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Tese de Doutorado
DOI
https://doi.org/10.11606/T.5.2022.tde-22092022-122606
Documento
Autor
Nome completo
Hye Ju Lee
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2022
Orientador
Banca examinadora
Parga Filho, José Rodrigues (Presidente)
Jardim, Carlos Viana Poyares
Nomura, Cesar Higa
Szarf, Gilberto
Título em português
Avaliação da perfusão sanguínea pulmonar lobar e global através da tomografia computadorizada de dupla energia em pacientes com suspeita de embolia pulmonar aguda: comparação de diferentes métodos quantitativos
Palavras-chave em português
Angiografia por tomografia computadorizada
Circulação pulmonar
Embolia e trombose
Embolia pulmonar
Imagem de perfusão
Imagem radiográfica a partir de emissão de duplo fóton
Resumo em português
Introdução: A mensuração da perfusão sanguínea pulmonar pode ser influenciada por diversos fatores, incluindo a fase respiratória e a densidade pulmonar. Objetivos: 1) Quantificar a perfusão sanguínea pulmonar global através da Tomografia Computadorizada de Dupla Energia (TCDE), e avaliar se o parâmetro de perfusão global normalizado pela densidade pulmonar tem melhor desempenho que o parâmetro de perfusão não normalizado na predição do desfecho clínico de pacientes com Embolia Pulmonar Aguda (EP). 2) Quantificar a perfusão sanguínea pulmonar regional lobar através da TCDE em pacientes sem obstrução vascular, para avaliar a distribuição regional da perfusão, e em pacientes com obstrução vascular decorrente da EP, para avaliar a sua correlação com a carga embólica regional. Métodos: Para a análise da perfusão pulmonar global, 60 pacientes positivos para EP foram prospectivamente avaliados. Para a análise da perfusão lobar, foram incluídos 103 exames negativos para EP e 48 exames positivos para EP. Os exames foram adquiridos em apneia inspiratória ou durante respiração lenta, conforme as condições clínicas dos pacientes. A primeira variável da perfusão, PBVv, foi calculada como um valor relativo da densidade média do iodo no pulmão, normalizado pela densidade de iodo no tronco pulmonar. Para a medida da segunda variável da perfusão, PBVm, a variável PBVv foi normalizada pela densidade pulmonar e expressa em ml/100g de massa pulmonar. A carga embólica de cada lobo pulmonar foi calculada através do índice de obstrução vascular lobar (IOVlobar), cuja pontuação variou de 0 a 100%. Sinais tomográficos de sobrecarga ventricular direita foram avaliados através da relação entre as medidas do diâmetro axial e do volume dos ventrículos direito e esquerdo (VD/VEdiam e VD/VEvol, respectivamente). O grupo com desfecho favorável incluiu os pacientes que receberam alta hospitalar sem intercorrências e o grupo com desfecho desfavorável incluiu os pacientes que necessitaram de internação em Unidade de Terapia Intensiva ou evoluíram a óbito em até 30 dias em decorrência da EP. Os valores do PBVv e do PBVm globais foram correlacionados com o escore clínico de gravidade sPESI (Simplified Pulmonary Embolism Severity Index), razão VD/VE (VD/VEvol e VD/VEdiam) e com os grupos de desfecho clínico. Resultados: Análise da perfusão lobar nos pacientes negativos para EP, o lobo médio (LM) apresentou PBVv significativamente menor que os demais lobos (p<0,001). O PBVm foi significativamente maior no lobo superior direito (LSD) em comparação com o lobo médio e lobos inferiores (p<0,05). Nos pacientes positivos para EP, lobos com alto IOVlobar (>50%) apresentaram valores de PBVv e PBVm significativamente menores (p<0,001), enquanto não se observou diferença significativa entre os lobos com baixo IOVlobar (1-50%) e os lobos sem obstrução vascular. A área sob a curva (AUC) foi de 0,85 e 0,81 para as variáveis PBVv e PBVm, respectivamente, na discriminação dos lobos com alto IOVlobar. Análise da perfusão global o PBVm global apresentou uma correlação negativa com o escore sPESI (r=-0,41; p=0,001). PBVm e PBVv foram significativamente menores nos pacientes com desfecho desfavorável (34,7ml/100g vs. 47,0ml/100g; p=0,001 e 10,2% vs. 13,6%; p=0,009, respectivamente), com AUC de 0,84 para o PBVm e 0,77 para o PBVv na predição do desfecho clínico. Na análise multivariada, a combinação entre PBVm e VD/VEvol apresentou a melhor performance, com AUC de 0,97. Conclusões: Em exames negativos para EP, a distribuição da perfusão entre os lobos pulmonares não foi homogênea. Em exames positivos para EP, uma repercussão significativa na perfusão lobar apenas foi observada nos lobos com índice de obstrução vascular superior a 50%. Em uma população de pacientes com exames adquiridos com diferentes técnicas respiratórias, a mensuração da perfusão global normalizada pela densidade pulmonar apresentou maior AUC que a mensuração da perfusão não normalizada na predição do desfecho clínico, apresentando o melhor desempenho quando combinada à razão volumétrica de VD/VE
Título em inglês
Comparison of quantification methods of lobar and global pulmonary perfusion with dual-energy CT angiography in patients with suspected pulmonary embolism
Palavras-chave em inglês
Computed tomography angiography
Embolism and thrombosis
Perfusion imaging
Pulmonary circulation
Pulmonary embolism
Radiography dual-energy scanned projection
Resumo em inglês
Introduction: Several factors can influence the measurement of pulmonary perfusion, including respiratory phase and pulmonary density. Objectives: 1) Quantify global pulmonary perfusion with Dual-Energy CTA (DE-CTA) using two different measurements, one normalized and the other non-normalized by lung density, and compare their performances in the prediction of outcome in patients with Pulmonary Embolism (PE). 2) Quantify lobar pulmonary perfusion with DE-CTA in patients without vascular obstruction, to analyze the usual perfusion distribution among pulmonary lobes, and in patients with vascular obstruction due to PE, to evaluate the correlation between lobar perfusion and regional endoluminal clots. Methods: For global perfusion analysis, 60 patients with positive PE were prospectively studied. For lobar perfusion analysis, 103 exams with negative PE and 48 exams with positive PE were studied. CT images were acquired during inspiratory breath-hold or quiet free-breathing, according to patients clinical conditions. A relative value of the mean iodine density of the lung, normalized by the iodine density of the pulmonary trunk was calculated to generate our first perfusion parameter, PBVv. For the measurement of the second perfusion parameter, PBVm, PBVv was normalized by lung density and expressed in ml/100g of lung mass. Lobar vascular obstruction index (IOVlobar) was calculated to assess clot load and scored from 0 to 100%. For measurement of tomographic signs of right ventricular dysfunction, right-to-left ventricular ratios (transverse diameter and volumetric - VD/VEdiam and VD/VEvol, respectively) were calculated. The adverse outcome group encompassed patients who were transferred to the intensive care unit (ICU) or died within 30 days due to PE. Patients discharged without complications due to PE were included in the group without adverse outcome. Global PBVv and PBVm were correlated to simplified pulmonary embolism severity index (sPESI) clinical score, VD/VE ratios and with outcome groups. Results: Lobar perfusion analysis - among patients without PE, right middle lobe (RML) presented lower PBVv compared to all other lobes (p<.001). PBVm was significantly higher in the right upper lobe (RUL) when compared to right middle and both lower lobes (p<.05). In patients with PE, lobes with high IOVlobar score (>50%) presented a significant reduction in PBVv and PBVm (p<.001), whereas both PBVv and PBVm were not significantly different between lobes with low IOVlobar score (1-50%) and without vascular obstruction. ROC analysis of PBVv and PBVm for prediction of high IOVlobar score revealed AUC of 0,85 and 0,81, respectively. Global perfusion analysis global PBVm showed a significant negative correlation with sPESI score (r=-0.41; p=.001). Both PBVm and PBVv demonstrated reduced values in the adverse outcome group (34.7ml/100g vs. 47.0ml/100g; p=.001 and 10.2% vs. 13.6%; p=.009, respectively), with AUC of 0.84 for PBVm and 0.77 for PBVv in ROC analysis. In multivariable analysis, the combination of PBVm and VD/VEvol presented the highest contribution for outcome, increasing AUC to 0.97. Conclusions: A heterogeneous interlobar distribution of pulmonary perfusion was observed in patients without PE. In patients with PE, a decreased lobar perfusion was present only in the group with high obstruction score (> 50%). In a study population with exams acquired with variable respiratory techniques, global PBV normalized by lung density presented greater AUC than non-normalized perfusion measurement for prediction of outcome, with the best performance when combined with VD/VE volumetric ratio
 
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Data de Publicação
2022-09-23
 
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