Metabolic activity of the left and right atria are differentially altered in patients with atrial fibrillation and LV dysfunction

J Nucl Cardiol. 2022 Dec;29(6):2824-2836. doi: 10.1007/s12350-021-02878-2. Epub 2022 Jan 6.

Abstract

Background: Alterations in atrial metabolism may play a role in the perpetuation of atrial fibrillation (AF). This study sought to compare 18F-fluorodeoxyglucose (FDG) uptake on PET, in patients with LV dysfunction versus those without AF.

Methods: Seventy-two patients who underwent myocardial viability assessment were evaluated. AF patients (36) had persistent or permanent AF based on history and ECG. Patients without AF (36) were matched to AF patients based on sex, diabetes, age, and LVEF. Maximum and mean FDG Standard Uptake Values (SUV) in the left atrial (LA) wall and right atrial (RA) wall were measured. Tissue-to-blood ratios (TBR) were calculated as atrial wall to blood-pool activity. Atrial volumes were measured by echocardiography.

Results: Maximum and mean FDG SUV and TBRs were significantly increased in the RA (but not the LA) of patients with AF compared to those without (P < 0.01). When accounting for changes in atrial volume, the presence of AF remained a significant predictor of higher RAMAX, but not RAMEAN FDG uptake.

Conclusion: In patients with LV dysfunction from ischemic cardiomyopathy, LA and RA glucose metabolism are differentially altered in those with persistent atrial fibrillation. Further investigations should elucidate the temporal relationship between AF and glucose metabolic changes, as a potential target for therapy.

Las alteraciones en el metabolismo auricular pueden desempeñar un papel en la persistencia de lafibrilación auricular (FA). Este estudio buscó comparar la captación del PET con 18F fluorodesoxiglucosa(FDG), en pacientes con disfunción del VI con y sin FA. MéTODOS: Se evaluaron setenta y dos pacientes que se sometieron a evaluación de viabilidad miocárdica. Los pacientes con fibrilación auricular (36) tenían fibrilación auricular persistente o permanente según su historia clínica y el ECG. Los pacientes sin FA (36) se compararon con los pacientes con FA en base a género, diabetes, edad y FEVI. Se midieron los valores de captación estándar (SUV) máximos y medios de FDG en la pared de la aurícula izquierda (LA) y la pared de la aurícula derecha (RA), y se calcularon las relaciones de tejido al pool sanguíneo (TBR) como pared-a-pool sanguíneo. Volúmenes auriculares fueron medidos por ecocardiografía RESULTADOS: Los SUV y TBR de FDG máximos y medios se encontraron significativamentemayores en la RA(pero no en la LA) de los pacientes con FA en comparación con los que no la tenían (p<0.01). Al tener en cuenta los cambios en el volumen auricular, la presencia de FA siguió siendo un predictor significativo de una mayor captación de FDG en RAMAX pero no de RAMEAN CONCLUSIóN: En pacientes con disfunción del VI por miocardiopatía isquémica, el metabolismo glucolítico en laLA y en la RA se altera de manera diferencial en quienes tienen fibrilación auricular persistente.Futuras investigaciones deberían dilucidar la relación temporal entre la FA y los cambios metabólicos de la glucosa, como un objetivo potencial para la terapia.

背景: 心房代谢的改变可能在心房颤动 (AF) 的持续中起作用。本研究旨在比较有无合并房颤 左心室 (LV) 功能障碍患者中, 18F-氟脱氧葡萄糖 (FDG) 在PET 中的摄取量有无差异。 研究方法: 本研究纳入了72 名接受心肌活力评估的患者。根据病史和心电图, 房颤患者 (36 人) 诊 断为持续性或永久性房颤。根据性别、糖尿病、年龄和LVEF, 对应匹配无房颤患者36 人。 本研究测量了左心房 (LA) 壁和右心房 (RA) 壁的最大和平均FDG 标准摄取值 (SUV), 并计算了组织-血液比率 (TBR), 即心脏壁-血液池。心房容积由超声心动图测量。 结果: 与无房颤患者相比, 房颤患者的RA (但不包括LA) 的最大和平均FDG 标准摄取值 (SUV) 和组织-血液比率 (TBRs) 都明显增加 (P<0.01)。当考虑到心房容积的变化时, 患者是 否合并房颤仍然是右房最大标准化摄取值 (RAMAX) 升高的重要预测因素, 但不是右房平 均标准化摄取值 (RAMEAN) FDG摄取的重要预测因素。 结论: 在缺血性心肌病导致的左心室功能障碍的患者中, LA 和RA 的葡萄糖代谢在持续房颤的患 者中会有显著的改变。后续研究应进一步阐明房颤和葡萄糖代谢变化之间的时间关系, 并 作为治疗的潜在靶点。.

Mise en contexte: Les changements du métabolisme auriculaire peuvent jouer un rôle dans la perpétuation de la fibrillation auriculaire (FA). La présente étude avait pour but de comparer la captation du 18F-fluorodeoxyglucose (FDG) en TEP ( tomographie par émission de positrons) chez les patients avec une dysfonction du VG avec FA versus sans FA. MéTHODOLOGIE: Soixante-douze patients chez qui une étude de viabilité myocardique a été effectuée ont été évalués. Les patients avec FA (36) avaient une FA persistante ou permanente basée sur l’histoire clinique et l’ECG. Les patients sans FA (36) ont été assortis aux patients avec FA selon leur sexe, diabete, leur age et FEVG. Les ICN (indice de captation normalisée) du FDG maximal et moyen au niveau des parois de l’oreillette gauche (OG) et de l’oreillette droite (OD) ont été mesurées et les rapport tissus-sang (RTS) ont été calculés comme parois-pool sanguin. Les volumes auriculaires ont été mesurés par échocardiographie. RéSULTATS: Les ICN maximaux et moyens du FDG et les RTS étaient significativement augmentés dans OD (mais pas dans OG) chez les patients avec FA comparativement à ceux qui n’ont pas de FA (p < 0.01). Lorsque les changements du volume auriculaire sont pris en considération, la présence avec FA demeure un facteur prédicteur significatif d’une captation du FDG OD maximale plus élevée mais pas pour la captation OD moyenne.

Conclusion: Chez les patients avec dysfonction du VG reliée à une cardiomyopathie ischémique, le métabolisme du glucose dans OG et OD est altéré différemment chez les patients avec une FA persistante. D’autres études devront être effectuées afin d’élucider la relation temporelle entre la FA et les changements du métabolisme du glucose comme cible potentielle pour la thérapie.

Keywords: Atrial fibrillation; FDG; Glucose metabolism; PET imaging.

Publication types

  • Research Support, Non-U.S. Gov't

MeSH terms

  • Atrial Fibrillation* / metabolism
  • Fluorodeoxyglucose F18 / metabolism
  • Heart Atria / diagnostic imaging
  • Heart Atria / metabolism
  • Humans
  • Myocardium / metabolism
  • Ventricular Dysfunction, Left*

Substances

  • Fluorodeoxyglucose F18