Cardiac testing for coronary artery disease in potential kidney transplant recipients

  • Review
  • Diagnostic

Authors

  • Louis W Wang,

    Corresponding author
    1. St Vincent's Hospital, Department of Cardiology, Darlinghurst, NSW, Australia
    2. University of Sydney, Sydney School of Public Health, Sydney, NSW, Australia
    • Louis W Wang, Department of Cardiology, St Vincent's Hospital, Darlinghurst, NSW, 2010, Australia. louis.w.wang@gmail.com.

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  • Magid A Fahim,

    1. Princess Alexandra Hospital, Department of Nephrology, Brisbane, QLD, Australia
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  • Andrew Hayen,

    1. University of Sydney, Screening and Test Evaluation Program (STEP), Sydney School of Public Health, Sydney, NSW, Australia
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  • Ruth L Mitchell,

    1. The Children's Hospital at Westmead, Cochrane Renal Group, Centre for Kidney Research, Westmead, NSW, Australia
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  • Laura Baines,

    1. Newcastle upon Tyne Hospitals NHS, Renal Services, Newcastle upon Tyne, UK
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  • Stephen Lord,

    1. Newcastle upon Tyne Hospitals NHS, Cardiology Services, Newcastle upon Tyne, UK
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  • Jonathan C Craig,

    1. University of Sydney, Sydney School of Public Health, Sydney, NSW, Australia
    2. The Children's Hospital at Westmead, Cochrane Renal Group, Centre for Kidney Research, Westmead, NSW, Australia
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  • Angela C Webster

    1. University of Sydney, Sydney School of Public Health, Sydney, NSW, Australia
    2. The Children's Hospital at Westmead, Cochrane Renal Group, Centre for Kidney Research, Westmead, NSW, Australia
    3. University of Sydney at Westmead, Centre for Transplant and Renal Research, Westmead Millennium Institute, Westmead, NSW, Australia
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Abstract

Background

Patients with chronic kidney disease (CKD) are at increased risk of coronary artery disease (CAD) and adverse cardiac events. Screening for CAD is therefore an important part of preoperative evaluation for kidney transplant candidates. There is significant interest in the role of non-invasive cardiac investigations and their ability to identify patients at high risk of CAD. 

Objectives

We investigated the accuracy of non-invasive cardiac screening tests compared with coronary angiography to detect CAD in patients who are potential kidney transplant recipients.

Search methods

MEDLINE and EMBASE searches (inception to November 2010) were performed to identify studies that assessed the diagnostic accuracy of non-invasive screening tests, using coronary angiography as the reference standard. We also conducted citation tracking via Web of Science and handsearched reference lists of identified primary studies and review articles.  

Selection criteria

We included in this review all diagnostic cross sectional, cohort and randomised studies of test accuracy that compared the results of any cardiac test with coronary angiography (the reference standard) relating to patients considered as potential candidates for kidney transplantation or kidney-pancreas transplantation at the time diagnostic tests were performed. 

Data collection and analysis

We used a hierarchical modelling strategy to produce summary receiver operating characteristic (SROC) curves, and pooled estimates of sensitivity and specificity. Sensitivity analyses to determine test accuracy were performed if only studies that had full verification or applied a threshold of ≥ 70% stenosis on coronary angiography for the diagnosis of significant CAD were included.

Main results

The following screening investigations included in the meta-analysis were: dobutamine stress echocardiography (DSE) (13 studies), myocardial perfusion scintigraphy (MPS) (nine studies), echocardiography (three studies), exercise stress electrocardiography (two studies), resting electrocardiography (three studies), and one study each of electron beam computed tomography (EBCT), exercise ventriculography, carotid intimal media thickness (CIMT) and digital subtraction fluorography (DSF). Sufficient studies were present to allow hierarchical summary receiver operating characteristic (HSROC) analysis for DSE and MPS. When including all available studies, both DSE and MPS had moderate sensitivity and specificity in detecting coronary artery stenosis in patients who are kidney transplant candidates [DSE (13 studies) - pooled sensitivity 0.79 (95% CI 0.67 to 0.88), pooled specificity 0.89 (95% CI 0.81 to 0.94); MPS (nine studies) - pooled sensitivity 0.74 (95% CI 0.54 to 0.87), pooled specificity 0.70 (95% CI 0.51 to 0.84)]. When limiting to studies which defined coronary artery stenosis using a reference threshold of ≥ 70% stenosis on coronary angiography, there was little change in these pooled estimates of accuracy [DSE (9 studies) - pooled sensitivity 0.76 (95% CI 0.60 to 0.87), specificity 0.88 (95% CI 0.78 to 0.94); MPS (7 studies) - pooled sensitivity 0.67 (95% CI 0.48 to 0.82), pooled specificity 0.77 (95% CI 0.61 to 0.88)]. There was evidence that DSE had improved accuracy over MPS (P = 0.02) when all studies were included in the analysis, but this was not significant when we excluded studies which did not avoid partial verification or use a reference standard threshold of ≥70% stenosis (P = 0.09).  

Authors' conclusions

DSE may perform better than MPS but additional studies directly comparing these cardiac screening tests are needed. Absence of significant CAD may not necessarily correlate with cardiac-event free survival following transplantation. Further research should focus on assessing the ability of functional tests to predict postoperative outcome.

Résumé scientifique

Cardiac testing for coronary artery disease in potential kidney transplant recipients

Contexte

Les patients souffrant d’insuffisance rénale chronique (IRC) sont à risque accru de maladie coronarienne (MC) et d'événements cardio-vasculaires. Le dépistage des MC est donc une partie importante du bilan préopératoire des candidats à la transplantation rénale. Il existe un intérêt important pour les explorations cardiaques non-invasives et leur capacité à identifier les patients à haut risque de coronaropathie. 

Objectifs

Nous avons étudié la précision des tests non invasifs de dépistage cardiaque, comparativement à l'angiographie coronaire, dans la détection des MC chez les patients potentiellement éligibles à une transplantation rénale.

Stratégie de recherche documentaire

Des recherches dans MEDLINE et EMBASE (des origines à novembre 2010) ont été effectuées pour identifier les études ayant évalué la précision diagnostique des tests de dépistage non invasifs, l'angiographie coronaire servant de référence. Nous avons également effectué le suivi des références via Web of Science et recherché manuellement dans les références bibliographiques des études identifiées par la recherche initiale et des articles de revue.  

Critères de sélection

Nous avons inclus dans cette revue toutes les études diagnostiques transversales, de cohorte et randomisées ayant comparé la précision d'un quelconque examen cardiaque avec l'angiographie coronaire (norme de référence) et se rapportant à des patients considérés comme candidats potentiels à une transplantation rénale ou à une transplantation rein-pancréas au moment où l'examen diagnostique a été réalisé.

Recueil et analyse des données

Nous avons utilisé une stratégie de modélisation hiérarchique pour produire des courbes SROC (summary receiver operating characteristic) et des estimations regroupées de sensibilité et de spécificité. Les analyses de sensibilité destinées à déterminer la précision des examens ont été effectués sur les études ayant effectué une vérification complète ou ayant appliqué un seuil de sténose ≥ 70 % sur la coronarographie pour le diagnostic de MC significative..

Résultats principaux

Les examens de dépistage suivants ont été inclus dans la méta -analyse : échocardiographie de stress sous dobutamine (ESD) (13 études), scintigraphie myocardique de perfusion (SMP) (neuf études), échocardiographie (trois études), électrocardiogramme d'effort (deux études), électrocardiogramme de repos (trois études), tomodensitométrie à faisceau d'électrons (TFE) (1 étude), ventriculographie d'effort (1 étude), épaisseur intima-média carotidienne (EIMC) (1 étude) et fluorographie par soustraction numérique (1 étude). Suffisamment d'études étaient présentes pour permettre une analyse HSROC (hierarchical summary receiver operating characteristic) pour l'ESD et la SMP. En incluant toutes les études disponibles, l'ESD comme la SMP avaient une sensibilité et une spécificité modérée dans la détection des sténoses coronaires chez les patients candidats à la transplantation rénale [ESD (13 études) - sensibilité globale 0,79 (IC à 95 % 0,67 à 0,88), spécificité globale 0,89 (IC à 95 % 0,81 à 0,94) ; SMP (neuf études) - sensibilité globale 0,74 (IC à 95 % 0,54 à 0,870), spécificité globale 0,70 (IC à 95 % 0,51 à 0.84En se limitant aux études ayant défini la sténose coronaire à l'aide d'un seuil de standard de 70% minimum sur la coronarographie, il y a peu de changement dans ces estimations globales de précision [ESD (9 études) - sensibilité globale 0,76 (IC à 95 % 0,60 à 0,87), spécificité 0,88 (IC à 95 % 0,78 à 0,94) ; SMP (7 études ) - sensibilité globale 0,67 (IC à 95 % 0,48 à 0,82), spécificité globale 0,77 (IC à 95 % 0,61 à 0,88)]. Des résultats montraient que l'ESD avait une meilleure précision que la SMP (P = 0,02) lorsque toutes les études étaient incluses dans l'analyse, mais ce n'était pas significatif lorsque l'on excluait les études qui n'avaient pas évité la vérification partielle ou n'avaient pas utilisé un seuil standard d'au moins 70 % de sténose (P = 0,09).  

Conclusions des auteurs

L'ESD pourrait être meilleure que la SMP, mais des études supplémentaires comparant directement ces examens de dépistage cardiaques sont nécessaires. L'absence de MC significative n'est pas nécessairement corrélée à la survie sans événement cardiaque après transplantation. Les recherches à venir devraient se concentrer sur l'évaluation de la capacité des examens fonctionnels à prédire la survenue d’évènements post-opératoires..

Resumen

Pruebas cardíacas de arteriopatía coronaria para los receptores potenciales de un trasplante renal

Antecedentes

Los pacientes con nefropatía crónica tienen un alto riesgo de presentar arteriopatía coronaria y de eventos cardíacos adversos. Por lo tanto, las pruebas de detección de arteriopatía coronaria constituyen una parte importante de la evaluación preoperatoria para los candidatos a un trasplante renal. Existe un interés significativo en el papel de los estudios cardíacos no invasivos y su capacidad para identificar a los pacientes con alto riesgo de arteriopatía coronaria.

Objetivos

Se investigó la precisión de las pruebas de detección cardíacas no invasivas en comparación con la angiografía coronaria para detectar la arteriopatía coronaria en los pacientes que son receptores potenciales de un trasplante renal.

Métodos de búsqueda

Se realizaron búsquedas en MEDLINE y EMBASE (inicio a noviembre de 2010) para identificar los estudios que evaluaron la precisión de diagnóstico de las pruebas de detección no invasivas, con angiografía coronaria como el estándar de referencia.También se realizó un rastreo de citas a través de la Web of Science y se realizaron búsquedas manuales en las listas de referencias de estudios primarios identificados y los artículos de revisión.

Criterios de selección

En esta revisión, se incluyeron todos los estudios aleatorios de cohortes, transversales y de diagnóstico sobre la precisión de las pruebas que compararon los resultados de cualquier prueba cardíaca con angiografía coronaria (el estándar de referencia), en relación con los pacientes considerados como potenciales candidatos a un trasplante renal o a un trasplante de riñón y páncreas en el momento en que se realizaron las pruebas de diagnóstico.

Obtención y análisis de los datos

Se usó una estrategia de modelo jerárquico para producir curvas de características operativas de resumen del receptor, y se agruparon las estimaciones de sensibilidad y especificidad. Se realizaron análisis de sensibilidad para determinar la precisión de las pruebas si solo se incluyeron los estudios que tenían verificación total o que aplicaron un umbral de estenosis de 70% en la angiografía coronaria para el diagnóstico de arteriopatía coronaria significativa.

Resultados principales

Los estudios de detección incluidos en el metanálisis fueron los siguientes: ecocardiografía de estrés con dobutamina (EED) (13 estudios), escintigrafía de perfusión miocárdica (EPM) (nueve estudios), ecocardiografía (tres estudios), electrocardiograma de estrés con ejercicio (dos estudios), electrocardiograma en reposo (tres estudios), un estudio de tomografía computadorizada por haz de electrones (EBCT), un estudio de ventriculografía de ejercicio, grosor de las capas íntima y media de la carótida (CIMT) y fluorografía de sustracción digital. Hubo estudios suficientes para permitir un análisis de las características operativas de resumen jerárquico de los receptores para la EED y la EPM. Al incluir todos los estudios disponibles, tanto la EED como la EPM tuvieron sensibilidad y especificidad moderada para detectar estenosis de la arteria coronaria en los pacientes que son candidatos al trasplante renal (EED [13 estudios] - sensibilidad agrupada 0,79 [IC del 95%: 0,67 a 0,88], especificidad agrupada 0,89 [IC del 95%: 0,81 a 0,94]; EPM [nueve estudios] - sensibilidad agrupada 0,74 [IC del 95%: 0,54 a 0,87], especificidad agrupada 0,70 [IC del 95%: 0,51 a 0,84]). Al incluir solo los estudios que definieron la estenosis de la arteria coronaria con un umbral de referencia ≥ 70% de estenosis en la angiografía coronaria, hubo un pequeño cambio en estas estimaciones agrupadas (EED [nueve estudios] - sensibilidad compartida 0,76 [IC del 95%: 0,60 a 0,87], especificidad 0,88 [IC del 95%: 0,78 a 0,94]; EPM [siete estudios] - sensibilidad agrupada 0,67 [IC del 95%: 0,48 a 0,82], especificidad agrupada 0,77 [IC del 95%: 0,61 a 0,88]). Hubo pruebas de que la EED mejoró la precisión en comparación con la EPM (p = 0,02) cuando se incluyeron todos los estudios en el análisis, pero este resultado no fue significativo cuando se excluyeron los estudios que no evitaron la verificación parcial o usaron un umbral del estándar de referencia de ≥70% de estenosis (p = 0,09).

Conclusiones de los autores

La EED puede ser más eficaz que la EPM, pero se necesitan estudios adicionales que comparen directamente estas pruebas cardiacas de detección. La ausencia de arteriopatía coronaria grave no necesariamente puede relacionarse con la supervivencia libre de eventos cardiacos después de un trasplante. Los estudios de investigación adicionales deben centrarse en evaluar la capacidad de las pruebas funcionales para predecir el resultado posoperatorio.

アブストラクト

潜在的な腎移植受容者を対象とする冠動脈疾患の心臓検査

背景

慢性腎疾患(CKD)の患者は、冠動脈疾患(CAD)および心臓有害事象のリスクが高い。このため、冠動脈疾患のスクリーニングは、腎移植候補者の術前評価において重要な部分を占めている。非侵襲的心臓検査が果たす役割と、その検査で冠動脈疾患のリスクが高い患者を特定できるかどうかという点に大きな関心が寄せられている。

目的

潜在的な腎移植受容者である患者の冠動脈疾患を検出する目的で、非侵襲的心臓スクリーニング検査の精度と冠血管造影法とを比較検討した。

検索戦略

MEDLINEおよびEMBASEを検索し(開始時点から2010年11月まで)、参照標準として冠血管造影法を利用しながら非侵襲的スクリーニング検査の診断精度を評価している研究を特定した。また、Web of Scienceを介して引用文献の追跡を実施したほか、特定された主要な研究とレビュー論文の参考文献リストをハンドサーチした。

選択基準

本レビューには、心臓検査を実施した時点で腎移植または腎膵移植の潜在的候補者とみなされている患者を対象に検査精度を検討し、冠血管造影法(参照標準)による心臓検査結果との比較を行ったすべての診断的横断研究、コホート研究およびランダム化試験が含まれている。

データ収集と分析

階層モデリング手法を用いてサマリーROC(SROC:summary receiver operating characteristic)曲線を作成し、感度と特異度の推定値をプールした。重大な冠動脈疾患を診断するために冠血管造影法による十分な確認が行われているか、狭窄率70%以上の閾値が適用されている研究が含まれている場合に限り、検査精度を決定するための感度分析を行った。

主な結果

メタアナリシスに組み入れたスクリーニング検査は以下のとおり:ドブタミン負荷心エコー法(DSE)(13件の研究)、心筋血流シンチグラフィ(MPS)(9件)、心エコー法(3件)、運動負荷心電図検査(2件)、安静時心電図検査(3件)のほか、電子線コンピュータ断層撮影(EBCT)、運動負荷心室造影、頚動脈内膜中膜肥厚(CIMT)およびデジタルサブトラクションフルオログラフィ(DSF)が各1件ずつ。DSEおよびMPSについては、階層化サマリーROC(HSROC)解析を実施できるだけの十分な研究が存在していた。入手可能なすべての試験を組み入れた場合、腎移植候補者である患者の冠動脈狭窄の検出に関して、DSEおよびMPSはいずれも中等度の感度と特異度を備えていた [DSE(13件の研究)-プールされた感度 0.79(95%CI 0.67~0.88)、プールされた特異度0.89(95%CI 0.81~0.94);MPS(9件)-プールされた感度0.74(95%CI 0.54~0.87)、プールされた特異度0.70(95%CI 0.51~0.84)]。冠血管造影法で狭窄率70%以上という基準閾値を用いて冠動脈狭窄を定義している研究に限定した場合、これらのプールされた精度の推定値にほとんど変化は認められなかった[DSE(9件の試験)- プールされた感度0.76(95%CI 0.60~0.87)、特異度0.88(95%CI 0.78~0.94);MPS(7件)- プールされた感度0.67(95%CI 0.48~0.82)、プールされた特異度0.77(95%CI 0.61~0.88)]。すべての研究を解析に含めた場合、DSEはMPSよりも精度が高いことを裏づけるエビデンスが得られているが(P = 0.02)、部分検証を回避していない研究や狭窄率70%以上という参照標準閾値を用いていない研究を除外したところ、有意性は見出されなかった(P = 0.09)。

著者の結論

DSEはMPSよりも良好な成果を挙げると考えられるが、追加試験を行ってこれらの心臓スクリーニング検査を直接比較する必要がある。重大な冠動脈疾患がないことと移植後心臓のイベントフリー生存率との間に必ずしも相関性があるとは限らない。今後さらに研究を行い、術後アウトカムの予測を目的とする機能検査の性能評価に焦点を当てるべきである。

訳注

監  訳: 澤村 匡史,2012.4.10

実施組織: 厚生労働省委託事業によりMindsが実施した。

ご注意 : この日本語訳は、臨床医、疫学研究者などによる翻訳のチェックを受けて公開していますが、訳語の間違いなどお気づきの点がございましたら、Minds事務局までご連絡ください。Mindsでは最新版の日本語訳を掲載するよう努めておりますが、編集作業に伴うタイム・ラグが生じている場合もあります。ご利用に際しては、最新版(英語版)の内容をご確認ください。

Plain language summary

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Résumé simplifié

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Notes de traduction

Traduit par: French Cochrane Centre 1st January, 2012
Traduction financée par: Ministère du Travail, de l'Emploi et de la Santé Français

Resumen en términos sencillos

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Notas de traducción

Traducido por: Centro Cochrane Iberoamericano
Traducción patrocinada por: No especificada