Impact of left ventricular mechanical synchrony on systolic function assessed by gated myocardial perfusion imaging

Abstract

Objective

This study aimed to investigate the relationship between left ventricular phase analysis parameters and Peak Emptying Rate (PER) with ejection fraction (EF); to evaluate the role of PER in predicting early systolic dysfunction; and to examine how these parameters are affected by the severity of coronary artery disease (CAD) in patients with ischemia or infarction detected by gated myocardial perfusion scintigraphy (gMPS).

Materials and methods

Data from 430 patients who underwent myocardial perfusion scintigraphy for confirmed or suspected CAD were retrospectively analyzed. Based on perfusion defect scores, patients were categorized into three groups: normal (142 patients, SSS ≤ 3), ischemia (140 patients, SSS ≥ 4, reversible defect), and infarction (148 patients, SSS ≥ 4, fixed defect). Systolic and diastolic functional parameters of the left ventricle (EF, EDV, ESV, PER, PFR, TPFR) and synchrony indices (phase standard deviation [SD], histogram bandwidth [HBW]) were measured and compared across groups.

Results

EF values (65, 60, and 43%) and PER values (3.15, 2.94, and 2.06 s⁻¹) progressively decreased from the normal to the ischemia and infarction groups, with statistically significant differences among groups (p < 0.001). Synchrony indices (SD and HBW) increased markedly, especially in the infarction group (mean HBW: 60.86–75.01 – 149.31; p < 0.001). In both ischemia and infarction groups, significant correlations were observed between synchrony (HBW) and systolic (EF, PER) as well as diastolic (PFR, TPFR) parameters, with the strongest associations in the infarction group (p < 0.001).

Conclusion

Progressive coronary artery disease is associated with worsening left ventricular systolic and diastolic function, along with impaired mechanical contraction synchrony. PER may serve as a valuable scintigraphic parameter for improving the diagnostic assessment of left ventricular systolic function.

Resumen

Objetivo

El objetivo de este estudio fue investigar la relación entre los parámetros de análisis de fase y de velocidad máxima de vaciado (Peak emptying Rate, PER por sus siglas en inglés) con la fracción de eyección (FE) del ventrículo izquierdo; evaluar el papel de la PER en la predicción de la disfunción sistólica inicial; y examinar la forma en que estos parámetros se ven afectados por la gravedad de la enfermedad coronaria (EC) en pacientes con isquemia o infarto detectados mediante gated-SPECT de perfusión miocárdica.

Materiales y métodos

Se analizaron retrospectivamente los datos de 430 pacientes sometidos a gammagrafía de perfusión miocárdica para detección o confirmación de EC. En base a las puntuaciones del defecto de perfusión total, los pacientes se clasificaron en tres grupos: normalidad (142 pacientes, SSS ≤ 3), isquemia (140 pacientes, SSS ≥ 4, defecto reversible) e infarto (148 pacientes, SSS ≥ 4, defecto fijo). Se determinaron y compararon entre los grupos los parámetros de función sistólica y diastólica del ventrículo izquierdo (FE, VTD, VTS, PER, PFR, TPFR), así como los índices de sincronismo (desviación estándar de la fase [DE], ancho de banda del histograma [HBW por sus siglas en inglés]).

Resultados

Los valores de la FE (65, 60 y 43%) y de la PER (3,15, 2,94 y 2,06 s⁻¹) disminuyeron progresivamente desde el grupo normal hasta el de isquemia e infarto, con diferencias estadísticamente significativas entre los grupos (p < 0,001). Los índices de sincronismo (DE y HBW) aumentaron notablemente, especialmente en el grupo con infarto (HBW media: 60,86 – 75,01 – 149,31; p < 0,001). En los grupos con isquemia e infarto, se observaron correlaciones significativas entre el sincronismo (HBW) y los parámetros de función sistólica (FE, PER) y diastólica (PFR, TPFR), obteniéndose la asociación más estrecha en el grupo con infarto (p < 0,001).

Conclusión

La enfermedad coronaria progresiva se asocia a un empeoramiento de la función sistólica y diastólica del ventrículo izquierdo, junto con una alteración en el sincronismo de la contractilidad mecánica. La PER puede servir como parámetro gammagráfico valioso para mejorar la evaluación diagnóstica de la función sistólica del ventrículo izquierdo.