Cardiac positron emission tomography in the identification and characterization of coronary artery disease and microvascular dysfunction // Kardiale PET zur Identifikation und Charakterisierung koronarer Herzkrankheiten und mikrovaskulärer Dysfunktion

Journal für Kardiologie - Austrian Journal of Cardiology 2022; 29 (1-2): 34-40

Volltext (PDF)    Summary    Abbildungen   




Keywords: Behandlung,  Koronare Herzerkrankung,  koronare mikrovaskuläre Dysfunktion,  myokardiale Flussreserve,  myokardialer Blutfluss,  Positronen-Emissions-Tomographie,  Prognose

Positron emission tomography (PET) myocardial perfusion imaging combined with tracer-kinetic modeling affords the assessment of myocardial perfusion and regional myocardial blood flow (MBF) of the left ventricle in absolute terms in milliliters per gram per minute (mL/g/ min). The non-invasive evaluation of MBF during pharmacologically-induced hyperemia, at rest, and corresponding myocardial flow reserve (MFR) enables the detection and characterization of coronary microvascular dysfunction (CMD) as functional substrate for microvascular angina in patients with non-obstructive coronary artery disease (CAD). Thus, PET-MBF quantification expands the scope of conventional myocardial perfusion imaging from the detection of advanced, and flow-limiting, epicardial CAD to early stages of atherosclerosis and/or CMD. Vice versa, adding flow quantification to myocardial perfusion assessment may also unmask diffuse ischemia owing to significant left main stenosis and/or multivessel CAD, confirmed by peak stress transient ischemic cavity dilation of the left ventricle during maximal vasomotor stress on gated PET images. Recent clinical investigations also outline that PETdetermined CMD, with or without CAD, constitutes indeed an increased risk for cardiovascular events and worse clinical outcome.
PET flow quantification also opens a new avenue of cardiovascular care by monitoring responses to lifestyle and/or risk factor modification and to therapeutic treatment. While cardiac PET perfusion, MBF assessment likely will lead to individualized, and image-guided cardiovascular treatment decisions in CAD patients, its translation into improved clinical outcome remains to be tested clinically.
Kurzfassung: Die myokardiale Perfusions-Messung mit der Positronen-Emissions-Tomographie (PET), kombiniert mit mathematisch-kinetischer Modellierung radioaktiver Substanzen, erlaubt die Bestimmung der myokardialen Perfusion und des regionalen myokardialen Blutflusses (MBF) des linken Ventrikels in absoluten Einheiten in Milliliter/Gramm/Minute (mL/g/min). Die nicht-invasive Evaluierung des MBF während einer pharmakologisch-induzierten Hyperämie in Ruhe und die korrespondierende myokardiale Flussreserve (MFR) ermöglichen die Identifizierung und Charakterisierung der koronaren mikrovaskulären Dysfunktion (MVD) als funktionelles Substrat der mikrovaskulären Angina bei Patienten mit nicht-obstruktiver koronarer Herzerkrankung (KHK). Die PET-MBF-Quantifizierung erweitert daher das Spektrum der konventionellen Bildgebung zur Bestimmung der myokardialen Perfusion von der Identifizierung von fortgeschrittenen und fluss-limitierenden koronaren Einengungen zu frühen Stadien der KHK und/oder MVD. Andererseits kann die zusätzliche Bestimmung des MBF zur myokardialen Perfusion auch dazu beitragen, eine diffuse Ischä­mie durch signifikante Stenosierung des koronaren Hauptstammes und/oder Mehrgefäßerkrankung aufzudecken, bestätigt durch eine vorübergehende ischämie induzierte Dilatation des linken Ventrikels während maximaler Stress-Stimulation auf den getriggerten PET-Bildern. Jüngste klinische Studien deuten ebenfalls darauf hin, dass die PET-erfasste MVD, mit oder ohne KHK, in der Tat ein erhöhtes Risiko für kardiovaskuläre Ereignisse und daher einen nachteiligen klinischen Ausgang darstellt.
Die PET-Fluss-Quantifizierung eröffnet des Weiteren neue Wege der kardiovaskulären Behandlung durch eine Überprüfung der Effektivität von Lebensstilveränderungen und/oder Kontrolle der Risikofaktoren und Therapieansätze. Während die kardiale PET-Bestimmung der Perfusion und des MBF wahrscheinlich zu einer individualisierten und von der Bildgebung gesteuerten kardiovaskulären Behandlungsentscheidung bei KHK-Patienten führen wird, muss ihre Umsetzung in eine Verbesserung der klinischen Prognose in weiteren klinischen Studien ermittelt werden.