Effective suppression of myocardial glucose uptake using predesigned low-carbohydrate boxed meals

J Nucl Cardiol. 2023 Apr;30(2):484-494. doi: 10.1007/s12350-022-03076-4. Epub 2022 Aug 2.

Abstract

Background: Dietary preparation protocols are an effective means to suppress physiological myocardial 18F-fluorodeoxyglucose (FDG) uptake. This study aimed to investigate the efficacy of various carbohydrate-restricted diets using predesigned boxed meals.

Methods: The patients were divided into four groups to undergo different preparatory protocols as follows: a minimum 15-hour fast alone, two meals of high-fat, low-carbohydrate diet (HFLCD), two meals of high-animal-protein, low-carbohydrate diet (HAPLCD), and two meals of high-plant-based-protein, low-carbohydrate diet (HPPLCD). Boxed meals were prepared to meet the required carbohydrate restrictions. Myocardial SUVmax and SUVmean were measured and the suppression rate was analyzed.

Results: The average myocardial SUVmax of fast alone, HFLCD, HAPLCD, and HPPLCD were 8.26 ± 5.85, 2.21 ± 1.50, 2.34 ± 1.88, and 4.10 ± 3.61, respectively, and the suppression rates were 36.6%, 93.3%, 93.3%, and 70%, respectively. The effectiveness of HFLCD, HAPLCD, and HPPLCD was all statistically superior to that of a 15-hour fast alone. SUVmax of HFLCD and HAPLCD showed no significant differences (p = 1), whereas HFLCD and HPPLCD had significant differences (p = .046).

Conclusions: Using the predesigned boxed meals based on carbohydrate restriction, HFLCD, HAPLCD, and HPPLCD can be administered to patients with different dietary needs while providing a substantial reduction in physiological myocardial FDG uptake.

Resumen: ANTECEDENTES: Los protocolos de preparación dietética son un medio eficaz para suprimir la captación fisiológica de 18F-fluorodesoxiglucosa (FDG) miocárdica. Este estudio tuvo como objetivo investigar la eficacia de varias dietas restringidas en carbohidratos utilizando comidas de cajas prediseñadas. MéTODOS: Los pacientes se dividieron en cuatro grupos y se sometieron a diferentes protocolos de preparación de la siguiente manera: un mínimo de 15 horas de ayuno solo, dos comidas de una dieta rica en grasas y baja en carbohidratos (HFLCD), dos comidas de una dieta rica en proteínas animales y baja en carbohidratos. (HAPLCD) y dos comidas de una dieta alta en proteínas de origen vegetal y baja en carbohidratos (HPPLCD). Se prepararon comidas en cajas para cumplir con las restricciones de carbohidratos requeridas. Se midieron el SUVmax y el SUVmedio miocárdicos y se analizó la tasa de supresión.

Resultados: El SUVmax miocárdico promedio de ayuno solo, HFLCD, HAPLCD y HPPLCD fue 8.26 ± 5.85, 2.21 ± 1.50, 2.4 ± 1.88 y 4.10 ± 3.61, respectivamente, y la tasa de supresión fue 36.6%, 93.3%, 93.3% y 70%. %, respectivamente. La eficacia de HFLCD, HAPLCD y HPPLCD fue estadísticamente superior a la de un ayuno de 15 horas solo. El SUVmax de HFLCD y HAPLCD no mostraron diferencias significativas (p = 1), mientras que el de HFLCD y de HPPLCD tuvieron diferencias significativas (p = 0.046).

Conclusiones: Utilizando comidas prediseñadas en caja basadas en la restricción de carbohidratos, HFLCD, HAPLCD y HPPLCD pueden ser administradas a pacientes con diferentes necesidades dietéticas, al tiempo que proporcionan una reducción sustancial en la captación fisiológica de FDG en miocardio.

摘要: 背景: 膳食准备方案是抑制心肌生理性摄取18F-脱氧葡萄糖 (FDG) 的有效手段。本研究旨在比较预先设计的不同碳水化合物限制饮食盒饭抑制心肌生理性摄取FDG的有效性。 方法: 根据膳食准备方案的不同, 入选患者被分为以下四组: 单独禁食至少 15 小时, 两餐高脂肪低碳水化合物饮食 (HFLCD), 两餐高动物蛋白低碳水化合物饮食 (HAPLCD), 两餐高植物蛋白低碳水化合物饮食 (HPPLCD)。盒饭是为了满足所需碳水化合物限制饮食而预先设计的。分别测定心肌的SUVmax和SUVmean并分析其抑制有效率。 结果: 单独禁食、HFLCD、HAPLCD和HPPLCD组的平均心肌SUVmax分别为8.26 ± 5.85、2.21 ± 1.50、2.34 ± 1.88和4.10 ± 3.61, 抑制有效率分别为36.6%、93.3%、93.3%和70%。HFLCD、HAPLCD和HPPLCD组抑制心肌生理性摄取FDG的有效性均显著优于单独禁食 15 小时组。HFLCD和HAPLCD组间的SUVmax无显著性差异 (p = 1), 但HFLCD和HPPLCD组间的SUVmax存在显著性差异 (p = 0.046)。 结论: 使用预先设计的碳水化合物限制盒饭后, HFLCD、HAPLCD和HPPLCD在满足不同饮食需求患者的同时, 可显著减少心肌对FDG的生理性摄取。.

Keywords: Carbohydrate restriction; FDG; PET/CT; dietary preparation.

Publication types

  • Research Support, Non-U.S. Gov't

MeSH terms

  • Animals
  • Diet, Carbohydrate-Restricted
  • Fluorodeoxyglucose F18*
  • Glucose
  • Myocardium
  • Radiopharmaceuticals*

Substances

  • Fluorodeoxyglucose F18
  • Radiopharmaceuticals
  • Glucose