Sensibilidad y especificidad de la

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RCC Vol. 9 Nº 1
Julio/Agosto 2001
CARDIOLOGIA DEL ADULTO - TRABAJOS LIBRES
Sensibilidad y especificidad de la ecocardiografía de estrés con
dobutamina para la detección de enfermedad coronaria
JUAN MANUEL SENIOR, MD; CARLOS IGNACIO ESCOBAR, MD; MARIO JARAMILLO, MD; LUIS FERNANDO TENORIO,
MD; JUAN A. DELGADO, MD; CLAUDIA MOLINA,NR; MARCELA SALDARRIAGA
Medellín, Colombia.
Introducción. La ecocardiografía de estrés con dobutamina se
ha convertido en un método útil para la detección de enfermedad coronaria en poblaciones de alta prevalencia. La sensibilidad reportada varía entre 76-96% y la especificidad entre
60-95%. Son escasos los reportes de sensibilidad y especificidad en nuestra población.
Introduction. Dobutamine stress echocardiography has
become a useful method for detecting coronary artery disease
in the high prevalence population. The reported sensitivity
varies between 76-90% and the specificity between 60-95%.
There have been few reports regarding sensitivity and
specificity among our population.
Objetivo. Evaluar la sensibilidad y especificidad de la
ecocardiografía de estrés con dobutamina en una población
con alta probabilidad de enfermedad coronaria.
Objective.The aim of this study was to evaluate the
sensitivity of dopamine stress echocardiography in a
population with a high probability of coronary disease.
Diseño. Estudio retrospectivo-prospectivo de 409 pacientes a quienes se les realizó ecocardiografía de estrés con
dobutamina según protocolo establecido, ingresados entre el
1 de febrero de 1998 y el 1 de febrero de 1999. Tanto la
ecocardiografía como la angiografía fueron revisadas en
forma ciega por uno de los investigadores participantes entrenados en dichos procedimientos. La concordancia diagnóstica
inter e intraobservador encontrada, es mayor del 90%. Se
consideró enfermedad coronaria significativa la presencia de
lesiones mayores del 50% en las arterias epicárdicas mayores o del 40% en el tronco en una angiografía realizada con
una diferencia menor de tres meses con respecto a la prueba
de estrés. Se utilizó un modelo de 16 segmentos para la
evaluación del índice de engrosamiento miocárdico y la respuesta se clasificó así: normal ( I ), isquemia ( II ), anormalidad
fija ( III ) y mixta ( IV).
Design. This was a randomized retrospective-prospective study. Between February 1 of 1998 and February 1 of
1999, 409 patients underwent dopamine stress echocardiography and were analyzed according to established protocol.
The dobutamine stress echocardiography as well as the
angiography were checked in a blind form by one of the
participating researchers trained in those procedures. The
diagnostic concordance was found to be greater than 90%.
Significant coronary disease was considered to be present in
those cases in which there was severe stenosis greater than
50% in a major epicardial artery or greater than 40% in the
left main artery. Coronary arteriography was performed
within three months of dobutamine stress echocardiography
imaging. A sixteen segment model was used as the index for
the evaluation of systolic wall thickening and the results
were classified as follows: normal(I), ischemia (II), fixed
abnormality (III) and mixed (IV).
Resultados. Se incluyeron en forma aleatoria 409 pacientes con un promedio de edad de 62.8 ± 12 años ( 33-83). Se
excluyeron seis pacientes por exámenes de regular calidad
técnica. El 47% fueron de sexo masculino. El 29% tenían
historia de infarto de miocardio previo, el 35% de hipertensión arterial y el 10% de diabetes mellitus. El promedio de
Centro Cardiovascular Colombiano Clínica Santa María. Medellín, Antioquia
Colombia.
Correspondencia: Juan Manuel Senior Sánchez, MD, Hospital Universitario San Vicente de Paul, Universidad de Antioquia, Cra. 81 # 44 B – 87 Apto. 502.
Medellín, Antioquia, Teléfono: 5710224, Correo electrónico: [email protected].
Results. 409 patients with an average age of 62.8 ± 12
(33-83) were included in the study at random. Six patients
with mediocre technical examinations were excluded. 47 %
were male. 29% had a history of myocardial infarction, 35%
had a history of arterial hypertension and 10% had diabetes
mellitus. The average ejection fraction was 54 ± 13%. The
examination was prescribed in order to detect the presence
of ischemia in 95.8% of the cases and as part of preoperative
evaluation in 4.2%. there were adverse effects in 40% of the
cases; 15% of these were systemic and 25% cardiac. The test
was suspended due to reaching the maximum heart rate in
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SENIOR Y COLS.
SENSIBILIDAD Y ESPECIFICIDAD
fracción de expulsión fue 54± 13%. Se indicó el examen para
detección de isquemia en el 95.8% de los casos y en el 4.2%
como evaluación prequirúrgica. Se presentaron efectos adversos en el 40% de los casos: 15% de ellos fueron sistémicos
y 25% cardíacos. La prueba fue suspendida por alcanzar la
frecuencia cardíaca máxima en el 74.8%, por isquemia en el
4.2%, por alcanzar la dosis máxima del fármaco en el 16.1%
y solamente en el 4.9% por efectos adversos. Sólo el 8.4% de
las pruebas fueron submáximas. La presión sistólica pico fue
de 140 ± 25 mmHg y una frecuencia cardíaca de 145± 15
latidos por minuto. El doble producto basal fue 11850 ± 6480
y el pico 18322 ± 4213.
El índice de engrosamiento varió de 1.2 ± 0.42 el basal a
1.35 ± 0.6 el pico. Se utilizó en promedio 38 ± 10 microgramos/
kilogramo/minuto de dobutamina y se adicionó atropina en el
73.6% de los casos. Se le realizó angiografía coronaria al
20% de los pacientes, fueron positivas el 74.39%. Se demostró enfermedad de múltiples vasos en el 62.3% de los casos.
Teniendo en cuenta la minoría seleccionada del teorema de
Bayes la sensibilidad fue de 72%, la especificidad de 90%, el
valor predictivo positivo de 92% y valor predictivo negativo de
60%. En la mayoría silenciosa se encontró sensibilidad de
60% y especificidad de 95%.
Conclusión. La ecocardiografía de estrés con dobutamina
es un método seguro, bien tolerado y con una buena sensibilidad y especificidad para la detección de enfermedad coronaria significativa en poblaciones con alta probabilidad.
Introducción
La ecocardiografía de estrés se ha convertido en una
herramienta útil en la evaluación y el tratamiento de
pacientes con enfermedad arterial coronaria conocida o
con sospecha de ella. La premisa básica para la utilización de la ecocardiografia en la detección de la obstrucción al flujo coronario está en el desarrollo de alteraciones segmentarias de contractilidad miocárdica secundarias a la isquemia inducida por el ejercicio o a algún otro
tipo de estrés, las cuales sirven como marcador de su
locali-zación y extensión (1).
Las alteraciones en la contractilidad ocurren antes del
inicio del dolor de tipo anginoso y del desarrollo de
cambios electrocardiográficos indicativos de isquemia.
Este tipo de respuesta fue demostrada inicialmente en
1935 por Tennant y Wiggers (2), pero no fue hasta 1970
cuando Krawnz y Kennedy lograron demostrarla por
ecocardiografía modo M (3). A partir de este hallazgo
se suscitó una creciente investigación que permitió el
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74.8% of the cases, due to ischemia in 4.2%, due to reaching
the maximum dosage of dobutamine in 16.1% and due to
adverse effects in only 4.9% of those studied. Only 8.4% of the
tests were sub-maximum. The peak systolic pressure was
140 ± 25mm Hg and the peak heart rate was 145 ± 15 beats
per minute. The basal double product was 11850 ± 6480 and
the peak was 18322 ± 4213.
The systolic wall thickening index varied between
1.2 ± 0.42 in the basal and 1.35 ± 0.6 at the peak. An average
of 38 ± 10 micrograms/kilogram/minute of dobutamine
were used and atropine was added in 74.39% of the cases.
Coronary angiography was carried out on 20% of the patients and 74.39% of these were positive. Multi-vessel disease
was found in 62.3% of those studied. Taking into account the
select minority of the Bayes theorem, the sensitivity was 72%,
the specificity 90%, the positive predictive value 92% and the
negative predictive value 60%. A sensitivity of 60% and a
specificity of 95% was found in the silent majority.
Conclusion. Dobutamine stress echocardiography is a
safe method for detecting significant coronary artery disease
among the high probability population. It is tolerated well
and has good sensitivity and specificity.
(Rev. Col. Cardiol. 2001; 9:5-10)
desarrollo vertiginoso de este método diagnóstico (4),
inicialmente con la incorporación de la ecocardiografía bidimensional y doppler (5), la sedimentación del
ejercicio realizado en banda sinfín como el estrés de
elección (6) y por último con el mejoramiento en la
adquisición de imágenes de alta calidad con la utilización de la harmónica y la grabación digital, la cual
permite la comparación fácil y oportuna de las diferentes tomas hechas durante el proceso diagnóstico y
por lo tanto, la detección de cambios sutiles que harían
considerar la prueba como positiva (7). Adicionalmente, disminuye los artefactos producidos por el
ciclo respiratorio comúnmente observados en el pico
máximo de ejercicio.
En el 30% a 40% de los casos es imposible alcanzar
un nivel de ejercicio suficiente para someter al sistema cardiovascular a un estrés adecuado que permita
considerar el resultado de la prueba como confiable.
Esta situación es común en personas con enfermedad
vascular periférica, con diabetes mellitus, ancianos o
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pacientes con limitaciones neurológicas u ortopédicas.
Para estos casos se ha desarrollado el estrés farmacológico con agentes vasodilatadores como la
adenosina y el dipiridamol o con aminas simpaticomiméticas como la dobutamina y la arbutamina (8-10).
La sensibilidad y la especificidad de la ecocardiografía de estrés con dobutamina varían de acuerdo al
tipo de estudio entre 68-95% y 82-100%, respectivamente (8).
Es sabido que el rendimiento de la prueba no está
solamente dado por sus características técnicas o por
lo estricto de la definición de los criterios diagnósticos,
sino también por la probabilidad del resultado positivo
en una población determinada (11). Además, la utilización de cierto método como la prueba de oro puede
introducir errores en la evaluación del rendimiento de
ésta debido a sesgos en la referencia de los pacientes
(11), por ejemplo, la utilización con mayor frecuencia
de la angiografía coronaria en los pacientes con
síntomas o respuestas más severas, por lo cual se
debe corregir la fórmula tradicional de sensibilidad y
especificidad para extrapolar estos resultados a la
población completa (mayoría silenciosa) sometida al
método diagnóstico y no sólo a la evaluada con la
prueba de oro (minoría seleccionada).
adición de atropina de 0.25 hasta 1 mg en forma precoz
para alcanzar el 85% de la frecuencia cardíaca máxima
por edad y sexo.
Se obtuvieron imágenes de alta calidad y utilización de
harmónica con un equipo Hewlet-Packard, Sonos 5500
en un formato de cuatro cuadrantes en el eje corto y largo
paraesternal y en el apical dos y cuatro cámaras, con
grabación digital y en VHS, lo que permite la comparación
de las diferentes imágenes en las distintas etapas de la
prueba. La infusión de dobutamina se suspende antes de
llegar al estrés máximo cuando se presenta dolor anginoso
severo, hipotensión severa, trastornos del ritmo, complejos
o efectos colaterales no cardíacos intensos.
Se realizó un estudio retrospectivo-prospectivo descriptivo con el objetivo de evaluar la sensibilidad y la especificidad de la ecocardiografía de estrés con dobutamina
(EED) en los pacientes evaluados en el laboratorio de
ecocardiografía del Centro Cardiovascular Colombiano
Clínica Santa María en el período comprendido entre el
1 de febrero de 1998 y el 1 de febrero de 1999. Se
incluyeron en forma aleatoria 409 pacientes remitidos
para EED. En el laboratorio se realizan más de 40 EED
al mes lo cual cumple con el requisito de la Asociación
Americana de Ecocardiografía para laboratorios de
tercer nivel (12). El proyecto fue aprobado por el comité
de investigaciones y de ética de la Institución.
El análisis de las imágenes fue realizado en forma
ciega e independiente por dos ecocardiografistas entrenados en el método según los criterios de la Asociación
Americana de Ecocardiografía (12), con una concordancia intra e interobservador mayor del 90%. Para la
evaluación de la contractilidad miocárdica el ventrículo
izquierdo se divide en 16 segmentos y se evalúa la
motilidad y el engrosamiento endocárdico. Los segmentos fueron estratificados semicuantitativamente como
normal = 1 punto, hipocinesia leve = 2 puntos,
hipocinesia severa = 3 puntos y acinesia = 4 puntos,
con lo cual se determina el índice de engrosamiento
basal y pico. El resultado se valora como normal (I) si
todos los segmentos considerados como normales en
el reposo muestran una respuesta hiperdinámica con
aumento del engrosamiento sistólico de la pared en las
dosis máximas de infusión del fármaco; isquémico
(II), cuando se desarrollan nuevos trastornos de contractilidad durante la infusión del fármaco; defecto
fijo (III), cuando existen alteraciones basales que no
se modifican durante la prueba y mixto (IV), cuando
existe empeoramiento de la contractilidad o cuando
se presenta una mejoría inicial de ésta al menos de un
grado con las dosis bajas de dobutamina y subsecuente deterioro en la dosis pico (respuesta bifásica). Las
diferencias en la interpretación son resueltas por
consenso.
Protocolo de EED
Arteriografía coronaria
Se utilizó el siguiente protocolo: electrocardiograma basal
de doce derivaciones y cada tres minutos, monitorización
continua de presión arterial y ritmo cardíaco, infusión
intravenosa de dobutamina de 10 a 50 mcg/kg/min con la
La angiografía coronaria se evalúa en forma ciega e
independiente por un cardiólogo intervencionista y debe
haber sido realizada máximo en los tres meses previos
o posteriores a la EED. El grado de estenosis coronaria
Metodología
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SENSIBILIDAD Y ESPECIFICIDAD
fue determinada con un cáliper automático utilizando al
menos dos proyecciones. Las imágenes se almacenaron en medio digital (CD) la mayoría y algunas en
película de 35 mm.
Se considera estenosis significativa cuando existe una
reducción del diámetro del vaso mayor del 50% en por lo
menos una arteria epicárdica mayor o del 40% en el
tronco principal de la arteria coronaria izquierda y se
clasifica como enfermedad de múltiples vasos si existe
compromiso de dos o más arterias.
Análisis estadístico
Se utilizó el programa Epi-info 6.0b para el análisis de los
datos de distribución normal, expresados con medidas de
tendencia central y de dispersión. Para el cálculo de sensibilidad y especificidad en la minoría seleccionada se utilizó
la fórmula estándar y para la mayoría silenciosa se utilizó
la fórmula con la corrección propuesta por Diamond (11):
• Sensibilidad = PRP X VPP / (PRP X VPP) +
[ Co VPN X ( 1 – PRP ) ]
• 1 – Especificidad = PRP X Co VPP / (PRP X Co VPP)
+ [ VPN X (1 – PRP) ]
PRP = Probabilidad de resultados positivos.
VPP = Valor predictivo positivo.
Co VPN = Complemento del VPN.
VPN = Valor predictivo negativo.
Co VPP = Complemento del VPP.
Resultados
Se incluyeron 409 pacientes con una edad promedio de
62.8 ± 12 años. Se excluyeron seis pacientes por exámenes de regular calidad técnica. El 47% fueron de sexo
masculino. El 29% tenían historia de infarto de miocardio
previo, el 35% de hipertensión arterial y el 10% de
diabetes mellitus. El promedio de la fracción de expulsión
fue 54 ± 13%, el 23.6% tuvieron una fracción de
expulsión menor del 50% y el 10.4% menor del 25%.
Ecocardiografía de estrés
Se indicó la EED para detección de isquemia en el 95.8%
de los casos y en el 4.2% como evaluación prequirúrgica de
enfermedad vascular periférica.
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Se presentaron efectos adversos en el 40% de los
casos, 15% de ellos fueron sistémicos y 25% cardíacos.
Los efectos sistémicos más frecuentes fueron cefa-lea en
el 38.1%, mareo 23.8%, náuseas 14.3%, ansiedad 4.8%,
diaforesis 4.8% y vómito 4.8%. De los casos cardíacos los
más frecuentes fueron: dolor de tipo anginoso 48.6%,
latidos ventriculares prematuros 11.4%, fibrilación auricular 8.6%, hipotensión 8.6% y taquicardia ventricular 5.7%.
La prueba fue suspendida por alcanzar la frecuencia
cardíaca máxima en el 74.8%, por isquemia en el 4.2%,
por alcanzar la dosis máxima del fármaco en el 16.1% y
solamente en el 4.9% por efectos adversos. Sólo el 8.4%
de las pruebas fueron submáximas.
La dosis de dobutamina administrada fue en promedio
de 38 ± 10 mcg/kg/min y se adicionó atropina en el 73.6%
de los casos en dosis de 0.5 ± 0.3 mg. En el pico máximo
se obtuvo una presión sistólica de 140 ± 25 mmHg y una
frecuencia cardiaca de 145 ± 15 latidos por minuto. El
doble producto basal fue 11850 ± 6480 y el pico de 18322
± 4213. El índice de engrosamiento varió de 1.2 ± 0.42 el
basal a 1.35 ± 0.6 el pico.
El electrocardiograma mostró cambios basales significativos en el 32% de los casos. En el 16.5% se encontró
Q significativa, en el 7.2% bloqueo de rama derecha del
haz de his, en el 5.8% bloqueo de rama izquierda del haz
de his y en el 5% hemibloqueo anterosuperior. En el 15%
de los casos se desarrolló depresión del segmento ST
mayor de 0.2 Mv y de más de 80 milisegundos de
duración durante la infusión del fármaco.
Angiografía coronaria
Se le realizó arteriografía coronaria al 20% de los pacientes
(82 pacientes), de los cuales se demostró enfermedad coronaria significativa en el 74.39%. Se encontró enfermedad de
un vaso en 23 pacientes (37.7%), enfermedad de múltiples
vasos en 38 pacientes (62.3%) y ningún paciente con
enfermedad del tronco principal de la coronaria izquierda. La
distribución de las arterias comprometidas fue la siguiente:
descendente anterior 26 casos (42.6%), coronaria derecha
34 casos (55.7%) y circunfleja 29 casos (47.5%).
Sensibilidad y especificidad
En el grupo de pacientes a los cuales se les realizó
angiografía coronaria (minoría seleccionada) se demostró
sensibilidad del 72%, especificidad del 90%, valor predictivo
positivo del 92% y valor predictivo negativo del 60%.
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No se determinó sensibilidad y especificidad por subgrupos
(enfermedad de un vaso vs múltiples vasos) debido a que
en estos casos el tamaño de la muestra es menor de 30, lo
que sería insuficiente para un análisis estadístico adecuado.
Al analizar los 409 pacientes incluidos en el estudio
con la corrección propuesta por Diamond para la mayoría silenciosa (11), se encontró una sensibilidad del 60%
y una especificidad del 95%.
Discusión
La ecocardiografía de estrés se ha convertido en una
herramienta útil en el diagnóstico, la estratificación del
riesgo y la evaluación pronóstica de los pacientes con
enfermedad arterial coronaria o con sospecha de ella (13).
Ha sido realizada con una amplia variedad de métodos
tales como ejercicio en banda sinfín, bicicleta en posición
supina, sentado o lateral, con estimulación auricular o
esofágica con marcapasos o con estrés farmacológico
con diferentes fármacos (14). Su sensibilidad varía de
acuerdo con el tipo de estudio entre 60-90%, sin embargo,
en los últimos años ha mejorado consistentemente.
La población incluida en nuestro estudio representa
un grupo de pacientes no seleccionado remitido para
evaluación no invasiva de enfermedad arterial coronaria,
encontrando sensibilidad del 72% y especificidad del
90%. Aunque los efectos secundarios se presentaron en
el 40% de los pacientes, éstos generalmente fueron leves
y en sólo el 4.9% se obligó a detener la prueba. Por esta
razón, podemos considerarlo como un método seguro y
eficiente para el diagnóstico de enfermedad arterial
coronaria en una población heterogénea.
Estos resultados pueden ser atribuidos a la utilización
de tecnología digital (14), al mejoramiento del protocolo
de estudio (15-17) dentro de éste, el uso precoz de
atropina (18,19) y la utilización sistemática de la imagen
harmónica (20-23). Sin embargo, se debe tener en
cuenta que en el proceso de evaluación de una prueba
diagnóstica se pueden introducir sesgos que alteran en
forma significativa los resultados (24).
La utilización de la prueba posterior a la realización de
angiografía coronaria permite establecer su rendimiento
diagnóstico, pero sólo evalúa una población con alto
riesgo de enfermedad coronaria, si tenemos en cuenta
que menos del 15% de los pacientes sometidos a tal
procedimiento tienen coronarias sanas (25).
Por esta razón es imposible extrapolar esos resultados
a la población general o al grupo de pacientes frecuentemente observados en un centro de referencia para
enfermedad coronaria. Por otra parte, es posible pensar
que los resultados pueden ser atribuidos no solo a la
presencia de la patología (enfermedad coronaria), sino a
sesgos en la realización de la prueba considerada como
estándar de oro, en este caso la angiografía coronaria
(11). Se remiten a angiografía coronaria con mayor
probabilidad los pacientes con síntomas severos, con
respuestas pronunciadas en la ecocardiografía de estrés
y con menor probabilidad -algunos subgrupos con menor
prevalencia como el sexo femenino y otros (26)-. Para
obviar este sesgo en la realización de la prueba de oro se
utilizó la corrección propuesta por Diamond para incluir
el análisis de toda la población evaluada con el método
motivo de estudio y no solamente los pacientes enfrentados a la prueba de oro (11), encontrando una ligera
disminución en la sensibilidad y excelente especificidad.
Este hallazgo está de acuerdo con los resultados del
estudio de Hennessy et al , los cuales encontraron una
sensibilidad del 89% en la población de alto riesgo
(probabilidad >75%) en contraposición al 78% en el
grupo de riesgo intermedio (probabilidad 10-75%), con
resultados similares en cuanto a especificidad (27). Los
resultados son comparables con reportes previos en
cuanto a sensibilidad y especificidad: Sawada et al (28)
utilizando ecocardiografía digital, obtuvieron sensibilidad
y especificidad del 82% y 85%, respectivamente, en
pacientes sin trastornos basales en la contractilidad e
indujeron alteraciones en la motilidad en el 88% de los
casos con ecocardiografía basal anormal. De igual manera Marwick et al (29), demostraron sensibilidad del
72% para la ecocardiografía de estrés y de 76% para la
gamagrafía de perfusión y especificidad del 83% y 67%,
respectivamente.
No existe en este momento un acuerdo en cuanto a la
severidad de la obstrucción del lumen arterial coronario
que mejor se correlaciona con su significado funcional. En
estudios previos se ha utilizado la obstrucción del lumen
arterial coronario mayor del 70% como punto de corte, lo
que permitiría obtener diferencias en los resultados cuando se utiliza el punto de corte del 50% (30). A pesar de
estos hallazgos se han obtenido resultados buenos y
comparables con este punto de corte, especialmente
cuando el diámetro arterial es menor de 1 mm, lo cual está
de acuerdo con nuestros resultados (31). Adicionalmente,
10
SENIOR Y COLS.
SENSIBILIDAD Y ESPECIFICIDAD
la sola evaluación del grado de estenosis arterial coronaria
medida por angiografía, no evidencia el significado funcional
de dicha obstrucción y por lo tanto, se debe utilizar otra
técnica adicional como la medición de la reserva del flujo
coronario, el cual correlaciona con los resultados obtenidos
por pruebas no invasivas (32). Los resultados obtenidos por
la ecocardiografía de estrés con dobutamina no sólo varían
con el grado de estenosis sino también con la presencia de
circulación colateral y la morfología de la placa (33, 34).
En conclusión, la ecocardiografía de estrés con
dobutamina es un método diagnóstico seguro, bien tolerado y con una buena sensibilidad y especificidad para la
detección de enfermedad arterial coronaria, funcionalmente
significativa en centros de referencia para dicha patología,
por lo cual puede convertirse en el estudio de elección en
los pacientes que no puedan realizar ejercicio en los
centros con experiencia en su interpretación.
Limitaciones del estudio
Existen dos limitaciones importantes para considerar en
el estudio y que podrían alterar los resultados. La primera
es la naturaleza retrospectiva en la cual se incluyó la
mayor parte de los pacientes, lo que permite que un
relativo bajo porcentaje de pacientes sean enfrentados a
la prueba de oro y por lo tanto, un menor número de
pacientes con pruebas negativas puedan ser analizados.
La segunda es el bajo número de pacientes al realizar el
análisis por subgrupos, por lo cual no se pueden obtener
conclusiones al respecto.
Bibliografía
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