Análisis cuantitativo de la perfusión miocárdica · 2016-08-09 · Análisis cuantitativo de la...

Análisis cuantitativo

de la perfusión miocárdica

Ernesto V. García, PhD*

Emory University School of Medicine Curso Regional de Técnicas Avanzadas, Cardiología Nuclear

IAEA y la Fundación CardioInfantil

Bogotá, Colombia

Noviembre 5 a 9 de 2012

*receives royalties from the sale of the following software programs: Emory Cardiac Toolbox, PERFEX, Heartfusion, Synctool and ExSPECT II.

* Consultant for Lantheus

*receives research funding from GE, and has an equity position with Syntermed inc.

Como usar el análisis cuantitativo para

superar la reproducibilidad de las

interpretaciones de IPM?

• Para estandarizar la presentación de imágenes usadas con las interpretaciones visuales.

• Para proporcionar patrones normales de trazadores

• Para marcar regiones anormales y para que el médico lo confirme

• Para proporcionar una segunda interpretación objetiva

• Para aplicar criterios cuantitativos a parámetros que son difíciles de evaluar visualmente como: porciento del miocardio hipoperfundido, gramos de tejido infartado, criterio de viabilidad, FEVI, volúmenes, engrosamiento, disincronía, etc.

• Para aplicar control de calidad al estudio

Estudio

Integrado

Es este un paciente

normal o tiene una

enfermedad de

3 vasos?

Qt

Y ahora:

Es este un

paciente

normal o tiene

una enfermedad

de 3 vasos?

Radius

limits

search

inside LV

Automatic

Apex Alignment

Qt

Base

ECTb

automáticamente

optimiza la

presentación

de imágenes

Cuantificación de la

Perfusión Miocárdica

Candell / Castell /Aguadé Eds. DOYMA. Barcelona 1998

Esquema de generación de los mapas polares

Garcia et al. J Nucl Med 26: 17-26, 1985

Comparación de Patrones de Normalidad:

PET vs. SPECT/ Rb-82 vs amoniaco Stress Uncorrected Stress corrected

Gender-matched Gender-combined

1-day rest/stress

sestamibi protocol

Female

Male

PET Stress

Gender-combined

Ammonia

Rb-82

SPECT

Valoración de la extensión del defecto

Criterios Cuantitativos de

Interpretación de ECTb: Hipoperfusión

Garcia et al, J Nucl Cardiol 2007;14:420-32

Criterios Cuantitativos de

Interpretación de ECTb: Reversibilidad

Garcia et al, J Nucl Cardiol 2007;14:420-32

De acuerdo a las

guías de ASNC:

que tamaño o

extensión tiene este

defecto?

1. Pequeño

2. Mediano

3. Grande

Port SC (editor):

Imaging Guidelines

(Part 2).

JNC 1999;

6(3) :G47-G84

QT

Acuerdo a las

guías de ASNC:

que tamaño o

extensión tiene este

defecto?

1. Pequeño

(5-10%)

2. Mediano

(10-20%)

3. Grande

(>20%)

Port SC (editor):

Imaging Guidelines

(Part 2).

JNC 1999;

6(3) :G47-G84

Tiene este paciente

algun defecto de

hipoperfusión?

Qt

Sensitivity/Specificity for detection of

individual CA stenosis with Tl-201 SPECT DePasquale, Nody, DePuey, Garcia et al.

Circulation, 77, No. 2, 316-327, 1988

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Sens Spec Sens Spec Sens Spec

Visual

Qt

%

LAD LCX RCA

Valoración de la severidad del defecto

Mean Normal

Patient Profile

Mean - SD

0º 90º 180º 270º 360º

% C

ounts

Angle

LLN

Valoración de la extensión y la severidad

de un defecto de perfusión

Extension measured in pixels or % LV

Severity measured in summed standard deviations

Creación de la base de patrones normales

Herramientas de apoyo a las decisiones

• Automatic application

of critera (SSS ≤ 3 = normal*)

• Expert systems*

* Nakazato et al, J Nucl Med 2010; 47:51-58

* Garcia et al. J Nucl Med 2001; 42;1185-1191

TID: Dilatación Trans-Isquémica

Ave. volume of LV cavity at Stress

TID* = ---------------------------------------------

Ave volume of LV cavity at Rest

* NL < 1.22 for dual isotope, less for single isotope

Often a marker of sub-endocardial ischemia

Métodos de Cuantificación

• Emory Cardiac Toolbox (ECTb)

– Garcia et al, AJC 1990,66:23E-31E

– Faber et al, JNM 1999,40:650-659

• 4D-MSPECT – University of Michigan

• QGS/QPS – Cedars-Sinai Medical Center

– Germano et al, JNM 1995, 36:2138-2147

– Germano et al, JNM 2000, 41:712-719

• Wackers-Liu CQ Qt Analysis (Yale)

– Liu et al, JNC 1999, 6:190-204

Criterios Cuantitativos de Extensión:

Comparación entre métodos

Extent:

% Area

CAD LAD LCX RCA

ECTb 3% 10% 10% 12%

4D-

MSPECT

3% 12% 12% 10%

QPS 3% 3% 4% 2%

ECTb 4DMSPECT QPS

LAD: 41%

LCX: 15%

RCA: 0%

Total: 22%

LAD: 48%

LCX: 0%

RCA: 0%

Total: 26%

LAD: 34%

LCX: 0%

RCA: 0%

Total: 17%

Stress Perfusion Defect Extent

Comparación entre métodos: Territorios Vasculares

Mean

Difference Correlation

ECTb vs. QPS +5.2% r=0.79

ECTb vs. 4DM -1.2% r=0.82

QPS vs. 4DM -6.8% r=0.68

Santana et al. JACC 2004; 43: 369A

Comparación entre métodos:

Extensión del defecto

Cuantificación de la Función Miocárdica

• Asigna automáticamente los bordes del endocardio y el epicardio

• Permite medir: FEVI, volúmenes, engrosamiento, disincronía, etc

• Los errores de la cuantificación depende en los protocols usados, el software usado y si la medida es absoluta o relativa

Illustration: S. Aguade

Esquema del muestreo del Ventrículo Izquierdo en Tres Dimensiones

E. Garcia et al., Am J Cardiol, 1990;66:23E-31E.

Effecto de los Volúmenes Parciales

Galt et al. IEEE Trans

Med Imag 1990;9:144-

50

Temporal Sampling

Frame 1

2

8

Cooke et al. J Nucl

Med 1994; 35:1185-

1192

Phase

Thickening C

ounts

Gated-SPECT de Perfusión Miocárdica : Análisis

del Engrosamiento de la Pared durante Sístole

Modelo de Superficies de Endo/Epi

FEVI – ECTb vs. QGS:

Correlación en 50 pacientes normales

y = 0.9666x - 2.3236

R2 = 0.7504

r = 0.866

40

50

60

70

80

90

40 50 60 70 80 90

ECTb_EF

QG

S_E

F

C. Santana et al., J Nucl Med 2001; 42: 166P

FEVI: Criterios Normales

n = 50 LVEF EDV ESV

ECTb > 51% < 171 cc < 70 cc

QGS > 44% < 137 cc < 65 cc

Nichols et al., JNC 2002: 9:285-293 Compare EFs R0 vs. R1

Correlaciones entre métodos:

Lum & Coel, Nuc Med Comm, 2003, 24, 259-266

EF EDV

ECTb

4DM QGS ECTb

4DM QGS

ECTb 1 .91 .93 1 .982 .984

4DM .91 1 .93 .982 1 .986

QGS .93 .93 1 .984 .986 1 16fr

Comparison

LVEF

Mean

Difference

P value Standard

Deviation

4DM vs

ECTb (%)

1.6 <0.001 7.18

QGS vs

ECTb

-4.32 <0.001 5.98

QGS vs

4DM

-5.93 <0.001

6.04

16fr

Comparación de FEVI entre métodos:

Lum & Coel, Nuc Med Comm, 2003, 24, 259-266

Resumen

• El procedimiento y cuantificación automática de los estudios IPM ayuda a estandarizar el campo de la cardiología nuclear y supera la reproducibilidad de las interpretaciones.

• La valoración de parámetros cuantitativos de función y perfusión ayudan al médico interpretar las imágenes en forma objetiva

• La valoración objetiva ayuda a comparar los resultados con otras técnicas o entre otros estudios.

• El software de cuantificación integrada facilita la interpretación correcta de las imágenes y reduce el tiempo de intepretación.

Gracias

1. Como interpretaría este

estudio?

A. Cannot interpret due to technical artifacts

B. Normal

C. One vessel disease

D. Two vessel disease

E. Three vessel disease

Newda

• Demographic:

– 45 years old, male,

– Weight: 150 lb, Height: 68”, Chest: 32”

• Clinical Data:

– Clinical history of chest pain

• Protocol:

– Rest Thallium-201– Stress Sestamibi-99mTc

– Maximal stress test on treadmill

A. Cannot interpret due to technical artifacts

B. Normal

C. One vessel disease

D. Two vessel disease

E. Three vessel disease

1. Como interpretaría este

estudio?

2. Como interpretó ECTb este

estudio?

A. Cannot interpret due to technical artifacts

B. Normal

C. One vessel disease

D. Two vessel disease

E. Three vessel disease

Purja (Extent, Prognosis – STSS & SSS)

• Demographic:

– 70 years old, male, white

– Weight: 168 lb, Height: 63”, Chest: 42”

• Clinical Data:

– Smoke for 30 years

– Clinical history of arterial hypertension, and hypercholesterolemia

– Previous myocardial infarction (1968)

• Protocol:

– Rest Thallium-201 – Stress Sestamibi-99mTc

– Pharmacologic stress with dipyridamole

2. Como interpretó ECTb este

estudio?

A. Cannot interpret due to technical artifacts

B. Normal

C. One vessel disease

D. Two vessel disease

E. Three vessel disease

Palra

• Demographic:

– 71 years old, male, white

– Weight: 250 lbs, Height: 71 in., Chest: 49 in.

• Clinical Data:

– Clinical history of hyperlipidemia

– Previous myocardial infarction (non Q-wave) (1991)

– Previous PTCA (1994)

• Protocol:

– Rest Thallium-201 – Stress Sestamibi-99mTc

– Maximal stress test on treadmill