OBJETIVO: Avaliar a influência da PET por Sistema de Coincidência, na tomada de decisão terapêutica, em pacientes com cardiopatia isquêmica e disfunção ventricular. MÉTODOS: Trinta e um pacientes realizaram PET com FDG-18F por Sistema de Coincidência entre setembro de 2003 e novembro de 2004. Os médicos assistentes responderam a um questionário sobre a proposta terapêutica do paciente antes da PET e após seu resultado. RESULTADOS: Vinte e sete (87%) pacientes apresentaram viabilidade miocárdica. Vinte e um (68%) médicos concordaram em que a PET modificou a terapêutica proposta para o paciente e 27 (87%) acharam que a PET contribuiu diretamente para a conduta tomada, mesmo quando não modificada. O tratamento atual proposto para o paciente (clínico ou revascularização) correlacionou-se com o achado de viabilidade (p=0,006). CONCLUSÕES: A PET pelo Sistema de Coincidência demonstra ser útil por auxiliar o médico na tomada de decisão quanto ao melhor tratamento de pacientes com cardiopatia isquêmica. A sintomatologia, o eletrocardiograma, a fração de ejeção e a área de fibrose miocárdica não se correlacionam com a viabilidade e, portanto, não servem como guia para indicação ou não da realização da PET.
Serviço de Medicina Nuclear do Hospital Pró-Cardíaco, PROCEP - Hospital Pró-Cardíaco e Universidade Federal Fluminense - Rio de Janeiro, RJ
A Tomografia por Emissão de Pósitrons (em inglês, PET – Positron Emission Tomography) é uma modalidade de exame em Medicina Nuclear, recentemente introduzida em nosso país. Seu uso na área da Oncologia, da Neurologia/Psiquiatria e da Cardiologia está bem documentado na literatura mundial 1-4. Em nosso país, a experiência é ainda recente, pois a produção da 18fluordesoxiglicose (FDG-18F), radiofármaco utilizado nos exames de PET, teve início no ano de 1999 5.
Como toda nova tecnologia, a introdução de um novo método diagnóstico pode levar a dois extremos: a sua supervalorização, com uma utilização exacerbada e sem adequada avaliação; ou a sua subutilização por não ter alcançado a prática clínica devido a diferentes barreiras, como por exemplo, o conhecimento e a confiança dos médicos clínicos, a liberação dos convênios e o acesso de pacientes ao serviço público. No caso da PET, as limitações ao seu uso incluem o alto custo do exame, a pequena disponibilidade de centros produtores dos radioisótopos e de centros equipados com a aparelhagem adequada. Atualmente, este método de imagem está disponível apenas nos estados de São Paulo e Rio de Janeiro (nas cidades metropolitanas) e em relativamente poucos Serviços de Medicina Nuclear.
Entre as aplicações clínicas da PET, destaca-se a pesquisa da viabilidade miocárdica, um tema de extrema relevância, se considerarmos sua estreita relação com a insuficiência cardíaca, que é uma doença de proporções epidêmicas, existindo quase 5 milhões de pessoas com esta morbidade nos Estados Unidos da América, com o surgimento de 550 mil novos casos a cada ano 6.
Entre os pacientes que são internados com diagnóstico primário de insuficiência cardíaca, a doença coronária é o maior fator etiológico, estando presente em até 70% dos casos 7,8. Em estudo realizado pela Mayo Clinic, nos anos de 1979 a 1994, verificou-se que 36% dos sobreviventes de Infarto Agudo do Miocárdio (IAM) desenvolvem insuficiência cardíaca 9.
O sucesso da terapia trombolítica e da angioplastia primária tem reduzido a mortalidade do infarto agudo do miocárdio. No entanto, muitos sobreviventes ao IAM ainda evoluem com disfunção ventricular esquerda 7.
Até 50% das regiões mostrando ondas Q no eletrocardiograma ou disfunção segmentar ao ecocardiograma são passíveis de recuperação após revascularização desta região, pois podem existir áreas viáveis, com miocárdio hibernante ou atordoado, misturadas a tecidos fibróticos 10.
Uma meta-análise em que foram considerados 24 estudos de avaliação de viabilidade miocárdica, com 3088 pacientes, demonstrou que aqueles que apresentavam viabilidade miocárdica, constatada por ecocardiograma de estresse, cintilografia miocárdica com 201Tálio ou PET com FDG-18F e que foram revascularizados, tiveram uma redução na mortalidade anual de 79,6%, em relação aos que apresentavam viabilidade, mas não foram revascularizados. A ausência de viabilidade miocárdica não determinou diferença na sobrevida, em pacientes submetidos a tratamento clínico ou cirúrgico 11,12.
Se considerarmos que em indivíduos com grave disfunção ventricular, tratados clinicamente, a sobrevida é de cerca de 50% em 5 anos 1, esta possibilidade potencial de recuperação funcional pode ser significativa para portadores de Insuficiência Cardíaca, principalmente porque até 50% dos pacientes em espera para realização de transplante cardíaco apresentam cardiopatia isquêmica 7. No entanto, a taxa de mortalidade dentro de trinta dias da cirurgia de revascularização miocárdica, em pacientes com disfunção ventricular esquerda, pode chegar a 20% 1. Por esta razão, é um passo fundamental identificar a presença de miocárdio viável em pacientes com cardiopatia isquêmica e grave disfunção ventricular esquerda, para verificarmos quais, de fato, serão beneficiados pela revascularização miocárdica.
A decisão médica quanto a uma conduta a ser implementada deve estar baseada em alguns pilares, tais como o estado clínico do paciente, quando será avaliado o risco deste e o custo-benefício de determinada ação; as preferências do paciente quanto ao seu tratamento; e as evidências relacionadas ao caso, que incluem: dados da história clínica, do exame físico e de exames complementares, além de orientações obtidas através de estudos científicos. A experiência do médico é o fator que irá agregar e pesar todas estas informações, com o objetivo de chegar à conduta final mais adequada para o paciente 11.
Quanto ao papel dos exames complementares, na era dos custos da medicina e da evidência científica – cardiologia baseada em evidências – o foco tem se deslocado da visão das características operacionais básicas de um exame complementar, tais como: sensibilidade, especificidade, valor preditivo e razão de verossimilhança, e se ampliado para o foco do impacto clínico, fruto da análise do resultado do exame sobre a conduta médica a ser implementada.
Muitas são as evidências do impacto da PET no manejo de pacientes com disfunção ventricular de origem isquêmica; no entanto, o alto custo desta tecnologia, tanto no seu investimento inicial como na sua manutenção, tem diminuído sua possibilidade de uso, não apenas em nosso meio como também em outros centros do mundo 13.
Por esta razão, em tempos mais recentes, a gama-câmara convencional passou a ser utilizada na aquisição de exames com FDG-18F, surgindo o chamado PET-SPECT híbrido com uma plataforma modificada do SPECT e com sistema de detecção em coincidência, utilizando gama-câmara com dois detectores, os quais são configurados a 180º 14,15.
Assim, o objetivo primário deste estudo é avaliar o impacto clínico, ou seja, a influência na tomada de decisão da Tomografia por Emissão de Pósitrons, realizada pelo Sistema de Coincidência com 18fluordesoxiglicose, para identificação de viabilidade miocárdica, em pacientes com história prévia de infarto agudo do miocárdio e disfunção ventricular esquerda. Como objetivos secundários, temos a correlação da presença de viabilidade miocárdica com a sintomatologia, os achados do eletrocardiograma, a fração de ejeção do ventrículo esquerdo pelo Gated SPECT e a área de fibrose pela cintilografia de perfusão miocárdica.
Avaliou-se uma série de casos de 31 pacientes consecutivos, de ambos os sexos, encaminhados ao Serviço de Medicina Nuclear e Imagem Molecular do Hospital Pró-Cardíaco, para realização de Tomografia por Emissão de Pósitrons via Sistema de Coincidência, para avaliação de viabilidade miocárdica, utilizando 18fluordesoxiglicose (FDG- 18F) por indicação de seu médico assistente, independente do estudo em questão, no período de setembro de 2003 a novembro de 2004. O projeto de pesquisa foi aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa do Hospital Pró-Cardíaco.
Os critérios de inclusão foram: história prévia de infarto agudo do miocárdio com ou sem presença de onda Q no eletrocardiograma, mas com sinais de fibrose segmentar à cintilografia de perfusão miocárdica, quais sejam: hipocaptação do radiofármaco em repouso, associada a alteração da contratilidade e espessamento miocárdicos na mesma região; tempo mínimo de 3 semanas após o infarto agudo do miocárdio; presença de doença aterosclerótica coronária, documentada por cineangiocoronariografia ou presença de fatores de risco para doença aterosclerótica coronária ou história prévia de revascularização miocárdica; presença de pelo menos 12% de fibrose miocárdica quantificada, através de cintilografia de perfusão miocárdica de repouso, utilizando o programa
Os pacientes foram submetidos à coleta de dados clínicos. Os sintomas de insuficiência cardíaca foram classificados de acordo com a
Foi realizada cintilografia de perfusão miocárdica com 99m Tc – tetrofosmin (Myoview®) na dose de 740 MBq, com administração intravenosa em repouso. As imagens foram adquiridas entre 45 min e 90 min após a administração do radiofármaco na gama-câmara E.cam Duet® (Siemens) com dois detectores em ângulo de 90º entre si, com matriz 64 x 64, zoom de 1,45 e 32 projeções de 20 segundos cada, sincronizadas com o eletrocardiograma (em inglês, Gated SPECT), para permitir reconstrução tridimensional e medida da fração de ejeção. O processamento das imagens ocorreu através de retroprojeção filtrada com filtro Butterworth, com freqüência de corte 0,5 e ordem de 5. As imagens foram interpretadas através da divisão do ventrículo esquerdo em 17 segmentos 18; a quantificação da área de fibrose se deu através do programa
A tomografia por emissão de pósitrons foi realizada em dia separado da cintilografia de perfusão miocárdica. Os pacientes estavam em jejum de, pelo menos, 4 horas e a administração de 370 MBq de FDG-18F por via intravenosa foi empreendida com glicemia capilar inferior a 140 mg%. Em pacientes não-diabéticos, foi ofertada sobrecarga oral de 50-75 mg de glicose, 60 minutos antes da administração do radiofármaco. A glicemia capilar foi acompanhada a cada 15 minutos. Se 45-60 minutos após a sobrecarga de glicose, a glicemia capilar se encontrava elevada, foi feita a administração venosa de insulina regular, conforme descrito no
Quando a glicemia capilar se mantém entre 110 e 140 mg/dL após duas dosagens consecutivas da glicemia capilar, é feita a administração do radiofármaco. Em pacientes diabéticos, são preparadas duas soluções: uma com 100 UI de insulina em 500 ml de salina e outra de 500 ml de glicose a 20%, adicionada de 20 ml de cloreto de potássio a 10%. Cada solução é infundida em um membro superior, na taxa de 4 mU/kg/min de insulina e 6 mg/kg/min de glicose. A glicemia capilar é mensurada a cada 10 minutos e as infusões são ajustadas de acordo com o valor da glicemia, objetivando mantê-la entre 110 e 140 mg/dL. Quando se mantiver nesta faixa por duas aferições da glicemia capilar consecutivas, é feita a administração do radiofármaco 20. Durante esta preparação do exame, o paciente é monitorado pela enfermeira e pelo médico do setor. A aquisição dos dados ocorreu de 30 a 90 minutos após a administração do radiofármaco, em gama-câmara E.cam Duet® (Siemens), pelo sistema de coincidência, com cristal de NaI dopado com Tl e espessura de 1 polegada, tendo os detectores configurados a 180o, sem correção de atenuação. Os dados da aquisição são: matriz 64 x 64, zoom de 1,45 e 32 projeções de 25 segundos cada. As imagens foram reconstruídas em conjunto com os dados da cintilografia de perfusão miocárdica em repouso, com reconstrução iterativa (OSEM) por meio de filtro Gaussiano 12,0, freqüência de corte 10. As imagens foram analisadas quanto à presença de segmentos com metabolismo de glicose presente ou não, em relação aos segmentos com defeito de perfusão miocárdica; e a área de discordância perfusão-metabolismo foi quantificada pelo programa Emory Cardiac Toolbox. As imagens foram interpretadas em conjunto com mais dois médicos nucleares do Serviço de Medicina Nuclear e Imagem Molecular do Hospital Pró-Cardíaco, certificados pela Sociedade Brasileira de Medicina Nuclear. A presença de viabilidade foi considerada na ocorrência de pelo menos um segmento miocárdico com discordância perfusão-metabolismo.
Houve seguimento clínico de 2 a 14 meses após a realização do exame por via telefônica e os pacientes foram questionados sobre a realização ou não de procedimentos de revascularização, sobre o seu estado atual de sintomas e sobre o uso de medicações.
Os médicos assistentes dos pacientes responderam a um questionário que incluía os seguintes itens: o tipo de tratamento proposto antes da realização da PET; a situação clínica que motivou a solicitação da PET; o tratamento proposto para o paciente após a realização da PET; se a PET modificou ou não a estratégia terapêutica adotada após a realização do exame, como, por exemplo, modificação de tratamento clínico para tratamento de revascularização miocárdica; e se o resultado da PET contribui para a decisão tomada, mesmo nos casos em que a conduta não tenha sido modificada, mas a impressão inicial do médico tenha sido confirmada pelos achados da PET.
A análise estatística foi realizada pelos seguintes métodos: teste de Mann-Whitney (teste não-paramétrico) para comparação de dados quantitativos entre dois grupos. Teste exato de Fisher para comparação de proporções (dados qualitativos) entre dois grupos. O critério de determinação de significância adotado foi o nível de 5%, ou seja, existe significância estatística quando o valor de
Aspectos gerais - Os dados clínicos da amostra estão demonstrados na
Avaliação do impacto clínico da PET na tomada de decisão terapêutica - Com relação aos resultados da PET, verificamos que 27 (87%) pacientes apresentaram pelo menos um segmento miocárdico com discordância perfusão-metabolismo, sugestivo de miocárdio viável. O
Os
Realizando a correlação entre a decisão tomada pelo médico e a presença de viabilidade miocárdica, verificamos que nenhum dos pacientes que não apresentavam viabilidade foi encaminhado a terapêutica invasiva, enquanto entre os 27 que apresentavam viabilidade, houve proposta de revascularização (cirúrgica ou percutânea) em 21 deles (77,8%), com valor de p=0,006, indicando que o grupo de pacientes com miocárdio viável apresentou indicação de revascularização significativamente superior ao grupo sem viabilidade miocárdica.
No entanto, observou-se que a presença de miocárdio viável não teve significância em relação à influência da PET na modificação da opção terapêutica (p=0,086); ou seja, tanto a presença como a ausência de viabilidade foram importantes na tomada de decisão, embora se note uma tendência de associação entre viabilidade e mudança de conduta.Quanto à contribuição direta da PET na decisão, não houve igualmente associação com a presença de viabilidade (p=0,55). A partir destes dados, notamos que ambos os resultados: presença ou ausência de viabilidade são valorizadas pelo médico e têm peso em sua decisão.
Se analisarmos a proposta de conduta atual do médico quanto a tratamento clínico ou de procedimento invasivo, tomando em consideração o número de segmentos viáveis encontrados na PET, constatamos que os pacientes em que houve a opção por revascularização demonstravam, em média, 4,29 ± 2,47 segmentos com viabilidade, enquanto o grupo de tratamento clínico tinha 1,9 ± 2,18 (p=0,011), indicando que o maior número de segmentos viáveis teve significância na opção pelo tratamento invasivo. O mesmo ocorre quanto à área de miocárdio viável, pois temos área média de 16,1% ± 13,58 para os que tiveram opção por tratamento de revascularização e área de 7,4% ± 8,95 para os de tratamento clínico.
Correlações entre a presença de viabilidade e variáveis clínicas, eletrocardiográficas e cintilográficas - A presença ou não de sintomas (de insuficiência cardíaca ou de insuficiência coronariana) não teve correlação com a detecção de miocárdio viável, pois dos 23 pacientes sintomáticos, 21 apresentaram miocárdio viável; no entanto, entre os 8 assintomáticos, 6 deles também demonstraram viabilidade (p=0,26).
Obtivemos informações sobre o eletrocardiograma de repouso em 19 pacientes, sendo que apenas um destes apresentava eletrocardiograma normal; os demais 18 pacientes se distribuíram da seguinte forma: 10 (55,5%) deles demonstravam ondas Q no eletrocardiograma, enquanto 8 (44,5%) apresentavam bloqueio de ramo (esquerdo ou direito). A análise da presença de onda Q em relação à presença de viabilidade foi prejudicada pelo pequeno número da amostra; no entanto, ressaltamos o fato de que 9 pacientes que tinham ondas Q no eletrocardiograma demonstraram viabilidade na PET.
Quando analisamos a diferença entre os dois grupos (com e sem viabilidade miocárdica) com relação à fração de ejeção pelo Gated SPECT e com a área de fibrose avaliada pelo
Seguimento - Nenhum dos 4 pacientes com ausência de viabilidade se submeteu a procedimento invasivo, enquanto que, entre os 27 que apresentavam viabilidade, 13 realizaram revascularização miocárdica (7 angioplastias e 6 procedimentos cirúrgicos). Em oito casos, havia a intenção de tratar, mas o tratamento não foi realizado, pelos seguintes motivos: em 3 casos, a anatomia coronariana era de difícil abordagem; em um caso, a paciente evoluiu para o óbito enquanto aguardava a revascularização, já internada em pré-operatório; 2 pacientes não conseguiram revascularização cirúrgica: um por estar em insuficiência cardíaca refratária e outro, por restrições estruturais da unidade hospitalar de origem; em um caso, o médico tinha a intenção de realizar revascularização cirúrgica; no entanto, a pequena área viável pesou contra a decisão, em discussão com a equipe cirúrgica, que considerou o risco-benefício do procedimento, e o paciente está em reabilitação cardíaca. Assim, 62% dos pacientes em que havia a intenção de tratar com revascularização miocárdica, de fato, foram submetidos ao procedimento. A análise estatística destas informações não foi possível devido ao reduzido número de casos em um dos grupos.
No mundo real, além da presença de viabilidade, o médico deve considerar outros fatores relacionados ao seu paciente, no momento de estabelecer a conduta mais adequada; entre eles incluem-se a anatomia coronariana, o estado clínico e a associação de co-morbidades.
Alguns estudos demonstram que entre 31 e 39% dos pacientes têm decisão de terapia de revascularização, independente dos achados da PET 21-24. Auerbach et al25 nos mostra que 68% dos pacientes com viabilidade em 5 ou mais segmentos miocárdicos foram revascularizados (conduta diferente do resultado da PET em 32% dos casos); naqueles com menor número de segmentos (1 a 4), o percentual de revascularização foi de 52%; e entre aqueles em que não havia qualquer viabilidade, 36% foram revascularizados. No entanto, estas conclusões vieram da observação do seguimento clínico dos pacientes e não do questionamento direto aos médicos sobre sua intenção de tratar.
No campo da oncologia, o impacto clínico da PET no manejo dos pacientes tem sido demonstrado por estudos em que o médico assistente responde a questionários sobre a conduta tomada a partir dos dados da PET 26-33.
Na área da cardiologia, após busca na Internet, não foi encontrado nenhum artigo que descreva este modelo de estudo. Nosso trabalho é original por fazer este tipo de avaliação do impacto clínico na viabilidade miocárdica, utilizando a PET em gama-câmara pelo sistema de coincidência.
A literatura demonstra que quanto à pesquisa de viabilidade miocárdica existe uma importante concordância entre os achados da PET com sistema dedicado e a PET em gama-câmara via sistema de coincidência. No trabalho de Tian et al.34, a concordância geral foi de 93% e a sensibilidade da PET por sistema de coincidência foi de 92%. Hasegawa et al 35 demonstraram que o sistema de coincidência apresenta resolução espacial, sensibilidade de contagem e qualidade de imagem superior às gama-câmaras equipadas com colimadores de alta energia, mas para se tornar equivalente ao PET dedicado, a correção de atenuação é um fator importante. Uma das limitações de nosso trabalho é que nosso aparelho não é equipado com correção de atenuação; no entanto, as características do cristal de 1 polegada garantem uma excelente qualidade de imagem.
Os médicos participantes de nosso trabalho responderam a um questionário em que indicavam o tratamento proposto antes da realização da PET, qual a indicação do exame e, após a realização deste, qual a proposta adotada, se houve mudança devido ao resultado da PET e se houve influência direta desta na tomada de decisão.
Observamos uma importante aderência ao resultado da PET por parte destes médicos, havendo concordância entre a viabilidade miocárdica e a proposta de tratamento. No entanto, tanto a presença como a ausência de viabilidade miocárdica foram úteis para os médicos e tiveram influência em sua decisão, independente do número de segmentos viáveis e da área de miocárdio viável. Da mesma forma, houve influência do número de segmentos miocárdicos e da área de miocárdio viável na opção terapêutica.
Entre os 21 médicos que indicaram revascularização miocárdica, apenas 13 pacientes, de fato, tiveram efetivação, o que corresponde a 62% dos pacientes. Isto significa que 38% tiveram desfecho final de conduta diversa do resultado da PET e da intenção de tratar, o que é concordante com os trabalhos anteriormente citados25,36-39
Isto significa que a presença de viabilidade miocárdica não é o único determinante que conduz à revascularização miocárdica, porque nem todos os pacientes com miocárdio viável são candidatos à revascularização, por uma série de motivos, como já citamos anteriormente: a anatomia coronariana difícil, a decisão do paciente e a associação de comorbidades 40. Em nosso país, temos a acrescentar outras questões, como a falta de estrutura de alguns hospitais para a realização de procedimentos complexos, como a cirurgia cardíaca, ou o prolongado tempo de espera a que muitos pacientes são submetidos enquanto aguardam pela revascularização, fazendo com que muitos dos procedimentos planejados não sejam executados. Em nossa casuística, tivemos todas estas situações, mas o número de casos é ainda pequeno para chegarmos a conclusões mais definitivas sobre este tema 40.
Nesta população, é possível inferir que a PET teve impacto no manejo dos pacientes com cardiopatia isquêmica; obviamente, é necessário ampliar o número de casos e da população de médicos assistentes, para que possamos fazer esta afirmativa com maior precisão.
Em nosso estudo, não encontramos relação significativa entre a presença de sintomas de insuficiência cardíaca ou de angina com a presença de viabilidade miocárdica, em concordância com os estudos de Di Carli et al 43 Assim, não é necessário apresentar sintomatologia para se buscar a presença de viabilidade miocárdica.
Infelizmente, tivemos acesso ao eletrocardiograma (ECG) de apenas 19 pacientes, mas observamos que na sua quase totalidade estes se mostravam alterados (18/19 - 94,7%). Apesar de não ser possível uma análise estatística mais acurada destes dados, notamos que a onda Q no eletrocardiograma não inviabilizou o achado de discordância perfusão-metabolismo.
Schinkel et al.40, utilizando ecocardiograma de estresse com dobutamina em 150 pacientes, encontraram viabilidade miocárdica em 58% dos segmentos disfuncionantes que demonstravam ondas Q no eletrocardiograma. Comparando com os segmentos que eram disfuncionantes, mas não demonstravam ondas Q no eletrocardiograma, não houve diferença significativa quanto ao achado de viabilidade (p=0,2). Assim, viabilidade miocárdica pode ser encontrada, ou não, independente do resultado do eletrocardiograma.
A fração de ejeção (FE) média encontrada em nossa população foi baixa (29,3%), configurando uma população de disfunção ventricular esquerda de maior gravidade.
Os estudos que abordam a viabilidade miocárdica utilizam pacientes com fração de ejeção inferior a 40% e muitos deles encontram fração de ejeção média semelhante à nossa 23,41,42.
Quando comparamos a fração de ejeção entre os pacientes com e sem viabilidade miocárdica, não encontramos diferença significativa entre os dois grupos (p=0,59). Isto traduz o fato de que a viabilidade miocárdica pode ser encontrada ou não, independente do grau de disfunção ventricular. Estes achados têm congruência com os de Di Carli et al.43, que sugere que a avaliação de viabilidade miocárdica é benéfica, mesmo em pacientes com grave disfunção ventricular.
Consideramos que a avaliação de viabilidade miocárdica deve ser empreendida, mesmo em pacientes com FE muito baixa, pois estes podem ter benefício. Citamos o exemplo de uma paciente da nossa amostra que demonstrava FE, em repouso, de 13% e o estudo com FDG-18F demonstrou miocárdio viável com área de 19%.
O estudo de Hurrell et al 44, utilizando 1224 pacientes, demonstrou, num seguimento de 2 anos, que pacientes com área de fibrose miocárdica de repouso, medida pela cintilografia superior a 12%, do miocárdio após IAM, têm um pior prognóstico do que os que ficaram com área residual de fibrose < 12% (p=0,003).
Na nossa população, encontramos uma área de fibrose média de 38,1%. Isto significa que a população estudada é de ainda mais alto risco para eventos cardíacos. A possibilidade de encontrar viabilidade miocárdica pode oferecer-lhe a chance de modificar a história natural da cardiomiopatia isquêmica neste cenário.
Quando correlacionamos a área de fibrose com a detecção de viabilidade miocárdica, não encontramos diferença entre os grupos com e sem viabilidade quanto à quantidade de fibrose (p=0,9). Ambos os grupos apresentavam área média de fibrose acima de 38%; portanto, bastante extensa. Este achado aponta que é possível encontrar miocárdio viável, mesmo em pacientes com grandes áreas de fibrose.
Face aos resultados obtidos, podemos concluir que a Tomografia por Emissão de Pósitrons, realizada pelo Sistema de Coincidência, demonstrou ter impacto clínico na tomada de decisão terapêutica, neste grupo de pacientes com cardiopatia isquêmica após infarto do miocárdio. A sintomatologia, o eletrocardiograma, a fração de ejeção e a área de fibrose miocárdica não se correlacionaram com a presença de viabilidade da PET na população estudada.
Este estudo apresenta como limitações o número reduzido da amostra, não permitindo trazer afirmações conclusivas sobre os resultados encontrados. O número de pacientes necessita ser ampliado ou outros trabalhos executados, para confirmar os achados obtidos. O estudo não avaliou as expectativas e valores dos pacientes, fatores que podem influenciar na conduta adotada pelos médicos. Este trabalho contou com a participação de médicos de alto nível de especialização na área da cardiologia, o que pode ter influenciado os resultados obtidos.
Declaro não haver conflitos de interesses pertinentes.
5. Cyclotron Accelerators Center.[web site on the Internet].São Paulo:IPEN;1999.[cited 2004 Nov 10].Available from:
Renata Christian Martins Felix Rua General Polidoro, 192 – Botafogo 22280-000 - Rio de Janeiro, RJ E-mail:
Recebido em 23/02/05
Aceito em 25/07/05
OBJECTIVE: To evaluate the influence of the myocardium viability study by coincidence imaging using 18F-FDG in the clinical decision-making of patients with ischemic cardiomyopathy and left ventricular dysfunction. METHODS: Thirty-one patients were submitted to myocardial viability study with 18F-FDG by coincidence imaging between September 2003 and November 2004. The physician answered a questionnaire about the choice of therapeutic procedure before and after PET. RESULTS: Twenty-seven patients (87%) had myocardial viability. Twenty-one (68%) physicians thought that PET changed the therapeutic procedure for their patients and 27(87%) considered that PET added to the therapeutic decision. The current treatment decision (clinical or revascularization) correlated with myocardial viability (p=0.006). CONCLUSIONS: Coincidence imaging is a useful tool to help physicians in a difficult decision about the best treatment for patients with ischemic cardiomyopathy. Symptoms, electrocardiogram, ejection fraction and myocardial fibrosis area did not correlate with myocardium viability, so they should not be used to decide whether to perform a myocardial viability study or not.
Serviço de Medicina Nuclear do Hospital Pró-Cardíaco, PROCED - Hospital Pró-Cardíaco e Universidade Federal Fluminense - Rio de Janeiro, RJ - Brazil
Positron Emission Tomography (PET) is a type of exam in Nuclear Medicine Assessment recently introduced in our country. Its use in Oncology, Neurology/Psychiatry and Cardiology is well documented in the world literature 1-4. In our country, the experience with this type of exam is still a recent one, as the production of 18fluordesoxiglicose (18F-FDG), a radioisotope used in PET, started in 1999 5.
As with any new technology, the introduction of a new diagnostic method can lead to two extremes: its overvalorization, with exaggerated use and lack of adequate assessment; or its underuse, due to the lack of clinical practice caused by diverse barriers, such as knowledge and trust of clinicians, the approval by health insurance companies and patients' access to public health services. Regarding PET, the its limitations include the high cost of the exam, the low availability of radioisotope-producing centers and adequate equipment. Currently, this imaging method is available only in the states of Sao Paulo and Rio de Janeiro (in the metropolitan cities) and in relatively few Nuclear Medicine Services.
Among the clinical applications of PET, it is noteworthy the assessment of myocardial viability, which is a very important topic considering its correlation with cardiac failure, a disease of epidemic proportions with almost 5 million people with this morbidity in the United States alone, and 550,000 new cases every year 6.
Among the patients who are admitted to the hospital with a primary diagnosis of cardiac failure, coronary disease is the most important etiological factor, being present in up to 70% of the cases7,8. In a study carried out by the Mayo Clinic from 1979 to 1994, it was observed that 36% of the patients who survived an acute myocardial infarction (AMI) developed cardiac failure9.
The success of the thromboembolytic therapy and primary angioplasty has reduced the mortality by AMI. Nevertheless, many survivors of an AMI still develop left ventricular dysfunction 7.
Up to 50% of the regions showing Q waves at the electrocardiogram (ECG) or segmented dysfunction at the echocardiogram are potentially recoverable after the revascularization of this region, as there can be viable areas with hibernating or stunned myocardium mixed with fibrotic tissue10.
A meta-analysis with 3,088 patients from 24 myocardial viability studies showed that those patients who presented myocardial viability diagnosed by stress echocardiogram (STRESS ECHO), myocardial scintillography with thallium201 or PET with 18F-FDG and who were submitted to revascularization presented a reduction in the annual mortality of 79.6% in comparison to those who presented viability but were not submitted to revascularization. The absence of myocardial viability did not determine a survival difference in patients submitted to clinical
When we consider that survival in individuals with severe ventricular dysfunction treated clinically is around 50% in a five-year period1, this potential possibility of functional recovery can be significant for those patients who present cardiac failure, mainly because up to 50% of the patients waiting to undergo a cardiac transplant have ischemic cardiopathy7. On the other hand, the mortality rate within 30 days after the myocardial revascularization surgery in patients with left ventricular dysfunction can reach 20%1. Thus, it is mandatory to identify the presence of viable myocardium in patients with ischemic cardiopathy and severe left ventricular dysfunction in order to verify which ones will indeed benefit from the myocardial revascularization.
The medical decision regarding a procedure to be implemented must be based on some mainstays such as the patient's clinical condition, when the risk of the clinical condition will be assessed and the cost-benefit of certain procedure; the patient's preferences regarding treatment; and the evidence related to the case, which include: clinical history data, physical examination and complementary test data, as well as information obtained through other scientific studies. The doctor's experience is the factor that will join and assess all this information, with the objective of reaching the most adequate procedure for the patient.
Regarding the role of complementary tests, at this time of medical costs and scientific evidence – evidence-based cardiology – the focus has been shifted from the observation of basic operational characteristics of a complementary test such as sensitivity, specificity and true predictive value ratio to the focus of the clinical impact, following the analysis of the test result on the medical procedure to be implemented.
There is plenty of evidence on the impact of PET on the management of patients with ventricular dysfunction of ischemic origin; however, the high cost of this technology regarding its initial investment as well as its maintenance has decreased its possibility of use, not only in our country but also in other centers around the world13.
Thus, in recent years, the conventional gamma-chamber started to be used in exams with 18F-FDG, resulting in the so-called hybrid PET-SPECT with a coincidence detection system, using a gamma-chamber with two detectors, which are configured at 180º 14,15.
Therefore, the primary objective of this study is to evaluate the clinical impact, i.e., the influence on the decision-making of Positron Emission Tomography (PET) carried out by a Coincidence System with 18fluordesoxiglicose, to assess myocardial viability in patients with a previous history of acute myocardial infarction and left ventricular dysfunction. As secondary objectives, we aimed at establishing a correlation between the presence of myocardial viability and symptoms, ECG findings, left ventricle ejection fraction assessed by Gated SPECT and the area of fibrosis assessed by myocardial perfusion scintillography.
A series of thirty-one consecutive patients of both genders, referred to the Nuclear Medicine and Molecular Imaging Service of Hospital Pró-Cardíaco were selected for undergoing a Positron Emission Tomography (PET) using a Coincidence System with 18fluordesoxiglicose (18F-FDG) in order to assess myocardial viability, according to the physician's decision, regardless of the present study, from September 2003 to November 2004. The research project was approved by the Review Boards of Hospital Pró-Cardíaco.
The inclusion criteria were: previous myocardial infarction history, with or without the presence of Q wave at the ECG, but with signs of segmental fibrosis at the myocardial perfusion scintillography, such as: hypouptake of the radioisotope at rest, associated to contractility alteration and myocardial thickening at the same region; a minimum period of three weeks after the acute myocardial infarction; presence of coronary atherosclerotic disease, documented through coronary angiography or the presence of risk factors for coronary atherosclerotic disease or previous history of myocardial revascularization; presence of at least 12% of myocardial fibrosis assessed by myocardial perfusion scintillography at rest using the Emory Cardiac Toolbox software; and systolic dysfunction of the left ventricle with an ejection fraction d" 40% quantified by Gated SPECT (Cedars Quantitative Gated SPECT) or presence of clinical signs of cardiac failure. We excluded patients with no history of acute myocardial infarction, those with left ventricle systolic dysfunction of non-ischemic etiology, fibrosis area < 12% at scintillography at rest, younger than 18 yrs and women of reproductive age with suspected or confirmed pregnancy.
Patients were submitted to clinical data collection. Cardiac failure symptoms were classified according to the New York Heart Association (NYHA) 16 and the presence of angina was classified according to the guidelines from the Canadian Cardiovascular Society (CCS)17.
A myocardial perfusion scintillography with 99mTc – tetrofosmin (Myoview®) was carried out with the intravenous administration at rest of 740 MBq. The images were acquired between 45 and 90 min after the administration of the radioisotope by an E.cam Duet® (Siemens) gamma-chamber using two detectors with an angle of 90º between them, with a 64 X 64 matrix, 1.45 zoom and 32 projections of 20 seconds each, synchronized with the ECG (Gated SPECT), to allow the three-dimensional reconstruction and the measurement of the ejection fraction. The image processing was carried out by filtered backprojection with a Butterworth filter, with a cutoff of 0.5 and an order of 5. The images were then interpreted through the division of the left ventricle in 17 segments18; the quantification of the fibrosis area was performed using the Emory Cardiac Toolbox software and the ventricular function assessment by Gated SPECT, using the Cedars Quantitative Gated SPECT software.
Positron Emission Tomography and myocardial perfusion scintillography were carried out on different days. Patients had fasted for at least 4 hours, and the administration of 370 MBq of 18F-FDG intravenously was carried out with a capillary glycemia < 140 mg%. Non-diabetic patients were offered an oral overload of 50-75 mg of glucose 60 min before radioisotope administration. Capillary glycemia was monitored every 15 min. If the capillary glycemia was elevated 45-60 min after the glucose overload, regular insulin was administered i.v., as described in
When capillary glycemia is kept between 110 and 140 md/dL after two consecutive measurements, the radioisotope is administered. As for diabetic patients, two solutions are prepared: one with 100 IU of insulin in 500 ml of saline solution and another with 500 mL of 20% glucose added to 20 mL of 10% potassium chloride. Each solution is infused into an upper extremity, as 4 mU/kg/min of insulin and 6 mg/kg/min of glucose. Capillary glycemia is measured every 10 min and the infusions are adjusted according to the glycemia level, aiming at keeping it between 110 and 140 mg/dL. When capillary glycemia is maintained within this range for two consecutive measurements, the radioisotope is administered20. During the preparation for the exam, the patient is monitored by the unit nurse and physician. Data acquisition occurred 30 to 90 minutes after the administration of the radioisotope, in an E.cam Duet® (Siemens) gamma-chamber by coincidence system, with a 1-inch thick NaI crystal doped with Tl and detectors configured at 180º with no attenuation correction. The acquisition data are: 64 x 64 matrix, 1.45 zoom and 32 projections of 25 seconds each. The images were reconstructed together with the data obtained from the myocardial perfusion scintillography at rest, with an interactive reconstruction (OSEM) through a Gaussian filter, with a cutoff = 10. The images were analyzed regarding the presence of segments with presence or absence of glucose metabolism and the perfusion-metabolism mismatch area was quantified by the Emory Cardiac Toolbox software. The images were interpreted together with two other physicians from the Nuclear Medicine and Molecular Image Service of Hospital Pro-Cardiaco, both certified by the Brazilian Society of Nuclear Medicine. The presence of myocardial viability was considered when there was at least one myocardial segment with perfusion-metabolism discordance.
A clinical follow-up, ranging 2-14 months after the exam, was carried out by telephone and the patients were asked about the need to undergo revascularization, their current symptoms and use of medication.
The patients' physician answered a questionnaire that included the following items: type of treatment proposed before PET; the clinical situation that prompted the request for PET; the treatment proposed for the patient after the PET; whether PET modified or not the therapeutic strategy implemented after the exam, such as change from clinical treatment to myocardial revascularization treatment; and whether the PET result contributed for the decision-making, even in those cases where the therapeutic decision was not altered, but the physician's initial impression was confirmed by PET findings.
The statistical analysis was carried out by the following methods: Mann-Whitney (non-parametric test) to compare quantitative data between two groups; Fisher exact test to compare ratios (qualitative data) between two groups; significance level was set at 5%, i.e., there is statistical significance when p value is
General aspects: Clinical data of the studied population are shown in
Evaluation of the clinical impact of PET on the therapeutic decision-making – regarding PET results, we observed that 27 patients (87%) presented at least one myocardial segment with perfusion-metabolism discordance, suggesting viable myocardium.
When performing the correlation between the therapeutic decision-making and the presence of myocardial viability, we observed that none of the patients who did not present myocardial viability was referred to invasive therapy, whereas surgical or percutaneous revascularization was proposed for 21 of 27 (77.8%) of those who presented viability (p=0.006), showing that the group of patients with viable myocardium presented a significantly higher revascularization indication when compared to the group with no myocardial viability.
However, we observed that the presence of viable myocardium was not significant regarding the influence of PET on the change of therapeutic decision-making (p=0.086), i.e., the presence as well as the absence of viability was important for decision-making, although a slight tendency towards the association between viability and change of therapeutic option was noticed. Regarding the direct contribution of PET on decision-making, there was no analogous association with the presence of viability (p=0.55). From the analysis of these data, we observed that both results, namely presence or absence of viability, are taken into account by the physician and influence therapeutic decision-making.
When we analyze the current medical strategy regarding the choice between clinical treatment and invasive procedure, taking into account the number of viable segments observed at PET, we observe that patients who underwent revascularization showed, on average, 4.29 ± 2.47 viable segments, whereas the group who received clinical treatment had 1.9 ± 2.18 viable segments (p=0.011), indicating that a higher number of viable segments was significant for the invasive treatment choice. The same happens concerning the viable myocardium area, as there was an average area of 16.1% ±13.58% for those who underwent revascularization and 7.4% ± 8.95% for those who had clinical treatment.
Correlations between viability and clinical, electrocardiographic and scintillographic variables – The presence or absence of symptoms (of cardiac or coronary failure) did not correlate with the detection of viable myocardium, given that, of 23 the symptomatic patients, 21 presented viable myocardium; however, among the 8 symptomatic patients, 6 of them also presented viability (p=0.26).
Data on the ECG at rest of 19 patients were available, and only one of these patients presented normal ECG; the remaining 18 were distributed as follows: 10 (55.5%) showed Q waves at the ECG, whereas 8 (44.5%) presented bundle branch block (right or left). The analysis of the presence of Q wave regarding the presence of viability was impaired by the small sample size; nonetheless, the fact that 9 patients who had Q waves at ECG also showed viability is noteworthy.
When we analyze the difference between the two groups (with and without viability) regarding ejection fraction by Gated SPECT and with fibrosis area assessed by the Emory Cardiac Toolbox, we observed no statistically significant difference between the two groups regarding these two variables, with p= 0.59 and p=0.90 for each group, respectively.
As for ejection fraction, the group that presented viability had a mean ejection fraction of 29.7%, whereas the group with no viability had 26.75%. Regarding fibrosis area, there was great similarity between both groups, with 38.04% of myocardial area with fibrosis at the scintillography at rest for the viability group and 38.75% in the group with no viability.
Follow-up – None of the 4 patients with absence of viability underwent an invasive procedure, whereas of the 27 who presented viability, 13 were submitted to myocardial revascularization (7 angioplasties and 6 surgical procedures).
There was intention to treat in eight cases, but the treatment was not carried out due to the following reasons: in 3 cases, the coronary anatomy was difficult to reach; in one case, the patient died in the preoperative period, while waiting for revascularization; two patients could not undergo revascularization: one due to refractory cardiac failure and another due to structural restrictions of the hospital unit; in one case, the doctor intended to perform surgical revascularization; however, the small viable area was a negative aspect that went against the decision, when discussed with the surgical team, who considered the procedure risk/benefit ration, and as a result, the patient is in cardiac rehabilitation. Therefore, 62% of the patients for whom there was intention to treat with myocardial revascularization really underwent the procedure. The statistical analysis of these data was not possible due to the small number of cases in one of the groups.
In the real world, in addition to viability, the physician must consider other factors related to the patient when establishing the most adequate procedure; the coronary anatomy, clinical status and associated co-morbidities are included among them.
Some studies have demonstrated that between 31% and 39% of the patients undergo revascularization, regardless of the PET findings21-24. Auerbach et al25 showed us that 68% of the patients with 5 or more viable myocardial segments underwent revascularization (differently from PET results in 32% of the cases); as for those with a smaller number of viable segments (1 to 4), the rate of revascularization was 52% whereas patients with no viability presented a rate of 36% of revascularization. However, these conclusions came from the observation of the patients' clinical follow-up and not directly from inquiring doctors regarding their intention to treat.
In Oncology, the clinical impact of PET on patient management has been demonstrated by studies in which the physician answers questionnaires regarding the therapeutic decision following PET data26-33.
In Cardiology, after a search conducted by the Internet, no study was found in literature describing such study model. Our study is original regarding this type of assessment of the clinical impact on myocardial viability, using PET in a gamma-chamber by the coincidence system.
Literature shows that, concerning the research on myocardial viability, there is a significant concordance between PET findings with a dedicated system and PET in a gamma-chamber by the coincidence system. Tian et al34 showed that the general concordance was 93% and that PET sensitivity by the coincidence system was 92%. Hasegawa et al35 showed that the coincidence system presents spatial resolution, measurement sensitivity and image quality superior to those obtained by gamma-chambers equipped with high-energy collimator; however, in order to become equivalent to dedicated PET, attenuation correction is a very important factor. One of the limitations of our study is that our equipment is not equipped with attenuation correction; nevertheless, the 1-inch crystal characteristics warrant excellent image quality.
The doctors participating in our study answered a questionnaire in which they indicated the proposed treatment before PET, what the indication for the exam was, and after it, what therapeutic approach had been adopted, and whether there had been a change of therapeutic choice due to PET results and if PET had directly influenced the decision-making.
We observed a significant adherence on the part of these doctors regarding PET results, with concordance between myocardial viability and therapeutic proposal. Nevertheless, not only the presence but also the absence of myocardial viability were useful for doctors, and had influenced decision-making, regardless of the number of viable segments and area of viable myocardium. Similarly, the number of myocardial segments and extension of viable myocardium influence the therapeutic choice.
Among the 21 doctors who indicated myocardial revascularization, only 13 of their patients actually underwent surgery, which corresponds to 62% of the patients. This means that 38% of the patients had a final therapeutic approach that was different from PET results and intention to treat, which is in accordance with the aforementioned studies25,36-39.
This means that the presence of myocardial viability is not the sole determinant that leads to myocardial revascularization, as not all patients with viable myocardium are candidates to revascularization due to a number of reasons, as previously mentioned: the complex coronary anatomy, the patient's decision and the associated co-morbidities40.
In our country, we must add to these issues the lack of infrastructure of some hospitals to perform complex procedures such as cardiac surgery, or the prolonged waiting period that many patients have to face while waiting for a revascularization, causing many planned procedures not to be performed. We faced all these situations in our series, but the small number of cases is not enough to allow us to draw conclusions on this issue.
It is possible to infer that PET had an impact on the management of patients with ischemic cardiopathy in this population; obviously, it is necessary to increase the number of cases and doctors in order to be able to make such assertion with precision.
In our study, we did not find a significant correlation between the presence of cardiac failure or angina symptoms with the presence of myocardial viability, in concordance with the studies by Di Carli et al43 Thus, the presence of symptoms is not necessary to prompt the assessment of myocardial viability.
Unfortunately, we only had access to the ECG results of 19 patients, but we observed that almost all of them presented alterations (18/19 – 94.7%). Although a more accurate statistical analysis of these data was not feasible, we observed that the presence of Q wave at the ECG did not invalidate the finding of perfusion-metabolism discordance.
Schinkel et al40, using dobutamine stress echocardiogram in 150 patients, found myocardial viability in 58% of the dysfunctional segments that showed Q wave at the ECG. Comparing the latter with segments that were dysfunctional but did not show Q wave at the ECG, we observed no significant difference regarding viability finding (p=0.2). Thus, myocardial viability can be either observed or not, regardless of ECG results.
The mean ejection fraction found in our population was low (29.3%), constituting a population with more severe left ventricular dysfunction.
Studies that assessed myocardial viability analyzed patients with ejection fraction < 40% and many reported a mean ejection fraction similar to ours 23,41,42.
When comparing the ejection fraction between patients with and without myocardial viability, we did not find a significant difference between the two groups (p=0.59). It shows that myocardial viability can be either present or not, regardless of the degree of ventricular dysfunction. These findings are in accordance with those by Di Carli et al43, who suggest that myocardial viability assessment is useful, even in patients with severe ventricular dysfunction.
We believe that myocardial viability assessment must be carried out, even in patients with very low ejection fractions, as they can benefit from the procedure. We mention one of our patients who presented EF at rest of 13% and the study with 18F-FDG showed a viable myocardium area of 19%.
The study by Hurrell et al44 of 1,224 patients showed, during a 2-year follow-up period, that patients with myocardial fibrosis area at rest > 12% of the myocardium, measured by scintillography, present a worse prognosis than those with a residual fibrosis area < 12% (p=0.003).
In our population, we found a mean fibrosis area of 38.1%. This means that the population studied presents an even higher risk for cardiac events. The possibility of finding myocardial viability can offer them the chance to modify the natural history of ischemic cardiomyopathy in this setting.
When we correlate the area of fibrosis with myocardial viability detection, we did not find any difference between the groups with and without viability regarding fibrosis extension (p=0.9). Both groups presented a mean fibrosis area > 38%, i.e., an extensive fibrosis area. This finding shows that it is possible to find viable myocardium even in patients with extensive fibrosis areas.
Considering our results, we can conclude that Positron Emission Tomography by Coincidence System had a clinical impact on therapeutic decision-making in this group of patients with ischemic cardiopathy after myocardial infarction. The presence of symptoms, the ECG, ejection fraction, and the myocardial fibrosis area did not correlate with the presence of PET viability in the studied population.
One of the limitations of our study is its small sample size, which does not allow conclusive assertions to be drawn from its results. The number of patients has to be increased or further studies must be carried out in order to confirm the results obtained. The study did not assess patients' expectations and values, which are factors that can influence therapeutic procedures. This work was carried out by highly specialized professionals in the Cardiology area, which might have influenced the results obtained.
No potential conflict of interest relevant to this article was reported.
5. Cyclotron Accelerators Center.[web site on the Internet].São Paulo:IPEN;1999.[cited 2004 Nov 10].Available from:
Renata Christian Martins Felix Rua General Polidoro, 192 – Botafogo 22280-000 - Rio de Janeiro, RJ - Brazil E-mail:
Received on 02/23/05
Accepted on 07/25/05