DOE OSTI2019
Background: {sup 82}Rb kinetics may distinguish scar from viable but dysfunctional (hibernating) myocardium. We sought to define the relationship between {sup 82}Rb kinetics and myocardial viability compared with conventional {sup 82}Rb and {sup 18}F-fluorodeoxyglucose (FDG) perfusion-metabolism PET imaging. Methods: Consecutive patients (N = 120) referred for evaluation of myocardial viability prior to revascularization and normal volunteers (N = 37) were reviewed. Dynamic {sup 82}Rb 3D PET data were acquired at rest. {sup 18}F-FDG 3D PET data were acquired after metabolic preparation using a standardized hyperinsulinemic-euglycemic clamp. {sup 82}Rb kinetic parameters K{sub 1}, k{sub 2}, and partition coefficient (KP) were estimated by compartmental modeling Results: Segmental {sup 82}Rb k{sub 2} and KP differed significantly between scarred and hibernating segments identified by Rb-FDG perfusion-metabolism (k{sub 2}, 0.42 ± 0.25 vs. 0.22 ± 0.09 min{sup −1}; P < .0001; KP, 1.33 ± 0.62 vs. 2.25 ± 0.98 ml/g; P < .0001). As compared to Rb-FDG analysis, segmental Rb KP had a c-index, sensitivity and specificity of 0.809, 76% and 84%, respectively, for distinguishing hibernating and scarred segments. Segmental k{sub 2} performed similarly, but with lower specificity (75%, P < .001) Conclusions: In this pilot study, {sup 82}Rb kinetic parameters k{sub 2} and KP, which are readily estimated using a compartmental model commonly used for myocardial blood flow, reliably differentiated hibernating myocardium and scar. Further study is necessary to evaluate their clinical utility for predicting benefit after revascularization. [French] French Abstract: Contexte: La cinétique du {sup 82}Rb pourrait être utilisée pour distinguer la fibrose myocardique des zones viables mais dysfonctionnelles (en hibernation). Dans cette étude, nous avons cherché à définir la relation entre la cinétique du {sup 82}Rb et la viabilité myocardique en comparant les images de perfusion et métabolisme myocardique utilisant le {sup 82}Rb et le {sup 18}F-fluorodésoxyglucose (FDG) Méthodes: les données obtenues chez 120 patients consécutifs (N = 120) référés pour évaluation de la viabilité du myocarde avant revascularisation et 37 volontaires considérés normaux (N = 37) ont été étudieés. Les données TEP 3D dynamiques {sup 82}Rb ont été acquises au repos. Les données TEP 3D au {sup 18}F-FDG ont été acquises après préparation métabolique utilisant une pince hyperinsulémique-euglycémique normalisée. Les paramètres k1, k2 et le coefficient de partage (KP) de la cinétique du {sup 82}R bont été évalues par modélisation compartimentale. Résultats: les paramètres k2 et KP de distribution du {sup 82}Rb se sont révélés significativement différent entre les zones tissulaires cicatricielles fibreuses et celles en hibernation identifiées par étude métabolique au FDG (k2, 0,42 ± 0,25 vs. 0,22 ± 0,09 min{sup −1}; P < 0,0001; KP, 1,33 ± 0,62 vs. 2,25 ± 0,98 ml/g; P < 0,0001). Par rapport aux données FDG, le paramètre KP du rubidium a révélé un indice de concordance de 0,809 et une sensibilité et spécificité de 76% et 84%, pour la distinction des segments en hibernation et cicatrisés. Les résultats du paramètre k2 se sont révélés similaires, mais avec une spécificité plus faible calculée à 75% (P < 0,001). Conclusions: Dans cette étude pilote, les paramètres cinétiques k2 et KP de perfusion myocardique au {sup 82}Rb, qui sont facilement estimés à l’aide d’un modèle compartimental couramment utilisé pour flux sanguin myocardique, ont permis de différencier de manière fiable le myocarde cicatricielle des zones myocardiques hibernantes. Une étude plus approfondie est souhaitable pour valider leur utilité clinique en revacularisation. [Spanish] Spanish Abstract: Antecedentes: La cinética con {sup 82}Rb puede distinguir las cicatrices miocárdicas del tejido viable pero disfuncional (hibernante). Buscamos definir la relación entre la cinética del {sup 82}Rb y la viabilidad miocárdica comparada con las imágenes convencionales de PET con {sup 82}Rb y {sup 18}F-flurodeoxyglucosa (FDG). Métodos: se evaluaron a Pacientes Consecutivos (N = 120) referidos para evaluación de viabilidad miocárdica previos a revascularización y voluntarios normales (N = 37). Los datos de PET 3D dinámico con {sup 82}Rb fueron adquiridos en reposo. Los datos de {sup 18}F-FDG 3D PET fueron adquiridos posterior a la preparación metabólica usando un clamp hiperinsulínico-euglucémico. Los patrones cinéticos K1, k2 y el coeficiente de partición (KP) fueron estimados por el modelo compartimental. Resultados: el k2 y KP del {sup 82}Rb permitueron distinguier el tejido cicatricial de los segmentos hibernados identificados por la vía perfusión metabolismo de Rb-FDG (k{sub 2}, 0.42 ± 0.25 vs. 0.22 ± 0.09 min-1; P < .0001; KP, 1.33 ± 0.62 vs. 2.25 ± 0.98 ml/g; P < .0001). En comparación con el análisis de Rb-FDG, el KP segmentario del Rb tuvo un índice-c, sensbilidad y especificidad de 0.809 76 y 84%, respectivamente, para distinguir segmentos hibernantes y cicatriciales. k2 Segmentario tuvo un desempeño similar pero con una menor especificidad (75%, P < .001). Conclusiones: En este estudio piloto, los parámetros cinéticos k2 y KP del {sup 82}Rb, los cuales son estimados usando un modelo compartimental usado comúnmente para flujo sanguíneo miocárdico, diferenciaron el miocardio hibernante del cicatricial. Se necesita estudiar más a fondo para evaluar la utilidad clínica para la predicción del beneficio posterior a la revascularización [Chinese] Chinese Abstract: 背景: 铷-82({sup 82}Rb)药代动力学可能区分梗死与功能受损但存活的心肌(冬眠心肌)。我们将探讨{sup 82}Rb药代动力学与存活心肌的关系,并与常规的{sup 82}Rb和{sup 18}F-氟脱氧葡萄糖(FDG)灌注-代谢PET显像进行比较。 方法: 连续纳入120名血运重建前评估存活心肌的患者和37名正常志愿者。获得静息{sup 82}Rb 3D-PET动态采集数据;采用标准化的高胰岛素 - 正葡萄糖钳夹试验得到{sup 18}F-FDG 3D PET代谢显像数据; 通过房室模型计算{sup 82}Rb动力学参数k{sub 1},k{sub 2}和分配系数(KP)。 结果: 以Rb-FDG灌注代谢显像鉴定疤痕心肌组和冬眠心肌组,两组的{sup 82}Rb节段性 k{sub 2}值和KP值有明显差异(k{sub 2}, 0.42 ± 0.25 vs 0.22 ± 0.09 min{sup −1}; P < .0001; KP, 1.33 ± 0.62 vs 2.25 ± 0.98 ml/g; P < .0001)。以Rb-FDG灌注代谢显像为诊断标准,{sup 82}Rb节段性 KP对疤痕和冬眠心肌鉴别效能的c指数,敏感性和特异性分别是0.809, 76%和84%。节段性k{sub 2}的鉴别效能与KP相似,但特异性较低(75%,P < .001)。 结论: 在本试验性研究中,通过常规用于{sup 82}Rb心肌血流量测定的房室模型计算出的{sup 82}Rb动力学参数k{sub 2}和KP,可以有效的区分冬眠心肌和瘢痕心肌。 但需要进一步的研究来评估其对预测血运重建是否获益的临床价值。.
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