abcic ABC Imagem Cardiovascular ABC Imagem Cardiovasc. 2318-8219 2675-312X Departamento de Imagem Cardiovascular da Sociedade Brasileira de Cardiolodia (DIC/SBC) 00602 10.36660/abcimg.20250102i Original Article Concordance Between Echocardiographic Left Ventricular Ejection Fraction by Simpson's Method, Global Longitudinal Strain, and Cardiac Magnetic Resonance 0000-0001-6891-1837 Herrera-Escandón Álvaro 1 2 Conception and design of the research acquisition of data writing of the manuscript Critical revision of the manuscript for intellectual content 0000-0002-0706-0060 Morales-Grisales Juan Pablo 1 analysis and interpretation of the data writing of the manuscript 0000-0002-6810-8064 Ayala-Zapata Sebastián 1 Conception and design of the research statistical analysis writing of the manuscript Critical revision of the manuscript for intellectual content 0000-0002-8701-5744 Barbosa-Balaguera Stephany 3 analysis and interpretation of the data writing of the manuscript Critical revision of the manuscript for intellectual content 0000-0001-7786-8121 Muriel-Ruiz Álvaro José 1 Conception and design of the research analysis and interpretation of the data writing of the manuscript 0009-0000-7864-6221 Bravo-Rueda Juan Felipe 2 acquisition of data writing of the manuscript 0009-0002-3099-5611 Citelli-Ramírez José Eduardo 1 2 Conception and design of the research acquisition of data analysis and interpretation of the data 0009-0003-2655-0799 Osío-Jimenez Luis Fernando 2 Conception and design of the research acquisition of data analysis and interpretation of the data 0000-0003-1782-587X Benitez-Gómez Luis Miguel 2 Conception and design of the research acquisition of data writing of the manuscript 0009-0005-8703-5939 Ramírez-Estupiñán Carlos Javier 2 Conception and design of the research acquisition of data analysis and interpretation of the data writing of the manuscript Universidad del Valle Sección de Cardiología Departamento de Medicina Interna Cali Colombia Universidad del Valle, Departamento de Medicina Interna, Sección de Cardiología, Cali – Colombia Clínica Imbanaco Servicio de Cardiología Cali Colombia Clínica Imbanaco, Servicio de Cardiología, Cali – Colombia Servicio de Cardiología Clínica Sebastián de Belalcázar Clínica Colsanitas S.A. Cali Colombia Clínica Colsanitas S.A., Clínica Sebastián de Belalcázar, Servicio de Cardiología, Cali – Colombia Stephany Barbosa Balaguera • Universidad del Valle. Calle 13 # 100-00. Postal code: 760042. Cali – Colombia E-mail: sb.balaguera@hotmail.com

No potential conflict of interest relevant to this article was reported.

Marcelo Tavares

 25 06 2026 2026 39 2 e20250102 27 11 2025 22 02 2026 08 04 2026 This is an open-access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License Abstract Background:

Left ventricular ejection fraction (LVEF) measured by echocardiography is a widely used parameter in clinical practice for the assessment of ventricular function. More recently, global longitudinal strain (GLS) has emerged as a complementary method, as has the assessment of LVEF by cardiac magnetic resonance (CMR). However, regional evidence evaluating the concordance among these three techniques remains limited.

 Objectives:

To assess the concordance between echocardiographic and CMR measurements in patients treated at a cardiovascular clinic in the city of Cali, Colombia.

 Methods:

This cross-sectional, analytical, descriptive study included 35 patients with confirmed or suspected heart disease, in whom all three methods were performed consecutively. Concordance was evaluated using Lin's concordance correlation coefficient (CCC), Bland-Altman plots for LVEF, and linear and quadratic weighted κ coefficients for agreement between LVEF classifications.

 Results:

The mean age was 58 years, and 60% of participants were male. The most common comorbidities were hypertension (22%) and dyslipidemia (11%). The mean LVEF was 59% by Simpson's method and 57.7% by CMR, while the mean GLS was −17.7%. Concordance was as follows: Simpson's LVEF vs. CMR (CCC, 0.831; 95%CI, 0.609-0.932); GLS vs. CMR-derived LVEF (CCC, 0.751; 95%CI, 0.419-0.903); and Simpson's LVEF vs. GLS (CCC, 0.891; 95%CI, 0.721-0.957).

 Conclusions:

Both Simpson's method and GLS are valid tools for estimating systolic function. CMR remains the reference standard.

 Keywords: Stroke Volume Echocardiography Magnetic Resonance Spectroscopy Sources of Funding There were no external funding sources for this study. Introduction

Left ventricular ejection fraction (LVEF) is the principal parameter of systolic function and one of the most widely used metrics in clinical practice. It serves as a key prognostic marker in heart failure, myocardial infarction, valvular disease, and in the risk stratification of multiple cardiovascular conditions.1 Throughout the history of medicine, a number of approaches have been used to quantify systolic function, ranging from heart rate and pulse pressure to conventional radiography and nuclear imaging techniques. Notably, LVEF reflects ventricular ejection (stroke volume) rather than directly measuring myocardial contractility.2 Traditionally, LVEF is quantified using 2D echocardiography with the biplane Simpson's method, which has demonstrated broad clinical utility despite inherent limitations, including operator dependence, variability in acoustic window quality, and reliance on geometric assumptions.3

In recent years, the assessment of ventricular function using speckle-tracking echocardiography (STE), particularly global longitudinal strain (GLS), has emerged as a robust and complementary technique for evaluating global left ventricle (LV) function, with greater sensitivity for detecting subclinical dysfunction. In addition to providing independent prognostic information, GLS shows strong correlations with LVEF and with parameters derived from reference imaging modalities such as cardiac magnetic resonance (CMR).3

CMR is considered the reference standard for the assessment of ventricular volumes, mass, and function due to its high accuracy and reproducibility. However, its high cost, limited availability, and restricted accessibility in middle-income countries limit its routine use. Consequently, validating echocardiographic methods against CMR within local clinical settings is essential, particularly given that echocardiography remains the cornerstone of cardiovascular diagnosis.1

Concordance Between Echocardiographic Left Ventricular Ejection Fraction by Simpson's Method, Global Longitudinal Strain, and Cardiac Magnetic Resonance CAD: coronary artery disease; CCC: Lin's concordance correlation coefficient; CMR: cardiac magnetic resonance; GLS: global longitudinal strain; LVEF: left ventricular ejection fraction.

In Colombia, cardiovascular centers have progressively incorporated advanced imaging techniques. However, regional evidence evaluating the concordance between Simpson-derived LVEF, ventricular strain parameters, and CMR-derived LVEF remains limited. Generating local data may improve diagnostic accuracy and support more effective therapeutic decision-making in patients with prevalent cardiovascular diseases.

Therefore, the present study aims to evaluate the agreement between echocardiographic LVEF obtained using the biplane Simpson method and automated volumetric analysis, and CMR-derived LVEF. Additionally, the study explores the relationship between GLS measurements and CMR-based assessment of systolic function in patients treated at a cardiovascular clinic in the city of Cali, Colombia.

 Methods Study design and population

A descriptive, analytical, cross-sectional study was conducted, including 35 patients referred for CMR for morphological assessment. Each patient also underwent a comprehensive transthoracic echocardiographic examination, including strain analysis and the determination of ventricular volumes and ejection fraction, performed within the same evaluation period.

Because of the exploratory nature of this study, the sample size was determined by convenience and included all consecutive patients who met the inclusion criteria and had complete echocardiographic and CMR data available within the predefined time frame.

The study population comprised patients aged ≥ 18 years with a confirmed diagnosis or suspected heart disease, who underwent both a complete echocardiogram and CMR within a 24-hour interval, with all required data available for analysis.

 Clinical and demographic assessment

A demographic and clinical evaluation was performed, including patient characteristics, indications for imaging, and final diagnostic outcomes.

 Echocardiographic assessment

Echocardiographic analyses were conducted in the echocardiography laboratory of a level IV cardiovascular clinic by cardiologists specialized in echocardiography. Imaging was performed using Philips EPIQ and Affiniti 70C systems and analyzed using the TomTec platform.

Images were acquired in three standard apical views (two-, three-, and four-chamber) to enable reconstruction of the 17-segment LV model. GLS was obtained by using 2D STE following automated endocardial border detection, with manual adjustments when necessary. GLS was calculated as the average peak systolic longitudinal strain across all 17 LV segments.

LV end-diastolic and end-systolic volumes were automatically calculated by the software based on endocardial border delineation from the apical views. LVEF was subsequently derived from these volumetric measurements according to standard echocardiographic principles. Although GLS and volumetric LVEF were obtained during the same acquisition, they represent independent measurements of myocardial deformation and ventricular volume.

The echocardiographic operator was blinded to the CMR results. Additional variables from the final echocardiographic report were also recorded.

 CMR

CMR-derived strain analysis was not performed. During the study period, feature-tracking CMR strain analysis was not routinely available at our institution and therefore could not be systematically incorporated into the study protocol.

 Statistical analysis

Statistical analyses were performed using RStudio version 2025.09.2+418. The normality of continuous variables was assessed using the Shapiro-Wilk test. Normally distributed variables are presented as mean ± standard deviation, whereas non-normally distributed variables are reported as median and interquartile range. Categorical variables are expressed as absolute and relative frequencies.

Agreement between LVEF measurements obtained by different imaging modalities was evaluated using Lin's concordance correlation coefficient (CCC) and Bland-Altman analysis for continuous values. Agreement between categorical classifications of LVEF severity was assessed using linear and quadratic weighted κ coefficients.

All concordance estimates are reported with 95%CIs, and a two-sided p-value < 0.05 was considered statistically significant.

 Results

A total of 35 patients were included in the clinical, echocardiographic, and CMR analyses. Table 1 summarizes the demographic characteristics of the study population, the main cardiovascular conditions, and relevant paraclinical findings. Figure 1 presents the clinical indications for CMR, with dilated cardiomyopathy being the most frequent indication (29%).

Characteristics of the study population
Demographic and clinical data
Variables Value
Age, years (IQR) 58 (41-62.5)
Male sex, n (%) 21 (60.0)
Hypertension, n (%) 8 (22.9)
T2DM, n (%) 2 (5.7)
Dyslipidemia, n (%) 4 (11.4)
Smoking history, n (%) 3 (8.6)
Significant CAD, n (%) 1 (2.9)
MINOCA, n (%) 1 (2.9)
Myocarditis, n (%) 3 (8.6)
Laboratory data
Variables Value
Troponin, pg/mL (IQR) 0.44 (0.13-36.12)
NT-proBNP, pg/mL (IQR) 4,371 (362-5,717)

CAD: coronary artery disease; IQR: interquartile range; MINOCA: myocardial infarction with non-obstructive coronary arteries; NT-proBNP: N-terminal pro-B-type natriuretic peptide; T2DM: type 2 diabetes mellitus.

 Distribution of clinical indications for CMR in the study population. CHD: coronary heart disease; DCM: dilated cardiomyopathy; HCM: hypertrophic cardiomyopathy; MINOCA: myocardial infarction with non-obstructive coronary arteries.

Table 2 summarizes the overall echocardiographic findings. The mean interventricular septal and inferoposterior wall thicknesses were 10.1 mm and 9.6 mm, respectively. Table 2 also reports the mean and median values of key echocardiographic parameters, including ventricular dimensions in systole and diastole, as well as indices of diastolic function. In addition, the average systolic function assessed by each method evaluated in this study is presented.

Echocardiographic, strain-derived, and CMR data
Variables Value
Echocardiographic measurements
LVEF by Simpson, % 59 (50-61)
LV end-diastolic volume, mL 107 (42-245)
LV end-systolic volume, mL 57 (18-185)
LV end-diastolic diameter, mm 49 (37-74)
LV end-systolic diameter, mm 34 (24-65)
Septal wall thickness, mm 10 (9-10)
Posterior wall thickness, mm
Indexed LA volume, mL/m2 43 (19-111)
E/A ratio 1.2 (0.9-1.5)
E/e′ ratio 9 (6-17)
TAPSE, mm 22.4 ± 3.0
Segmental wall-motion abnormalities, n (%) 12 (34.3)
Strain-derived measurements
GLS, % −17.9 (−20.4 a −15.0)
LVEF (2D STE automated volumetric analysis), % 58.8 (21.1-73.6)
LV end-diastolic volume, mL 90.5 (53-245)
LV end-systolic volume, mL 44.8 (14-193)
CMR measurements
LVEF by CMR, % 57.7 (47-65)
LV end-diastolic volume, mL 151.5 (89-421)
LV end-systolic volume, mL 63 (29-320)
LGE, n (%) 7 (20.0)
Myocardial edema (T2), n (%) 3 (8.6)
Pericardial effusion, n (%) 3 (8.6)

CMR: cardiac magnetic resonance; GLS: global longitudinal strain; LA: left atrium; LGE: late gadolinium enhancement; LV: left ventricle; LVEF: left ventricular ejection fraction; STE: speckle-tracking echocardiography; TAPSE: tricuspid annular plane systolic excursion.

In the analysis of agreement for continuous values, substantial concordance was observed among the three methods. The highest concordance was found between Simpson-derived LVEF and GLS (Table 3). Bland-Altman analysis demonstrated no evidence of systematic bias between methods. The comparison between Simpson-derived LVEF and CMR showed a minimal mean difference (MD) with acceptable limits of agreement. Similarly, GLS showed no clinically relevant systematic overestimation or underestimation when compared with CMR (Graph 1; Graph 2; Graph 3).

Agreement between imaging methods
Method 1 Method 2 CCC 95%CI (lower limit) 95%CI (upper limit)
LVEF (Simpson) LVEF (CMR) 0.831 0.609 0.932
LVEF (Simpson) LVEF (GLS-derived) 0.891 0.721 0.957
LVEF (CMR) GLS 0.751 0.419 0.903

CCC: Lin's concordance correlation coefficient; CMR: cardiac magnetic resonance; GLS: global longitudinal strain; LVEF: left ventricular ejection fraction.

 MD between LVEF measured by Simpson's method and CMR-derived LVEF. CMR: cardiac magnetic resonance; MD: mean difference; LOA: limits of agreement; LVEF: left ventricular ejection fraction. MD between GLS-derived LVEF (2D STE automated volumetric analysis) and CMR-derived LVEF. CMR: cardiac magnetic resonance; GLS: global longitudinal strain; LOA: limits of agreement; LVEF: left ventricular ejection fraction; MD: mean difference; STE: speckle-tracking echocardiography. MD between LVEF measured by Simpson's method and GLS-derived LVEF (2D STE automated volumetric analysis). GLS: global longitudinal strain; LOA: limits of agreement; LVEF: left ventricular ejection fraction; MD: mean difference; STE: speckle-tracking echocardiography.

Regarding the categorical classification of systolic function severity, agreement was good across all comparisons (Table 4).

Agreement between methods for categorical classification of LVEF
A) Simpson vs CMR
LVEF (Simpson) Normal Mild Moderate Severe Total
Normal 21 1 1 0 23
Mild 3 4 0 0 7
Moderate 0 0 1 0 1
Severe 0 0 1 3 4
Total 24 5 3 3 35
Quadratic weighted κ: 0.808
95%CI: 0.743-0.874
B) GLS vs CMR
LVEF (GLS-derived) Normal Mild Moderate Severe Total
Normal 23 2 1 0 26
Mild 1 2 0 0 3
Moderate 0 1 2 0 3
Severe 0 0 0 3 3
Total 24 5 3 3 35
Quadratic weighted κ: 0.862
95%CI: 0.812-0.912

CMR: cardiac magnetic resonance; GLS: global longitudinal strain; LVEF: left ventricular ejection fraction.

Central Illustration summarizes the key findings of the study.

 Discussion

The assessment of LVEF remains one of the most widely used approaches for evaluating systolic function in clinical practice. Despite its central role in diagnosis and therapeutic decision-making across multiple cardiovascular conditions, the available techniques for measuring LVEF have inherent limitations that may reduce sensitivity and reproducibility.4

CMR is the most accurate method for measuring LVEF and is therefore considered the reference standard for comparison with other imaging modalities. Previous studies have shown that 3D echocardiography demonstrates the lowest bias when compared with CMR.2,4 In contrast, 2D echocardiographic methods have been associated with variability of up to ± 15% relative to CMR and have been shown to misclassify approximately 9.3% of patients with cardiotoxicity identified by CMR. In the MATCH study, differences exceeding 10% between 2D and 3D LVEF measurements were observed when compared with CMR, with variability influenced by female sex and body mass index > 35 kg/m2.5

In the search for methods with lower variability, myocardial strain has emerged as a robust tool for evaluating global LV function. Strain imaging has demonstrated clinical utility in the detection of subclinical dysfunction in heart failure, cardiomyopathies, valvular disease, and chemotherapy-related cardiotoxicity.6,7 GLS also provides independent prognostic information, including mortality risk, even in cases where LVEF has limited discriminatory capacity.

In the present study, agreement among the three noninvasive methods for assessing systolic function (Simpson biplane LVEF, GLS, and CMR-derived LVEF) was good, both for continuous values and for categorical classification. According to the criteria proposed by Altman et.,8 the concordance between Simpson-derived LVEF and GLS (CCC, 0.891), as well as between Simpson-derived LVEF and CMR (CCC, 0.831), can be considered excellent (> 0.8). In contrast, the agreement between GLS and CMR-derived LVEF (CCC, 0.751), although slightly lower, still represents good concordance.

Bland-Altman analysis further supports these findings. The comparison between Simpson-derived LVEF and CMR demonstrated a minimal MD (−0.07), suggesting near equivalence, albeit with relatively wide limits of agreement, reflecting interindividual variability. In contrast, GLS tended to slightly underestimate LVEF compared with CMR (MD, −1.64), with even wider limits of agreement. These findings suggest that, although GLS may underestimate LVEF relative to CMR, it maintains a strong relationship with conventional 2D measurements, supporting its role as a complementary parameter rather than a substitute for volumetric assessment.

From a clinical perspective, where categorical LVEF thresholds guide diagnosis, treatment, and intervention, agreement was nearly perfect when assessed using quadratic weighted κ. Both Simpson-derived LVEF (κ = 0.808) and GLS-derived classification (κ = 0.862) showed excellent concordance with CMR, which indicates all three methods allow consistent classification of ventricular dysfunction severity.

Our findings are consistent with previous studies demonstrating good agreement between echocardiographic and CMR-derived LVEF, particularly when standardized acquisition protocols and high-quality imaging are used. However, the Bland-Altman analysis revealed relatively wide limits of agreement (approximately ± 15-20 p.p.), which may be clinically significant at the individual level. Such variability is particularly relevant when LVEF thresholds are used to guide therapeutic decisions, including eligibility for device therapy or initiation of specific pharmacological treatments. These observations reinforce the importance of interpreting LVEF within a broader clinical and imaging context rather than in isolation.

Study limitations

This study has several limitations. The relatively small sample size reduces statistical power and increases uncertainty around concordance estimates, as reflected in the width of confidence intervals. In addition, the single-center design may limit external validity and generalizability. Therefore, the results should be interpreted as exploratory and hypothesis-generating. Larger, prospective, multicenter studies are needed to confirm the reproducibility and external applicability of these findings.

Another important limitation is the clinical heterogeneity of the study population, which included patients with diverse cardiovascular conditions. Variations in myocardial geometry, regional wall-motion abnormalities, and tissue characteristics may influence agreement between echocardiographic and CMR measurements and may partly explain the observed variability.

Furthermore, 3D echocardiography was not included in this study. Given that 3D echocardiography has been shown to improve agreement with CMR-derived ventricular volumes and LVEF, future studies incorporating this modality may provide additional insight into the interchangeability of noninvasive imaging techniques.

Overall, these findings indicate that both Simpson's method and GLS are valid tools for estimating systolic function. GLS represents a promising complementary parameter, particularly useful for detecting subclinical dysfunction and subtle longitudinal changes. However, it should not replace volumetric assessment of LVEF. While automated volumetric analysis using 2D STE software showed good agreement with Simpson-derived LVEF, volumetric quantification remains essential in clinical scenarios requiring precision. CMR continues to be the reference standard, particularly when accurate quantification or detailed tissue characterization is required.

 Conclusions

Both Simpson's method and GLS are valid tools for the assessment of systolic function, whereas CMR remains the reference standard. GLS represents a valuable complementary parameter for evaluating LVEF, particularly for the detection of subtle or subclinical dysfunction; however, it should not be considered a substitute for volumetric LVEF measurement. Further studies are warranted to compare the diagnostic performance of imaging modalities used in clinical practice for the assessment of LV systolic function.

There were no external funding sources for this study.

This study is not associated with any thesis or dissertation work.

This article does not contain any studies with human participants or animals performed by any of the authors.

During the preparation of this work, the author(s) used ChatGPT to create images included in the Central Illustration. After using this tool/service, the author(s) reviewed and edited the content as needed and take full responsibility for the content of the published article.

 Availability of Research Data

All datasets supporting the results of this study are available upon request from the corresponding author.

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Konstam MA Abboud FM Ejection Fraction: Misunderstood and Overrated (Changing the Paradigm in Categorizing Heart Failure) Circulation 2017 135 8 717 719 10.1161/CIRCULATIONAHA.116.025795 2 Konstam MA, Abboud FM. Ejection Fraction: Misunderstood and Overrated (Changing the Paradigm in Categorizing Heart Failure). Circulation. 2017;135(8):717-9. doi: 10.1161/CIRCULATIONAHA.116.025795. Lang RM Badano LP Mor-Avi V Afilalo J Armstrong A Ernande L Recommendations for Cardiac Chamber Quantification by Echocardiography in Adults: An Update from the American Society of Echocardiography and the European Association of Cardiovascular Imaging J Am Soc Echocardiogr 2015 28 1 1.e14 39.e14 10.1016/j.echo.2014.10.003 3 Lang RM, Badano LP, Mor-Avi V, Afilalo J, Armstrong A, Ernande L, et al. Recommendations for Cardiac Chamber Quantification by Echocardiography in Adults: An Update from the American Society of Echocardiography and the European Association of Cardiovascular Imaging. 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London: Chapman and Hall; 1991. 10.36660/abcimg.20250102 Artigo Original Concordância Entre a Fração de Ejeção do Ventrículo Esquerdo por Ecocardiografia pelo Método de Simpson, o Strain Longitudinal Global e a Ressonância Magnética Cardíaca 0000-0001-6891-1837 Herrera-Escandón Álvaro 1 2 Concepção e desenho da pesquisa obtenção de dados redação do manuscrito revisão crítica do manuscrito quanto ao conteúdo intelectual importante 0000-0002-0706-0060 Morales-Grisales Juan Pablo 1 análise e interpretação dos dados redação do manuscrito 0000-0002-6810-8064 Ayala-Zapata Sebastián 1 Concepção e desenho da pesquisa análise estatística redação do manuscrito revisão crítica do manuscrito quanto ao conteúdo intelectual importante 0000-0002-8701-5744 Barbosa-Balaguera Stephany 3 análise e interpretação dos dados redação do manuscrito revisão crítica do manuscrito quanto ao conteúdo intelectual importante 0000-0001-7786-8121 Muriel-Ruiz Álvaro José 1 Concepção e desenho da pesquisa análise e interpretação dos dados redação do manuscrito 0009-0000-7864-6221 Bravo-Rueda Juan Felipe 2 obtenção de dados redação do manuscrito 0009-0002-3099-5611 Citelli-Ramírez José Eduardo 1 2 Concepção e desenho da pesquisa obtenção de dados análise e interpretação dos dados 0009-0003-2655-0799 Osío-Jimenez Luis Fernando 2 Concepção e desenho da pesquisa obtenção de dados análise e interpretação dos dados 0000-0003-1782-587X Benitez-Gómez Luis Miguel 2 Concepção e desenho da pesquisa obtenção de dados redação do manuscrito 0009-0005-8703-5939 Ramírez-Estupiñán Carlos Javier 2 Concepção e desenho da pesquisa obtenção de dados análise e interpretação dos dados redação do manuscrito Cali Colômbia Universidad del Valle, Departamento de Medicina Interna, Sección de Cardiología, Cali – Colômbia Cali Colômbia Clínica Imbanaco, Servicio de Cardiología, Cali – Colômbia Cali Colômbia Clínica Colsanitas S.A., Clínica Sebastián de Belalcázar, Servicio de Cardiología, Cali – Colômbia Stephany Barbosa Balaguera • Universidad del Valle. Calle 13 # 100-00. CEP: 760042. Cali – Colômbia E-mail: sb.balaguera@hotmail.com

Declaro não haver conflito de interesses pertinentes.

Marcelo Tavares

 Resumo Fundamento:

A fração de ejeção do ventrículo esquerdo (FEVE) medida por ecocardiografia é um parâmetro amplamente utilizado na prática clínica para a avaliação da função ventricular. Mais recentemente, o strain longitudinal global (SLG) emergiu como um método complementar, assim como a avaliação da FEVE por ressonância magnética cardíaca (RMC). No entanto, ainda há escassez de evidências regionais que avaliem a concordância entre essas três técnicas.

 Objetivos:

Avaliar a concordância entre as medidas ecocardiográficas e por RMC em pacientes atendidos em uma clínica cardiovascular na cidade de Cali, Colômbia.

 Métodos:

Este estudo transversal, analítico e descritivo incluiu 35 pacientes com doença cardíaca confirmada ou suspeita, nos quais os três métodos foram realizados de forma consecutiva. A concordância foi avaliada por meio do coeficiente de correlação de concordância (CCC) de Lin, gráficos de Bland-Altman para a FEVE e coeficientes κ ponderados linear e quadrático para a concordância entre as classificações da FEVE.

 Resultados:

A média de idade foi de 58 anos, e 60% dos participantes eram do sexo masculino. As comorbidades mais comuns foram hipertensão arterial (22%) e dislipidemia (11%). A FEVE média foi de 59% pelo método de Simpson e de 57,7% pela RMC, enquanto o SLG médio foi de −17,7%. A concordância foi a seguinte: FEVE por Simpson vs. RMC (CCC, 0,831; intervalo de confiança de 95% [IC95%], 0,609-0,932); SLG vs. FEVE derivada da RMC (CCC, 0,751; IC95%, 0,419-0,903); e FEVE por Simpson vs. SLG (CCC, 0,891; IC95%, 0,721-0,957).

 Conclusões:

Tanto o método de Simpson quanto o SLG são ferramentas válidas para estimar a função sistólica. A RMC permanece como padrão de referência.

 Palavras-chave: Volume Sistólico Ecocardiografia Espectroscopia de Ressonância Magnética Fontes de Financiamento O presente estudo não teve fontes de financiamento externas. Concordância Entre a Fração de Ejeção do Ventrículo Esquerdo por Ecocardiografia pelo Método de Simpson, o Strain Longitudinal Global e a Ressonância Magnética Cardíaca. CCC: coeficiente de correlação de concordância; DAC: doença arterial coronariana; FEVE: fração de ejeção do ventrículo esquerdo; HAS: hipertensão arterial sistêmica; IC95%: intervalo de confiança de 95%; RMC: ressonância magnética cardíaca; SLG: strain longitudinal global. Introdução

A fração de ejeção do ventrículo esquerdo (FEVE) é o principal parâmetro da função sistólica e uma das métricas mais amplamente utilizadas na prática clínica. Ela atua como um marcador prognóstico fundamental na insuficiência cardíaca, no infarto do miocárdio, nas valvopatias e na estratificação de risco de múltiplas condições cardiovasculares.1 Ao longo da história da medicina, várias abordagens foram empregadas para quantificar a função sistólica, variando desde a frequência cardíaca e a pressão de pulso até a radiografia convencional e técnicas de imagem nuclear. A FEVE reflete a ejeção ventricular (volume sistólico) em vez de medir diretamente a contratilidade miocárdica.2 Tradicionalmente, a FEVE é quantificada por ecocardiografia bidimensional (2D) utilizando o método biplanar de Simpson, o qual demonstrou ampla utilidade clínica, apesar de limitações inerentes, incluindo dependência do operador, variabilidade na qualidade da janela acústica e dependência de pressupostos geométricos.3

Nos últimos anos, a avaliação da função ventricular por meio da ecocardiografia com speckle tracking (EST), particularmente o strain longitudinal global (SLG), emergiu como uma técnica robusta e complementar para a avaliação da função global do ventrículo esquerdo (VE), com maior sensibilidade para detectar disfunção subclínica. Além de fornecer informações prognósticas independentes, o SLG apresenta forte correlação com a FEVE e com parâmetros derivados de métodos de imagem de referência, como a ressonância magnética cardíaca (RMC).3

A RMC é considerada o padrão de referência para a avaliação de volumes ventriculares, massa e função, devido à sua elevada acurácia e reprodutibilidade. No entanto, seu alto custo, disponibilidade limitada e acesso restrito em países de renda média limitam seu uso rotineiro. Consequentemente, a validação de métodos ecocardiográficos em relação à RMC em cenários clínicos locais é essencial, especialmente considerando que a ecocardiografia permanece como a principal ferramenta no diagnóstico cardiovascular.1

Na Colômbia, centros cardiovasculares têm incorporado progressivamente técnicas avançadas de imagem. No entanto, ainda há escassez de evidências regionais que avaliem a concordância entre a FEVE obtida pelo método de Simpson, parâmetros de deformação ventricular e a FEVE derivada da RMC. A geração de dados locais pode melhorar a acurácia diagnóstica e apoiar decisões terapêuticas mais eficazes em pacientes com doenças cardiovasculares prevalentes.

Dessa forma, o presente estudo tem como objetivo avaliar a concordância entre a FEVE ecocardiográfica obtida pelo método biplanar de Simpson e pela análise volumétrica automatizada, e a FEVE derivada da RMC. Adicionalmente, o estudo explora a relação entre as medidas de SLG e a avaliação da função sistólica baseada em RMC em pacientes atendidos em uma clínica cardiovascular na cidade de Cali, Colômbia.

 Métodos Desenho e população do estudo

Foi realizado um estudo descritivo, analítico e transversal, incluindo 35 pacientes encaminhados para RMC para avaliação morfológica. Cada paciente também foi submetido a um exame ecocardiográfico transtorácico completo, incluindo análise de deformação miocárdica e determinação dos volumes ventriculares e da fração de ejeção, realizados no mesmo período de avaliação.

Devido ao caráter exploratório do estudo, o tamanho da amostra foi determinado por conveniência, incluindo todos os pacientes consecutivos que atenderam aos critérios de inclusão e apresentavam dados completos de ecocardiografia e RMC dentro do período previamente definido.

A população do estudo foi composta por pacientes com idade ≥ 18 anos, com diagnóstico confirmado ou suspeito de doença cardíaca, que realizaram tanto ecocardiograma completo quanto RMC em um intervalo de até 24 horas, com todos os dados necessários disponíveis para análise.

 Avaliação clínica e demográfica

Foi realizada uma avaliação demográfica e clínica, incluindo características dos pacientes, indicações para os exames de imagem e desfechos diagnósticos finais.

 Avaliação ecocardiográfica

As análises ecocardiográficas foram realizadas no laboratório de ecocardiografia de uma clínica cardiovascular de nível IV, por cardiologistas especializados em ecocardiografia. As imagens foram adquiridas utilizando os sistemas Philips EPIQ e Affiniti 70C e analisadas por meio da plataforma TomTec.

As imagens foram obtidas em três vistas apicais padrão (duas, três e quatro câmaras), permitindo a reconstrução do modelo segmentar de 17 segmentos do VE. O SLG foi obtido por meio da ecocardiografia 2D com EST, utilizando detecção automática do contorno endocárdico, com ajustes manuais quando necessário. O SLG foi calculado como a média do pico do strain longitudinal sistólico em todos os 17 segmentos do VE.

Os volumes diastólico final e sistólico final do VE foram calculados automaticamente pelo software com base na delimitação do contorno endocárdico nas vistas apicais. A FEVE foi posteriormente derivada dessas medidas volumétricas, de acordo com os princípios ecocardiográficos padrão. Embora o SLG e a FEVE volumétrica tenham sido obtidos na mesma aquisição, eles representam medidas independentes da deformação miocárdica e do volume ventricular.

O operador da ecocardiografia foi cegado aos resultados da RMC. Variáveis adicionais provenientes do laudo ecocardiográfico final também foram registradas.

 RMC

A análise de deformação derivada da RMC não foi realizada. Durante o período do estudo, a análise de strain por feature tracking em RMC não estava disponível rotineiramente em nossa instituição e, portanto, não pôde ser incorporada sistematicamente ao protocolo do estudo.

 Análise estatística

As análises estatísticas foram realizadas utilizando o software RStudio versão 2025.09.2+418. A normalidade das variáveis contínuas foi avaliada pelo teste de Shapiro-Wilk. Variáveis com distribuição normal são apresentadas como média ± desvio padrão, enquanto variáveis não normalmente distribuídas são apresentadas como mediana e intervalo interquartil. Variáveis categóricas são expressas como frequências absolutas e relativas.

A concordância entre as medidas de FEVE obtidas por diferentes modalidades de imagem foi avaliada por meio do coeficiente de correlação de concordância (CCC) de Lin e da análise de Bland-Altman para valores contínuos. A concordância entre as classificações categóricas da gravidade da FEVE foi avaliada por meio dos coeficientes κ ponderados linear e quadrático.

Todas as estimativas de concordância são apresentadas com intervalos de confiança de 95%, e valores de p bicaudais < 0,05 foram considerados estatisticamente significativos.

 Resultados

Um total de 35 pacientes foi incluído nas análises clínica, ecocardiográfica e por RMC. A Tabela 1 resume as características demográficas da população do estudo, as principais condições cardiovasculares e os achados paraclínicos relevantes. A Figura 1 apresenta as indicações clínicas para a RMC, sendo a cardiomiopatia dilatada a indicação mais frequente (29%).

Características da população do estudo
Dados demográficos e clínicos
Variáveis Valor
Idade, anos (IIQ) 58 (41-62,5)
Sexo masculino, n (%) 21 (60,0)
HAS, n (%) 8 (22,9)
DM2, n (%) 2 (5,7)
Dislipidemia, n (%) 4 (11,4)
Histórico de tabagismo, n (%) 3 (8,6)
DAC significativa, n (%) 1 (2,9)
MINOCA, n (%) 1 (2,9)
Miocardite, n (%) 3 (8,6)
Dados laboratoriais
Variáveis Valor
Troponina, pg/ml (IIQ) 0,44 (0,13-36,12)
NT-proBNP, pg/ml (IIQ) 4.371 (362-5.717)

DAC: doença arterial coronariana; DM2: diabetes melito tipo 2; HAS: hipertensão arterial sistêmica; IIQ: intervalo interquartil; MINOCA: infarto do miocárdio com artérias coronárias não obstrutivas; NT-proBNP: fragmento N-terminal do peptídeo natriurético tipo B.

 Distribuição das indicações clínicas para RMC na população do estudo. CMD: cardiomiopatia dilatada; CMH: cardiomiopatia hipertrófica; DAC: doença arterial coronariana; MINOCA: infarto do miocárdio com artérias coronárias não obstrutivas.

A Tabela 2 resume os achados ecocardiográficos globais. As espessuras médias do septo interventricular e da parede inferoposterior foram de 10,1 mm e 9,6 mm, respectivamente. A Tabela 2 também apresenta os valores médios e medianos dos principais parâmetros ecocardiográficos, incluindo dimensões ventriculares em sístole e diástole, bem como índices de função diastólica. Além disso, são apresentados os valores médios da função sistólica avaliados por cada método investigado neste estudo.

Dados ecocardiográficos, derivados de deformação e de RMC
Variáveis Valor
Medidas ecocardiográficas
FEVE pelo método de Simpson, % 59 (50-61)
Volume diastólico final do VE, ml 107 (42-245)
Volume sistólico final do VE, ml 57 (18-185)
Diâmetro diastólico final do VE, mm 49 (37-74)
Diâmetro sistólico final do VE, mm 34 (24-65)
Espessura da parede septal, mm 10 (9-10)
Espessura da parede posterior, mm 9,5 (9-10)
Volume indexado do AE, ml/m2 43 (19-111)
Relação E/A 1.2 (0,9-1,5)
Relação E/e′ 9 (6-17)
TAPSE, mm 22,4 ± 3,0
Alterações segmentares da motilidade da parede, n (%) 12 (34,3)
Medidas derivadas de deformação
SLG, % −17,9 (−20,4 a −15,0)
FEVE (análise volumétrica automatizada por EST 2D), % 58,8 (21,1-73,6)
Volume diastólico final do VE, ml 90,5 (53-245)
Volume sistólico final do VE, ml 44,8 (14-193)
Medidas por RMC
FEVE por RMC, % 57,7 (47-65)
Volume diastólico final do VE, ml 151,5 (89-421)
Volume sistólico final do VE, ml 63 (29-320)
RTG, n (%) 7 (20,0)
Edema miocárdico (T2), n (%) 3 (8,6)
Derrame pericárdico, n (%) 3 (8,6)

AE: átrio esquerdo; EST: ecocardiografia com speckle tracking; FEVE: fração de ejeção do ventrículo esquerdo; RMC: ressonância magnética cardíaca; RTG: realce tardio pelo gadolínio; SLG: strain longitudinal global; TAPSE: excursão sistólica do plano do anel tricúspide; VE: ventrículo esquerdo.

Na análise de concordância para valores contínuos, foi observada concordância substancial entre os três métodos. A maior concordância foi encontrada entre a FEVE obtida pelo método de Simpson e o SLG (Tabela 3). A análise de Bland-Altman não demonstrou evidência de viés sistemático entre os métodos. A comparação entre a FEVE obtida pelo método de Simpson e a RMC mostrou uma diferença média (DM) mínima, com limites de concordância aceitáveis. De forma semelhante, o SLG não apresentou superestimação ou subestimação sistemática clinicamente relevante quando comparado à RMC (Gráfico 1; Gráfico 2; Gráfico 3).

Concordância entre métodos de imagem
Método 1 Método 2 CCC IC95% (limite inferior) IC95% (limite superior)
FEVE (Simpson) FEVE (RMC) 0,831 0,609 0,932
FEVE (Simpson) FEVE (derivada do SLG) 0,891 0,721 0,957
FEVE (RMC) SLG 0,751 0,419 0,903

CCC: coeficiente de correlação de concordância; FEVE: fração de ejeção do ventrículo esquerdo; IC95%: intervalo de confiança de 95%; RMC: ressonância magnética cardíaca; SLG: strain longitudinal global.

 DM entre a FEVE medida pelo método de Simpson e a FEVE derivada da RMC. DM: diferença média; FEVE: fração de ejeção do ventrículo esquerdo; LDC: limites de concordância; RMC: ressonância magnética cardíaca DM entre a FEVE derivada do SLG (análise volumétrica automatizada por EST 2D) e a FEVE derivada da RMC. DM: diferença média; EST: ecocardiografia com speckle tracking; FEVE: fração de ejeção do ventrículo esquerdo; LDC: limites de concordância; RMC: ressonância magnética cardíaca; SLG: strain longitudinal global. DM entre a FEVE medida pelo método de Simpson e a FEVE derivada do SLG (análise volumétrica automatizada por EST 2D). DM: diferença média; EST: ecocardiografia com speckle tracking; FEVE: fração de ejeção do ventrículo esquerdo; LDC: limites de concordância; SLG: strain longitudinal global.

Em relação à classificação categórica da gravidade da função sistólica, a concordância foi boa em todas as comparações (Tabela 4).

Concordância entre métodos para classificação categórica da FEVE
A) Simpson vs RMC
FEVE (Simpson) Normal Leve Moderada Grave Total
Normal 21 1 1 0 23
Leve 3 4 0 0 7
Moderada 0 0 1 0 1
Grave 0 0 1 3 4
Total 24 5 3 3 35
κ ponderado quadrático: 0,808
IC95%: 0,743-0,874
B) SLG vs RMC
FEVE (derivada de SLG) Normal Leve Moderada Grave Total
Normal 23 2 1 0 26
Leve 1 2 0 0 3
Moderada 0 1 2 0 3
Grave 0 0 0 3 3
Total 24 5 3 3 35
κ ponderado quadrático: 0,862
IC95%: 0,812-0,912

FEVE: fração de ejeção do ventrículo esquerdo; RMC: ressonância magnética cardíaca; SLG: strain longitudinal global; IC95%: intervalo de confiança de 95%.

A Figura Central resume os principais achados do estudo.

 Discussão

A avaliação da FEVE permanece como uma das abordagens mais amplamente utilizadas para a análise da função sistólica na prática clínica. Apesar de seu papel central no diagnóstico e na tomada de decisão terapêutica em diversas condições cardiovasculares, as técnicas disponíveis para a mensuração da FEVE apresentam limitações inerentes que podem reduzir a sensibilidade e a reprodutibilidade.4

A RMC é o método mais acurado para a mensuração da FEVE e, portanto, é considerada o padrão de referência para comparação com outras modalidades de imagem. Estudos prévios demonstraram que a ecocardiografia tridimensional (3D) apresenta o menor viés quando comparada à RMC.2,4 Em contraste, métodos ecocardiográficos 2D têm sido associados a variabilidade de até ± 15% em relação à RMC e mostraram classificar incorretamente aproximadamente 9,3% dos pacientes com cardiotoxicidade identificada por RMC. No estudo MATCH, foram observadas diferenças superiores a 10% entre as medidas de FEVE obtidas por ecocardiografia 2D e 3D quando comparadas à RMC, com variabilidade influenciada pelo sexo feminino e índice de massa corporal > 35 kg/m2.5

Na busca por métodos com menor variabilidade, o strain miocárdico emergiu como uma ferramenta robusta para a avaliação da função global do VE. A análise de deformação miocárdica tem demonstrado utilidade clínica na detecção de disfunção subclínica na insuficiência cardíaca, cardiomiopatias, valvopatias e cardiotoxicidade relacionada à quimioterapia.6,7 O SLG também fornece informações prognósticas independentes, incluindo risco de mortalidade, mesmo em situações nas quais a FEVE apresenta capacidade discriminatória limitada.

No presente estudo, a concordância entre os três métodos não invasivos para avaliação da função sistólica (FEVE pelo método biplanar de Simpson, SLG e FEVE derivada da RMC) foi boa, tanto para valores contínuos quanto para a classificação categórica. De acordo com os critérios propostos por Altman,8 a concordância entre a FEVE pelo método de Simpson e o SLG (CCC, 0,891), assim como entre a FEVE pelo método de Simpson e a RMC (CCC, 0,831), pode ser considerada excelente (> 0,8). Em contraste, a concordância entre o SLG e a FEVE derivada da RMC (CCC, 0,751), embora ligeiramente inferior, ainda representa boa concordância.

A análise de Bland-Altman reforça esses achados. A comparação entre a FEVE pelo método de Simpson e a RMC demonstrou uma DM mínima (−0,07), sugerindo quase equivalência, embora com limites de concordância relativamente amplos, refletindo variabilidade interindividual. Em contraste, o SLG apresentou tendência a subestimar discretamente a FEVE em comparação com a RMC (DM, −1,64), com limites de concordância ainda mais amplos. Esses achados sugerem que, embora o SLG possa subestimar a FEVE em relação à RMC, ele mantém uma forte relação com as medidas convencionais em 2D, sustentando seu papel como parâmetro complementar, e não substituto, da avaliação volumétrica.

Do ponto de vista clínico, em que limiares categóricos de FEVE orientam diagnóstico, tratamento e intervenções, a concordância foi quase perfeita quando avaliada pelo coeficiente κ ponderado quadrático. Tanto a FEVE pelo método de Simpson (κ = 0,808) quanto a classificação derivada do SLG (κ = 0,862) apresentaram excelente concordância com a RMC, o que indica que os três métodos permitem classificação consistente da gravidade da disfunção ventricular.

Nossos achados estão em consonância com estudos prévios que demonstram boa concordância entre a FEVE ecocardiográfica e a derivada da RMC, particularmente quando são utilizados protocolos padronizados de aquisição e imagens de alta qualidade. No entanto, a análise de Bland-Altman revelou limites de concordância relativamente amplos (aproximadamente ± 15-20 p.p.), o que pode ser clinicamente relevante em nível individual. Essa variabilidade é especialmente importante quando limiares de FEVE são utilizados para orientar decisões terapêuticas, incluindo elegibilidade para terapias com dispositivos ou início de tratamentos farmacológicos específicos. Essas observações reforçam a importância de interpretar a FEVE dentro de um contexto clínico e de imagem mais amplo, e não de forma isolada.

Limitações do estudo

Este estudo apresenta diversas limitações. O tamanho amostral relativamente pequeno reduz o poder estatístico e aumenta a incerteza em torno das estimativas de concordância, conforme refletido na amplitude dos intervalos de confiança. Além disso, o desenho de centro único pode limitar a validade externa e a generalização dos achados. Portanto, os resultados devem ser interpretados como exploratórios e geradores de hipóteses. Estudos prospectivos, multicêntricos e com maior número de participantes são necessários para confirmar a reprodutibilidade e a aplicabilidade externa desses achados.

Outra limitação importante é a heterogeneidade clínica da população estudada, que incluiu pacientes com diversas condições cardiovasculares. Variações na geometria miocárdica, anormalidades regionais do movimento da parede e características teciduais podem influenciar a concordância entre as medidas ecocardiográficas e por RMC, podendo explicar parcialmente a variabilidade observada.

Adicionalmente, a ecocardiografia 3D não foi incluída neste estudo. Considerando que a ecocardiografia 3D tem demonstrado melhorar a concordância com os volumes ventriculares e a FEVE derivados da RMC, estudos futuros que incorporem essa modalidade podem fornecer informações adicionais sobre a intercambialidade das técnicas de imagem não invasivas.

De modo geral, estes achados indicam que tanto o método de Simpson quanto o SLG são ferramentas válidas para a estimativa da função sistólica. O SLG representa um parâmetro complementar promissor, particularmente útil para a detecção de disfunção subclínica e de alterações longitudinais sutis. No entanto, não deve substituir a avaliação volumétrica da FEVE. Embora a análise volumétrica automatizada utilizando software de EST 2D tenha demonstrado boa concordância com a FEVE obtida pelo método de Simpson, a quantificação volumétrica permanece essencial em cenários clínicos que exigem maior precisão. A RMC continua sendo o padrão de referência, especialmente quando é necessária quantificação acurada ou caracterização tecidual detalhada.

 Conclusões

Tanto o método de Simpson quanto o SLG são ferramentas válidas para a avaliação da função sistólica, enquanto a RMC permanece como padrão de referência. O SLG representa um parâmetro complementar valioso para a avaliação da FEVE, particularmente na detecção de disfunção sutil ou subclínica; no entanto, não deve ser considerado substituto da mensuração volumétrica da FEVE. Estudos adicionais são necessários para comparar o desempenho diagnóstico das modalidades de imagem utilizadas na prática clínica para a avaliação da função sistólica do VE.

O presente estudo não teve fontes de financiamento externas.

Não há vinculação deste estudo a programas de pós-graduação.

Este artigo não contém estudos com humanos ou animais realizados por nenhum dos autores.

Durante a preparação deste trabalho, os autores utilizaram o ChatGPT para criar imagens incluídas na figura central. Após o uso desta ferramenta/serviço, os autores revisaram e editaram o conteúdo conforme necessário e assumem total responsabilidade pelo conteúdo do artigo publicado.

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