Панкадж Кумар

Катедра по ядрена медицина, Индийски институт по медицински науки, Ню Делхи, Индия

Четан Д Пател

Катедра по ядрена медицина, Индийски институт по медицински науки, Ню Делхи, Индия

Сухас Сингла

Катедра по ядрена медицина, Индийски институт по медицински науки, Ню Делхи, Индия

Малхотра

Катедра по ядрена медицина, Индийски институт по медицински науки, Ню Делхи, Индия

Резюме

Контекст:

Модели на поглъщане на миокардна флуоро-2-дезоксиглюкоза (FDG) по отношение на продължителността на гладуването и диетичните модификации.

Наблюдавахме ефекта от продължителността на гладуването и диетата върху модела на поемане на миокарда на F-18 FDG при пациенти, рутинно насочени за онкологична оценка и без предишна история на коронарна артериална болест (CAD).

Настройки и дизайн:

Предмети и методи:

Общо 153 пациенти (M: 81, F: 72; средна възраст: 47 ± 15 години; средно ниво на глюкоза в кръвта (mBG) 105 ± 23 mg/dl) бяха разделени на случаен принцип в три групи. Група А: 4-6 часа на гладно; Група Б: Нощно гладуване (12–14 часа); Група С: Диета с ниско съдържание на въглехидрати и мазнини в продължение на 2 дни, съчетана с гладуване през нощта преди сканирането с позитронна емисионна томография (PET). Поглъщането на FDG се класифицира, както следва: 1) хомогенно поемане, 2) хетерогенно поемане и 3) „без поемане“ в миокарда на лявата камера (LV). Проучването FDG PET се извършва като стандартен протокол за онкологични състояния.

Използван статистически анализ:

Бяха приложени описателна статистика, хи-квадрат тест или точен тест на Фишър и тестове за корелация на ранга на Спиърман.

Резултати:

Наблюдавахме модела „без поглъщане“ при пет (10%), 28 (55%) и 39 (77%), „хетерогенен“ модел при 20 (39%), 14 (28%) и седем (14%) ) и „хомогенен“ модел при 26 (51%), девет (18%) и пет (10%) пациенти в група А, В и С, съответно. Имаше статистически значима разлика в модела на поемане на миокарда между група А и В (Р Ключови думи: На гладно, богата на мазнини диета, флуоро-2-дезоксиглюкоза, ниско съдържание на въглехидрати, поемане на миокарда, без поглъщане

ВЪВЕДЕНИЕ

F-18-2-флуоро-2-дезоксиглюкоза (F-18 FDG) е аналог на глюкоза, позитронно-емисионна томография (PET), радиопроцесор, който рутинно се използва в кардиологията за оценка на жизнеспособността на миокарда заедно с перфузионния индикатор. F-18 FDG се транспортира в миоцитите и се подлага на фосфорилиране до FDG-6-фосфат, където не настъпва допълнителен метаболизъм.

В нормалния миокард окислителният метаболизъм е основен източник на енергия и използва свободни мастни киселини, глюкоза и лактат като субстрати. В гладно състояние свободната мастна киселина се превръща в субстрат по избор, тъй като плазмените нива на инсулина падат, което води до по-малък транспорт на глюкоза в миоцитите и увеличаване на наличността на свободни мастни киселини, вторични за повишена липолиза в периферната мастна тъкан. След хранене плазмените нива на инсулин се повишават, глюкозата се превръща в основен субстрат за окислителния метаболизъм, тъй като липолизата в мастната тъкан се инхибира и съдържанието на артериални мастни киселини намалява. [1,2] Тъй като поглъщането на FDG отразява метаболизма на глюкозата, тогава на гладно трябва да има да бъде незначително поглъщане на FDG в миокарда. Въпреки това, променливо усвояване на FDG се отбелязва в миокарда на гладно. [3] Дори в протокола за натоварване след глюкоза, ако подготовката на пациента не е адекватна, в миокарда се отбелязва хетерогенно поглъщане на F-18 FDG, което затруднява интерпретацията на сканирането.

Следователно, ние сме проектирали това проучване, за да наблюдаваме променливите модели на поемане на FDG от миокарда на гладно за кратък интервал от 4 часа, по-голяма продължителност на гладно през нощта (> 12 часа) и през нощта на гладно с ниско съдържание на въглехидрати и богата на мазнини диета за 2 дни преди проучването.

ПРЕДМЕТИ И МЕТОДИ

Проучвайте популация

В проучването бяха включени общо 153 пациенти, насочени за FDG PET сканиране за рутинна онкологична оценка в нашия отдел. Пациентите бяха наети след получаване на етично разрешение от комисията по етика на института. Пациенти с някакво предишно изследване, предполагащо коронарна артериална болест, с минала анамнеза за миокарден инфаркт, минала история на реваскуларизация и неконтролиран диабет бяха изключени от проучването. Също така са изключени пациенти с анамнеза за химиотерапия или лъчетерапия в рамките на 8 седмици, възраст под 12 години и медиастинално облъчване. Наетите пациенти са рандомизирани в блокове от трима субекта в три групи.

Пациентите от всяка група бяха посъветвани да следват инструкциите като част от подготовката преди PET сканиране. Пациентите от група А са били посъветвани да гладуват най-малко 4 часа, а пациентите от група В са били посъветвани да постят през нощта, така че да имат период на гладуване от поне 12 часа (диапазон 12-14 часа). Пациентите от група С в допълнение към гладуването през нощта бяха помолени да следват диета с ниско съдържание на въглехидрати и мазнини за период от 2 дни преди сканирането. Пациентите от група С бяха обяснени и беше дадена диетична диаграма на разрешените и неразрешените храни въз основа на хранителните навици и бяха разгледани всички пациенти, които спазват и спазват диетичната диаграма. Не спазвахме фиксирана стандартна диета, за да имаме по-добро съответствие с пациентите. Също така, не е било логистично възможно да се осигури специална диета на всеки пациент в отделението преди инжектирането на FDG. Тези пациенти бяха помолени да избягват богата на въглехидрати диета като ориз, картофи и сладки картофи и плодове като грозде, банан и личи и сладкиши като шоколад, мед и сладко. В зависимост от хранителните навици, те бяха помолени да консумират богата на протеини диета като варива, извара, зелени зеленчуци и яйца и богата на мазнини диета като масло, сирене, пиле, месо и пържена храна.

Интерпретация на изображението

Всички проучвания бяха разгледани в MIP и в 3D кино режим за първоначална оценка на поемането на FDG от сърцето и извън сърцето. Пациентите с абнормно усвояване на FDG в медиастинума бяха изключени от по-нататъшен анализ. Сърдечните изображения на F-18 FDG PET са анализирани за поемане на миокарда в конвенционален сърдечен формат като вертикална къса ос и хоризонтална дълга ос. За да наблюдаваме променливия модел на поглъщане на FDG в миокарда на лявата камера (LV), класифицирахме поемането, както следва: 1) хомогенно поемане в целия миокард на LV, 2) хетерогенно поемане в миокарда на LV. Това регионално поглъщане е възложено на конвенционални анатомични стени на миокарда на ЛН въз основа на 20 сегментен модел, използващ Emory Cardiac Toolbox (ECTbox; Университет Emory, Атланта, Джорджия (GA), Съединени американски щати (САЩ)). Регионите бяха идентифицирани независимо от интензивността на поглъщането, при условие че те могат да бъдат очертани отделно от активността на кръвното пул в кухината на LV и околния фон. 3) Няма поглъщане или незначително поглъщане в миокарда на LV.

Статистически анализ

маса 1

Съвпадение на объркващи променливи в три групи

ефект

Имаше статистически значима разлика в mBG между група A и B (P = 0,0001) и между група A и C (P = 0,0001), но разликата в mBG между група B и C беше статистически незначителна (P = 0,425). Груповото разпределение на mBG е показано на фигура 1. MBG на пациентите в група А е 117 ± 21, група В е 101 ± 17 и група С е 98 ± 26 mg/dl.

График с ленти с грешки, показващи средно ± SD на нивото на кръвната глюкоза в три групи. SD = стандартно отклонение

Разпределение на модела на поглъщане на FDG от миокарда

Анализирахме всичките 153 проучвания, за да наблюдаваме модела на поглъщане на FDG в миокарда, класифициран като хомогенен, хетерогенен и модел „без поглъщане“.

Наблюдавахме модела „без поглъщане“ при пет (10%), 28 (55%) и 39 (77%), „хетерогенен“ модел на поглъщане на FDG при 20 (39%), 14 (28%) и седем (14%) и „хомогенен“ модел при 26 (51%), девет (18%) и пет (10%) пациенти в група А, В и С, съответно [Фигура 2].

Разпределение на модела на поемане на миокарда между трите групи

При цялостното групово сравнение между група А, група В и група С е налице статистически значима разлика в модела на поемане на миокарда между трите групи (P Таблица 2). Най-често срещаните региони, които показват поемане на FDG от миокарда са страничната стена (90%), последвано от основата на сърцето (88%), долната стена (56%) и дисталната антероапикална област (46%).

Таблица 2

Регионално разпределение на хетерогенния модел на поглъщане

MBGs бяха изчислени и анализирани за ефект на кръвната глюкоза върху модела на поемане на миокарда. Наблюдавахме, че при модел „без поглъщане“ mBG е най-нисък 102 ± 25 mg/dl и е най-висок при модел на „хомогенен“ поглъщане 111 ± 24 mg/dl и 105 ± 17 mg/dl при хетерогенен модел. Няма обаче статистически значима разлика в mBG между трите модела (P = 0.103) [Фигура 3].

График с ленти с грешки, показващи средна стойност ± SD на нивото на глюкозата в кръвта по отношение на модела на усвояване. SD = стандартно отклонение

Наблюдавахме ефекта на mBG върху модела на поемане на миокарда във всяка група. Във всяка група mBG не е свързано с модела на поемане. Групово резултатите от разпределението на модела на поглъщане на mBG и миокарда са показани под таблица 3 .

Таблица 3

разпределение на модела на поглъщане на mBG и миокарда FDG в три групи

Наблюдавахме и анализирахме модела на поемане на миокарда при пациенти с контролиран диабет. Общо 26 диабетици присъстваха в изследваната популация. Като цяло не се забелязва значителна разлика между модела на поемане при диабетици и пациенти без диабет (P = 0,475).

Също така анализирахме ефекта от химиотерапията върху модела на поемане на миокарда. Няма значителна връзка между модела на поглъщане, отбелязан между пациентите, които са получавали химиотерапия (n = 61) и тези, които не се нуждаят от химиотерапия (P = 0,747).

ДИСКУСИЯ

За разлика от перфузионния индикатор, който е единствено зависим от потока и всяка хетерогенност отразява ненормална миокардна перфузия, поглъщането на FDG зависи от много фактори и произвежда променливо поглъщане в миокарда в зависимост от субстрата, наличен за окислителния метаболизъм и хормоналния статус. PET сканирането, което рутинно се извършва за онкологична оценка, показва променлив спектър на поглъщане на FDG в миокарда, дори на гладно. Това променливо поглъщане създава трудности при интерпретацията, когато се желае потискане на поглъщането на FDG в нормален миокард, например при откриване на исхемичен миокард, [4,5,6,7] при онкологична оценка на гръдния кош и горната част на корема, [8] и когато необходимо е ниско поемане на миокарда при изобразяване на плаки на коронарните съдове. [9] Дори в проучванията за натоварване след глюкоза за оценка на жизнеспособността, често се наблюдава хетерогенно поглъщане на F-18 FDG в миокарда, което затруднява интерпретацията. Следователно, ние разработихме това проучване, за да наблюдаваме влиянието на продължителността на гладуването и диетичните модификации върху усвояването на FDG от миокарда.

В нашето проучване оценихме общо 153 пациенти, които бяха разделени на три групи, Група А: Пациенти с 4-часово гладуване (диапазон 4-6 часа), Група Б: Пациенти с 12-часово гладуване през нощта (диапазон 12-14 з) и група С: Пациенти с гладно през нощта и на диета с ниско съдържание на въглехидрати и мазнини в продължение на 2 дни преди проучването.

За да наблюдаваме променливия модел на поглъщане на FDG в миокарда на LV, ние визуално класифицирахме поглъщането в хомогенно поемане, хетерогенно поемане и „липса на поглъщане“ в миокарда на LV. Някои автори сравняват поглъщането на FDG от миокарда с фона или други органи като черен дроб, като визуално степенуват поглъщането или използват стандартизирана стойност на поглъщане (SUV). [10,11] В нашето проучване ние не взехме предвид стойностите на SUV на миокарда или сравнихме съотношение на поемане на миокарда с фона или други органи. Тези параметри рутинно не се вземат предвид при докладване на сърдечно проучване. Фокусът на нашето проучване беше да се наблюдава и идентифицира моделът на поглъщане на миокарда от FDG във връзка с продължителността на гладуването и диетата, така че да бъде от полза за интерпретацията на сърдечните PET изследвания в ежедневната практика. Въпреки че всички проучвания бяха разглеждани в 3D кино формат, окончателният анализ на всички изследвания беше направен в конвенционален сърдечен формат като къса ос и вертикална и хоризонтална дълга ос, както всяко рутинно сърдечно изследване.

В нашето проучване наблюдавахме модела „без поглъщане“ при 10, 55 и 77%, „хетерогенния“ модел на поглъщане на FDG при 39, 28 и 14% и „хомогенния“ модел при 51, 18 и 10% пациенти в група А, В и С, съответно. Тези резултати показаха, че протоколът от група С на гладно през нощта и ограничена диета (2 дни диета с ниско съдържание на въглехидрати и богата на мазнини) преди приложението на F-18 FDG потиска поемането на миокарда F-18 FDG повече от група В, която потиска приема повече от група А Резултатите ни показват, че потискането на миокардното поемане е по-добро при комбинация от контролирана диета и гладуване, отколкото само гладуване.

Няколко автори са изследвали ролята на диетата и гладуването върху усвояването на FDG от миокарда. [10,12,13,14] De Groot et al., [12] са стигнали до заключението, че възрастта, периодът на гладно и нивата на кръвната захар не влияят на физиологичното усвояване на FDG в миокарда. Това проучване предполага, че богатата на въглехидрати диета, богата на мазнини, може да бъде по-ефективна от гладуването за потискане на усвояването на FDG от миокарда. Balink et al., [10] в своето проучване описват ефекта на еднодневната диета с ограничено съдържание на въглехидрати върху усвояването на миокарда F-18 FDG в протокола на гладно за онкологично изследване на PET. Те открили, че след въглехидратно ограничена диета, 68% от пациентите са имали хомогенно ниско усвояване на миокарда от F-18 FDG. Следователно, ние разработихме двудневния протокол на богата на мазнини богата на въглехидрати диета, за да постигнем по-добро потискане на FDG на миокарда и също така да сравним резултатите с продължителен период на гладуване. В нашето проучване потискането на миокарда е по-високо (77%) при пациенти, които са гладували цяла нощ и са били поставени на контролирана диета за 2 дни.

В скорошно проучване, Harisankar et al., [13] оценява възможността за последователно потискане на усвояването на FDG от миокарда с диета с ниско съдържание на въглехидрати и високо съдържание на мазнини (LCHFPP). В своето проучване те сравняват 50 пациенти (> 12-часово гладуване) и 60 пациенти на специална диета LCHFPP, която пациентите са били посъветвани да консумират предишната вечер, а също и на 4 часа преди теста. След изключване на несъответстващи пациенти в групата на LCHFPP, 84% от пациентите демонстрират значително потискане на FDG. Авторите наблюдават по-добро потискане на поглъщането на FDG от миокарда, използвайки диета LCHFPP в сравнение с протокол за продължително (> 12 часа) гладуване.

Ние анализирахме връзката на нивото на глюкозата в кръвта с модела на поемане на миокарда. MBG е най-ниският в модела на „без поглъщане“, изчислен на 102 ± 25 mg/dl, което е сравним със 111 ± 24 mg/dl в хомогенен модел. Също така във всяка група не може да се установи връзка между mBG и модела на усвояване. Тези резултати предполагат, че mBG не определя поемането на FDG в миокарда. Други фактори като ниво на инсулин, концентрация на свободни мастни киселини, ниво на глюкагон и константи на скоростта на приток на FDG също могат да играят роля в усвояването на FDG от миокарда, както се предлага от Choi et al. [15] По същия начин, de Groot et al., [12] в своето проучване върху пациенти, които са били подложени на повторни PET сканирания за онкологична оценка, предполагат, че променливото поглъщане в миокарда не се влияе от нивото на кръвната глюкоза.

В нашето проучване ние изследвахме ефекта на диабета върху усвояването на FDG от миокарда. При цялостния анализ не открихме връзка между модела на поемане и наличието на диабет. Предишни проучвания са оценили ролята на диабета върху усвояването на FDG от миокарда и са предположили, че при диабетиците миокардът предпочита предпочитание към мастна киселина като субстрат в сравнение с глюкозата. Въпреки това, поради малкия брой пациенти с диабет в нашата изследвана популация и все още по-малък брой във всяка група, не може да се направи категорично заключение.

В нашето проучване ние също оценихме дали химиотерапията може да повлияе на модела на поемане на миокарда. Като цяло не открихме връзка между моделите на поглъщане при пациенти, получили химиотерапия, в сравнение с пациенти, които не са получавали химиотерапия.

В обобщение, резултатите от нашето проучване показват, че протоколът от група С на гладно през нощта и ограничена диета (диета с ниско съдържание на въглехидрати и богата на мазнини) в продължение на 2 дни преди проучването F-18 FDG потиска поглъщането на миокарда F-18 FDG повече от протокола от група В на само гладно през нощта, което потиска усвояването повече от протокола от група А на 4-часово гладуване. Кръвната глюкоза, диабетът и химиотерапията не оказват влияние върху усвояването на FDG от миокарда. Следователно, нашите резултати показват, че както ограничената диета, така и продължителността на гладуването играят важна роля за потискане на усвояването на FDG от миокарда.

Бележки под линия

Източник на подкрепа: Нил

Конфликт на интереси: Никой не е деклариран