Arq Bras CardiolabcArquivos Brasileiros de CardiologiaArq. Bras. Cardiol.0066-782X1678-4170Sociedade Brasileira de Cardiologia - SBCj9CFXY6rzYDMddNRqNKdwXdS0066-782X20250002003070030710.36660/abc.20240272Artigo OriginalComo o Exame Físico Cardiovascular Impacta a Tomada de Decisão Clínica em Vários Cenários de Doenças Valvulares CardíacasTeixeiraIsabella SilveiraObtenção de dados e Análise e interpretação dos dadosRedação do manuscrito1BorgesVinícius LimaObtenção de dados e Análise e interpretação dos dados1ViolaNatanConcepção e desenho da pesquisa10000-0002-4543-4684MoreiraHenrique TurinConcepção e desenho da pesquisaAnálise estatística1PazinAntonioFilhoConcepção e desenho da pesquisa10000-0002-1090-8165SchmidtAndréConcepção e desenho da pesquisa1Marin-NetoJosé AntônioRedação do manuscritoRevisão crítica do manuscrito quanto ao conteúdo10000-0002-8742-3764RomanoMinna Moreira DiasConcepção e desenho da pesquisaObtenção de dados e Análise e interpretação dos dadosObtenção de financiamentoRedação do manuscritoRevisão crítica do manuscrito quanto ao conteúdo1Faculdade de Medicina de Ribeirão PretoUniversidade de São PauloRibeirão PretoSPBrasilFaculdade de Medicina de Ribeirão Preto da Universidade de São Paulo, Ribeirão Preto, SP – Brasil: Minna Moreira Dias Romano • Rua Carlos Rateb Cury, 697, casa 38. CEP 14110-000, Ribeirão Preto, SP – Brasil E-mail: minna@fmrp.usp.br
Gláucia Maria Moraes de Oliveira
Não há conflito com o presente artigo.
170320250220251222e20240272300420240111202426112024Este é um artigo de acesso aberto distribuído sob os termos da licença de atribuição pelo Creative Commons
: Como o Exame Físico Cardiovascular Impacta a Tomada de Decisão Clínica em Vários Cenários de Doenças Valvulares Cardíacas
Harvey – Simulador cardiopulmonar. (A) Precisão dos achados do exame físico em todos os tipos de doenças valvulares cardíacas; (B) Número de opções de tratamento valvular após receber um ecocardiograma discordante (C).
ResumoFundamento
Os exames complementares de diagnóstico substituíram a importância do exame físico (EF) na tomada de decisão clínica (TDC).
Objetivo
Avaliar o impacto do EF cardiovascular em cenários de doenças valvulares cardíacas.
Método
Estudo intervencionista realizado com participantes voluntários que tiveram ou não a oportunidade de realizar EF em cenários de valvopatias. O EF foi simulado em um simulador cardiopulmonar de alta fidelidade. Os participantes receberam perguntas sobre a TDC antes e depois de receberem um laudo ECO Concordante ou ECO Discordante. O coeficiente kappa de Cohen e as tabelas de contingência quadradas compararam a precisão diagnóstica. Os testes ANOVA compararam o número de exames solicitados; o nível de significância foi estabelecido em p < 0,05.
Resultados
Sessenta participantes realizaram 239 observações clínicas em 4 disfunções valvulares. A acurácia diagnóstica da disfunção valvular foi boa (kappa = 0,935, p < 0,001). Após receber os laudos do ECO, a precisão foi pior sem EF (p = 0,0047). O nível de confiança no diagnóstico foi 28,18% maior quando o EF foi realizado (p < 0,01). Entretanto, após receber os laudos do ECO, os níveis de confiança diagnóstica foram apenas 4% maiores no grupo com EF (p = 0,03). Houve significativamente mais solicitações de cateterismo cardíaco (CATE) quando o EF não foi realizado (p = 0,0326). A indicação de intervenção valvular não foi relacionada à oportunidade ou não de realizar EF (79 com EF vs. 78 sem EF, p = 0,0607), mas foi influenciada pelos laudos do ECO Concordante vs. ECO Discordante (p < 0,001).
Conclusões
A realização de EF aumentou a confiança no diagnóstico em cenários de valvopatia e a classificação correta da disfunção. As decisões de tratamento foram mais baseadas nos laudos do ECO do que no EF quando eram discordantes, e as solicitações de CATE aumentaram quando os participantes não tiveram a oportunidade de realizar EF.
Mensagens-Chave
1.A prática clínica médica perdeu a confiança no exame físico (EF) em comparação aos exames complementares (EC) de diagnóstico. Mais importância tem sido dada ao ecocardiograma (ECO) em cenários de disfunção valvular cardíaca. Nenhum estudo mediu o impacto do EF cardíaco na tomada de decisão clínica (TDC).
2.Discrepâncias entre os resultados do EF e os laudos do ECO são comuns e podem impactar a TDC de diferentes formas.
3.O EF provou ser essencial para aumentar a confiança no diagnóstico e a classificação de disfunções valvulares cardíacas. O ECO ainda desempenha um papel significativo na TDC, mesmo quando discordante do EF.
4.O número de solicitações de um exame invasivo, como o cateterismo cardíaco (CATE), é influenciado pelo EF. O número de solicitações foi maior quando os participantes não realizaram EF.
Exame FísicoEcocardiografiaTomada de Decisão ClínicaDoenças das Valvas CardíacasFundação para Apoio a Pesquisa do Estado de São Paulo2022/04747-9 O presente estudo foi financiado por FAPESP (Fundação para Apoio a Pesquisa do Estado de São Paulo), número do processo 2022/04747-9Introdução
Após honrada reputação há séculos, nas últimas décadas, a importância do EF para a TDC perdeu muito de seu apelo, e uma clara tendência surgiu para sua substituição por vários EC de diagnóstico.1 Na cardiologia, surgiu uma preocupação genuína sobre a real importância do EF desde o surgimento de tantos exames de diagnóstico por imagem, entre os quais o mais disponível é o ECO transtorácico. Entretanto, recorrer a um EC não precedido por um EF adequado pode aumentar os custos e o tempo de diagnóstico e potencialmente causar distorções graves, incluindo erros de prognóstico.2 Outra consequência previsível dessa tendência é que os profissionais podem ter perdido a capacidade clínica de detectar doenças cardíacas, como valvopatias,1,3 impactando severamente a confiança dos profissionais no EF cardiovascular. Além disso, embora o ensino sobre o EF cardiovascular tenha sido aperfeiçoado com o uso de simuladores de alto desempenho, há evidências claras de que as habilidades educacionais para ensinar EF cardíaco foram colocadas em segundo plano no currículo de muitos cursos médicos.3-7
Há grande conhecimento sobre o valor do EF cardiovascular na detecção de anormalidades cardiovasculares, como doenças valvulares, bem como elevação das pressões cardíacas, arritmias, dilatação das câmaras e disfunção sistólica e diastólica.1,8 A maioria dos estudos publicados comparou a concordância entre os sinais físicos cardíacos e outros métodos de diagnóstico, como o ECO1 ou CATE, por meio de medições da pressão intracardíaca e outros índices de estrutura e função anormais do coração. Entretanto, nenhum estudo anterior havia testado o papel do EF na TDC, particularmente quando se considera o impacto de um EC mais sofisticado, porém acessível, como o ECO.9
A TDC envolve habilidades técnicas e fatores complexos e “difíceis de mensurar”, como pensamento cognitivo do tipo analítico individual ou de “reconhecimento de padrões”.10,11 Estudos anteriores, como os de Sibbald et al., estabeleceram o papel da anamnese como uma ferramenta para melhorar o diagnóstico em valvopatias simuladas, onde o EF foi estruturado e simulado em sistemas cardiopulmonares de alta fidelidade.12 Hampton et al. avaliaram a importância relativa da anamnese combinada ao EF e aos exames laboratoriais na TDC em alguns cenários clínicos gerais, mas não especificamente em valvopatias. Em um grupo de 80 pacientes com doenças cardíacas, a anamnese influenciou positivamente a obtenção do diagnóstico em 80% das situações estudadas. Entretanto, apenas em algumas proporções de pacientes, o diagnóstico foi melhorado quando o EF foi adicionado à anamnese.13 Embora o EF também possa ter tido um papel significativo nas decisões prognósticas e terapêuticas, esses aspectos não foram avaliados exaustivamente nesses estudos.
Buscamos avaliar o impacto do EF cardiovascular na TDC de estudantes de graduação em medicina em alguns cenários de doenças valvulares cardíacas graves, simulados com um simulador cardiopulmonar de alta fidelidade.10,14
Métodos
O estudo foi desenhado como intervencionista, no qual a variável de intervenção foi o EF cardiovascular, e as variáveis dependentes (desfechos) foram as respostas que refletiam a TDC. Foi aprovado pelo Comitê Institucional de Ética em Pesquisa (processo número HC-FMRP-5.046.039).
População
Estudantes de graduação em medicina da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto da Universidade de São Paulo, cursando o 4º, 5º ou 6º ano de graduação, foram convidados a participar. O tamanho da amostra de conveniência foi baseado em 200 alunos disponíveis no momento do estudo. Os alunos receberam convites e instruções por e-mail institucional e grupos em redes sociais. Os participantes deveriam ser alunos previamente aprovados na disciplina cardiovascular de seu curso clínico (4º ano acadêmico), e a participação era totalmente voluntária. Todos os alunos que participaram forneceram consentimento por escrito.
Simulação
O EF foi realizado em um simulador cardiopulmonar de alta fidelidade (Harvey@, Gordon Center for Research in Medical Education, University of Miami, FL, EUA), capaz de reproduzir sinais físicos normais e anormais de diversas condições cardiovasculares. Embora todo o grupo de alunos já tivesse adquirido experiência com o simulador Harvey durante a disciplina cardiovascular, todos eles receberam treinamento padronizado adicional no uso do simulador Harvey com vários exemplos de condições simuladas após se voluntariarem para participar.
Desenho
Uma simulação de quatro cenários de doença valvular (estenose mitral (EM), regurgitação mitral (RM), estenose aórtica (EA) e regurgitação aórtica (RA)) foi elaborada por dois cardiologistas experientes. Cada cenário começou com uma breve sinopse do caso clínico (Apêndice 1), que forneceu informações sobre um paciente fictício (idade, sexo, breve caracterização de sintomas como dispneia, angina, edema, palpitação, síncope e menção de um antecedente individual de um sopro cardíaco não especificado). Após a leitura da anamnese e sinopse de cada cenário, os participantes foram divididos aleatoriamente em grupos com ou sem a oportunidade de realizar EF cardiovascular no simulador e, em seguida, receberam um laudo de ECO por escrito. Foi um processo simples de randomização baseado em tabelas geradas por computador dentro do software estatístico. Todos os cenários de doença valvular foram planejados como típicos, com sintomas aparentes e simulação de EF cardiovascular, que incluía sinais de alta gravidade.
Um ecocardiografista experiente desenvolveu os laudos do ECO. Para cada um dos cenários valvulares foram elaborados dois laudos diferentes: um laudo concordante (ECO Concordante) e um laudo discordante (ECO Discordante) (Apêndice 2). O laudo concordante apresentou evidências de valvopatia grave concordante com sintomas e EF. Mostrou medidas como área valvular < 1 cm2 em EA ou mitral, gradientes transvalvulares médios elevados e quantificações de RA ou mitral grave. O laudo discordante (ECO Discordante) continha informações inconsistentes (área valvular ou gradientes não fornecidos, informações anatômicas ausentes ou nenhuma divulgação da gravidade da regurgitação, que foi classificada apenas como uma doença valvular leve).
A aplicação de cenários aos participantes foi conduzida como um exame clínico objetivo estruturado formativo (OSCE) (Apêndice 3). Cada participante foi exposto aos quatro casos de cenários de valvopatia, EM, RM, EA e RA, em ordem de sequência aleatória (Grupos A e B) (Figura 1). Para randomizar a chance de realizar EF, a variável intervencionista, os participantes foram selecionados aleatoriamente para ter a oportunidade de realizar EF em metade dos cenários. Após esta etapa, os participantes receberam o laudo do ECO de forma aleatória, sendo ECO Concordante ou ECO Discordante no caso clínico simulado.
– Distribuição dos cenários valvulares nos grupos com e sem possibilidade de realização de exame físico (EF). ECO: ecocardiograma.
Perguntas sobre a TDC foram aplicadas aos participantes após receberem anamnese e terem ou não tido a oportunidade de realizar EF cardiovascular. Em uma etapa subsequente, os participantes receberam laudos de ECO concordante ou discordante. A duração média do OSCE foi de 20 minutos.
Desfechos
A TDC foi avaliada como respostas a questões relacionadas ao diagnóstico clínico, etiologia das doenças valvulares cardíacas, nível de confiança no diagnóstico, tipos de EC para diagnóstico e decisões de tratamento (Apêndice 3). Perguntas relacionadas ao diagnóstico foram apresentadas após a não realização de EF cardiovascular e novamente após a leitura dos laudos ECO Concordante ou ECO Discordante. As questões sobre o diagnóstico incluíram se a hipótese de “patologia valvular” era provável, sua gravidade, o nível de confiança no diagnóstico e a seleção dos exames EC. Perguntas relacionadas às decisões de tratamento foram apresentadas somente após a leitura dos laudos do ECO. Nesse momento, os participantes foram questionados novamente sobre o tipo de patologia valvular, sua gravidade, seu nível de confiança no diagnóstico e a decisão terapêutica. Por definição, metade dos participantes foi obrigada a responder perguntas sobre a TDC, mesmo em cenários nos quais não tiveram a oportunidade de realizar EF cardíaco, confiando apenas na anamnese e nas informações do laudo do ECO. O nível de confiança na hipótese diagnóstica antes e após a interpretação do ECO foi classificado em uma escala Likert15 de 6 pontos e codificado como média ± DP.
Avaliação da qualidade do exame físico
O desempenho de cada participante na detecção de anormalidades durante o EF usando o simulador Harvey foi avaliado por um dos pesquisadores com uma lista de verificação OSCE (Apêndice 3), adaptada de listas de verificação de EF cardiovascular validadas anteriormente.10,16 A inspeção completa da região precordial, palpação do impulso do ventrículo direito e do ápice cardíaco, ausculta dos sons cardíacos (S3, S4, sopros diastólicos e sistólicos, cliques e estalos de abertura) e caracterização do desenho dos pulsos arteriais carotídeos (se regulares, parvus-tardus ou pulso de Corrigan) foram todos incluídos na lista de verificação. Os participantes tiveram dez minutos para completar o EF. Antes de prosseguir para o questionário e interpretação do ECO, eles foram solicitados a indicar ao examinador todos os achados normais ou anormais daquele paciente simulado. Os participantes foram autorizados a reexaminar o simulador em caso de dúvida. A presença ou ausência de achados foram codificadas como variáveis binárias. Cada participante respondeu ao questionário de forma digital em seus smartphones pessoais.
Descrição dos dados e análise estatística
A qualidade do EF foi expressa em porcentagens de respostas corretas em comparação com um modelo dos manuais do simulador Harvey. Respostas corretas foram pontuadas quando participantes indicaram sinais no EF que estavam presentes no modelo do fabricante. As respostas às perguntas sobre a TDC foram coletadas de todos os participantes em uma única planilha (Excel). As variáveis categóricas foram expressas como porcentagens e frequências, e as variáveis contínuas foram expressas como médias e desvios padrão. O nível de confiança no diagnóstico pré e pós-interpretação do ECO foi comparado usando o teste t de Student não pareado, conforme apropriado. A normalidade dos dados contínuos foi testada com o teste de Kolmogorov–Smirnov. O coeficiente kappa de Cohen e as tabelas de contingência quadradas foram usados para comparar o resultado da precisão do diagnóstico entre as quatro patologias valvulares antes e após o EF e pré e pós laudos do ECO. Testes ANOVA unidirecionais (sem teste post hoc) foram utilizados para comparar o número de exames diagnósticos solicitados por participantes em diferentes cenários de valvopatias. A identificação de sinais incorretos e respostas omitidas foram interpretadas como erradas. Todas as análises estatísticas foram realizadas usando o software Stata 14.0 (StataCorp, College Station, TX) e o nível de significância foi definido como p < 0,05.
Resultados
A população do estudo foi composta por 60 participantes voluntários que participaram de quatro tipos de cenários de disfunção valvular, resultando em 239 observações, representando uma instância de dados ausentes. Metade dos participantes realizou EF (resultando em 120 casos), e a outra metade não teve a oportunidade de realizar EF (119 casos devido à ausência de um). Vinte e três participantes estavam no 4º ano, 23 no 5º ano e 14 participantes no 6º ano do curso de medicina (6 anos em nossa Faculdade de Medicina). A qualidade geral do EF cardíaco é demonstrada na Figura 2.
– Qualidade do exame físico considerando todos os casos simulados de quatro disfunções valvulares cardíacas.
Os participantes detectaram corretamente o ictus cordis em 75% (n = 90) dos casos. O impulso paraesternal do ventrículo direito foi identificado em 71% dos casos (n = 85). Os sopros cardíacos foram identificados corretamente em mais de 76% dos casos (n = 91), principalmente quando havia sopros sistólicos. As características dos sopros sistólicos como irradiação foram identificadas corretamente em mais de 77% (n = 92) dos casos, mas a porcentagem de respostas corretas foi inferior a 60% (n = 63) para sopros diastólicos. Sons adicionais, como S3 e S4, foram reconhecidos em 44% (n = 53) dos casos. Quando a qualidade do EF foi comparada entre diferentes valvopatias (Figura 3), os sinais de sopros relacionados à sístole, como EA e RM, foram mais facilmente reconhecidos do que os sopros relacionados à diastólica, como EM e RA. O pior desempenho no EF cardíaco foi relacionado à identificação e caracterização do sopro devido à EM.
– Qualidade do EF considerando cada disfunção valvular: (A) Regurgitação Mitral, (B) Estenose Aórtica, (C) Regurgitação Aórtica e (D) Estenose Mitral.
A capacidade diagnóstica para identificar o tipo de disfunção valvular (EA, RA, RM ou EM) foi boa (kappa = 0,935, p < 0,001, intervalo de confiança [0,798-0,939]), mesmo quando os participantes receberam um laudo discordante do ECO (Tabela 1).
– Concordância entre o diagnóstico de disfunção valvular antes e depois do recebimento dos laudos do ECO
Voluntários que não tiveram oportunidade de realizar o EF foram menos propensos a avaliar corretamente o grau de disfunção valvular (a resposta correta) após receberem laudos do ECO Concordante ou ECO Discordante (a resposta correta sobre a gravidade com EF = 85 vs. sem EF = 64; p = 0,0047), (kappa = 0,2887, p < 0,001, IC [0,797-0,931]) (Tabela 2).
– Concordância entre a classificação da disfunção valvular antes e depois do recebimento dos laudos do ECO
Classificação pré-ECO
Classificação pós-ECO
Soma
1
2
3
1
40
28
0
68
2
40
109
0
149
3
11
8
3
22
Soma
91
140
8
239
1 = leve; 2 = grave; 3 = sem resposta sobre a gravidade da disfunção valvular.
O nível de confiança (escala Likert) no diagnóstico foi 28,18% maior no grupo de participantes que realizaram EF. Quando a confiança no diagnóstico foi confrontada com os laudos do ECO, que poderiam ser ECO Concordante ou ECO Discordante (a principal discordância foi sobre a classificação da valvopatia), os níveis de confiança no diagnóstico aumentaram apenas 4% com a realização do EF (Tabela 3).
– Nível de confiança na disfunção valvular
Escala de Likert
Significância estatística
Com EF
4,64
p < 0,01
Sem EF
3,62
Com EF após laudos do ECO
5,24
p = 0,03
Sem EF após laudos do ECO
5,03
Os participantes solicitaram uma mediana de três EC de diagnóstico; na maioria das vezes, um ECG, uma radiografia de tórax ou um ECO (Figura 4).
– Proporção de exames complementares solicitados pelos participantes para diagnóstico.
O número total de EC de diagnóstico necessários foi de 650, sendo que 328 foram indicados pelo grupo de participantes que realizaram EF, enquanto 322 foram indicados pelo grupo que não realizou EF. O número de indicações de EC foi semelhante entre os quatro cenários de valvopatias (ANOVA p = 0,117 em comparação aos quatro grupos).
Ao considerar a realização de EF, houve um número significativamente maior de EC solicitados pelo grupo sem EF para cenários específicos de casos de RA (74 com EF vs. 103 sem EF; p = 0,0009). Em contraste, mais EC foram solicitados por participantes que realizaram EF nos cenários de casos de EA (93 com EF vs. 69 sem EF; p = 0,0083) e EM (84 com EF vs. 70 sem EF; p = 0,045), e nenhuma diferença significativa foi observada em RM (77 com EF vs. 80 sem EF; p> 0,05). Além disso, considerando todos os cenários de disfunções valvopatológicas, houve um número significativamente maior de CATE solicitados por participantes que não puderam realizar o EF (13 sem EF vs. 8 com EF, p = 0,0326).
A indicação terapêutica de intervenção valvular não foi influenciada pela realização de EF (79 com EF vs. 78 sem EF, p = 0,0607). Entretanto, os participantes que receberam laudos ECO Concordantes escolheram significativamente mais vezes a opção de tratamento cirúrgico das disfunções valvulares (p < 0,001) em comparação com aqueles que receberam laudas ECO Discordantes (Tabela 4).
– Número de escolhas para indicação de intervenções valvulares
Intervenção valvular
Outra escolha de tratamento
Soma
ECO Concordante
103
17
120
ECO Discordante
54
66
120
Soma
157
83
240
Intervenção valvular: cirúrgica ou percutânea.
Discussão
Os resultados desta investigação mostraram que, em um grupo de estudantes de medicina que já haviam cursado a disciplina cardiovascular (4º ano acadêmico), o nível de confiança no diagnóstico de disfunções valvulares e na sua gravidade, mesmo após receberem um laudo de ECO, aumentou quando os participantes tiveram a oportunidade de realizar EF. A realização de EF não demonstrou capacidade incremental de detectar o tipo de disfunção valvular simulada após consideração do laudo do ECO. Entretanto, os participantes que conseguiram realizar EF tiveram maior capacidade de não influenciar o grau de disfunção valvular e questionar os laudos de ECO do que o grupo que precisou tomar uma decisão clínica, apenas com base na anamnese e no ECO. A realização de EF também não afetou a indicação de tratamento cirúrgico de nenhuma disfunção valvular. Além disso, receber um laudo ECO Concordante ou ECO Discordante em relação aos cenários clínicos influenciou significativamente o tratamento sugerido para a doença valvular específica, independentemente da realização de EF.
Outro achado relevante do estudo foi que, no geral, o desempenho dos estudantes de medicina no EF foi bom para detectar vários sinais de doenças valvulares. O desempenho foi melhor na detecção de sinais valvulares regurgitantes e EA e pior na detecção de sinais de EM. Ainda, com exceção da solicitação de CATE, não houve aumento nas indicações de EC adicional para fazer o diagnóstico quando o EF não foi realizado. Isso reflete que todos os laudos de ECO, até mesmo o laudo ECO Discordante, mostraram corretamente os sinais da disfunção valvular simulada, e a discordância apresentada estava relacionada à gravidade da doença.
Estudos anteriores avaliaram a precisão de sinais isolados de disfunção valvular no EF para identificar condições patológicas em comparação com outras ferramentas diagnósticas instrumentadas, como o ECO.1,17 É importante enfatizar que, desconsiderando uma ferramenta simples como o EF, que pode ser realizado com boa precisão para identificar lesões valvulares, as decisões diagnósticas e até mesmo terapêuticas às vezes dependem inteiramente de um EC, como o ECO. Apesar de algumas desvantagens, o ECO é atualmente um método de diagnóstico por imagem não invasivo muito valioso para avaliar anormalidades anatômicas e funcionais em todos os tipos de doenças cardíacas.18,19 Entretanto, nenhum estudo anterior foi desenhado para testar o impacto da realização de EF após a disponibilidade de dados sobre o cenário clínico (anamnese) e um EC como o ECO. Nosso estudo reforça que o EF, uma ferramenta de baixo custo praticamente acessível a todos em condições como doenças valvulares cardíacas, deve ser realizado adequadamente antes do ECO e combinado à avaliação por ECO como um processo de diagnóstico passo a passo.20
Os achados do nosso estudo são um tanto discrepantes em relação aos de Hatala et al., que descreveram o impacto clínico de diferentes cenários simulados na interpretação do eletrocardiograma e mostraram que o fornecimento de uma anamnese correta melhorou a precisão em 4% a 12% em comparação com a ausência de tais informações, um efeito mais acentuado para os indivíduos menos treinados (estudantes de graduação).16 Em contraste, nossos dados sugerem que os alunos não pareciam influenciados por informações da história clínica para contestar um laudo de ECO. Mesmo entre os alunos que classificaram seu desempenho durante o EF como “bom” e se autoavaliaram como “autoconfiantes” a respeito do diagnóstico clínico, quando confrontados com um laudo clínico ECO Discordante, ainda confiaram na conclusão do laudo do ECO para reclassificar a gravidade da disfunção valvular, indicar tratamento e alterar o diagnóstico clínico. Essa confiança excessiva dos alunos em um laudo de ECO pode estar relacionada à imaturidade e à falta de experiência clínica. Khan et al., estudando a TDC para diagnóstico em um cenário cirúrgico não cardíaco, quantificaram uma associação entre um maior nível de treinamento (especialização) e uma menor taxa de erro diagnóstico.21 Nosso estudo não avaliou diferenças no nível de treinamento de graduação e precisão diagnóstica correspondente, nem fez comparações com o desempenho de cardiologistas especialistas. Entretanto, a prática clínica sugere que uma confiança ilimitada em um EC, mesmo ao apresentar características clínicas conflitantes, é mais comum do que o esperado na avaliação de doenças valvulares. Conforme já afirmado nas descobertas de Graber et al. sobre erros de diagnóstico em medicina interna, esse comportamento pode refletir algumas das falhas mais comuns no raciocínio clínico: fechamento prematuro de hipóteses e geração incorreta de contexto.22 Graber et al. afirmou que essas armadilhas não estavam necessariamente relacionadas ao conhecimento médico insuficiente, mas ao raciocínio crítico falho e à interpretação inadequada do contexto. Isso levanta preocupações sobre como esse assunto tem sido abordado no currículo das faculdades de medicina, diante do fato de que os alunos ainda estão desenvolvendo habilidades de raciocínio e podem não ser adequadamente encorajados a revisar informações adicionais em cada contexto, aumentando assim as possibilidades diferenciais de diagnóstico.22
É reconfortante que até mesmo estudantes de graduação treinados apenas com base em um currículo primário de cardiologia possam identificar corretamente as disfunções valvulares cardíacas mais prevalentes como RM, RA e EA.4 Conforme esperado, identificar e caracterizar os sinais de EM no EF foi a tarefa mais desafiadora. A dificuldade na ausculta14 da EM pode ser explicada em parte pelas características sonoras complexas do tom inerentemente baixo do sopro diastólico estrondoso (o ouvido humano é muito mais propenso a detectar sons de frequência mais alta). No entanto, a dificuldade também pode ser devido à menor exposição dos alunos aos pacientes com EM durante o curso de medicina. Essa interpretação é consistente com as características epidemiológicas da prevalência da doença valvular em várias regiões. EA e RM apresentam prevalência crescente, contrastando com a redução da prevalência de EM nas últimas décadas. Um relato de Patel et al.8 na Índia descreve maior precisão na identificação de sopros de EM associada à maior familiaridade dos médicos locais com esta doença.
O número relativamente alto de ECs solicitados pelos participantes, mesmo quando poderiam realizar um EF, pode ser explicado pela necessidade de maior consideração da relação custo-benefício. Entretanto, esse padrão de uso indiscriminado de EC reflete a prática clínica em muitos cenários, mesmo entre médicos e cardiologistas experientes.3 Isso é lamentável, pois a prevalência de algumas doenças valvulares, como EA degenerativa e RM, está aumentando devido ao envelhecimento da população. Por outro lado, a detecção de disfunção valvular cardíaca é, portanto, um dos desafios atualmente não solucionados no tratamento das doenças valvulares cardíacas em Cardiologia, apesar da aplicação extensiva de diretrizes recentes.23
Como a indicação terapêutica para intervenção valvular depende em grande parte do laudo do ECO, uma conclusão importante do nosso estudo é que a complexidade da prática clínica garante um equilíbrio cuidadoso entre os achados do EF e os resultados de estudos complementares, evitando subutilização ou confiança excessiva, respectivamente. Para continuar alcançando esses bons resultados na prática clínica, o currículo de medicina deve persistentemente transmitir habilidades de realização de EF cardíaco com toda a sua complexidade, confiando que os alunos de graduação conseguirão adquirir esse aprendizado com boa qualidade.
Limitações
Nosso estudo contou com diversas limitações, uma delas foi a ausência de comparação entre o desempenho de estudantes de graduação e especialistas em cardiologia na TDC. Embora tivéssemos planejado incluir esse subgrupo, um número insuficiente de especialistas em cardiologia respondeu ao nosso convite para participar. Os alunos da graduação que aceitaram, podem representar um viés populacional de maior interesse em Cardiologia. Outro ponto interessante seria comparar os resultados com uma população de médicos generalistas.
Outra limitação do estudo foi expor os participantes a uma proporção arbitrária de 50% de laudos discordantes de ECO. Os autores reconhecem que essa proporção pode não ser consistente com a realidade da prática clínica e que a discordância dos laudos de ECO em vários cenários clínicos de doenças valvulares ainda não é amplamente conhecida. Além disso, o alto número de EC solicitados pelos participantes, mesmo com realização de EF, pode ter sido influenciado pela possibilidade de escolha de EC sem qualquer limitação de número, custos ou disponibilidade no desenho deste estudo.
Conclusões
Em vários cenários de disfunção valvular cardíaca, a realização de EF por estudantes de medicina aumentou significativamente a precisão e a confiança do diagnóstico, incluindo a avaliação da gravidade da disfunção valvular, mesmo quando esse aspecto foi avaliado com ECO. Além disso, a qualidade do EF realizado por estudantes de medicina foi boa para reconhecer a presença e a classificação da gravidade da EA e das disfunções aórtica e mitral regurgitantes. Ainda assim, foi documentada uma precisão reduzida no reconhecimento de sinais de EM.
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Este artigo é parte de trabalho de iniciação científica de Minna Moreira Dias Romano pela Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto da Universidade de São Paulo.
Este estudo foi aprovado pelo Comitê de Ética do CEP-USP-FMRP-HCRP sob o número de protocolo 5.046.039. Todos os procedimentos envolvidos nesse estudo estão de acordo com a Declaração de Helsinki de 1975, atualizada em 2013. O consentimento informado foi obtido de todos os participantes incluídos no estudo.
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O presente estudo foi financiado por FAPESP (Fundação para Apoio a Pesquisa do Estado de São Paulo), número do processo 2022/04747-9.
10.36660/abc.20240272iOriginal ArticleHow Cardiovascular Physical Examination Impacts Clinical Decision-Making in Various Scenarios of Cardiac Valvular DiseasesTeixeiraIsabella SilveiraAcquisition of data and Analysis and interpretation of the dataWriting of the manuscript1BorgesVinícius LimaAcquisition of data and Analysis and interpretation of the data1ViolaNatanConception and design of the researchAcquisition of data and Analysis and interpretation of the data10000-0002-4543-4684MoreiraHenrique TurinConception and design of the researchStatistical analysis1PazinAntonioFilhoConception and design of the research10000-0002-1090-8165SchmidtAndréConception and design of the research1Marin-NetoJosé AntônioWriting of the manuscriptCritical revision of the manuscript for content10000-0002-8742-3764RomanoMinna Moreira DiasConception and design of the researchAcquisition of data and Analysis and interpretation of the dataObtaining financingWriting of the manuscriptCritical revision of the manuscript for content1BrazilFaculdade de Medicina de Ribeirão Preto da Universidade de São Paulo, Ribeirão Preto, SP – Brazil Minna Moreira Dias Romano • Rua Carlos Rateb Cury, 697, casa 38. Postal Code 14110-000, Ribeirão Preto, SP – Brazil E-mail: minna@fmrp.usp.br
No potential conflict of interest relevant to this article was reported.
Gláucia Maria Moraes de Oliveira
: How Cardiovascular Physical Examination Impacts Clinical Decision-Making in Various Scenarios of Cardiac Valvular Diseases
Harvey – The cardiopulmonary patient simulator: (A) Accuracy of findings of physical examination in all types of cardiac valvular diseases; (B) Number of choices of valvular treatment after receiving a discordant echocardiography (C).
AbstractBackground
Complementary diagnostic examinations have replaced the importance of Physical Examination (PE) in Clinical Decision-making (CDM).
Objective
To evaluate the impact of cardiovascular PE in scenarios of cardiac valvular diseases.
Methods
An interventional study with volunteers’ patients having or not having the opportunity to perform PE in scenarios of valvopathies. The PE was simulated in a high-fidelity cardiopulmonary simulator. Volunteers received questions about CDM before and after receiving an ECHO Concordant or ECHO Discordant report. Cohen´s kappa coefficient and square contingency tables compared diagnostic accuracy. ANOVA tests compared the number of requested tests; the significance level was set as p < 0.05.
Results
Sixty volunteers performed 239 clinical observations in 4 valvular dysfunctions. The diagnostic accuracy of valvular dysfunction was good (kappa = 0.935, p < 0.001). After receiving ECHO reports, the accuracy was worse without PE (p = 0.0047). The confidence level in diagnosis was 28.18% higher when PE was performed (p < 0.01). However, after receiving ECHO reports, diagnostic confidence levels were only 4% higher in the group with PE (p = 0.03). There were significantly more CATE requests when PE was not performed (p = 0.0326). The indication of valvular intervention was not related to having or not having the opportunity to perform PE (79 with PE vs 78 without PE, p = 0.0607), but was influenced by ECHO Concordant vs ECHO Discordant reports (p < 0.001).
Conclusions
Performing PE enhanced diagnosis confidence in valvulopathy scenarios and correct dysfunction grading. Treatment decisions were more based on ECHO reports than on PE when they were discordant, and requests for CATE increased when volunteers had no chance to perform PE.
Key Messages
1. Medical clinical practice has lost confidence in Physical Examination (PE) compared to complementary diagnostic examinations (CE). More importance has been deposited on Echocardiography (ECHO) in cardiac valvular dysfunction scenarios. No studies have measured the impact of cardiac PE in Clinical Decision-making (CDM).
2. Discrepancies between PE findings and ECHO reports are common and may impact CDM in different forms.
3. PE has proven essential to enhancing diagnosis confidence and grading of dysfunction in cardiac valvular dysfunctions. ECHO still plays a significant importance in CDM, even when discordant from physical examination.
4. The number of solicitations of an invasive test such as Cardiac Catheterization (CATE) is influenced by PE. The number of orderings was higher when volunteers did not perform a PE.
Following a centuries-honored reputation within the medical practice, in the last decades, the importance of Physical Examination (PE) for Clinical Decision-making (CDM) lost most of its appeal, and a neat trend for its replacement by various complementary diagnostic examinations (CE) ensued.1 In Cardiology, a genuine concern has arisen about the actual importance of PE since the development of so many different imaging diagnosis tests, among which the most available was transthoracic echocardiography (ECHO). However, using a CE test not preceded by a proper PE may increase costs and time to diagnose and potentially cause severe distortions, including prognostic mistakes.2 Another predictable consequence of the trend is that practitioners may have lost the clinical ability to detect cardiac diseases such as valvulopathy,1,3 thus severely impacting professionals’ confidence in cardiovascular PE. Also, although the teaching of cardiovascular PE has been improved with the use of high-performance simulators, there is clear evidence that educative skills to teach cardiac PE have been weakened in the curriculum of many medical courses.3-7
There is substantial knowledge about the value of cardiovascular PE in detecting abnormalities such as valvular diseases and elevation of cardiac pressures, arrhythmias, chamber dilatation, and systolic and diastolic dysfunction.1,8 Most published studies compared the agreement between cardiac physical signs and other diagnostic methods, such as ECHO1 or cardiac catheterization (CATE), through measurements of intracardiac pressures and other indices of abnormal structure and function of the heart. However, no prior study had tested the role of PE in CDM, particularly when considering the impact of a more sophisticated yet accessible CE such as ECHO.9
CDM involves technical abilities and complex and “difficult-to-measure” factors such as individual analytic or “pattern-recognition” types of cognitive thinking.10,11 Previous studies, such as those by Sibbald et al., established the role of anamnesis as a tool to enhance diagnosis in simulated valvulopathies, where PE was structured and simulated in high-fidelity cardiopulmonary systems.12 Hampton et al. evaluated the relative importance of anamnesis added to PE and laboratory tests in CDM in some general clinical scenarios but not specifically in valvopathies. In a group of 80 patients with cardiac diseases, anamnesis positively influenced the achievement of diagnosis in 80% of the studied situations, but only in a few proportions of patients; the diagnosis was enhanced when PE was added to anamnesis.13 Although PE may also have had a significant role in prognostic and therapeutic decisions, these aspects were not thoroughly evaluated in those studies.
We sought to evaluate the cardiovascular PE impact in CDM of undergraduate medical students in some scenarios of severe cardiac valvular diseases, simulated with a high-fidelity cardiopulmonary simulator.10,14
Methods
The study was designed as interventional, in which the intervention variable was the cardiovascular PE, and the dependent variables (outcomes) were answers reflecting CDM. It was approved by the institutional Research Ethics Committee (process number HC-FMRP-5.046.039).
Population
Undergraduate medical students from the University of São Paulo Ribeirão Preto Medical School, running in the 4th, 5th, or 6th graduate year academic course, were invited to participate. The convenience sample size was based on 200 available students at the time of study. Students received written invitations and instructions from institutional email and social media groups. Participants should be students previously approved in the cardiovascular discipline of their clinical course of the 4th academic year, and participation was completely voluntary. All the students who participated provided written consent.
Simulation
The PE was performed in a high-fidelity cardiopulmonary simulator (Harvey@, Gordon Center for Research in Medical Education, University of Miami, FL, USA), capable of reproducing normal and abnormal physical signs of several cardiovascular conditions. Although the entire group of students had previously acquired experience with the Harvey simulator during the cardiovascular course, they all received additional standardized training in using the Harvey simulator with various example simulated conditions after volunteering to participate.
Design
A simulation of four valvular disease scenarios (Mitral Stenosis (MS), Mitral Regurgitation (MR), Aortic Stenosis (AS), and Aortic Regurgitation (AR)) was designed by two experienced cardiologists. Each scenario started with a brief clinical case synopsis (Appendix 1), which provided information about a fictional patient (age, gender, short characterization symptoms such as dyspnea, angina, edema, palpitation, syncope, and mention of an individual antecedent of a non-specified cardiac murmur). After reading the anamnesis and synopsis of each scenario, volunteers were randomly divided into groups with or without the chance to perform cardiovascular PE in the simulator and then received a written ECHO report. It was a simple randomization process based on computer-generated tables within the statistical software. All the valvular disease scenarios were planned as typical, with apparent symptoms and cardiovascular PE simulation, which included signs of high severity.
An experienced echocardiographer developed the ECHO reports. Two different reports were elaborated for each of the valvular scenarios: a concordant report (ECHO Concordant) and a discordant report (ECHO Discordant) (Appendix 2). The concordant report presented evidence of severe valvulopathy concordant with symptoms and PE. It showed measurements such as valvular area < 1 cm2 in aortic or mitral stenosis, elevated medium transvalvular gradients, and severe aortic or mitral regurgitation quantifications. The discordant report (ECHO Discordant) had inconsistent information (valvular area or gradients not provided, missing anatomic information, or no disclosure of regurgitation severity, which was only classified as a mild valvular disease).
Applying scenarios to volunteer participants was conducted as a formative objective structured clinical exam (OSCE) (Appendix 3). Each participant was exposed to the four cases of valvulopathy scenarios, MS, MR, AS, and AR, in random sequence order (Groups A and B) (Figure 1). To randomize the chance to perform PE, the interventional variable, volunteers were randomly sorted to have the opportunity to perform PE in half of the scenarios. After this stage, they received the ECHO report in a randomized chance to be an ECHO Concordant or ECHO Discordant in the simulated clinical case.
– Distribution of valvular scenarios in groups with and without the possibility of performing physical examination (PE).
Questions reflecting CDM were applied to volunteers after receiving anamnesis and having or not having the chance to perform cardiovascular PE. In a subsequent step, they received ECHO Concordant or ECHO Discordant reports. The mean duration of OSCE was 20 minutes.
Outcomes
A CDM was evaluated as answers to questions related to clinical diagnosis, etiology of cardiac valvular diseases, level of confidence in diagnosis, and types of complementary diagnostic tests and treatment decisions (Appendix 3). Questions related to diagnosis were presented after the opportunity not to perform cardiovascular PE and again after reading the ECHO Concordant or ECHO Discordant reports. The questions on diagnosis included whether the “valvular pathology” hypothesis was likely, its severity, the level of confidence in diagnosis, and the selection of CE tests. Questions related to treatment decisions were only presented after reading ECHO reports. At this point, volunteers were asked again about the kind of valvular pathology, its severity, their level of confidence in diagnosis, and the therapeutic decision. By design, half of the volunteers were required to answer CDM questions even for scenarios in which they did not have the opportunity to perform cardiac PE, relying solely on anamnesis and ECHO report information. The confidence level in the diagnosis hypothesis before and after the ECHO interpretation was rated on a 6-point Likert15 scale and coded as mean +-SD.
Quality assessment of physical examination
The performance of each volunteer in detecting abnormalities during the PE using the Harvey simulator was evaluated by one of the investigators with an OSCE checklist (Appendix 3), adapted from previous validated cardiovascular PE checklists.10,16 The complete inspection of the precordial region, palpation of right ventricle impulse and cardiac apex, auscultation of heart sounds (S3, S4, diastolic and systolic murmurs, clicks, and opening snaps), and characterization of the design of carotid arterial pulses (if regular, parvus-tardus or if a Corrigan´ pulse) were all included in the checklist. The volunteers had ten minutes to complete the PE. Before heading to the questionnaire and ECHO interpretation, they were requested to nominate all the normal or abnormal findings for that simulated patient to the examiner. Volunteers were allowed to re-examine the simulator when in doubt. The presence or absence of findings were coded as binary variables. Each volunteer answered the questionnaire in a digital form on each personal smartphone.
Data description and statistical analysis
The quality of PE was expressed in percentages of correct answers compared to a template of the Harvey simulator manuals. Correct answers were valued when volunteers nominated signs of PE that were present on the manufacturer´s template. Answers to CDM questions were gathered from all volunteers in a single spreadsheet (Excel). Categorical variables were expressed as percentages and frequencies, and continuous variables were expressed as means and standard deviations. The confidence level in diagnosis pre- and post-ECHO interpretation was compared using the unpaired Student´s T-test as appropriate. The normality of continuous data was tested with the Kolmogorov–Smirnov test. Cohen´s kappa coefficient and square contingency tables were used to compare the outcome of diagnosis accuracy between the four valvular pathologies before and after PE and before and after ECHO reports. One-way ANOVA tests (with no post hoc test) were used to compare the number of diagnostic tests requested by volunteers in different valvular pathological scenarios. The identification of incorrect signs and omitted answers were interpreted as wrong. All statistical analyses were performed using Stata 14.0 software (StataCorp, College Station, TX), and the significance level was set as p < 0.05.
Results
The study population comprised 60 volunteers who participated in four types of valvular dysfunction scenarios, leading to 239 observations, accounting for one instance of missing data. Half of the volunteers performed PE (resulting in 120 cases), and the other did not have the opportunity to perform PE (119 cases due to a missing one). Twenty-three volunteers were running through the 4th year, 23 in the 5th year, and 14 volunteers in the 6th year of the medical academic curriculum (6 years in our Medical School). The overall quality of cardiac PE is demonstrated in Figure 2.
– Quality of physical examination considering all simulated cases of four cardiac valvular dysfunctions.
Volunteers correctly detected ictus cordis in 75% (n = 90) of cases. Right ventricular parasternal impulse was identified in 71% of cases (n = 85). Heart murmurs were correctly identified in more than 76% of cases (n = 91), mainly when there were systolic murmurs. Characteristics of systolic murmurs as irradiation were correctly identified in more than 77% (n = 92) of cases, but the percentage of correct answers was less than 60% (n = 63) for diastolic murmurs. Additional sounds, such as S3 and S4, were recognized in 44 % (n = 53) of cases. When the quality of PE was compared between different valvulopathies (Figure 3), signs of systolic-related murmurs such as AS and MR were more easily recognized than diastolic-related murmurs such as MS and AR. The worse performance of cardiac PE was related to MS murmur identification and characterization.
– Quality of PE considering each valvular dysfunction: (A) Mitral Regurgitation, (B) Aortic Stenosis, (C) Aortic Regurgitation, and (D) Mitral Stenosis
Diagnostic ability to identify the kind of valvular dysfunction (if AS, AR, MR, or MS) was good (kappa = 0.935, p < 0.001, confidence interval [0.798-0.939]) even when volunteers received an ECHO-discordant report (Table 1).
– Agreement between valvular dysfunction diagnosis before and after receiving ECHO reports
Diagnosis pre-ECHO
Diagnóstico pós-ECO
Sum
1
2
3
4
1
55
0
1
4
60
2
1
51
1
1
54
3
0
0
54
0
54
4
3
0
0
55
58
Sum
59
51
56
60
226
Thirteen volunteers did not answer. Scenarios: 1 = Mitral Regurgitation (MR), 2 = Aortic Regurgitation (AR), 3 = Aortic Stenosis (AS), and 4 = Mitral Stenosis (MS).
Volunteers who had no chance to perform PE were less apt to correctly evaluate the valvular dysfunction grade (the correct answer) after receiving ECHO Concordant or ECHO Discordant reports (the correct answer about severity with PE = 85 vs without PE = 64; p = 0.0047), (kappa = 0.2887, p< 0.001, CI [0.797-0.931]) (Table 2).
– Agreement between valvular dysfunction grading before and after receiving ECHO reports
Pre ECHO grading
Post ECHO grading
Sum
1
2
3
1
40
28
0
68
2
40
109
0
149
3
11
8
3
22
Sum
91
140
8
239
The confidence level (Likert scale) in the diagnosis was 28.18% higher in the group of volunteers who performed PE. When confidence in diagnosis was confronted with ECHO reports, which could be ECHO Concordant or ECHO Discordant (the main discordance was about the grading of valvulopathy), diagnosis confidence levels were enhanced by only 4% with PE performance (Table 3).
– Level of confidence in valvular dysfunction
Likert Scale
Statistical significance
With PE
4.64
p < 0.01
Without PE
3.62
With PE after ECHO reports
5.24
p = 0.03
Without PE after ECHO reports
5.03
Volunteers asked for a median of three complementary diagnostic tests; most of the time, it was an EKG, chest X-ray, or ECHO (Figure 4).
– Proportion of complementary exams required by the volunteers for diagnosis.
The total number of required CE diagnostic tests was 650, and 328 were indicated by the group of volunteers who performed PE, while 322 were indicated by the group that did not perform PE. The number of indications of CE tests was similar among the four scenarios of valvopathies (ANOVA p = 0.117 compared to the four groups).
When considering the performance of PE, there was a significantly higher number of CE required by the group without PE for specific scenarios of AR cases (74 with PE vs 103 without PE; p = 0.0009). In contrast, more CE was required by volunteers who performed PE in the scenarios of AS cases (93 with PE vs 69 without PE; p = 0.0083) and ME (84 with PE vs 70 without PE; p = 0.045), and no significant difference observed in MR (77 with PE vs. 80 without PE; p > 0.05). Also, considering all scenarios of valvulopathy dysfunctions, there was a significantly higher number of CATE requested by volunteers who could not perform PE (13 without PE vs 8 with PE, p = 0.0326).
Therapeutic indication of valvular intervention was not influenced by the performance of PE (79 with PE vs 78 without PE, p = 0.0607). However, volunteers who received ECHO Concordant reports chose significantly more times the option of valvular dysfunctions surgical treatment (p < 0.001) as compared to those who received ECHO Discordant reports (Table 4).
– Number of choices for indication of valvular interventions
Valvular intervention
Other choice of treatment
Sum
ECHO Concordant
103
17
120
ECHO Discordant
54
66
120
Sum
157
83
240
Valvular intervention: surgical or percutaneous.
Discussion
The results of this investigation showed that, in a group of medical undergraduate students who already had passed through the cardiovascular discipline (4th year of the academic curriculum), the level of confidence in diagnosing valvular dysfunctions and their severity, even after receiving an ECHO report, was enhanced when volunteers had the opportunity to perform PE. Performing PE showed no incremental ability to detect what kind of valvular dysfunction was simulated once the ECHO report was considered. However, volunteers who could perform PE had a better ability not to influence valvular dysfunction grade and to question ECHO reports than the group who had to achieve CDM only with anamnesis and ECHO. Performing PE also did not affect the indication of surgical treatment of any valvular dysfunction. Moreover, receiving an ECHO Concordant or ECHO Discordant report regarding the clinical scenarios significantly influenced the suggested treatment for the specific valvular disease, regardless of whether PE was performed.
Another relevant finding of the study was that, overall, the performance of medical students in PE was good for detecting several signs of valvular diseases. Performance was better in detecting regurgitant valvular signs and AS and worse in detecting signs of MS. Also, except for the request for CATE, there was no increase in the indications of additional CE to make the diagnosis when the PE was not performed. This reflects that all ECHO reports, even the ECHO Discordant report, correctly showed signs of the simulated valvular dysfunction, and the presented discordance was related to the severity of the disease.
Previous studies evaluated the accuracy of single PE signs of valvular dysfunction to identify pathological conditions compared to other instrumented diagnostic tools, such as ECHO.1,17 It is relevant to emphasize that disregarding a simple tool such as PE, which can be performed with good accuracy to identify valvular lesions diagnostic and even therapeutic decisions are sometimes entirely dependent on CE such as ECHO. Despite some pitfalls, ECHO is now a most valuable non-invasive imaging diagnostic method to assess anatomy and functional abnormalities in every kind of heart diseases.18,19 However, no previous study was designed to test the impact of performing PE after data regarding the clinical scenario (anamnesis) and a CE such as ECHO were available. Our study supports that PE, a low-cost tool virtually accessible to everyone in conditions such as cardiac valvular diseases, should be appropriately performed before and added to the ECHO evaluation as a step-by-step diagnosis process.20
The findings of our study are somewhat discrepant regarding those of Hatala et al., who described the clinical impact of different simulated scenarios on the electrocardiogram interpretation and showed that the provision of a correct anamnesis improved accuracy by 4% to 12% compared with no such information, an effect more marked for the less trained individuals (undergraduate students).16 In contrast, our data suggest that students did not seem influenced by clinical history information to contest an ECHO report. Even among students who rated their performance during PE as “good” and self-evaluated themselves as “self-confident” with the clinical diagnosis, when confronted with a clinical ECHO Discordant report, they still relied on the ECHO report´s conclusion to re-classify valvular dysfunction severity, indicate treatment and change the clinical diagnosis. This excessive confidence in an ECHO report by students may be related to students’ immaturity and lack of clinical experience. Khan et al., studying CDM to diagnosis in a non-cardiac surgical scenario, quantified an association between a higher level of training (expertise) and a lower diagnostic error rate.21 Our study did not assess differences in the undergraduate level of training and correspondent diagnostic accuracy, nor did it compare it to cardiologist specialists’ performance. However, clinical practice suggests that an unlimited trust in a CE, even when presented with conflicting clinical features, is more common than expected in evaluating valvular diseases. As already stated by Graber´s findings on diagnostic errors in intern medicine, this behavior may reflect some of the most common failures in clinical reasoning: premature closure of hypothesis and faulty context generation.22 Graber et al. asserted that these pitfalls were not necessarily related to insufficient medical knowledge but to flawed critical reasoning and inappropriate context interpretation. That raises concern about how this subject has been approached in the curriculum of medical schools, to face the fact that students are still developing reasoning skills and may not be adequately encouraged to review additional information under each context, thus raising differential possibilities for a diagnosis.22
It is reassuring that even undergraduate students trained with only a primary cardiology curriculum can correctly identify the most prevalent cardiac valvular dysfunctions as MR, AR, and AS.4 As expected, identifying and characterizing the PE signs of MS was the more challenging task. Difficulty in the auscultation14 of MS can be partly explained by the complex sound features of the inherently low pitch of the rumbling diastolic murmur (the human ear is far more prone to detect higher-frequency sounds). However, the difficulty may also be due to students’ less exposure to MS patients through the medical course. This interpretation is consistent with the epidemiological features of valvular disease prevalence in various regions. AS and MR show increasing prevalence, contrasting with the reduced prevalence of MS in the last decades. A report by Patel et al.8 in India describes greater accuracy in identifying MS murmurs associated with higher local physicians’ familiarity with this disease.
The relatively high number of CE required by volunteers, even when they could perform PE, can be explained by the need for more consideration of cost-effectiveness. However, this pattern of indiscriminate use of CE reflects clinical practice in many scenarios, even among experienced physicians and cardiologists.3 This is unfortunate since the prevalence of some valvular diseases, such as degenerative aortic stenosis and mitral regurgitation, is now increasing due to the aging of the population. On the other hand, the still detection of cardiac valvular dysfunction is, therefore, one of the challenges currently unmet in dealing with valvular heart diseases in Cardiology, despite the extensive use of recent guidelines.23
Since the therapeutic indication for valvular intervention largely depends on the ECHO report, a key takeaway of our study is that the complexity of clinical practice warrants a careful balance between PE findings and results from complementary studies, avoiding underuse or overreliance, respectively. To keep achieving these good clinical practice outcomes, the medical teaching curriculum must insist on teaching the abilities of cardiac PE with all of its complexity, trusting undergraduate students can respond to this learning with good quality.
Limitations
Our study had several limitations, one of them being the absence of a comparison between the performance of undergraduate students and cardiology specialists in CDM. Although we had planned to include this subgroup, an insufficient number of cardiology specialists responded to our invitation to participate. Undergraduate volunteers who accepted participation may impose a population bias of better interest in Cardiology. Another interesting point would be comparing results with a generalist doctor’s population.
Another limitation of the study was to expose volunteers to an arbitrary proportion of 50% ECHO discordant reports. The authors acknowledge that this proportion may not be consistent with the reality of clinical practice and that the discordance of ECHO reports in various clinical scenarios of valvular diseases has yet to be generally known. Also, the high number of CE tests requested by volunteers, even with PE performance, could have been influenced by the possibility of choosing CE without any limitation of number, costs, or availability in the design of this study.
Conclusions
In various scenarios of cardiac valvular dysfunction, performing PE by undergraduate medical students significantly enhanced diagnostic accuracy and confidence, including assessing the severity of valvular dysfunction, even when this aspect had been evaluated with ECHO. In addition, the quality of PE performed by medical students was good for recognizing the presence and severity grading in aortic stenosis and regurgitant aortic and mitral dysfunctions. Still, a reduced accuracy was documented in recognizing signs of mitral stenosis.
This article is part of the scientific initiation submitted by Minna Moreira Dias Romano, from Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto da Universidade de São Paulo.
This study was approved by the Ethics Committee of the CEP-USP-FMRP-HCRP under the protocol number 5.046.039. All the procedures in this study were in accordance with the 1975 Helsinki Declaration, updated in 2013. Informed consent was obtained from all participants included in the study.
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This study was partially funded by FAPESP (Fundação para Apoio a Pesquisa do Estado de São Paulo), process number 2022/04747-9.