Brain SPECT imaging in Huntington's disease before and after therapy with olanzapine: case report

Olanzapine, an atypical antipsychotic drug, was administered to a patient with Huntington's disease (HD) with marked choreiform movements. Brain SPECT with 99mTc-HMPAO was performed before and after treatment. Brain SPECT imaging has been performed in patients with HD in order to determine the status of basal ganglia perfusion. The use of brain SPECT with 99mTc-HMPAO before and after treatment in patients with HD has not been yet reported. The marked hypoperfusion of the basal ganglia on brain SPECT performed before therapy with olanzapine improved significantly after treatment.

Cerebrovascular disease in newborn infants: report of three cases with clinical follow-up and brain spect imaging

The clinical and neurological findings of three neonates with the diagnosis of cerebrovascular disease are reported. The neuropsychological evaluation disclosed impairment of fine motor function, coordination, language, perception and behavioral disturbances. Brain SPECT imaging revealed perfusional deficits in the three cases.

Determination of Three-Dimensional Left Ventricle Motion to Analyze Ventricular Dyssyncrony in SPECT Images

A method to compute three-dimension (3D) left ventricle (LV) motion and its color coded visualization scheme for the qualitative analysis in SPECT images is proposed. It is used to investigate some aspects of Cardiac Resynchronization Therapy (CRT). The method was applied to 3D gated-SPECT images sets from normal subjects and patients with severe Idiopathic Heart Failure, before and after CRT. Color coded visualization maps representing the LV regional motion showed significant difference between patients and normal subjects. Moreover, they indicated a difference between the two groups. Numerical results of regional mean values representing the intensity and direction of movement in radial direction are presented. A difference of one order of magnitude in the intensity of the movement on patients in relation to the normal subjects was observed. Quantitative and qualitative parameters gave good indications of potential application of the technique to diagnosis and follow up of patients submitted to CRT.

Ictal technetium-99 m ethyl cysteinate dimer single-photon emission tomographic findings in epileptic patients with polymicrogyria syndromes: A Subtraction of ictal-interictal SPECT coregistered to MRI study

Purpose To describe the ictal technetium-99 m-ECD SPECT findings in polymicrogyria syndromes (PMG) during epileptic seizures. Methods We investigated 17 patients with PMG syndromes during presurgical workup, which included long-term video-electroencephalographic (EEG) monitoring, neurological and psychiatry assessments, invasive EEG, and the subtraction of ictal-interictal SPECT coregistered to magnetic resonance imaging (MRI) (SISCOM). Results The analysis of the PMG cortex, using SISCOM, revealed intense hyperperfusion in the polymicrogyric lesion during epileptic seizures in all patients. Interestingly, other localizing investigations showed heterogeneous findings. Twelve patients underwent epilepsy surgery, three achieved seizure-freedom, five have worthwhile improvement, and four patients remained unchanged. Conclusions Our study strongly suggests the involvement of PMG in seizure generation or early propagation. Both conventional ictal single-photon emission computed tomography (SPECT) and SISCOM appeared as the single contributive exam to suggest the localization of the epileptogenic zone. Despite the limited number of resective epilepsy surgery in our study (n=9), we found a strong prognostic role of SISCOM in predicting surgical outcome. This result may be of great value on surgical decision-making of whether or not the whole or part of the PMG lesion should be surgically resected.

The neurobiological substrates of behavioral manifestations during temporal lobe seizures: A neuroethological and ictal SPECT correlation study

Ictal behavior coupled with SPECT findings during 28 seizures in patients with temporal lobe epilepsy (TLE) with unilateral hippocampal sclerosis (13 left; 15 right) was displayed as flowcharts from right-sided (RTLE) plus left-sided (LTLE) seizures. Ictal SPECT was classified blind to neuroethology. Behaviors were categorized as ipsilateral to the epileptogenic zone (IL), contralateral to the epileptogenic zone (CL), or bilateral. SPECT intensity and region were categorized as IL or CL to the epileptogenic zone. All patients developed automatisms and had hyperperfusion in their temporal lobes. Patients` verbal responses to questions had statistical interactions in RTLE but not in LTLE sum. Most CL dystonic posturing was correlated to IL basal ganglia hyperperfusion. Basal ganglia activation occurred in seizures without dystonic posturing and CL manual automatisms, and lack of IL dystonic posturing and the presence of CL cerebellar hemispheric hyperperfusion were also observed. Coupling of neuroethology and SPECT findings reliably evaluates ictal behavior and functionality of associated brain areas. (C) 2010 Elsevier Inc. All rights reserved.

Effect of power Doppler and digital subtraction techniques on the comparison of myocardial contrast echocardiography with SPECT

Objective-To compare the accuracy and feasibility of harmonic power Doppler and digitally subtracted colour coded grey scale imaging for the assessment of perfusion defect severity by single photon emission computed tomography (SPECT) in an unselected group of patients. Design-Cohort study. Setting-Regional cardiothoracic unit. Patients-49 patients (mean (SD) age 61 (11) years; 27 women, 22 men) with known or suspected coronary artery disease were studied with simultaneous myocardial contrast echo (MCE) and SPECT after standard dipyridamole stress. Main outcome measures-Regional myocardial perfusion by SPECT, performed with Tc-99m tetrafosmin, scored qualitatively and also quantitated as per cent maximum activity. Results-Normal perfusion was identified by SPECT in 225 of 270 segments (83%). Contrast echo images were interpretable in 92% of patients. The proportion of normal MCE by grey scale, subtracted, and power Doppler techniques were respectively 76%, 74%, and 88% (p < 0.05) at > 80% of maximum counts, compared with 65%, 69%, and 61% at < 60% of maximum counts. For each technique, specificity was lowest in the lateral wail, although power Doppler was the least affected. Grey scale and subtraction techniques were least accurate in the septal wall, but power Doppler showed particular problems in the apex. On a per patient analysis, the sensitivity was 67%, 75%, and 83% for detection of coronary artery disease using grey scale, colour coded, and power Doppler, respectively, with a significant difference between power Doppler and grey scale only (p < 0.05). Specificity was also the highest for power Doppler, at 55%, but not significantly different from subtracted colour coded images. Conclusions-Myocardial contrast echo using harmonic power Doppler has greater accuracy than with grey scale imaging and digital subtraction. However, power Doppler appears to be less sensitive for mild perfusion defects.

Estudo da influência do número de ciclos por projecção no cálculo da fracção de ejecção ventricular esquerda em estudos Gated-SPECT

Introdução - Gated-Single Photon Emission Computed Tomography (Gated-SPECT) do miocárdio usa-se cada vez mais na avaliação conjunta da perfusão do miocárdio e da função ventricular esquerda. O objectivo deste estudo é analisar a possível interferência do número de ciclos cardíacos (ciclos/projecção) e contagens totais por aquisição no cálculo da FEVE (fracção de ejecção do ventrículo esquerdo). Material e métodos - Foram incluídos 35 indivíduos a quem foram realizados estudos Gated-SPECT do miocárdio por indicação clínica. Em todos os pacientes foram adquiridos dois estudos em esforço: um com 25 ciclos! projecção (ES-25) e outro com 50 ciclos! projecção (ES-50), e dois estudos em repouso: um com 25 ciclos/projecção (ER-25) e outro com 12 ciclos! projecção (ER-1 2). Os valores da FEVE obtidos nos diferentes estudos foram tratados estatisticamente com o recurso à versão 14 SPSS. Resultados - Não houve diferenças estatisticamente significativas entre os valores de FEVE ES-25 e ES-50 (p=0.504) nem entre os valores de FEVE ER-25 e ER-12 (p=O.243). Conclusão - No caso da nossa amostra, o número de ciclos!projecção e consequentemente as contagens totais por aquisição não parecem ter influência de forma significativa no cálculo da FEVE%, nem em repouso nem após esforço.

Influência de diferentes parâmetros na diminuição da actividade extra-miocárdica nos estudos Gated-SPECT

A imagem de perfusão do miocárdio por tomografia computorizada de emissão de fotão único (SPECT, do acrónimo inglês Single Photon Emission Computed Tomography) é um dos exames complementares de diagnóstico mais indicados na cardiologia clínica. Os dois agentes tecneciados mais utilizados são o 99mTc-tetrofosmina e o 99mTc-sestamibi. Estes permitem avaliar a distribuição do fluxo sanguíneo no músculo cardíaco. O mecanismo de fixação é idêntico nos dois radiofármacos (RF’s). São excretados, do organismo, a partir do sistema hepatobiliar para o duodeno e para o intestino. Assim, o RF está presente tanto no coração como nos órgãos adjacentes. O coração encontra-se localizado sobre o diafragma, logo acima do lobo esquerdo do fígado e nas proximidades do estômago. Deste modo, os fotões difusos provenientes desses órgãos podem interferir com a interpretação das imagens SPECT, principalmente na parede inferior do ventrículo esquerdo, traduzindo-se na redução da razão alvo-fundo e na qualidade da imagem. Deste modo, a sensibilidade e a especificidade da Cintigrafia de Perfusão do Miocárdio (CPM) diminuem. Têm sido descritos na literatura vários métodos e técnicas para minimizar o efeito da actividade extra-miocárdica, como: a aquisição de imagens mais tardias, a ingestão de líquidos ou alimentos ricos em lípidos. Outras técnicas apontam para a alteração do posicionamento do paciente durante a aquisição. Assim, o objectivo deste estudo é identificar o protocolo da CPM a nível nacional e avaliar a percentagem de repetições de exames provocadas pela interferência de actividade extra-miocárdica.

Influence of reconstruction parameters during filtered backprojection and ordered-subset expectation maximization in the measurement of the left-ventricular volumes and function during gated SPECT

A crucial method for investigating patients with coronary artery disease (CAD) is the calculation of the left ventricular ejection fraction (LVEF). It is, consequently, imperative to precisely estimate the value of LVEF--a process that can be done with myocardial perfusion scintigraphy. Therefore, the present study aimed to establish and compare the estimation performance of the quantitative parameters of the reconstruction methods filtered backprojection (FBP) and ordered-subset expectation maximization (OSEM). Methods: A beating-heart phantom with known values of end-diastolic volume, end-systolic volume, and LVEF was used. Quantitative gated SPECT/quantitative perfusion SPECT software was used to obtain these quantitative parameters in a semiautomatic mode. The Butterworth filter was used in FBP, with the cutoff frequencies between 0.2 and 0.8 cycles per pixel combined with the orders of 5, 10, 15, and 20. Sixty-three reconstructions were performed using 2, 4, 6, 8, 10, 12, and 16 OSEM subsets, combined with several iterations: 2, 4, 6, 8, 10, 12, 16, 32, and 64. Results: With FBP, the values of end-diastolic, end-systolic, and the stroke volumes rise as the cutoff frequency increases, whereas the value of LVEF diminishes. This same pattern is verified with the OSEM reconstruction. However, with OSEM there is a more precise estimation of the quantitative parameters, especially with the combinations 2 iterations × 10 subsets and 2 iterations × 12 subsets. Conclusion: The OSEM reconstruction presents better estimations of the quantitative parameters than does FBP. This study recommends the use of 2 iterations with 10 or 12 subsets for OSEM and a cutoff frequency of 0.5 cycles per pixel with the orders 5, 10, or 15 for FBP as the best estimations for the left ventricular volumes and ejection fraction quantification in myocardial perfusion scintigraphy.

Study of the influence of count’s number in myocardium in the determination of reproducible functional parameters in Gated-SPECT studies simulated with GATE

Myocardial Perfusion Gated Single Photon Emission Tomography (Gated-SPET) imaging is used for the combined evaluation of myocardial perfusion and left ventricular (LV) function. But standard protocols of the Gated-SPECT studies require long acquisition times for each study. It is therefore important to reduce as much as possible the total duration of image acquisition. However, it is known that this reduction leads to decrease on counts statistics per projection and raises doubts about the validity of the functional parameters determined by Gated-SPECT. Considering that, it’s difficult to carry out this analysis in real patients. For ethical, logistical and economical matters, simulated studies could be required for this analysis. Objective: Evaluate the influence of the total number of counts acquired from myocardium, in the calculation of myocardial functional parameters (LVEF – left ventricular ejection fraction, EDV – end-diastolic volume, ESV – end-sistolic volume) using routine software procedures.

A comparison of two attenuation correction methods in 111In-Pentetriotide abdominal SPECT

Tomographic image can be degraded, partially by patient based attenuation. The aim of this paper is to quantitatively verify the effects of attenuation correction methods Chang and CT in 111In studies through the analysis of profiles from abdominal SPECT, correspondent to a uniform radionuclide uptake organ, the left kidney.

Influência de diferentes parâmetros na diminuição da atividade extra-miocárdica nos estudos Gated-SPECT

Introdução – A cintigrafia de perfusão do miocárdio (CPM) é um dos exames complementares de diagnóstico mais indicados na patologia cardiovascular. A atividade extramiocárdica é um problema recorrente na aquisição e avaliação da imagem. Parâmetros como o radiofármaco (RF) administrado, o tipo de esforço, a ingestão de alimentos, o posicionamento e o processamento de imagem influenciam a atividade extramiocárdica na CPM. O objetivo deste estudo é identificar o protocolo da CPM a nível nacional e avaliar a percentagem de repetições das aquisições provocadas por este problema. Metodologia – Para a realização deste estudo, a população selecionada foram os Serviços de Medicina Nuclear (SMN) em Portugal Continental. Foram analisados 15 questionários, respondidos pelos Técnicos Coordenadores dos vários SMN. Foi realizada a associação do comportamento das variáveis, através da estatística descritiva e do Coeficiente de Correlação de Spearman. Resultados – A percentagem de repetições é menor com o uso da 99mTecnécio(Tc)-Tetrofosmina, aquisição de imagens tardias, ingestão de diversos alimentos (água, leite, sumo, pão com manteiga) e com a correção de atenuação. Conclusão – Os resultados obtidos demonstram que a maioria das soluções aplicadas nos SMN resultam numa diminuição das repetições.

Variabilidade introduzida pelo operador no processamento dos estudos Gated-SPECT do miocárdio

Introdução – Os estudos Gated – Single Photon Emission Computed Tomography (SPECT) são uma das técnicas de imagiologia cardíaca que mais evoluiu nas últimas décadas. Para a análise das imagens obtidas, a utilização de softwares de quantificação leva a um aumento da reprodutibilidade e exatidão das interpretações. O objetivo deste estudo consiste em avaliar, em estudos Gated-SPECT, a variabilidade intra e interoperador de parâmetros quantitativos de função e perfusão do miocárdio, obtidos com os softwares Quantitative Gated SPECT (QGS) e Quantitative Perfusion SPECT (QPS). Material e métodos – Recorreu-se a uma amostra não probabilística por conveniência de 52 pacientes, que realizaram estudos Gated-SPECT do miocárdio por razões clínicas e que integravam a base de dados da estação de processamento da Xeleris da ESTeSL. Os cinquenta e dois estudos foram divididos em dois grupos distintos: Grupo I (GI) de 17 pacientes com imagens com perfusão do miocárdio normal; Grupo II (GII) de 35 pacientes que apresentavam defeito de perfusão nas imagens Gated-SPECT. Todos os estudos foram processados 5 vezes por 4 operadores independentes (com experiência de 3 anos em Serviços de Medicina Nuclear com casuística média de 15 exames/semana de estudos Gated-SPECT). Para a avaliação da variabilidade intra e interoperador foi utilizado o teste estatístico de Friedman, considerando α=0,01. Resultados e discussão – Para todos os parâmetros avaliados, os respectivos valores de p não traduziram diferenças estatisticamente significativas (p>α). Assim, não foi verificada variabilidade intra ou interoperador significativa no processamento dos estudos Gated-SPECT do miocárdio. Conclusão – Os softwares QGS e QPS são reprodutíveis na quantificação dos parâmetros de função e perfusão avaliados, não existindo variabilidade introduzida pelo operador.

Relação entre função ventricular esquerda e os índices de captação miocárdio/pulmão em estudos Gated-SPECT

Introdução – A tomografia de emissão de fotão simples sincronizada com o sinal eletrocardiográfico (Gated-SPECT) é essencial para a avaliação conjunta da perfusão e da função ventricular esquerda (VE) do miocárdio. Objetivo – Investigar a relação entre a função VE e o índice de captação (IC) miocárdio/pulmão direito (M/PD) e M/P esquerdo (M/PE) nos estudos Gated-SPECT com 99mTc-Tetrofosmina. Metodologia – Amostra de 32 pacientes que realizaram estudos Gated-SPECT por indicação clínica, sendo subdividida em dois grupos: Grupo I (GI) – pacientes com a informação clínica de enfarte agudo do miocárdio (EAM); Grupo II (GII) – pacientes com a informação clínica de isquemia. Por cada paciente adquiriram-se imagens estáticas torácico-abdominais e dois estudos Gated-SPECT do miocárdio (protocolo de um dia esforço/repouso). Nas imagens estáticas definiram-se regiões de interesse (Regions of interest – ROI) para calcular os IC. Nos estudos Gated-SPECT utilizou-se o software Quantitative Gated SPECT/Quantitative Perfusion SPECT para calcular a Fração de Ejeção do Ventrículo Esquerdo (FEVE). Efetuou-se análise estatística descritiva para caracterização da amostra. Aplicou-se o teste de Spearman para avaliar a correlação entre a FEVE e os IC por grupo de pacientes. O Teste de Willcoxon foi usado para comparar FEVE em repouso e em esforço. Resultados – Nos estudos Gated-SPECT em esforço não se verificou correlação estatisticamente significativa entre a FEVE e os IC, para GI e GII; em repouso existe correlação positiva estatisticamente significativa entre a FEVE e os IC, para GI; para GII não se verificou correlação. Na comparação dos valores de FEVE em esforço e repouso nos dois grupos constatou-se a existência de diferenças estatisticamente significativas, sendo a FEVE em EsforçoSPECT (GI e GII).

The influence of count's number in myocardium in the determination of reproducible parameters in Gated-SPECT studies simulated with GATE

Myocardial Perfusion Gated Single Photon Emission Tomography (Gated-SPET) imaging is used for the combined evaluation of myocardial perfusion and left ventricular (LV). The purpose of this study is to evaluate the influence of the total number of counts acquired from myocardium, in the calculation of myocardial functional parameters using routine software procedures. Methods: Gated-SPET studies were simulated using Monte Carlo GATE package and NURBS phantom. Simulated data were reconstructed and processed using the commercial software package Quantitative Gated-SPECT. The Bland-Altman and Mann-Whitney-Wilcoxon tests were used to analyze the influence of the number of total counts in the calculation of LV myocardium functional parameters. Results: In studies simulated with 3MBq in the myocardium there were significant differences in the functional parameters: Left ventricular ejection fraction (LVEF), end-systolic volume (ESV), Motility and Thickness; between studies acquired with 15s/projection and 30s/projection. Simulations with 4.2MBq show significant differences in LVEF, end-diastolic volume (EDV) and Thickness. Meanwhile in the simulations with 5.4MBq and 8.4MBq the differences were statistically significant for Motility and Thickness. Conclusion: The total number of counts per simulation doesn't significantly interfere with the determination of Gated-SPET functional parameters using the administered average activity of 450MBq to 5.4MBq in myocardium.