Miyokardiyal perfüzyon gated SPECT uygulanmış hastalarda efor sonrası kavite dilatasyonu, akciğer tutulumu ve sol ventrikül disfonksiyonu arasındaki ilişkinin değerlendirilmesi
Evaluation of the relation between transient ischeamic dilatation, lung/heart ratio and left ventricular dysfunction in patients who had undergone myocardial perfusion gated SPECT
Yazar: DENİZ ERSOY
Danışman: DOÇ. DR. FEVZİYE CANBAZ TOSUN
Ondokuz Mayıs Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Nükleer Tıp Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2011
Konu: Radyoloji ve Nükleer Tıp = Radiology and Nuclear Medicine
Dizin: Dilatasyon = Dilatation ; Efor EKG sistemi = Exercise ECG system ; Koroner hastalık = Coronary disease ; Miyokardial reperfüzyon = Myocardial reperfusion ; Pozitron emisyon tomografi = Positron-emission tomography ; Ventriküler fonksiyon-sol = Ventricular function-left

Özet:
Amaç:Miyokart perfüzyon SPECT (MPS)' de, koroner arter hastalığı (KAH) tanı ve prognozunda perfüzyon defektleri ile birlikte akciğer (AC) tutulumu, geçici iskemik dilatasyon (GİD) ve efor sonrası sol ventrikül (SV) disfonksiyonu gibi perfüzyon dışı (PD) parametreler de önem taşır. Literatürde bu parametrelerin karşılaştırılmasında çelişkili sonuçlar bulunmaktadır. Bilgimiz dahilinde bu üç parametrenin birlikte incelendiği çalışma mevcut değildir. Amacımız koroner arter hastalığı şüphesi ile gated MPS uygulanan hastalarda iskemi derecesi ile AC tutulumu, GİD ve SV disfonksiyonu arasındaki ilişkiyi, koroner anjiografi (KAG) bulgularıyla karşılaştırarak incelemekti.Yöntem:KAH şüphesi ile gated?MPS uygulanmış ve koroner anjiografisi yapılan 79 hasta (46 E, 33 K) retrospektif olarak incelendi. Değerlendirmeye etki edebilecek artefaktı olan ve farmakolojik efor uygulanan hastalar değerlendirme dışı bırakıldı. Efor sonrası ham SPECT görüntüleri kullanılarak radyofarmasötiğin AC lerdeki tutulumu kalp referans alınarak vizüel olarak skorlandı (0: yok- 2: ciddi ). Toplam stres (TSS) , rest ( TRS) ve fark skoru ( TFS= TSS-TRS) hesaplandı. Efor sonrası GİD vizüel (v) ve kantitatif (k) olarak değerlendirildi. Perfüzyon görüntüleri 17 segment modeline göre, 5'li skorlama sistemiyle ( 0: normal- 4:defekt) semikantitatif olarak değerlendirildi. Efor sonrası ejeksiyon fraksiyonunda (EF) ? 5% lik düşme ( %?EF= Rest EF-Stres EF) SV disfonksiyonu yönünden anlamlı olarak kabul edildi. İskemi derecelerine göre hastalar 4 grupta incelendi G1(normal ) : TFS<3 ; G2 (iskemik) : TFS ?3 ; G3 (normal, hafif iskemi ;sol ventrikül (SV) ? % 5) ; G4; orta- ciddi iskemi,(SV) > % 5) . KAG daki stenoz derecelerine göre hastalar G5a: ? %50 ; G5b < %50 stenoz ; G6a: ? %70; G6b < %70 stenoz olmak üzere 4 grupta incelendi. İstatistiksel değerlendirmede Pearson ve Spearman korelasyon analizi, Student t , Mann Whitney U, Kikare, Kappa , Fisher'in Kesin Testi ve ROC Analizi kullanıldı.Bulgular:Eleme sonrasında 44 hasta (30 E, 14 K yaş:59 ± 11,6) çalışmaya dahil edildi. Total grupta ortalama TFS, ortalama GİD değerleri 7,0 ± 6,0 ve 1 ± 0,2; pozitif GİDk ve GİDv oranları sırasıyla % 20 ve % 43 bulundu. Akciğer tutulumu %27; pozitif ?EF oranı ise %25 olarak hesaplandı. Total hasta grubunda en yüksek korelasyon değeri GİD-?EF arasında bulundu (R= -0,615; p< 0.001). Normal (G1) ve iskemik (G2) grup arasında MPS parametreleri ( P: perfüzyon ; PD: perfüzyon dışı) arasında TFS dışında anlamlı fark saptanmadı (p> 0,05). Grup 1'de MPS parametreleri arasında anlamlı korelasyon izlenmedi. Grup 2'de AC skorlamasının GİD , ?EF ve TSS karşılaştırması dışında diğer tüm parametreler arasında istatiksel olarak anlamlı korelasyon mevcuttu. Grup 2'de en yüksek korelasyon değeri GİD-?EF arasında saptandı (R=-0,64; p<0,001). G3 ve G4 karşılaştırmasında perfüzyon dışı parametrelerde sadece ?EF değerleri arasındaki fark anlamlıydı ( P<0,05). Grup 3'te sadece GİD-?EF arasında anlamlı korelasyon saptanırken grup 4'te TSS-AC ve GİD-AC dışında tüm P ve PD parametreleri arasında anlamlı korelasyon bulundu. G5a- 5b ve G6a- 6b karşılaştırmasında TSS ve TFS dışındaki parametrelerde anlamlı fark saptanmadı (p > 0,05) Grup 5b'de parametreler arasında anlamlı korelasyon izlenmezken, Grup 6b'de sadece GİD-?EF arasında anlamlı korelasyon bulundu. G5a ve 6a'da GİD-AC ve AC-?EF dışında tüm parametreler arasında korelasyon anlamlıydı (p< 0,05). En yüksek korelasyon değerleri G5a ve 6a'da 3D hastalarında TFS-?EF arasında saptandı (R=0,81, p< 0,05 ). GİD -?EF arasında, TFS ye göre , G2 ve G3 de uyum saptandı (kappa= 0,45 ve 0,41, p <0,05) . KAG a göre ise en yüksek uyum G6a da bulundu ( (kappa= 0,47 p <0,05) . GİD- AC arasında sadece iskemi (TFS ? 3) grubunda (kappa=0,46 ; p <0,05) ve G5b'de anlamlı uyum vardı. AC-?EF arasında hiçbir grupta uyum saptanmadı. G5a-b veya G6a-b ayırımında ve G5a veya G6a da 1D ve çok damar ( 2D+3D ) ayırımında GİD için anlamlı bir eşik değer saptanamadı ( p> 0,05 ) TFS için G5a ve G6 a da 1D ve çok damar ( 2D+3D ) ayırımında anlamlı bir eşik değer saptanamadı ( p> 0,05 ); Grup 5a ve 5b ayırımında (TFS1= 3,5; Sensitivite = %77; Spesifisite= %61; TFS2= 4,5; Sensitivite = %73; Spesifisite= %71 ; p= 0,001) ve Grup 6a ve 6b ayırımında ( p= 0,001) (TFS1= 3,5; Sensitivite = %77; Spesifisite= %61; TFS2= 4,5; Sensitivite = %73; Spesifisite= %72; p= 0,001 ) bulunan TFS eşik değerleri anlamlı idi.Sonuçlar:-GID- EF: Total grupta perfüzyon dışı parametreler karşılaştırıldığında sadece GID ve EF arasında anlamlı korelasyon ( R= 0,62; p= 0,000) saptandı. Kardiak SPECT de artmış iskemi ve KAG da stenoz derecesi ve stenotik damar sayısı arttıkça korelasyon ve uyum derecelerinin artması bu iki parametrenin de ciddi iskemi göstergesi olduğu yönündedir.-GID-AC: GID ve AC tutulumları arasında tüm hasta gruplarında anlamlı korelasyon saptanamaması bu iki parametrenin farklı fizyopatolojik temellerle oluştuğunu desteklemektedir.-AC - EF: Efor sonrası sol ventrikül disfonksiyonu ve akciğer tutulumlarının hasta grupları arasında orta ciddi iskemi grubunda ve eforda maksimal hedefe ulaşan hasta grubunda ( ort TFS : Maksimum hedef hıza ulaşan grup > Submaksimumda hedef hızda kalan grup ) korele olması yine bu iki parametrenin birlikte ciddi iskemi durumlarında pozitif olduğunu düşündürür.-Perfüzyon değerlendirmesi, KAH tanısında gated MPSde standart inceleme yöntemidir. Perfüzyon bulgularının yanında perfüzyon dışı parametrelerden efor sonrası sol ventrikül disfonksiyonu , sol ventrikül kavite dilatasyonu ve akciğer tutulumunun, ortak fizyopatolojik etiyolojileri yanında farklı oluşum mekanizmalarına da sahip olmaları , ciddi KAH hastalarında tek başına ya da kombinasyonlar halinde ortaya çıkmalarına sebep olabilir. Tanı ve prognoz değerlendirmede tüm parametrelerin birlikte incelenmesi kardiyak perfüzyon SPECT' in gücünü artıracağı görüşündeyiz.Anahtar Kelimeler:1.Gated miyokardiyal perfüzyon SPECT2.Sol ventrikül geçici iskemik dilatasyonu3.Geçici sol ventrikül disfonksiyonu4.Artmış akciğer/kalp tutulum oranı5.Koroner arter hastalığı

Abstract:
Objectives:In addition to the perfusion defects, non?perfusion parameters such as transient ischemic dilatation, post stress left ventricular dysfunction and elevated lung/heart ratio have great importance in the diagnosis and prognosis of coronary artery disease in myocardial perfusion SPECT (MPS). There are some controversial results in comparison of these parameters in the literature. To our knowledge, there are no reports comparing all these three parameters in one study. Our aim was to investigate the relation between the ischemia severity /extent and elevated lung/heart ratio , transient ischemic dilatation (TID) and left ventricular dysfunction in patients to whom gated MPS was performed with the suspicion of coronary artery disease (CAD), by comparing with the results of coronary angiography ( CAG).Methods:Seventy- nine patients ( 46 males, and 33 females) with the suspicion of CAD and who underwent gated MPS and coronary angiography were retrospectively examined. Those patients presenting with the artifacts which may affect the assessment and applied with pharmacological stress were excluded. By using post stress raw data in SPECT images, radiopharmaceutical activity levels in lungs were visually scored by referring to heart (0: N/A to 2: severe). Summed stress score (SSS), summed rest score (SRS) and summed difference score (SDS) were calculated (SDS= SSS ? SRS). Post-stress TID was assessed as visual (v) and quantitatively (q). Based upon the 17 ? segment model, perfusion images were semi quantitatively assessed with 5 scoring system (0: normal, 4: defect). ? 5% decrease in the ejection fraction (EF) after stress (?EF%= Rest EF-Stress EF) was considered to be significant for left ventricular dysfunction. The patients were classified in 4 groups according to their ischemia levels. G1 (normal): TFS<3; G2 (ischemic): TFS ?3; G3 (normal, mild ischemia, left ventricle (LV) ? 5%); and G4; moderate ? severe ischemia (LV) > 5%). The patients were categorized into 4 groups based upon their stenotic artery levels in CAG , that is, G5a: ? 50%; G5b < 50% stenosis; G6a: ? 70%; and G6b < 70%. Pearson and Spearman correlation analysis, Student t, Mann Whitney U, Chi Square, Kappa, Fisher?s Exact Test, and ROC Analysis were applied in statistical anaylsis.Results:After the elimination, 44 patients (30 males, 14 females, age: 59 ± 11,6) were included in the study. In the total population, mean SDS and mean TID were 7,0 ± 6,0, and 1 ± 0,2; positive TIDq and TIDv rates were found to be 20% and 43%, respectively. Elevated lung/heart ratio was calculated as 27%, while positive ?EF ratio was determined to be 25%. The highest correlation value in total patient groups was determined between TID and ?EF ( R= -0,615; p< 0.001). No significant difference was determined between normal (G1) and ischemic (G2) group, except SDS in MPS parameters (P: Perfusion, NP: Non ? perfusion) (p> 0,05). No significant correlation was detected in G1, between MPS parameters. In G2, except the comparison of lung scoring to TID, ?EF and SSS , all other parameters demonstrated statistically significant correlation between each other. The highest correlation value in G2 was determined between TID - ?EF (R=-0,64; p<0,001). In non?perfusion parameters, differences between only ?EF values were significant in G3 and G4 comparisons (P<0,05). Significant correlation only between TID - ?EF was determined in Group 3, while except SSS ? LHR and TID ? LHR, all the P and NP (non ? perfusion) parameters demonstrated significant correlations in group 4. On the other hand, in the comparison of G 5a- 5b and G 6a- 6b, no significant difference was determined in the parameters other than SSS and SDS (p > 0,05). While no significant correlation was detected between parameters in Group 5b, significant correlation was determined between only TID - ?EF in Group 6b. Other than TID ? LHR and LHR - ?EF, all the parameters in G5a and 6a showed statistically significant correlation (p< 0,05). The highest correlation values was determined in 3 vessel disease patients in G5a and 6a between SDS -?EF (R=0,81, p< 0,05 ). Based upon SDS, between TID - ?EF, a statistically significant agreement was determined in G2 and G3 (kappa= 0,45 and 0,41, p <0,05). However, based upon the results of CAG, the highest agreement was found in G6 (kappa= 0,47 p <0,05). Between TID ? LHR, in only ischemic group (SDS ? 3) (kappa=0,46 ; p <0,05) and G5b showed significant agreement. No groups demonstrated agreement between LHR - ?EF. In the differentiation of G 5a ? b or G 6a ? b and; in G 5a or G 6a differentiation of 1 vessel disease from multivessel disease (2V + 3V) , no significant cut off levels could be determined for TID ( p> 0,05). In the differentiation of G5a and 5b (SDS 1= 3,5; Sensitivity = 77%; Specifity= 61%; SDS = 4,5; Sensitivity =73 %; Specifity = 71% ; p= 0,001) and in the differentiation of Group 6a and 6b (TFS1= 3,5; Sensitivity = 77%; Specifity = 61%; TFS2= 4,5; Sensitivity = 73%; Specifity = 72% ; p= 0,001), the SDS cut-off values were significant.Conclusion:-TID- EF: In total groups, when comparing the non ? perfusion parameters, significant correlation was only available between TID and EF ( R= 0,62; p= 0,000). Increased values in correlation and agreement results between these two parameters observed in severe ischemia for cardiac SPECT and in significant stenosis for CAG indicates these parameters to be severe ischemia markers.-TID - LHR : The fact that no substantial correlation was not determined between TID and elevated LHR in all the patient groups, supports the thesis that these two parameters were based upon different physiopathological factors.- EF ? LHR : Due to the fact that left ventricle dysfunction and elevated lung/heart ratio following the stress test were correlated in moderate severe ischemic group and in the maximal targeted heart rate patient group (mean SDS values: Maximal targeted heart rate group > Sub maximal group) may refer to the fact that these two parameters together are positive in severe ischemia.-Perfusion assessment is a standard interpretation method for diagnosis of CAD in gated MPS. In addition to the perfusion findings, both common and different physiopathological mechanisms underlying in the occurrence of the non? perfusion parameters such as post-stress left ventricle dysfunction, left ventricle cavity dilatation ( TID) and elevated lung/heart ratio may cause individual or combined appearance in severe CAD. We consider that, in the assessment of diagnosis and prognosis of CAD, the interpretation of both perfusion and non perfusion parameters, will increase the accuracy of cardiac gated SPECT.Key Words:1.Gated myocardial perfusion SPECT2.Left ventricle transient ischemic dilation3.Transient left ventricular dysfunction4.Lung/heart ratio5.Coronary artery disease