cardiotomskСибирский журнал клинической и экспериментальной медициныSiberian Journal of Clinical and Experimental Medicine2713-29272713-265XTSU publishing10.29001/2073-8552-2022-756cardiotomsk-2233Research ArticleКЛИНИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯCLINICAL STUDIESАссоциация показателей механической диссинхронии сердца с данными динамической однофотонной эмиссионной компьютерной томографии миокарда: роль временного интервала между стресс-тестом и записьюAssociation of cardiac mechanical dyssynchrony indices with data of dynamic single-photon emission computed tomography of the myocardium: the role of the time interval between the stress test and recordinghttps://orcid.org/0000-0001-9887-8214ШипулинВ. В.ShipulinV. V.

Шипулин Владимир Владимирович, канд. мед. наук, научный сотрудник,  лаборатория  радионуклидных  методов  исследования

634012, Томск, ул. Киевская, 111а

Vladimir V. Shipulin, Cand. Sci. (Med.), Research Scientist, Department of Nuclear Medicine

Kievskaya str., 111A, Tomsk, Tomsk region, 634012

shipartphoto@gmail.comhttps://orcid.org/0009-0004-4137-8912ГончиковаЕ. В.GonchikovaE. V.

Гончикова Елена Валерьевна, врач функциональной диагностики, лаборатория радионуклидных методов исследования

634012, Томск, ул. Киевская, 111а

Elena V. Gonchikova, Functional Diagnostics Doctor, Department of Nuclear Medicine

Kievskaya str., 111A, Tomsk, Tomsk region, 634012

elenagoncikova8657@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-4650-1105ПоликарповС. А.PolikarpovS. A.

Поликарпов Семен Александрович, студент 6-го курса, лечебный факультет

634050, Томск, Московский тракт, 2

Semen A. Polikarpov, Student

2, Moskovsky tract, Tomsk, 634050

Pt.batman1999@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0003-0883-466XМочулаА. В.MochulaA. V.

Мочула Анрей Викторович, канд. мед. наук, старший научный сотрудник,  лаборатория  радионуклидных  методов  исследования

634012, Томск, ул. Киевская, 111а

Andrey V. Mochula, Cand. Sci. (Med.), Senior Research Scientist, Department of Nuclear Medicine

Kievskaya str., 111A, Tomsk, Tomsk region, 634012

mochula.andrew@gmail.comНаучно-исследовательский институт кардиологии, Томский национальный исследовательский медицинский центр Российской академии наук (НИИ кардиологии Томского НИМЦ)РоссияCardiology Research Institute, Tomsk National Research Medical Center, Russian Academy of Sciences (Cardiology Research Institute, Tomsk NRMC)Russian FederationСибирский государственный медицинский университет Министерства здравоохранения Российской Федерации (СибГМУ)РоссияSiberian State Medical University of the Ministry of Health of the Russian Federation (SSMU)Russian Federation202426042024392149159Copyright © Шипулин В.В., Гончикова Е.В., Поликарпов С.А., Мочула А.В., 20242024Шипулин В.В., Гончикова Е.В., Поликарпов С.А., Мочула А.В.Shipulin V.V., Gonchikova E.V., Polikarpov S.A., Mochula A.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.sibjcem.ru/jour/article/view/2233Введение

Введение. Наличие механической диссинхронии (МД), согласно данным ЭКГ-синхронизированной перфузионной сцинтиграфии миокарда, является чувствительным маркером нарушения перфузии миокарда, однако прямое сравнение ее с показателями резерва миокардиального кровотока (РМК) по данным однофотонной эмиссионной компьютерной томографии (ОФЭКТ) не проводилось. Стандартные протоколы проведения перфузионной сцинтиграфии миокарда подразумевают большой временной интервал между стресс-тестом и записью, за который стресс-индуцированные изменения могут пройти. Потенциально имеется возможность сократить временной интервал до 5 мин.

Цель исследования

Цель исследования: оценить взаимосвязь показателей миокардиального кровотока и РМК, согласно данным ОФЭКТ, с показателями МД, полученными при рутинной ЭКГ-синхронизированной перфузионной сцинтиграфии миокарда через 5 и 60 мин после нагрузочного теста.

Материал и методы

Материал и методы. В исследование вошли 20 пациентов с подозрением на наличие ишемической болезни сердца (ИБС), с сохраненной фракцией выброса левого желудочка (ФВЛЖ) и без обструктивного поражения коронарных артерий, по данным мультиспиральной компьютерной коронароангиографии (МСКТ-КАГ). Всем пациентам была проведена динамическая ОФЭКТ (дОФЭКТ) по двухдневному протоколу «покой / нагрузка». Через 60 мин после введения радиофармпрепарата (РФП) проводилась ЭКГ-синхронизированная запись перфузии миокарда. По результатам дОФЭКТ путем постобработки были получены данные миокардиального кровотока и РМК, а также показатели МД (phase histogram standard deviation (PSD, град.) и phase histogram bandwidth (HBW, град.) с 5-й мин после введения РФП. Из отсроченных изображений были получены данные о состоянии перфузии, а также показатели МД, аналогичные таковым по данным дОФЭКТ (PSD, HBW). На основании данных дОФЭКТ пациенты были разделены на 2 группы равного размера (n = 10): первая группа – с сохраненным РМК (≥ 2,0), вторая группа – со сниженным РМК (< 2,0).

Результаты

Результаты. Корреляционный анализ продемонстрировал, что показатели МД на фоне стресс-теста при раннем сканировании имеют более сильную корреляцию с показателями РМК (PSD ρ = –0,68; р < 0,001; HBW ρ = –0,68; p = 0,001) по сравнению с показателями отсроченного сканирования (PSD ρ = –0,38; p = 0,019; HBW ρ = –0,44; p = 0,005). По данным многофакторного регрессионного анализа, PSD на фоне стресс-теста при раннем сканировании являлось единственным статистически значимым предиктором снижения РМК относительно порогового значения PSD = 22° (отношение шансов (ОШ) 1,29 (1,1; 1,53)). Построенная прогностическая модель логистической регрессии обладала чувствительностью 81% и специфичностью 87% (AUC = 0,86; p < 0,001) в предсказании повышения / понижения показателей РМК, согласно данным дОФЭКТ.

Заключение

Заключение. Показатели МД ЛЖ, полученные при ранней постстрессовой ЭКГ-синхронизированной перфузионной сцинтиграфии миокарда, имеют более сильную ассоциацию с показателями РМК.

Introduction

Introduction. According to ECG-synchronized myocardial perfusion imaging (MPI) mechanical dyssynchrony (MD) is a sensitive marker of impaired myocardial perfusion. However, its direct comparison with indicators of myocardial blood flow reserve (MFR) according to single-photon emission computed tomography (SPECT) was not carried out. Traditional MPI protocols imply a long gap between stress test and image acquisition, during which stress-induced changes may pass. It is potentially possible to reduce the time interval down to 5 minutes.

Aim

Aim: To investigate the relationship between early and delayed MD indices and the data of MFR by means of SPECT.

Material and Methods

Material and Methods. The study included 20 patients with suspected coronary heart disease, preserved left ventricular ejection fraction (> 55%) and without obstructive coronary artery lesions (< 50%) according to multislice computed coronary angiography. All patients underwent dynamic SPECT (dSPECT) according to a two-day rest/stress protocol. Gated MPI was performed 60 minutes after radiopharmaceutical administration. Myocardial blood flow and reserve, as well as phase histogram standard deviation (PSD, degree) and phase histogram bandwidth (HBW, degree) from 5 minutes after radiopharmaceutical administration were obtained from the dSPECT data by postprocessing. Perfusion data as well as MD indices (PSD, HBW) were obtained from delayed images. Based on dSPECT data, patients were divided into 2 groups: with preserved (MFR ≥ 2.0) and reduced (MFR < 2.0) myocardial blood flow reserve.

Results

Results. Correlation analysis showed that MD indices on stress test in early scan had a stronger association with MFR (PSD ρ = –0.68, p < 0.001; HBW ρ = –0.68, p = 0.001) compared to those in delayed scan (PSD ρ = –0.38, p = 0.019; HBW ρ = –0.44, p = 0.005). According to multivariate regression analysis, PSD on stress test at early scan was the only independent predictor of reduced MFR (OR 1.29 (1.1; 1.53)). Stress PSD > 22° obtained at early scanning had a sensitivity of 81% and specificity of 87% (AUC = 0.86, p < 0.001) in predicting of reduced MFR.

Conclusion

Conclusion. Left ventricular mechanical dyssynchrony indices obtained by early post-stress gated MPI have a stronger association with myocardial blood flow reserve indices.

резерв миокардиального кровотокадинамическая однофотонная эмиссионная компьютерная томографиямеханическая диссинхронияЭКГ-синхронизированная перфузионная сцинтиграфия миокардаmyocardial blood flow reservedynamic SPECTmechanical dyssynchronygated SPECTисследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 23-75-01085, https://rscf.ru/project/23-75-01085/.the study was supported by Russian Science Foundation grant No. 23-75- 01085, https://rscf.ru/project/23-75-01085/ .ReferencesKunadian V., Chieffo A., Camici P.G., Berry C., Escaned J., Maas A.H.EM. An EAPCI expert consensus document on ischaemia with non-obstructive coronary arteries in collaboration with European Society of Cardiology Working Group on Coronary Pathophysiology & Microcirculation Endorsed by Coronary Vasomotor Disorders International Study Group. Eur. Heart J. 2020;41(37):3504–3520. DOI: 10.1093/eurheartj/ehaa503.Kunadian V., Chieffo A., Camici P.G., Berry C., Escaned J., Maas A.H.EM. An EAPCI expert consensus document on ischaemia with non-obstructive coronary arteries in collaboration with European Society of Cardiology Working Group on Coronary Pathophysiology & Microcirculation Endorsed by Coronary Vasomotor Disorders International Study Group. Eur. Heart J. 2020;41(37):3504–3520. DOI: 10.1093/eurheartj/ehaa503.Рябов В.В., Федорова С.Б., Вышлов Е.В. Инфаркт миокарда без обструктивного коронарного атеросклероза – актуальная проблема неотложной кардиологии. Сибирский журнал клинической и экспериментальной медицины. 2018;33(4):10–18. DOI: 10.29001/2073-8552-2018-33-4-10-18.Ryabov V.V., Fedorova S.B., Vyshlov E.V. Myocardial infarction with nonobstructive coronary atherosclerosis as a current problem of emergency cardiology. The Siberian Journal of Clinical and Experimental Medicine. 2018;33(4):10–18. (In Russ.). DOI: 10.29001/2073-8552-2018-33-4-10-18.Утегенов Р.Б., Бессонов И.С. Особенности диагностики и лечения ишемической болезни сердца у пациентов без обструктивного атеросклеротического поражения коронарных артерий. Сибирский журнал клинической и экспериментальной медицины. 2023;38(2):30–37. DOI: 10.29001/2073-8552-2023-38-2-30-37.Utegenov R.B., Bessonov I.S. Features of diagnosis and treatment of coronary heart disease in patients without obstructive atherosclerotic lesions of the coronary arteries. The Siberian Journal of Clinical and Experimental Medicine. 2023;38(2):30–37. (In Russ.). DOI: 10.29001/2073-8552-2023-38-2-30-37.Sun R., Ma R., Wang M., Han K., Zhang Z., Wang L. et al. Prognostic value of myocardial flow reserve derived by quantitative SPECT for patients with intermediate coronary stenoses. J. Nucl. Cardiol. 2023;30(4):1427–1436. DOI: 10.1007/s12350-022-03186-z.Sun R., Ma R., Wang M., Han K., Zhang Z., Wang L. et al. Prognostic value of myocardial flow reserve derived by quantitative SPECT for patients with intermediate coronary stenoses. J. Nucl. Cardiol. 2023;30(4):1427–1436. DOI: 10.1007/s12350-022-03186-z.Li L., Pang Z., Wang J., Chen Y., Chu H., He Z. et al. Prognostic value of myocardial flow reserve measured with CZT cardiac-dedicated SPECT low-dose dynamic myocardial perfusion imaging in patients with INOCA. J. Nucl. Cardiol. 2023;30(6):2578–2592. DOI: 10.1007/s12350-023-03332-1.Li L., Pang Z., Wang J., Chen Y., Chu H., He Z. et al. Prognostic value of myocardial flow reserve measured with CZT cardiac-dedicated SPECT low-dose dynamic myocardial perfusion imaging in patients with INOCA. J. Nucl. Cardiol. 2023;30(6):2578–2592. DOI: 10.1007/s12350-023-03332-1.Завадовский К.В., Веснина Ж.В., Анашбаев Ж.Ж., Мочула А.В., Сазонова С.И., Ильюшенкова Ю.Н. и др. Современное состояние ядерной кардиологии в Российской Федерации. Российский кардиологический журнал. 2022;27(12):5134. DOI: 10.15829/1560-4071-2022-5134.Zavadovsky K.V., Vesnina Zh.V., Anashbaev Zh., Mochula A.V., Sazonova S.I., Ilyushenkova Yu.N. et al. Current status of nuclear cardiology in the Russian Federation. Russian Journal of Cardiology. 2022;27(12):5134. (In Russ.). DOI: 10.15829/1560-4071-2022-5134.Nakajima K., Okuda K., Matsuo S., Slomka P. Making the invisible visible: Phase dyssynchrony has potential as a new prognostic marker. J. Nucl. Cardiol. 2019;26(1):298–302. DOI: 10.1007/s12350-017-0929-5.Nakajima K., Okuda K., Matsuo S., Slomka P. Making the invisible visible: Phase dyssynchrony has potential as a new prognostic marker. J. Nucl. Cardiol. 2019;26(1):298–302. DOI: 10.1007/s12350-017-0929-5.Chen J., Garcia E.V., Folks R.D., Cooke C.D., Faber T.L., Tauxe E.L. et al. Onset of left ventricular mechanical contraction as determined by phase analysis of ECG-gated myocardial perfusion SPECT imaging: development of a diagnostic tool for assessment of cardiac mechanical dyssynchrony. J. Nucl. Cardiol. 2005;12(6):687–695. DOI: 10.1016/j.nuclcard.2005.06.088.Chen J., Garcia E.V., Folks R.D., Cooke C.D., Faber T.L., Tauxe E.L. et al. Onset of left ventricular mechanical contraction as determined by phase analysis of ECG-gated myocardial perfusion SPECT imaging: development of a diagnostic tool for assessment of cardiac mechanical dyssynchrony. J. Nucl. Cardiol. 2005;12(6):687–695. DOI: 10.1016/j.nuclcard.2005.06.088.Aggarwal H., AlJaroudi W.A., Mehta S., Mannon R., Heo J., Iskandrian A.E. et al. The prognostic value of left ventricular mechanical dyssynchrony using gated myocardial perfusion imaging in patients with end-stage renal disease. J. Nucl. Cardiol. 2014;21(4):739–746. DOI: 10.1007/s12350-014-9886-4.Aggarwal H., AlJaroudi W.A., Mehta S., Mannon R., Heo J., Iskandrian A.E. et al. The prognostic value of left ventricular mechanical dyssynchrony using gated myocardial perfusion imaging in patients with end-stage renal disease. J. Nucl. Cardiol. 2014;21(4):739–746. DOI: 10.1007/s12350-014-9886-4.Pazhenkottil A.P., Buechel R.R., Husmann L., Nkoulou R.N., Wolfrum M., Ghadri J.R. et al. Long-term prognostic value of left ventricular dyssynchrony assessment by phase analysis from myocardial perfusion imaging. Heart. 2011;97(1):33–37. DOI: 10.1136/hrt.2010.201566.Pazhenkottil A.P., Buechel R.R., Husmann L., Nkoulou R.N., Wolfrum M., Ghadri J.R. et al. Long-term prognostic value of left ventricular dyssynchrony assessment by phase analysis from myocardial perfusion imaging. Heart. 2011;97(1):33–37. DOI: 10.1136/hrt.2010.201566.Hess P.L., Shaw L.K., Fudim M., Iskandrian A.E., Borges-Neto S. The prognostic value of mechanical left ventricular dyssynchrony defined by phase analysis from gated single-photon emission computed tomography myocardial perfusion imaging among patients with coronary heart disease. J. Nucl. Cardiol. 2017;24(2):482–490. DOI: 10.1007/s12350-015-0388-9.Hess P.L., Shaw L.K., Fudim M., Iskandrian A.E., Borges-Neto S. The prognostic value of mechanical left ventricular dyssynchrony defined by phase analysis from gated single-photon emission computed tomography myocardial perfusion imaging among patients with coronary heart disease. J. Nucl. Cardiol. 2017;24(2):482–490. DOI: 10.1007/s12350-015-0388-9.Zhang F., Yang W., Wang Y., Tang H., Wang J., Shao X. et al. Is there an association between hibernating myocardium and left ventricular mechanical dyssynchrony in patients with myocardial infarction? Hell. J. Nucl. Med. 2018;21(1):28–34. DOI: 10.1967/s002449910704.Zhang F., Yang W., Wang Y., Tang H., Wang J., Shao X. et al. Is there an association between hibernating myocardium and left ventricular mechanical dyssynchrony in patients with myocardial infarction? Hell. J. Nucl. Med. 2018;21(1):28–34. DOI: 10.1967/s002449910704.Henzlova M.J., Duvall W.L., Einstein A.J., Travin M.I., Verberne H.J. ASNC imaging guidelines for SPECT nuclear cardiology procedures: Stress, protocols, and tracers. [Published correction appears in J. Nucl. Cardiol. 2016;23(3):640–642]. J. Nucl. Cardiol. 2016;23(3):606–639. DOI: 10.1007/s12350-015-0387-x.Henzlova M.J., Duvall W.L., Einstein A.J., Travin M.I., Verberne H.J. ASNC imaging guidelines for SPECT nuclear cardiology procedures: Stress, protocols, and tracers. [Published correction appears in J. Nucl. Cardiol. 2016;23(3):640–642]. J. Nucl. Cardiol. 2016;23(3):606–639. DOI: 10.1007/s12350-015-0387-x.Heusch G. Myocardial stunning and hibernation revisited. Nat. Rev. Cardiol. 2021;18(7):522–536. DOI: 10.1038/s41569-021-00506-7.Heusch G. Myocardial stunning and hibernation revisited. Nat. Rev. Cardiol. 2021;18(7):522–536. DOI: 10.1038/s41569-021-00506-7.Cortés C.M., Aramayo G. E.N., Barboza P.E., Crottogini A., Embon M.A. Impact of early post-stress 99mTc sestamibi ECG-gated SPECT myocardial perfusion imaging on the detection of ischemic LV dyssynchrony: an early step in the stunning cascade. Int. J. Cardiovasc. Imaging. 2021;37(5):1789–1798. DOI: 10.1007/s10554-020-02145-4.Cortés C.M., Aramayo G. E.N., Barboza P.E., Crottogini A., Embon M.A. Impact of early post-stress 99mTc sestamibi ECG-gated SPECT myocardial perfusion imaging on the detection of ischemic LV dyssynchrony: an early step in the stunning cascade. Int. J. Cardiovasc. Imaging. 2021;37(5):1789–1798. DOI: 10.1007/s10554-020-02145-4.Otaki Y., Fish M.B., Miller R.J.H., Lemley M., Slomka P.J. Prognostic value of early left ventricular ejection fraction reserve during regadenoson stress solid-state SPECT-MPI. J. Nucl. Cardiol. 2022;29(3):1219–1230. DOI: 10.1007/s12350-020-02420-w.Otaki Y., Fish M.B., Miller R.J.H., Lemley M., Slomka P.J. Prognostic value of early left ventricular ejection fraction reserve during regadenoson stress solid-state SPECT-MPI. J. Nucl. Cardiol. 2022;29(3):1219–1230. DOI: 10.1007/s12350-020-02420-w.Askew J.W., Miller T.D., Ruter R.L., Jordan L.G., Hodge D.O., Gibbons R.J. et al. Early image acquisition using a solid-state cardiac camera for fast myocardial perfusion imaging. J. Nucl. Cardiol. 2011;18(5):840–846. DOI: 10.1007/s12350-011-9423-7.Askew J.W., Miller T.D., Ruter R.L., Jordan L.G., Hodge D.O., Gibbons R.J. et al. Early image acquisition using a solid-state cardiac camera for fast myocardial perfusion imaging. J. Nucl. Cardiol. 2011;18(5):840–846. DOI: 10.1007/s12350-011-9423-7.Al Jaroudi W., Alraies M.C., DiFilippo F., Brunken R.C., Cerqueira M.D., Jaber W.A. Effect of stress testing on left ventricular mechanical synchrony by phase analysis of gated positron emission tomography in patients with normal myocardial perfusion. Eur. J. Nucl. Med. Mol. Imaging. 2012;39:665–672. DOI: 10.1007/s00259-011-2025-4.Al Jaroudi W., Alraies M.C., DiFilippo F., Brunken R.C., Cerqueira M.D., Jaber W.A. Effect of stress testing on left ventricular mechanical synchrony by phase analysis of gated positron emission tomography in patients with normal myocardial perfusion. Eur. J. Nucl. Med. Mol. Imaging. 2012;39:665–672. DOI: 10.1007/s00259-011-2025-4.Van Tosh A., Votaw J.R., Cooke C.D., Reichek N., Palestro C.J., Nichols K.J. Relationships between left ventricular asynchrony and myocardial blood flow. J. Nucl. Cardiol. 2017;24(1):43–52. DOI: 10.1007/s12350-015-0270-9.Van Tosh A., Votaw J.R., Cooke C.D., Reichek N., Palestro C.J., Nichols K.J. Relationships between left ventricular asynchrony and myocardial blood flow. J. Nucl. Cardiol. 2017;24(1):43–52. DOI: 10.1007/s12350-015-0270-9.Van Tosh A., Votaw J.R., David Cooke C., Cao J.J., Palestro C.J., Nichols K.J. Relationship of 82Rb PET territorial myocardial asynchrony to arterial stenosis. J. Nucl. Cardiol. 2020;27(2):575–588. DOI: 10.1007/s12350-018-1350-4.Van Tosh A., Votaw J.R., David Cooke C., Cao J.J., Palestro C.J., Nichols K.J. Relationship of 82Rb PET territorial myocardial asynchrony to arterial stenosis. J. Nucl. Cardiol. 2020;27(2):575–588. DOI: 10.1007/s12350-018-1350-4.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.