FDG-PET Imaging in Cardiac Sarcoidosis : Importance of the pathological findings in the right ventricle

Abstract

Sarkoidoosi on tulehdussairaus joka voi esiintyä missä elimessä tahansa. Yleisimmin se ilmenee keuhkoissa ja välikarsinan imusolmukkeissa. Sarkoidoosi on usein oireeton sattumalöydös ja sen ennuste on suotuisa.

Sarkoidoosi voi kuitenkin esiintyä sydänlihaksessa jopa neljänneksessä tapauksista. Sydämessä esiintyvään tautimuotoon liittyy merkittävää sairastavuutta ja kuolleisuutta.

FDG-PET on isotooppitutkimus, jolla voidaan kuvata elimistön metabolista aktiivisuutta ja osoittaa muun muassa tulehdusprosessiin liittyvää korostunutta sokeriaineenvaihduntaa.

Tätä väitöskirjatutkimusta varten uudelleenanalysoitiin 137 tehtyä FDG-PET tutkimusta, jotka oli tehty elokuun Tampereen yliopistosairaalassa elokuun 2012 ja syyskuun 2015 välillä sydänsarkoidoosiepäilyn vuoksi. Halusimme tutkia PET- kuvauksen merkitystä potilailla, joilla epäiltiin sydämen sarkoidoosia. Vertasimme PET-löydöksiä potilaiden perustietoihin, sairaushistoriaan ja EKG-löydöksiin.

Lisäksi tutkimme sydämen ja sydämen ulkopuolisten poikkeavien aineenvaihduntafokusten suhdetta ja selvitimme PET-löydösten kykyä ennustaa sydäntapahtumia.

Havaitsimme, että poikkeavia sydänlöydöksiä oli enemmän naisilla ja niillä joilla oli sairaushistoriassa merkintä eteis-kammiokatkoksesta. Oikean kammion poikkeavia muutoksia oli useammin potilailla, joilla oli ollut kammioperäisiä rytmihäiriöitä.

Poikkeavat sydänlöydökset olivat yleisempiä potilailla, joiden EKG:ssa oli nähtävissä QRS-kompleksin fragmentaatiota useissa kytkennöissä, oikean etuhaarakkeen katkos. Poikkeavat sydämen PET-löydökset liittyivät myös väliseinän uudelleenmuovautumiseksi ja alaseinän uudelleenmuovautumiseksi nimettyihin, hiljattain määriteltyihin EKG-muuttujiin. Sarkoidoosiin sopiva kudosnäyte saatiin useammin potilailta, joilla nähtiin aineenvaihduntafokuksia sydämen ulkopuolella. Sydämen ulkopuolisilla ja oikean kammion poikkeavilla PET-löydöksillä havaittiin olevan yhteys. Oikean kammion poikkeavat löydökset ja korkea sydämen kokonaisaineenvaihdunta-aktiivisuus ennustivat sydäntapahtumia.

Tulosten perusteella FDG-PET on käyttökelpoinen tutkimus sydänsarkoidoosiepäilyssä. Tunnistimme potilasryhmiä, joilla poikkeavan PET- löydöksen todennäköisyys on korkea. Havaitsimme, että PET-tutkimus voi osoittaa kohteita kudosnäytteen ottoon ja auttaa siten diagnoosiin pääsyssä. Lisäksi havaitsimme tiettyjen PET-löydösten liittyvän suureen sydäntapahtumien riskiin, mikä tulee ottaa huomioon potilaan hoidossa.

Sarcoidosis is a granulomatous inflammatory disease that can affect any organ system. It most often manifests in lungs and hilar lymph nodes. It is often asymptomatic and has a benign prognosis. With a quarter of the patients, sarcoid inflammation affects the heart and this cardiac involvement accounts for the majority of sarcoidosis-related morbidity and mortality.

FDG-PET is a nuclear medicine imaging study with an ability to visualize inflammatory foci. Lately, it has gained importance in the workup of cardiac sarcoidosis. One hundred thirty-seven PET studies performed in Tampere University Hospital between August 2012 and September 2015 for patients suspected with cardiac sarcoidosis were retrospectively analysed. With an aim to study the role of FDG- PET in the workup of cardiac sarcoidosis, we examined the associations of PET- findings and patient characteristics, PET-findings and ECG-parameters and the association of PET-findings in the heart and metabolically active foci elsewhere in the body. In addition, we assessed the prognostic role of PET.

Pathological cardiac PET-findings were found to be more frequent in female patients and with those with a history of atrioventricular block. Right ventricular uptake was also associated with a history of ventricular tachycardia. Pathological cardiac PET findings also correlated to novel ECG parameters septal remodelling and inferolateral remodelling in addition to widespread QRS fragmentation and left anterior hemiblock. A biopsy sample indicating sarcoidosis was obtained more frequently from patients with metabolically active foci outside of the heart.

Additionally, an association between right ventricular uptake and uptake in mediastinal and hilar lymph nodes was observed. In our population, right ventricular uptake and high total cardiac metabolic activity predicted adverse cardiac events during follow-up.

Our study identified a group of patients, defined according to sex, medical history and certain ECG parameters, who have a higher frequency of positive cardiac findings in FDG-PET. The imaging study can be a useful tool in the workup of cardiac sarcoidosis as it can aid in the diagnosis by pointing targets for tissue biopsy. Furthermore, certain findings could be considered as indicators for high risk of cardiac events.