Normal gated miyokardiyal perfüzyon SPECT`e sahip hastalarda sol ventrikül ejeksiyon fraksiyonu ve volüm değerleri: 4D-MSPECT VE SIEMENS ICON-QGS ile karşılaştırma

Abstract

Günümüzde koroner arter hastalığının tanı ve prognozunda nükleer kardiyolojide miyokard perfüzyon gated SPECT ( g-MPS) en sık yapılan işlem olarak kabul edilebilir. Gated MPS ile sol ventrikül ejeksiyon fraksiyon (SVEF) değerinin, sistol ve diyastol sonu volümlerinin bilinmesi kardiak performansm ölçümünde prognostik değere sahip en önemli parametrelerdir. Amacımız sol ventrikül ejeksiyon fraksiyonu ve volüm değerlerini normal myokardial perfüzyon ve fonksiyona sahip hastalarda iki gated SPECT bilgisayar yazılım programı (4D-MSPECT, 4DM ve SIEMENS ICON-QGS ) ile karşılaştırmak ve normal limitleri belirlemektir. Metod: Çalışmaya kliniğimizde rutin olarak koroner arter hastalığı şüphesi nedeniyle Ekim 2004- Şubat 2007 tarihleri arasında g-MPS uygulanmış ve sonuçları normal raporlanmış yaş ortalaması 52,9 ± 10,4 olan 168 hasta alındı.Hastaların 109'u kadın ( yaş ortalaması = 53,9 ± 9,9 ) 59'u erkekti (yaş ortalaması= 51,1 ± 11,1). Tüm hastalara Teknesyum miyokard perfüzyon ajanı (139 hastaya Tc-99m MH3Î, 29 hastaya Tc-99m tetrofosmin) kullanarak tek gün rest-stres g-MPS protokolü uygulandı. Modifiye Bruce protokolü kullanılarak hastalara treadmillde veya dobutamin ile efor testi yapıldı. Daha önceden kardiyak hastalığı olan, EKG' sinde sol dal bloğu, belirgin iskemi, sol ventrikül yüklenme paterni, Q dalgası veya QS paterni, istrahat halinde belirgin aritmisi olan hastalar; ayrıca efor sırasında tipik göğüs ağrısı ve pozitif EKG' ye sahip hastalar değerlendirme dışı bırakıldı. Gated perfüzyon görüntüleri 25 saniyelik zaman dilimlerinde 64x64 matriks kullanılarak 1.45 büyütme faktöründe elde edildi. Atenüasyon düzeltmesi yapılmadan `butterworth filtresi` (order:5; cut off:0.50 cycle/pixel) aracılığıyla, geriye projeksiyon metodu ile rekonstrüksiyon yapıldı. QGS ve 4DM algoritmleri kullanılarak sol ventrikül % EF, end diastolik volüm ( EDV ; mi) , end sistolik Volüm (ESV;ml) ve stres/rest kavite indeks (Kİ) değerleri hesaplandı. QGS ve 4DM de ölçülen verilerin birbiriyle bağıntısı normal dağılıma uygunluğa göre Pearson korelasyon analizi ve Spearman sura korelasyon analizi ile değerlendirildi. QGS'de ölçülen değerlerin 4DM'de ölçülen değerlerle doğrusal ilişkinin saptanmasında lineer regresyon analizi ve iki metod arasındaki uyumu gösteren Bland Altman analizi xvııkullanıldı. QGS ve 4DM 'de ölçülen tekrarlı verilerin karşılaştırılmasında normal dağılıma uygunluğa göre paired- 1 testi veya Wilcoxon testi kullanıldı. Her bir ölçümün cinsiyet ve/ veya trasöre göre gruplandınlarak karşılaştırılmasında normal dağılıma uygunluğa göre student t testi veya Mann Whitney U testi kullanıldı. Bulgular: Sol ventrikül EF, EDV , ESV ve Ki stres( S) ve rest (R) ortalamai SD değerleri: Tüm hasta grubu değerleri; QGS: R - EF : 64,9±9,2 R - ESV: 28,2±15,1, R - EDV: 76,7±26,1S - EF: 65,5±8,8S - ESV: 26,1±14,5S - EDV: 72,4±25,64DM: R - EF: 74,1±11,2R-ESV: 20,8±14,2 , R - EDV: 73,7±28,9 , S - EF: 73,4±12,2 , S - ESV: 20±14,2 , S - EDV: 68±28,2 ; kadın grubu değerleri: QGS: R - EF : 66,9±9,2, R - ESV: 23,6±12,9, R - EDV: 67,8±21 , S - EF: 67,5±8,6 , S - ESV: 21,8±11,9 , S - EDV: 64±19,9, 4DM: R - EF: 75,7±11,7, R - ESV: 17,3±12,9, R - EDV: 65,2±25,5, S -EF: 74,6±13s6, S -ESV: 16,9±13,7, S -EDV: 59,4±23,7; erkek grubu değerleri: QGS: R-EF: 61±8 , R-ESV: 37,3±15,3, R-EDV: 94,3±26,61, S - EF: 61,6±8, S - ESV: 34,7±15,4 , S - EDV: 89,2±27,6, 4DM, R - EF: 70,9±9,5, R - ESV: 27,9±955, R - EDV: 90,6±27,95 S - EF: 71±8,4, S - ESV: 26,2±13,3, S - EDV: 85,1±28,7(34-152) olarak hesaplandı. 4DM algoritması ile tüm grupta Kî =0,88 ± 0,2 ( 0,35-1,63; ort + 2SD=1,3 ) olarak hesaplandı; gated inceleme sırasında stres kalp atım hızındaki rölatif düşüklük Ki değerinin literatür değerlerinin ( < 1,18 ) üstünde çıkmasına ( n=l 1 hasta ) neden oldu. QGS ve 4DM algoritmaları arasında ortalama R ve S EF değerlerinde tüm grupta anlamlı düzeyde ( A REF % [ 4D- QGS] )= 9.5 ; A SEF [ 4DM - QGS ] = 8.9; p<0.05) fark tespit edilip, sonuçlar arasında geniş Blandt Alman limitleri ( BAL) ( BAL : [4D-REF] - [ QGS-REF] = 26.4-(-7.8), R= 0,61 P<0,05; 4D- SEF- QGS-SEF: 27.7-(-10.1), R= 0,54; P = 0,000) saptandı.. Algoritmaların kendi içinde stres ve rest SVEF karşılaştırmalarında da geniş BAL ( BAL [ REF-QGS - SEF QGS ]: 1 1,6-(-12,5) ; BAL [ REF-4DM - SEF 4DM ]: 20.2- ( -20,1)) bulundu . Kadm erkek arasında QGS ve 4DM algoritmalarında S ve R de EF karşılaştırmasında ortalamalar arası fark anlamlıydı (P<0,005). İki algoritma arasında volüm ölçümlerinde güçlü korelasyon katsayı değerleri (r=0.81-0.93) yanında anlamlı farklılıklar (p<0.05 saptandı. xvmSonuç: Günümüzde yaygın olarak kullanılan ve kabul gören iki g-SPECT yazılım programı arasında, SVEF ve volüm ölçümünde, takipte birbirinin yerine kulllanımı sınırlandıran ortalamalar arası anlamlı derece farklar saptanmıştır; ayrıca algoritmaların kendi içlerinde stres ve rest SVEF karşılaştırılmasında elde edilen geniş Blant Altaian limitleri, g-MPS çalışmasında, stres ve restin de her zaman değişimli kullanılamayacağını göstermektedir. SVEF ve volüm ortalama değerleri cinsiyete göre anlamlı derecede farklılık göstermektedir. Genel olarak hasta grubumuda SVEF normal limitleri ( SVEF: Tüm grup= % 47; Kadın=% 49 ; Erkek= % 45) literatür sonuçlan ile uyumlu bulunmuştur. Sol ventrikül Kİ değeri yorumlanırken hastanın stres ve rest g- SPECT ortalama kalp hızı değerleri muhtemel yanılgıların azaltılması için dikkate alınması önerilir. Anahtar Kelimeler: 1 . Normal limitler 2. Gated miyokardiyal perfüzyon SPECT 3 . Sol ventrikül ej eksiyon fraksiyonu 4. Sol ventriküler sistol sonu, diastol sonu volüm

Myocardial gated perfusion SPECT (g-MPS ) analysis in nuclear cardiology is frequently carried out in management of coronary artery disease, for assessment of diagnosis and prognosis in cardiac patients. Gated myocardial SPECT , left ventricular ejection fraction (LVEF), end systolic and diastolic volume measurements are important and invaluable prognostic parameters in determination of cardiac performance. Our aim is to evaluate left ventricular ejection fractions and volumes in patients with normal myocardial perfusion and function by comparing two gated SPECT computer software programs (4D-MSPECT, 4DM and SIEMENS ICON-QGS) and to identify normal limits. Material and methods: Our study included 168 patients (52,9 ± 10,4 years old) with query of myocardial disease in whom g-MPS was applied and the results were interpreted as normal , between October 2004 and february 2007. There were 111 female (53,9 ± 9,9 years old) and 59 male (51,1 ± 1 1,1 years old) patients. One day rest-stress g-MPS was performed to all patients using tecnetium 99m myocardial perfusion agent ( Tc99m MEBI in 139 patients and Tc99m tetrofosmin in 29 patients). Exercise test was performed to all patients by using modified Bruce protocol whether with treadmill or dobutamine . The patients with previous heart disease history, evident resting arrhytmia, exercise angina and left bundle branch block, obvious ischemia, left ventricular loading pattern, Q wave or QS pattern in ECG were excluded. Gated perfusion images were obtained using 1.45 zoom factor and 64x64 matrix in 25 second intervals. Reconstruction was accomplished with filtered back projection through butterworth filter (order: 5; cut off: 0.50 cycle/pixel) without attenuation correction. Left ventricular EF percentages (%EF), end diastolic volumes (EDV ml), end sistolic volumes (ESV ml) and stress/cavity index values (CI) were calculatred with QGS and 4DM algorithms. Correlation between QGS and 4DM measurements was analysed by using Pearson and Spearman correlation analysis tests. Detection of linear correlation between data measured in QGS and 4DM were assessed with linear regression analysis and consistency of two methods was assessed with Bland Altman analysis. Paired t test and Wilcoxon test were used to compare repeating data in QGS and 4DM with respect to normal distribution. Student t xxtest and Mann Whitney U test were used to compare data according to sex and/or tracer with recpect to normal distribution. Results Mean ± SD of EF, EDV and ES Vfor stress (S) and rest (R) values in all groups were determined as: QGS: R - EF : 64,9±9,2 R - ESV: 28,2±15,1, R - EDV: 76,7±26,1S - EF: 65,5±8,8S - ESV: 26,1±14,5S - EDV: 72,4±25,6 4DM: R - EF: 74,1±11,2R- ESV: 20,8±14,2 , R - EDV: 73,7±28,9 , S - EF: 73,4±12,2 , S - ESV: 20±14,2 , S - EDV: 68±28,2 ; female values were as : QGS: R - EF : 66,9±9,2, R - ESV 23,6±12,9, R - EDV: 67,8±21 , S - EF: 67,5±8,6 , S - ESV: 21,8±11,9 , S - EDV 64±19,9, 4DM: R - EF: 75,7±1 1,7, R - ESV: 17,3±12,9, R - EDV: 65,2±25,5, S - EF 74,6±13,6, S - ESV: 16,9±13,7, S - EDV: 59,4±23,7; male values were as: QGS: R - EF: 61±8 , R - ESV: 37,3±15,3, R - EDV: 94,3±26,61, S - EF: 61,6±8, S - ESV: 34,7±15,4 , S - EDV: 89,2±27,6, 4DM, R - EF: 70,9±9,5, R - ESV: 27,9±9,5, R - EDV: 90,6±27,9, S -EF: 71±8,4, S -ESV: 26,2±13,3, S -EDV: 85,1±28,7(34-152). CI value was calculated as 0,88 ± 0,2 ( 0,35-1,36; mean + 2sd= 1,3) by 4D-MSPECT algorithm; the lower values of mean heart rates acquired in stres g-MPS resulted in higher CI values ( n=l 1 patients) compared to the literature values ( <1,18) . There were significant difference between mean R and S EF values ( A REF % [ 4D- QGS] )= 9.5 ; A SEF [ 4DM - QGS ] = 8.9; p<0.05) in comparison with QGS and 4DM algorithms. Wide Blandt Alman limits (BAL) were detected between the results ( BAL : [4D-REF] - [ QGS-REF] = 26.4-(-7.8), R= 0,61 P<0,05; 4D-SEF- QGS-SEF: 27.7-(-10.1), R=0,54; P = 0,000). Wide range of BAL( BAL [ REF-QGS - SEF QGS ]: 1 1,6-(-12,5) ; BAL [ REF-4DM - SEF 4DM ]: 20.2- ( -20,1)) was also found between stres and SVEF values in both of the algorithms. S and R EF mean values in QGS and 4DM algorithms of female and male groups were statistically significant (p<0.005). In these two methods, we obtained strong correlation in volume measurements (r=0.81-0.93) with statistically significant mean differences (p<0.05). Conclusion: The significant difference of stress and rest SVEF values obtained from comparison between the well known and established algorithms of 4DM and QGS , restrains the interchangeable use of the software programs ; furhermore wide BAL between the stress and rest SVEF results acquired in the same algoritm indicates that stress and rest SVEF values were not always interchangeable in use . Left ventricle xxiEF and volume results were found as gender spesific . In general, mean left ventricle EF values ( LVEF: All patients= 47%; Female = % 49 ; Male = % 45) were consistent with the literature normal limits. Mean heart rates in both stress and rest g-SPECT should be taken into consideration in the interpretation of CI values to reduce probable misdiagnosis .