Διόρθωση της εξασθένησης της γ-ακτινοβολίας (attenuation correction) μέσω υπολογιστικής αξονικής τομογραφίας (CT) χαμηλής ευκρίνειας σε τομογραφικές (SPECT) σπινθηρογραφικές μελέτες αιμάτωσης μυοκαρδίου: διαγνωστική και προγνωστική αξία

Abstract

Purpose: To investigate the diagnostic and prognostic value of photon attenuation correctionthrough maps derived from low-dose/low-resolution CT in coronary artery disease.EXPERIMENTAL PARTMaterials and Methods: SPECT/CT 201Tl and 99mTc imaging was performed on a Data Spectrumtorso phantom, firstly without “myocardial” defects (assessment of overall and regional imageuniformity and counts) and afterwards with the insertion of “subendocardial” and “transmural”defects (measurement of defect FWHM and contrast); subsequently, attenuation corrected (AC) &non-corrected (NAC) images were compared pairwise as regards the aforementioned parameters.Results: AC was favoured in the measurements without defects by increasing image uniformity andoptimizing inferior-to-anterior wall count ratio. When defects were imaged, AC was superior at theassessment of FWHM whereas NAC achieved better defect contrast.DIAGNOSTIC PARTMaterials and Methods: One-hundred and twenty patients with negative clinical markers for CADas well as 120 patients (90 males, 30 females) who were subjected to coronary angiography within60 days post-MPI (201Tl SPECT/CT) were retrospectively reviewed. AC & NAC images wereevaluated blindly both qualitatively and semi-quantitavely (Overall Summed Stress Score – SSS &Summed Difference Score – SDS as well as corresponding scores for LAD and RCA/LCx vascular domains). In the low-risk population, AC & NAC normalcy rate was assessed and in the populationwith angiographic reference sensitivity, specificity and diagnostic accuracy were calculated for bothAC & NAC MPI which were compared with the McNemar test. Finally, ROC curves were createdand the AUC were compared.Results: In the low-risk population AC increased normalcy rate while in the patients withangiographic correlation statistically significant results were obtained in the general and malepopulation in the RCA/LCx territory, where NAC was more sensitive and AC displayed higherspecificity without any significant results as regards diagnostic accuracy or ROC AUC comparisons.PROGNOSTIC PARTMaterials and Methods: 637 unselected patients underwent 201Tl MPI with CT-AC. AC & NACimages were interpreted blindly and summed stress scores (SSS) were calculated. Study endpointswere all-cause mortality and the composites of death/non-fatal acute myocardial infarction (AMI)and death/AMI/late revascularization. On the basis of the event rate distribution across SSS valuesSSS subgroups were created, Kaplan-Meier curves were drawn and compared by the use of theLogRank test and finally clinical and scintigraphic parameters were entered into the univariete and multivariate Cox regression model.Results: During a follow-up period of 42.3±12.8 months, 24 deaths, 13 AMIs and 28revascularizations were recorded. Prognostic SSS groups formed were: 0-4,5-13,>13 for NAC and 0-2,3-9,>9 for AC. Kaplan-Meier functions were statistically significant between NAC SSSgroups for all study endpoints. AC discriminated only between SSS 0-2 and >9 for death/AMI andbetween 0-2 and 3-9 for death/AMI/revascularization. In the univariate Cox regression, abnormalNAC achieved statistical significance for all endpoints whereas AC managed to do so only for SSS>2 & >9 regarding major and all events and for SSS>9 as regards all events. In the multivariatemodel, abnormal AC yielded no significance for either endpoint whereas abnormal NAC provedindependent from other covariates for the composite endpoints.CONCLUSION: Photon attenuation correction with the use of CT-derived attenuation maps doesnot seem to increase the diagnostic accuracy or prognostic value of myocardial perfusion SPECTand its non-selective utilization in clinical practice may lead to underestimation of coronary arterydisease and the subsequent risk of cardiac events.

Σκοπός: Η διερεύνηση της διαγνωστικής και προγνωστικής αξία της διόρθωσης φωτονιακήςεξασθένησης με χάρτες μέσω CT χαμηλής δόσης και ευκρίνειας στη στεφανιαία νόσο.ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΟ ΣΚΕΛΟΣΥλικό και Μέθοδος: Σε ομοίωμα Data Spectrum πραγματοποιήθηκαν SPECT/CT απεικονίσεις με201Tl & 99mTc αφενός χωρίς ελλείμματα στο καρδιακό ένθεμα όπου μετρήθηκε ομοιογένεια εικόνας καικρούσεις και αφετέρου με την τοποθέτηση ελλειμμάτων, «διατοιχωματικών» & «υπενδοκαρδίων»όπου υπολογίστηκαν το μέγεθος (FWHM) και η αντίθεση του ελλείμματος. Κατόπιν οι AC & NACαπεικονίσεις συνεκρίθησαν κατά ζεύγη ως προς τις προαναφερθείσες παραμέτρους.Αποτελέσματα: Στις μετρήσεις χωρίς έλλειμμα ευνοήθηκε η μέθοδος με διόρθωση (AC) αυξάνονταςτην ομοιογένεια της φυσιολογικής εικόνας και εξομαλύνοντας το λόγο κρούσεων κατωτέρου/προσθίουτοιχώματος. Στις απεικονίσεις με έλλειμμα η AC μέθοδος εμφάνισε καλύτερο FWHM ενώ η τεχνικήχωρίς διόρθωση εξασθένησης (NAC) αποδείχθηκε ανώτερη ως προς την αντίθεση του ελλείμματος.ΔΙΑΓΝΩΣΤΙΚΟ ΣΚΕΛΟΣΥλικό και Μέθοδος: Διερευνήθηκαν αναδρομικώς 120 εξεταζόμενοι χαμηλού pre-test κινδύνου ΣΝμε αρνητικούς κλινικούς δείκτες και 120 πρώϊμα στεφανιογραφηθέντες (<60 ημέρες μετά MPI με 201Tl+ CT-AC). Οι AC & NAC εικόνες εκτιμήθηκαν τυφλά τόσο ποιοτικά όσο και ημιποσοτικά (SummedStress Score - SSS, Summed Difference Score - SDS). Κατόπιν, υπολογίστηκε το normalcy στονπληθυσμό χαμηλού κινδύνου ενώ στους στεφανιογραφηθέντες με gold standard τα αγγειογραφικάδεδομένα υπολογίστηκαν ευαισθησίες, ειδικότητες και διαγνωστικές ακρίβειες στο γενικό πληθυσμόκαι κατά φύλο στην επικράτεια του LAD και του συνδυασμού RCA/LCx οι οποίες συνεκρίθησαν με τηMcNemar δοκιμασία. Τέλος, σχεδιάστηκαν ROC καμπύλες και έγινε σύγκριση μεταξύ τους κατά ζεύγη.Αποτελέσματα: Στον πληθυσμό χαμηλού κινδύνου η AC τεχνική υπερίσχυσε στο normalcy, ενώ στουςστεφανιογραφηθέντες στατιστική σημαντικότητα παρατηρήθηκε στην περιοχή κατανομής της RCA/LCxστο γενικό πληθυσμό και στους άνδρες, όπου η NAC μέθοδος ήταν πιο ευαίσθητη και η AC πιο ειδική,χωρίς να προκύψουν στατιστικώς σημαντικά αποτελέσματα κατά τις συγκρίσεις ως προς τηδιαγνωστική ακρίβεια και στις κατά ζεύγη συγκρίσεις των AUC στις ROC καμπύλες.ΠΡΟΓΝΩΣΤΙΚΟ ΣΚΕΛΟΣΥλικό και Μέθοδος: Πρόκειται για προοπτική μελέτη με 637 συμμετέχοντες στους οποίουςπραγματοποιήθηκε SPECT/CT απεικόνιση ρουτίνας και εκτιμήθηκαν ημιποσοτικά οι AC & NACεικόνες (SSS – τυφλή ανάλυση). Μετά από κλινική παρακολούθηση κατεγράφησαν οι θάνατοι(πρωτεύον καταληκτικό σημείο), καθώς και οι συνδυασμοί θανάτων/ΟΕΜ και θανάτων/ΟΕΜ/οψίμωνεπαναγγειώσεων (δευτερεύοντα καταληκτικά σημεία). Κατόπιν, ορίστηκαν διαχωριστικές SSS τιμέςτου πληθυσμού βάσει της συχνότητας συμβαμάτων, και σχεδιάστηκαν Kaplan-Meier καμπύλεςεπιβίωσης στο γενικό πληθυσμό και στις SSS υποομάδες (AC & NAC) οι οποίες συνεκρίθησαν μεταξύτους με την LogRank μέθοδο. Τέλος, οι κλινικές και απεικονιστικές παράμετροι αξιολογήθηκαν με τηνCox μέθοδο, τόσο στο μονοπαραγοντικό (univariate) μοντέλο όσο και στην πολυπαραγοντικήανάλυση παλινδρόμησης (multivariate regression analysis).Αποτελέσματα: Κατά τη διάρκεια της κλινικής παρακολούθησης (ѱSD = 42.3±12.8 μήνες)σημειώθηκαν 24 θάνατοι (7 καρδιογενείς), 13 ΟΕΜ και 28 επαναγγειώσεις. Από τηνκατηγοριοποίηση του πληθυσμού προέκυψαν τρεις SSS υποομάδες για κάθε μέθοδο: 0-4, 5-13 και >13(NAC) και 0-2, 3-9 και >9 (AC). Στην Kaplan-Meier ανάλυση η NAC παρήγαγε στατιστικώςσημαντικά αποτελέσματα μεταξύ των ομάδων 5-13 και >13 ως προς θανάτους και μεταξύ όλων τωνSSS υποπληθυσμών για αμφότερα τα δευτερεύοντα καταληκτικά σημεία, ενώ η AC κατάφερε ναδιαχωρίσει μεταξύ 0-2 & >9 ως προς θανάτους/ΟΕΜ και 0-2 & 3-9 ως προς συνολικά συμβάματα.Στο μονοπαραγοντικό Cox μοντέλο η NAC απεικόνιση κατάφερε στατιστική σημαντικότητα τόσο γιαSSS>4 όσο και >13 ως προς όλα τα καταληκτικά σημεία με την AC να παρουσιάζει ανάλογααποτελέσματα για SSS>2 ως προς μείζονα και συνολικά συμβάματα και για SSS>9 ως προς το σύνολοτων συμβαμάτων. Τέλος, στην πολυπαραγοντική ανάλυση παλινδρόμησης, η NAC αποδείχθηκεανεξάρτητη προβλεπτική παράμετρος για θανάτους/ΟΕΜ και σύνολο συμβαμάτων, ενώ στην AC δενπαρατηρήθηκαν στατιστικώς σημαντικά αποτελέσματα.Συμπέρασμα: Η διόρθωση φωτονιακής εξασθένησης μέσω χαρτών εξασθένησης με CT δεν φαίνεταινα προσαυξάνει τη διαγνωστική ακρίβεια ή την προγνωστική ισχύ του SPECT αιματώσεωςμυοκαρδίου και η ανεπίλεκτη χρησιμοποίησή της στην κλινική πράξη μπορεί να οδηγήσει σευποεκτίμηση της στεφανιαίας νόσου και του κινδύνου καρδιακών συμβαμάτων που αυτή συνεπάγεται.