Diagnostic and prognostic value of Technetium-99m pyrophosphate uptake quantitation for transthyretin cardiac amyloidosis

J Nucl Cardiol. 2021 Oct;28(5):1835-1845. doi: 10.1007/s12350-021-02563-4. Epub 2021 Mar 10.

Abstract

Background: 99mTc-pyrophosphate imaging has emerged as an important non-invasive method to diagnose transthyretin cardiac amyloidosis (ATTR-CM). Quantitation of 99mTc-pyrophosphate activity, on SPECT images, could be a marker of ATTR-CM disease burden. We assessed the diagnostic accuracy and clinical significance of 99mTc-pyrophosphate quantitation.

Methods and results: Patients who underwent 99mTc-pyrophosphate imaging for suspected ATTR-CM were included. Using SPECT images, radiotracer activity in the myocardium was calculated using cardiac pyrophosphate activity (CPA) and volume of involvement (VOI), with thresholds for abnormal activity derived from LVBP activity. Diagnostic accuracy was assessed using area under the receiver operating characteristic curve (AUC). In total, 124 patients were identified, mean age 73.9 ± 11.4, with ATTR-CM diagnosed in 43 (34.7%) patients. CPA had the highest diagnostic accuracy (AUC .996, 95% CI .987-1.00), and was significantly higher compared to the Perugini score (AUC .952, P = .016). In patients with ATTR-CM, CPA was associated with reduced left ventricular ejection fraction (adjusted odds ratio 1.28, P = .035) and heart failure hospitalizations (adjusted hazard ratio 1.29, P = .006).

Conclusion: Quantitative assessment of myocardial radiotracer activity with CPA or VOI have high diagnostic accuracy for ATTR-CM. Both measures are potential non-invasive markers to follow progression of disease or response to therapy.

Antecedentes: Las imágenes de 99mTc-pirofosfato han surgido como un importante método no invasivo para diagnosticar la amiloidosis cardíaca por transtiretina (ATTR-CM). La cuantificación de la actividad del 99mTc-pirofosfato, en las imágenes de SPECT, podría ser un marcador de la carga de enfermedad de ATTR-CM. Evaluamos la precisión diagnóstica y la importancia clínica de la cuantificación del 99mTc-pirofosfato. MéTODOS Y RESULTADOS: Se incluyeron pacientes que se sometieron 99mTc-pirofosfato por sospecha de ATTR-CM. Utilizando imágenes de SPECT, se calculó la actividad del radiotrazador en el miocardio utilizando la actividad cardiaca del pirofosfato (CPA) y el volumen del involucro (VOI), con umbrales para la actividad anormal derivados de la actividad del LVBP. La precisión diagnóstica se evaluó utilizando el área bajo la curva (AUC) de las características del funcionamiento del receptor. En total, se identificaron 124 pacientes, edad media 73,9 ± 11,4, con ATTR-CM diagnosticado en 43 (34,7%) pacientes. La CPA tuvo la mayor certeza diagnóstica (AUC 0.996, IC del 95% 0.987 – 1.00), y fue significativamente mayor en comparación con el score de Perugini (AUC 0.952, p = 0.016). En pacientes con ATTR-CM, la CPA se asoció con una fracción de eyección del ventrículo izquierdo disminuida (odds ratio ajustada 1.28, p = 0.035) y hospitalizaciones por falla cardíaca (hazard ratio ajustado 1.29, p =0,006).

Conclusiones: La evaluación cuantitativa de la actividad del radiotrazador en miocárdico con CPA o VOI tiene una alta certeza diagnóstica para ATTR-CM. Ambas medidas son potenciales marcadores no invasivos para seguir la progresión de la enfermedad o la respuesta a terapia.

背景: 99m锝-焦磷酸盐成像已成为诊断运甲状腺素蛋白心脏淀粉样变性(ATTR-CM)的一种重要的非侵入性方法。 在SPECT图像上定量分析99m锝-焦磷酸盐的活性可能是ATTR-CM疾病严重程度的标志。 本文评估了99m锝-焦磷酸盐定量分析的诊断准确性和临床意义。 方法与结果: 接受99m锝-焦磷酸盐成像的疑似ATTR-CM的患者纳入本研究。在SPECT图像中,使用心脏焦磷酸盐活性(CPA)和受累体积(VOI)计算心肌中的放射性示踪剂活性,并根据LVBP活性得出异常活性的阈值。 使用接受者操作特征曲线下的面积(AUC)评估诊断准确性。本实验共入组124例患者,平均年龄为73±11.4,其中43例(34.7%)患者被诊断为ATTR-CM。 CPA的诊断准确度最高(AUC 0.996,95%CI 0.987 – 1.00),与Perugini评分相比明显更高(AUC 0.952,p = 0.016)。 在ATTR-CM的患者中,CPA与左心室射血分数降低(调整后的优势比1.28,p = 0.035)和心衰住院(调整后的危险比1.29,p = 0.006)相关。 结论: 使用CPA或VOI定量评估心肌放射性示踪剂的活性对ATTR-CM具有很高的诊断准确性。 两种方法都是潜在的非侵入性指标,可跟踪疾病的进展或治疗效果。.

Contexte: L’imagerie au 99mTc-pyrophosphate est devenue une méthode non invasive importante pour le diagnostic de l’amyloidose cardiaque à transthyrétine (ATTR-CM). La quantification de l’activité du 99mTc-pyrophosphate sur les images SPECT, pourrait être un marqueur de l’intensité de la maladie. Dans cette étude, nous avons évalué la précision diagnostique et la signification clinique de la quantification au 99mTc-pyrophosphate. MéTHODES ET RéSULTATS: Les patients ayant bénéficié d’une imagerie au 99mTc-pyrophosphate pour suspicion d’ATTR-CM ont été inclus. Nous avons calculé l’activité (CPA) et le volume (VOI) du 99mTc-pyrophosphate (CPA) au niveau du myocarde sur les images SPECT en rapport à l’activité sanguine au niveau de la cavité ventriculaire gauche. La précision du test a été évaluée en utilisant la surface (AUC) sous la courbe ROC. Au total, 124 patients ont été étudiés (âge moyen de 73,9 ± 11,4). Quarante trois de ces patients (34.7%) furent diagnostiqués positivement pour l’ ATTR-CM. La précision diagnostique de la CPA s’est révélée la plus élevée (AUC 0,996, IC à 95% 0,987 - 1,00), et s’est avérée significativement plus élevée que le score de Perugini (AUC 0,952, p = 0,016). Chez les patients avec ATTR-CM, la CPA est associée à une fraction d’éjection ventriculaire gauche réduite (odds ratio ajusté de 1,28, p = 0,035) et une augmentation d’ hospitalisation pour insuffisance cardiaque (hazard ratio ajusté de 1,29, p = 0,006).

Conclusions: L’évaluation quantitative de l’activité du 99mTc-pyrophosphate est d’une grande précision diagnostique pour l’ ATTR-CM. Les mesures CAP et VOI sont des marqueurs non invasifs potentiels pour le suivi de la progression de la maladie ou réponse au traitement.

Keywords: Biomarker; Cardiac amyloidosis; Diagnostic accuracy; Quantification; Technetium pyrophosphate.

Publication types

  • Research Support, N.I.H., Extramural

MeSH terms

  • Aged
  • Aged, 80 and over
  • Amyloid Neuropathies, Familial / diagnostic imaging*
  • Amyloid Neuropathies, Familial / metabolism*
  • Cardiomyopathies / diagnostic imaging*
  • Cardiomyopathies / metabolism*
  • Diphosphates / metabolism
  • Female
  • Humans
  • Male
  • Middle Aged
  • Observer Variation
  • Predictive Value of Tests
  • Prognosis
  • ROC Curve
  • Radiopharmaceuticals / pharmacokinetics*
  • Retrospective Studies
  • Stroke Volume
  • Technetium Tc 99m Pyrophosphate / pharmacokinetics*
  • Tomography, Emission-Computed, Single-Photon
  • Ventricular Function, Left

Substances

  • Diphosphates
  • Radiopharmaceuticals
  • diphosphoric acid
  • Technetium Tc 99m Pyrophosphate

Supplementary concepts

  • Amyloidosis, Hereditary, Transthyretin-Related