Miyokardiyal perfüzyon gated spect uygulanmış hastalarda transiskemik dilatasyon indeksi ile heston indeksi bulgularının, miyokart iskemisi bulguları ile karşılaştırılarak değerlendirilmesi
Comparation and evaluation of myocardial ischemic findings with heston index and transient ischemic dilatation index findings in patients undergone myocardial perfusion gated spect
Yazar: MELTEM AYDIN YILDIRIR
Danışman: PROF. DR. TARIK BAŞOĞLU
Ondokuz Mayıs Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Nükleer Tıp Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2010
Konu: Radyoloji ve Nükleer Tıp = Radiology and Nuclear Medicine
Dizin: Miyokardial reperfüzyon = Myocardial reperfusion ; Miyokardial reperfüzyon lezyonu = Myocardial reperfusion injury ; Pozitron emisyon tomografi = Positron-emission tomography ; Teknesyum Tc-99m = Technetium Tc-99m ; Ventriküler fonksiyon-sol = Ventricular function-left

Özet:
Gated (EKG tetiklemeli) miyokart perfüzyon SPECT ( g-MPS) günümüzde KAH (koroner arter hastalığı) tanısında, prognozu belirlemede ve tedavi etkinliğini değerlendirmede yaygın olarak kullanılan değerli bir yöntemdir. G-MPS ile radyofarmasötiğin miyokarddaki dağılımı, sol ventrikülün fonksiyonel durumu, bölgesel duvar hareket ve kalınlaşması, sistolik ve diastolik hacimleri, sol ventrikül ejeksiyon fraksiyon ölçümü tomografik kesitlerde analiz edilmektedir. Sol ventrikülün geçici iskemik dilatasyonu (Transient ischemic dilation= TID), sol ventriküler kavitenin stres sonrası görüntülerde dinlenme görüntülerine göre daha fazla genişlediği zaman düşünülür ve TID indeksi stres sonrası sol ventrikül kavite hacminin, dinlenme sonrası sol ventrikül kavite hacmine oranı ile hesaplanır. Sol ventrikül stres dilatasyonu ile çok damar hastalığı arasında korelasyon bulunmuştur. Anormal TID değeri miyokart perfüzyon sintigrafisinde perfüzyon dağılımı normal olsa bile şiddetli ve yaygın KAH'ı destekleyen bir bulgu olabilir. Yapılan çalışmalarda egzersiz stres uygulanan hastalarda TID> 1,22 ve adenozin stres uygulanan hastalarda TID>1,36 ise şiddetli KAH'ını desteklediği gösterilmiştir. Heston ve arkadaşlarına göre Heston indeks yöntemi ile sol ventrikülün volümetrik ve fonksiyonel analizi elde edilebilir. End-sistolik volüm (ESV) ve end-diyastolik volümlerin (EDV) ayrı ayrı saptanmasıyla ve Stress (ESVxX+EDV) / Rest (ESV×X+EDV) formülü içerisinde denenmesi temeline dayanan bu çalışma sonunda ESV parametresinin, miyokart iskemisi ile, EDV'ye oranla 5 kat daha fazla oranda korele olduğu gösterilmiştir. Bu noktadan yola çıkarak, hastalara her ne kadar konvansiyonel miyokart perfüzyon SPECT (k-MPS) TID indeksi hesaplaması yapılmamış olsa da mantıken kendi formüllerinin k-MPS TID indeksinden daha doğru olması gerektiğini savunmuşlardır. Amacımız g-MPS çalışması ile elde edilen Heston indeks değerleri ile k-MPS ile elde edilen TID değerlerinin koroner anjigrafi ve MPS sonuçları ile bağıntısını araştırmaktır.MATERYAL - METODRetrospektif çalışmamıza nükleer tıp ana bilim dalında Eylül 2007- Ekim 2008 tarihleri arasında yapılan, g-MPS uygulanmış 56 hasta alındı (41 erkek, 15 kadın). Ancak 4 hasta ters redistribüsyon bulguları nedeniyle çalışma dışı bırakıldı. Çalışmaya 37 erkek (yaş ortalaması= 57,6 ± 11,8) ve 15 kadın (59,9 ±12,1) olmak üzere MPS uygulanmak üzere gönderilmiş 52 hasta dahil edildi. Tüm hastalara g-MPS'den 3 gün- 8 ay önce koroner anjiografi uygulanmıştı. Hastaların g-MPS görüntüleri, çift başlı gama kamera kullanılarak tek gün rest-stres Tc-99m MIBI çekim protokolü uygulanarak elde edilmişti. Dinlenme halinde intravenöz yolla 296 MBq Tc-99m MIBI enjeksiyonundan 10-15 dakika sonra hepatobilier ekskresyonunu hızlandırmak için süt ve çikolata verilen hastalara enjeksiyondan 60-90 dakika sonra g-MPS görüntüleri alınmıştı. Dinlenme çalışmasından üç saat sonra Modifiye Bruce protokolü kullanılarak koşu bandı üzerinde veya farmakolojik efor (dobutamin ve dipiridamol) ile stres testi yapılmıştı. Hedef kalp hızına ulaşıldığında hastaya önceden takılmış katater kullanılarak 888 MBq Tc-99m MIBI enjeksiyonu yapılıp stres testi bir dakika devam ettirilmişti. Radyofarmasötik enjeksiyondan 10-15 dakika sonra yeniden süt ve çikolata verilip, 30-60 dakika sonra ise stres g-MPS görüntüleme işlemi başlatılmıştı. Gated perfüzyon görüntüleri 25 saniyelik zaman dilimlerinde 64×64 matriks kullanılarak 1.45 büyütme faktöründe elde edilmişti. Atenüasyon düzeltmesi yapılmadan "butterworth filtresi" (order:5; cut off:0.50 cycle/pixel) aracılığıyla, geriye projeksiyon metodu ile rekonstrüksiyon yapılmıştı. 52 hastanın verileri 4DM algoritmleri kullanılarak sol ventrikül % ejeksiyon fraksiyonu (EF), EDV, ESV ve TID değerleri hesaplandı. Ayrıca stress (ESV×5+EDV) / rest (ESV×5+EDV) formülü kullanılarak Heston indeks değerleri elde edildi. Vizüel perfüzyon değerlendirmesi 17 segment modeline göre yapılarak her hasta skorlandı. Heston ve TID indekslerinin SDS( toplam fark skoru) değerlerine göre tüm hastalarda ve çok damar hastalarında korelasyon tablosu pearson korelasyon analizi ile değerlendirildi. Tek ve çok damar koroner arter hastalığına göre Heston ve TID indeksleri arasındaki doğrusal ilişkinin saptanmasında lineer regresyon analizi kullanıldı. Koroner anjiografi , summed stres score (toplam stres skoru) sonucu ve stenoz derecesine göre Heston ve TID indekslerinin karşılaştırılması ROC analizi ile yapıldı.Bulgular: Tek damar stenotik hastalarda SSS; 11,40 ± 9,84, SRS; 9,53 ± 9,16, SDS; 1,87 ± 4,57, TID; 0,93, Heston İndeks; 0,98 ± 0,13, iki damar stenotik hastalarda SSS;18,83 ± 14,58, SRS; 15,06 ± 15,00, SDS; 3,78 ± 4,91, TID; 1,06 ± 0,20, Heston İndeks; 1,15 ± 0,29, üç damar stenotik hastalarda SSS; 15,79 ± 9,01, SRS; 8,29 ± 5,54, SDS; 7,50 ± 5,81, TID; 1,07 ± 0,24, Heston İndeks; 1,15 ± 0,35 olarak elde edildi. Tüm Hastalar için TID / SDS bağıntısı R = 0,29 ; p < 0.05, Heston indeks / SDS bağıntısı R = 0,25 ; p < 0.05, çok damar hastaları (2+3 damar) TID / SDS bağıntısı R = 0,25 ; p < 0.05 ve Heston / SDS bağıntısı R = 0,16 ; p < 0.05 korelasyon değerlerinde belirlendi. TID ve HES indekslerinin tanısal değerlerini saptayabilmek amacıyla yapılan ROC analizlerinde, her iki yöntemin de, incelenen hasta grubunda yeterli tanısal gücü olmadığı görülmüştür. Koroner arterlerde stenoz derecesi ? %70'e göre Heston indeksi için eğri altında kalan alan (EAA), eşik değer, sensivite ve spesifitesi sırasıyla 0,564, 1,0, %56 ve %50; TID indeksi için ise 0,66, 0,90, %69 ve %63 olarak belirlenmiştir. Tek ve çok damar koroner arter hastalığında Heston indeksi için EAA, eşik değer, özgüllük ve duyarlılık sırasıyla 0,69, 0,95, %68 ve %67; TID indeksi için ise 0,67, 0,99, %62 ve %53 olarak saptanmıştır. SSS (Toplam stres skoru)? %10 perfüzyon skoruna göre Heston indeksi için EAA, eşik değer, sensivite ve spesifitesi sırasıyla 0,59, 0,99, %70 ve %51; TID indeksi için ise 0,74, 1,03, %82, %71 olarak hesaplanmıştır.Sonuç: Çok damar koroner arter hastalığı değerlendirmesinde Heston indeksinin diagnostik anlamda TID indeksinin üzerinde olan bir katkısı bilimsel olarak gösterilememiştir. Ancak, genel olarak bakıldığında Heston indeksinin, sub-optimal koşullarda retrospektif olarak değerlendirilmiş, sınırlı sayıdaki bir hasta popülasyonunda daha duyarlı olabileceği yönünde bir ön fikir oluşmuştur. Bu da metodu genel anlamda daha güvenilir kılabileceğinden, ROC analizlerinde teyid edilememiş olsa da, kanımızca Heston indeks ile planlanmış çalışmalar için yeterli bilimsel kanıt sağlanmıştır. Metodun daha büyük ve daha seçilmiş hasta gruplarında prospektif olarak denenmesi gerekir.

Abstract:
Gated (ECG induced) myocardium perfusion SPECT (g-MPS) is a valuable and widely used method in diagnosis, prognosis determination and treatment efficacy of coronary artery disease (CAD) recently. The distribution of radiopharmaceutical in myocardium by g-MPS, the functional condition of left ventricle, regional wall movement and its thickening, systolic and diastolic volumes and left ventricle ejection fraction measurement are analysed in tomographic sections. The transient ischemic dilation (TID) of left ventricle is considered when the left ventricular cavity more extends in post-stress images comparing to resting images and TID index is estimated by the ratio of post-stress left ventricular cavity volume to post-resting left ventricular cavity volume. A correlation was found between left ventricle stress dilation and multi-vessel disease. Ever though the perfusion distribution is normal in myocardium perfusion scintigraphy, the abnormal TID value may be a supporting sign of severe and widespread CAD. In performed studies, it was showed that in patients that were applied exercise test, TID> 1,22 and in patients that were applied adenosine stress test, TID> 1,36 values supported the severe CAD. According to Heston at al., the left ventricle volumetric and functional analysis could be obtained by Heston index method. As a result of this study which is on basis of determining the end-systolic volume (ESV) and end-diastolic volume (EDV) separately and assaying in the formula Stress(ESVxX+EDV)/Rest (ESVxX+EDV), it was shown that ESV parameter was five fold correlated by myocardial ischemia comparing to EDV. Considering this point, although the conventional myocardium perfusion SPECT (c-MPS) index estimating was not performed for the patients, they suggested that their formula should be truer than c-MPS TID index in all reason. Our objective is investigating the relation of Heston index values obtained by g-MPS study and TID values obtained by c-MPS with coronary angiography and MPS outcomes.MATERIAL AND METHOD56 patients (41 male, 15 female) that were performed g-MPS in Nuclear Medicine Department between September 2007 and October 2008 were included in our retrospective study. But 4 patients were excluded because of reverse redistribution signs. 37 males (mean age = 57,6 ± 11,8) and 15 females (mean age= 59,9 ±12,1), totally 52 patients who were referred to MPS application were included in the study. All patients were performed coronary angiography 3 days-8 months before g-MPS. g-MPS images of patients were obtained by using double-headed gamma camera and performing single-day rest-stress Tc-99m MIBI shot protocol. 60-90 minutes after injection, g-MPS images were obtained from patients who were given milk and chocolate to fastening the hepatobiliary excretion 10-15 minutes after 296 MBq Tc-99m MIBI injection that was applied during rest and by intravenous way. 3 hours after the resting study, stress test was performed either on treadmill by using Modified Bruce protocol or by pharmacological test (dobutamine and dipiridamol). When it was reached to target heart rate, stress test was continued one minute more, performing 888 MBq Tc-99m MIBI by using catheter inserted prior. 10-15 minutes after the radiopharmaceutical injection, milk and chocolate were given again to patients and 30-60 minutes after this, g-MPS imaging was started. The gated perfusion images were obtained in 25 second time frames, in 1.45 magnification factor and by using 64x64 matrix. The reconstruction was performed without applying attenuation correcting, by ?butterworth filter? (order:5; cut off:0.50 cycle/pixel) and by reverse projection method. The left ventricle % ejection fraction (EF), EDV, ESV and TID values were estimated by data of 52 patients using 4DM algorithms. In addition, Heston index values were obtained by using stress (ESV×5+EDV) / rest (ESV×5+EDV) formula. All patients were scored by performing the visual perfusion evaluating according to 17 segments model. The correlation table of Heston and TID indexes in all patients and in patients with multi-vessel disease were evaluated by Pearson correlation analysis according to SDS (summed difference scor) values. In determination of linear relation between Heston and TID indexes according to single and multi-vessel disease, the linear regretion analysis was used. Comparing of Heston and TID indexes according to coronary angiography, summed stres score outcome and stenosis grade was performed by ROC analysis.ResultsThe values were obtained as following correlation values; In single vessel stenotic patients; SSS; 11,40 ± 9,84, SRS; 9,53 ± 9,16, SDS; 1,87 ± 4,57, TID; 0,93, Heston Indeks; 0,98 ± 0,13, in two-vessels stenotic patients SSS;18,83 ± 14,58, SRS; 15,06 ± 15,00, SDS; 3,78 ± 4,91, TID; 1,06 ± 0,20, Heston Indeks; 1,15 ± 0,29, in three-vessels stenotic patients SSS; 15,79 ± 9,01, SRS; 8,29 ± 5,54, SDS; 7,50 ± 5,81, TID; 1,07 ± 0,24, Heston Indeks; 1,15 ± 0,35. The TID / SDS contrast for all the patients was R = 0,29 ; p < 0.05, Heston index / SDS contrast was R = 0,25 ; p < 0.05, multi-vessel patients (2+3 vessels) TID / SDS contrast was R = 0,25 ; p < 0.05 and Heston / SDS contrast was R = 0,16 ; p < 0.05. In ROC analysis that were perfomed in purpose of determining the diagnostic values of TID and Heston indexes, it was seen that both methods had not enough diagnostic power in investigated patient group. According to >% 70 grade coronary artery stenosis, whereas the area under the curve, the threshold value, sensitivity and specifity values were 0,564, 1,0, %56 and %50 for Heston index respectively; , these values were found as 0,66, 0,90, %69 and %63 for TID index respectively. In single and multi-vessel diseases, whereas the area under the curve, the threshold value, sensitivity and specifity values for Heston Index was found as 0,69, 0,95, %68 ve %67 respecitvely, these values were determined as 0,67, 0,99, %62 ve %53 for TID index. According to SSS (Sum Stres Score)> % 10 perfusion score, the area under the curve, the threshold value, sensitivity and specifity values for Heston Index was found as 0,59, 0,99, %70 , %51, and 0,74, 1,03, %82, %71 for TID index.ConclusionIn multi-vessel coronary artery evaluation, no diagnostically contribution of Heston index on TID index could be shown as scientifically. But, all in all, a preopinion has occured that Heston index may be more sensitive in a limited patient population who were evaluated in suboptimal conditions and as retrospectively. Because this can make the method more reliable, although it wasn?t confirmed in ROC analysis, to our mind, enough scientific evidents could be provided for the studies that planned by Heston index. There is necessity to examining the method in bigger and more selective patient groups.