Background: 18F-FDG PET/CT is used to diagnose cardiac sarcoidosis and endocarditis. It requires myocardial glucose utilization (MGU) suppression to avoid false positives, which occur in up to 20% of patients. Serum beta-hydroxybutyrate (BHB) levels may help identify incomplete suppression of MGU. We determined the optimal timing and diagnostic thresholds to identify incomplete suppression of MGU.
Methods and results: We retrospectively identified 114 patients referred for 18F-FDG PET/CT for endocarditis, wherein myocardial uptake outside of paravalvular regions is not related to pathology and can be confidently ascribed as being due to inadequate suppression of MGU. Patients followed a high-fat, low-carbohydrate diet and received heparin. Serum BHB, insulin, glucose and hemoglobin A1c were measured. Maximum standardized uptake value (SUVmax) of left ventricle (LV) and mean SUV (SUVmean) in LV blood pool (LVBP) was measured. Logistic regression and area under the receiver-operating characteristic analyses were used to quantify the relationship between biomarkers and MGU suppression. A threshold of BHB ≥ 0.35 mmol·L-1 to detect suppression resulted in sensitivity of 88% and specificity of 61%. A threshold of BHB ≥ 0.95 mmol·L-1 resulted in sensitivity of 45% and specificity of 100%. AUC was 0.87. BHB measured ~ 4 hours prior to 18F-FDG injection performed similarly to or better than later timepoints.
Conclusions: Serum BHB levels are useful for assessing suppression of MGU and could simplify interpretation of 18F-FDG PET/CT inflammation studies.
Antecedentes: el PET/TC con 18F-FDG es utilizado para diagnosticar sarcoidosis cardíaca y endocarditis. Requiere la supresión de la utilización de glucosa miocárdica (MGU) para evitar falsos positivos, que pueden ocurrir hasta en el 20% de los pacientes. Los niveles séricos de beta-hidroxibutirato (BHB) pueden ayudar a identificar la supresión incompleta de MGU. Determinamos el momento óptimo y los umbrales de diagnóstico para identificar la supresión incompleta de MGU. MéTODOS Y RESULTADOS: Identificamos retrospectivamente a 114 pacientes referidos para PET/TC con 18F-FDG por endocarditis, en los que la captación miocárdica fuera de las regiones paravalvulares no está relacionada con la patología y puede atribuirse con seguridad a que se debe a una supresión inadecuada de la MGU. Los pacientes siguieron una dieta alta en grasas, baja en carbohidratos y recibieron heparina. Se midieron en suero BHB, insulina, glucosa y hemoglobina A1c. Se midió el valor máximo de captación estandarizado (SUVmax) del ventrículo izquierdo (LV) y el SUV medio (SUVmean) del pool sanguíneo del LV (LVBP). La regresión logística y el área bajo los análisis de características operativas del receptor fueron utilizados para cuantificar la relación entre los biomarcadores y la supresión de MGU. Un umbral de BHB ≥ 0.35 mmol/L para detectar la supresión resultó en una sensibilidad del 88% y una especificidad del 61%. Un umbral de BHB ≥ 0.95 mmol/L dio como resultado una sensibilidad del 45% y una especificidad del 100%. El AUC fue de 0.87. BHB medido ~ 4 horas antes de la inyección de 18F-FDG funciona de manera similar o mejor que los puntos de tiempo posteriores.
Conclusiones: Los niveles séricos de BHB son útiles para evaluar la supresión de la MGU y podrían simplificar la interpretación de los estudios de inflamación de PET/TC con 18F-FDG.
背景: 18F-FDG PET/CT可用于诊断心脏结节病和心内膜炎。它需要抑制心肌葡萄糖摄取(MGU)以避免高达20%的假阳性。血清β-羟丁酸(BHB)水平可能有助于识别MGU的不完全抑制。我们确定了MGU不完全抑制的最佳时机和诊断阈值。 方法与结果: 我们回顾性纳入114例因心内膜炎需行18F-FDG PET/CT检查的患者, 当瓣周区以外出现非病理性心肌摄取时, 可以明确归因于MGU不完全抑制。患者遵循高脂肪、低碳水化合物饮食并接受肝素治疗。研究测定患者的血清BHB、胰岛素、血糖、糖化血红蛋白, 左心室(LV)的最大标准化摄取值(SUVmax)和左室血池(LVBP)的平均摄取值(SUVmean)。逻辑回归和接收者操作特征曲线下面积分析用于量化生物标志物与MGU抑制之间的关系。当BHB阈值 ≥ 0.35 mmol/L时, 诊断敏感性为88%, 特异性为61%。当BHB阈值 ≥ 0.95 mmol/L时, 敏感性为45%, 特异性为100%, AUC为0.87。在18F-FDG注射前约4小时测量的BHB与后续时间点测量的BHB结果相当或更好。 结论结论: 血清BHB水平可用于评估MGU的抑制情况, 并可简化18F-FDG PET/CT炎症病变判读。.
Mise en contexte: Les protocoles de préparation des diètes sont une méthode efficace dans le but de supprimer la captation myocardique physiologique du 18F-fluorodéoxyglucose (FDG). Cette étude a pour but d’investiguer l’efficacité de différentes diètes restreintes en glucide en utilisant des repas en boite préalablement préparés. MéTHODOLOGIE: Les patients ont été divisés en 4 groupes recevant des protocoles préparatoires différents comme suit: uniquement un minimum de jeûne de 15 heures, deux repas avec une diète riche en gras et faible en glucides (HFLCD), deux repas avec une diète riche en protéines animales et a faible teneur en glucides (HAPLCD) et deux repas avec une diète riche en protéines végétales et a faible teneur en glucides (HPPLCD). Les boites de repas ont été préparées selon les restrictions en glucides requises. Les indices de captation myocardique normalisés SUV max et SUV moyen ont été mesurés et le taux de suppression a été analysé. RéSULTATS: Le SUV max myocardique moyen du jeûne seul, HFLCD, HAPLCD et HPPLCD étaient respectivement de 8.26 + 5.85, 2.21 + 1.50, 2.34 + 1.88 et 4.10 + 3.61 et le taux de suppression était respectivement de 36.6%, 93.3%, 93.3% et 70%. L’efficacité de HFLCD, HAPLCD et HPPLCD était supérieure a celle du jeûne de 15 heures seul. Les SUV max de HFLCD et HAPLCD ne démontraient aucune différence significative (p = 1), tandis que ceux de HFLCD et HPPLCD démontraient des différences significatives (p = 0.046).
Conclusions: En utilisant des boîtes de repas préalablement préparées basées sur des restrictions en glucides, HFLCD, HAPLCD et HPPLCD peuvent être administrés aux patients avec des besoins en diète différents, tout en fournissant une diminution substantielle de la captation myocardique physiologique du FDG.
Keywords: 18F-FDG PET/CT; Beta-hydroxybutyrate (BHB); Myocardial glucose utilization (MGU); standardized uptake value (SUV).
© 2023. The Author(s) under exclusive licence to American Society of Nuclear Cardiology.