The effect of image translation table on diagnostic efficacy of myocardial perfusion SPECT studies

BACKGROUND: The aim of this study was to determine which of the most popular colour scales used in the Xeleris processing system (GE) should preferably be used during a clinical interpretation of myocardial perfusion images, and to find out whether a colour scale saturation level affects the diagnostic efficacy of the study. MATERIAL AND METHODS: From among 100 patients in whom a myocardial perfusion scintigraphy had been performed, a subgroup of people referred for coronary angiography, with neither prior history nor ECG signs of a myocardial infarction has been selected retrospectively. This group consisted of 41 patients (14 females) in the age group 46 to 76 years. All patients underwent two-day myocardial perfusion SPECT imaging using 99mTc-MIBI as a radiopharmaceutical. Reconstructed slices were interpreted in 3 colour scales: white-red-yellow-green-blue-black with computer-assigned thresholds (French 100%), the same French scale but without a white colour (image maximum set manually to a border value between red and white &#8212; French w.w.), and a white-yellow-violet- pink-blue-black scale (GEcolor), by consensus of two experienced nuclear medicine specialists. A semiquantitative method for evaluation of perfusion images was applied, based on myocardium segmentation. Perfusion in each segment was scored using a five-point system. Study interpretation (normal/ abnormal perfusion) was based on summed stress scores (SSS), being equal/above or below a given threshold value. The choice of optimal SSS threshold value was based on sensitivity and specificity of the study in detection of perfusion defects resulting from critical stenoses of main coronary arteries RESULTS: SSS values differed among colour scales (p < 0.00001). The lowest values were obtained for a French 100% scale (mean value = 5.0, SD = 8.0), the highest for French w.w. (mean values = 8.1, SD = 8.7), and for GE colour scale &#8212; mean value &#8212; 5.6, SD &#8212; 7.9. A French 100% scale gave high sensitivity (88%), as well as specificity (83%), but only when a low SSS threshold value of 2, hardly acceptable for study interpreters, was used. When higher threshold values were applied, they compromised the sensitivity of the study. A French w.w. scale with SSS threshold values lower than 3 provided a slightly higher sensitivity (94%), but with a significant reduction in specificity (to values below 50%). Only a threshold value of 4 provided acceptable, but still low specificity (63%) with preserved high sensitivity (88%). At the same time, the scale GE colour provided indices of diagnostic efficacy with the SSS threshold value of 3 as high as a scale French 100% with threshold value of 2. CONCLUSIONS: A French scale (Xeleris, GE) is not the scale of choice for the interpretation of myocardial perfusion SPECT images. It seems that a GE colour scale is better suited for this purpose. SSS threshold values accepted as diagnostic criteria for the detection of myocardial perfusion abnormalities should be suited separately for every translation table. The choice of optimal value should be verified by results of coronary angiography. Nuclear Med Rev 2010; 13, 2: 64&#8211;6

Skuteczność diagnostyczna scyntygrafii perfuzyjnej mięśnia sercowego z zastosowaniem korekty osłabiania promieniowania

Background: Myocardial perfusion single-photon emission computed tomography (SPECT) is one of the basic tools used for the purpose of diagnosis of coronary artery disease (CAD), prognosis of its unfavourable consequences, and evaluation of therapy effectiveness. However, its efficacy is compromised by a relatively low specificity of detection of perfusion defects, which is attributed to attenuation of gamma rays inside the patient’s body, causing artefacts erroneously taken for perfusion defects. It is expected that attenuation correction (AC) could eliminate such artefacts. Aim: To evaluate whether visual, semi-quantitative analysis of attenuation-corrected myocardial perfusion imaging provides an advantage over a non-corrected study. Methods: A retrospective study applying AC was performed in 107 patients who had coronary angiography within three months. Patients underwent a stress/rest Tc-99m methoxyisobutylisonitrile (MIBI, POLATOM) double day SPECT/CT myocardial perfusion imaging. Images were analysed by two experienced nuclear medicine specialists (a consensus) applying a visual semiquantitative method. Coronary angiography findings were used as a reference for the analysis of diagnostic performance of myocardial perfusion study protocols. Results: AC increased the specificity of detection of CAD in the whole group of patients from 63% to 86% (p = 0.0005), with a slight reduction in sensitivity (from 83% to 79%). The improved specificity was also noted in subgroups of male and female patients. Accuracy in the whole group of patients increased from 71% to 83% (p = 0.01). AC improved the specificity and accuracy of the method in the detection of perfusion defects in the right coronary artery (RCA) area from 73% to 88% (p = 0.005) and from 74% to 83% (p = 0.04), respectively, and the accuracy of the method in the left anterior descending (LAD) artery area from 79% to 87% (p = 0.043). It also reduced the number of ambiguous results of the study. Conclusions: AC improved the diagnostic performance of myocardial perfusion study in the detection of CAD and identification of critically stenosed LAD and RCA vessels, with enhanced comfort of study interpretation.Wstęp: Scyntygrafia perfuzyjna mięśnia sercowego techniką SPECT stanowi cenne narządzie diagnostyczne służące przede wszystkim wykrywaniu choroby wieńcowej (CAD), prognozowaniu jej niekorzystnych następstw oraz ocenie skuteczności terapii. Jednak skuteczność diagnostyczna tej metody wykazuje ograniczenia w postaci suboptymalnej swoistości, wynikającej z osłabiania promieniowania gamma w ciele pacjenta, co skutkuje powstawaniem artefaktów, omyłkowo branych za ubytki perfuzji. Uważa się, że zastosowanie korekty osłabiania powinno poprawić skuteczność diagnostyczną tej metody. Cel: Celem pracy było zbadanie, czy wizualna, półilościowa metoda oceny zastosowana do scyntygramów z korekcją osłabiania promieniowania poprawia skuteczność diagnostyczną metody w wykrywaniu CAD. Metody: Badaniem retrospektywnym objęto pacjentów, u których scyntygrafie przeprowadzono w sposób umożliwiający zastosowanie korekty osłabiania promieniowania. Badana grupa składała się ze 107 pacjentów (65 mężczyzn i 42 kobiet), u których w odstępie czasu nie dłuższym niż 3 miesiące wykonano koronarografię. Badanie perfuzji mięśnia sercowego (wysiłkowe i spoczynkowe) przeprowadzono techniką SPECT/CT, wg protokołu 2-dniowego, po podaniu radiofarmaceutyku Tc-99m-metoksyizobutylizonitrylu (MIBI, POLATOM). Obrazy oceniało dwóch doświadczonych specjalistów medycyny nuklearnej, metodą konsensusu. Wyniki koronarografii traktowano jako weryfikację wyników scyntygrafii perfuzyjnej. Wyniki: Korekta osłabiania promieniowania poprawiła swoistość wykrywania CAD w całej grupie pacjentów, z 63% do 86% (p = 0,0005), przy nieznacznym obniżeniu czułości metody (z 83% do 79%), także w badanych podgrupach mężczyzn i kobiet. Dokładność metody wzrosła w całej grupie pacjentów z 71% do 83% (p = 0,01). Korekta osłabiania poprawiła swoistość i dokładność metody w wykrywaniu ubytków ukrwienia zlokalizowanych w prawej tętnicy wieńcowej, odpowiednio z 73% do 88% (p = 0,005) oraz z 74% do 83% (p = 0,04), a także w gałęzi przedniej zstępującej lewej tętnicy wieńcowej — z 79% do 87% (p = 0,043). Korekta ta zmniejszyła także liczbę wyników wątpliwych. Wnioski: Zastosowanie korekty osłabiania promieniowania poprawiło skuteczność diagnostyczną scyntygrafii perfuzyjnej mięśnia sercowego techniką SPECT w wykrywaniu CAD oraz krytycznie zwężonych naczyń: prawej tętnicy wieńcowej oraz gałęzi przedniej zstępującej lewej tętnicy wieńcowej. Dzięki zmniejszeniu udziału wyników wątpliwych korekta ta poprawiła także komfort interpretacji scyntygramów