Influence of the segmentation method – automatic vs. manual – and the presence or not of extra myocardial activity in quantification of defect extent in SPECT myocardial studies

Abstract

Introdução – A cintigrafia de perfusão do miocárdio (CPM) por tomografia por emissão de fotão único (SPECT, do acrónimo inglês single-photon emission computed tomography) é um dos exames mais utilizados na estratificação do risco de doença coronária, cuja extração dos parâmetros quantitativos da perfusão do miocárdio depende da correta segmentação do ventrículo esquerdo (VE). O objetivo deste estudo é avaliar a influência do método de segmentação automática (A) vs. manual (M) na quantificação da extensão do defeito (ED) da perfusão miocárdica, em estudos com (CAE) e sem atividade extramiocárdica (SAE). Metodologia – Estudo retrospetivo de amostra não probabilística, por conveniência, de 63 estudos em esforço, com indicação clínica para CPM, disponíveis na base de dados da estação de processamento consola Xeleris® da ESTeSL, os quais foram divididos em quatro grupos: Grupo I (GI): 26 estudos com ED inferior a 10% da área total do VE; GII: cinco estudos com ED igual ou superior a 10%; GIII: 21 estudos com ED inferior a 10%, CAE e GIV: 11 estudos com ED igual ou superior a 10%, CAE. Todos os estudos foram segmentados de forma A e M recorrendo ao software Quantitative Perfusion SPECT (QPS®). Para a análise dos dados retirados do mapa polar com 20 segmentos foram utilizados os testes: t-Student, Wilcoxon e U de Mann-Whitney, considerando α=0,05. Resultados – Na avaliação da ED de perfusão (20 segmentos) é possível verificar diferenças estatisticamente significativas (pα). Conclusão – Na amostra em estudo existem diferenças entre o método de segmentação A vs. M nos segmentos mais periféricos do mapa polar na avaliação da ED da perfusão miocárdica. Não foram encontradas diferenças entre a extensão do defeito da perfusão miocárdica nos estudos CAE e SAE.ABSTRACT: Introduction – The Myocardial Perfusion Imaging (MPI) by single-photon emission computed tomography (SPECT) is one of the most widely used Non-invasive imaging test in the diagnosis of coronary artery disease that requires a correct segmentation of the left ventricle (LV), to extract perfusion parameters. The aim of this study is to evaluate the influence of automatic (A) vs. manual (M) segmentation in quantification of defect extent (DE) of myocardial perfusion, in studies with and without extra myocardial activity. Methodology – A retrospective study with a non-probabilistic sample was used, for convenience, of 63 stress studies, with indication for MPI available in Xeleris® workstation database in ESTeSL, that were divided into four groups: Group I (GI): 26 studies by presenting a DE below 10% of the total surface area of the LV; Group II (GII): 5 studies with a DE equal or above 10%; Group III (GIII): 21 studies with a DE below 10%, with extra myocardial activity and Group IV (GIV): 11 studies with a DE, with extra myocardial activity. All studies were segmented, by one operator, using the A and the M quantification software Quantitative Perfusion SPECT (QPS®). For data analysis from the map polar with 20 segments were used t-Student, Wilcoxon and U de Mann-Whitney tests, considering α=0.05. Results – Concerning the perfusion DE evaluation it was verified that there were statistically significant differences (p>α) between the A vs. M segmentation, in the segments 13-15 (GI); segments 13 and 16 (GIII) and the segments 1 and 16 (GIV). Regarding the studies with and without extra myocardial activity, it was observed that no statistically significant variability exists (p>α). Conclusion – On the basis of the sample analyzed there are differences between an A vs. M segmentation in peripheral segments of the polar map, in myocardial perfusion ED evaluation. There are no differences between myocardial perfusion DE in studies with and without extra myocardial activity.info:eu-repo/semantics/publishedVersio