가장 일반적인 방법이다. 그러나 VHS는 1차원 방법이며 전체 심장 둘레가 아닌 심장 크기를 결정하기 위해 두 개의 선형 측정에만 의존한다는 한계가 있다. 따라서, 전체 심장 구조를 기반으로 심장 크기를 결정하는 보다 객관적인 방법의 개발은 심장 질환에 대한 유용한 진단 방법을 제공할 수 있다. 이 연구에서 우리는 개의 심장 면적을 흉추 4번 추체의 면적으로 나눈 2차원 심장 면적비 (이하 VHAR)를 사용하여 심장 크기를 결정할 수 있다는 가설을 세웠다. 우리는 개에서 방사선 촬영을 사용한 VHAR과 컴퓨터 단층 촬영을 사용한 심장 부피 간의 상관 관계를 비교하고, 관찰자 간에 VHAR 값이 다른지 여부를 조사하는 것을 목표로 했다. 이 후향적 연구에서는 총 125마리의 개를 대상으로 하였으며, VHS, VHAR 및 심장 부피 비율 간의 상관 관계를 비교하기 위해 단순 선형 회귀 분석을 수행하였다. 평균 심장 및 흉추 4번 추체의 부피는 각각 116.99 ± 108.07 cm3 및 0.92 ± 0.91 cm3 였다. 관찰자 1과 관찰자 2의 평균값은 9.9 ± 0.7 v (VHS), 42.64 ± 27.94 cm2 (심장 면적) 및 1.37 ± 0.96 cm2 (흉추 4번 추체 면적)였다. 급내 상관 계수는 심장 면적에서 가장 높았고 흉추 4번 추체 면적과 VHS가 그 뒤를 이었다. VHAR은 관찰자 1 (r = .671)과 관찰자 2 (r = .633)에서 VHS와 중등도의 상관관계를 보였다. 심장 부피비는 VHS (r=.426)보다 VHAR (r=.573)과 더 양의 상관관계를 보였다. 이러한 결과는 VHAR이 심장 크기 측정을 위한 VHS의 보완책으로 사용될 수 있음을 나타내며, 측정에 대한 높은 관찰자 동의는 VHAR의 측정 재현성을 나타낸다.