Comparison of Acetazolamide-Challenged CT Perfusion with Acetazolamide-Challenged SPECT in Moyamoya Patients

Abstract

CT perfusion (CTP) is more readily accessible method for evaluation of cerebral perfusion than single photon emission CT (SPECT). We assessed whether there is any resting or drug-challenged CTP parameter correlating with cerebrovascular reserve (CVR) obtained by SPECT in moyamoya patients. Normalized baseline CTP parameters and their percent changes were calculated in 152 regions of interest (ROIs). On qualitative SPECT analysis, each ROI was classified as “impaired CVR” and “normal CVR” groups. Quantitative CVR was calculated with using normalized SPECT values before and after acetazolamide administration. Baseline CTP parameters and their percent changes were compared with qualitative and quantitative CVRs. Receiver operating characteristic (ROC) curve analysis defined the threshold values of CTP parameters that best predict impaired qualitative CVR. The mean values of CTP parameters were significantly different between normal and impaired CVR groups. Percent change of cerebral blood flow (pcCBF) was most significantly correlated with quantitative CVR (r = 0.89, P < 0.05). The correlation coefficients between the baseline CTP parameters and quantitative CVR were poor or not significant. The ROC-derived threshold values of pcCBF and mean transit time (MTT) determined impaired CVR with a sensitivity of 94.4 and 85.2; specificity of 93.2 and 65.9; positive predictive value of 97.1 and 86.0; and negative predictive value of 87.2 and 64.4 respectively. Baseline CTP parameters are not reliable for predicting impaired CVR. However, pcCBF strong correlated with quantitative CVR, therefore, CTP evaluation for CVR in moyamoya patients requires normalization and ACZ challenge.

CT perfusion(CTP)은 single photon emission CT(SPECT) 보다 cerebral perfusion을 평가하는데 있어 더 용이하다. 이 연구에서는 모야모야병 환자에서 SPECT로 cerebrovascular reserve(CVR)를 측정하여 resting 혹은 drug-challenged CTP에서 어떤 parameter와 관련성이 있는지 알고자 하였다. 표준화된 baseline CTP에서의 parameter들과 그 변화율들을 152 regions of interests (ROIs)에서 계산되었다. 정성적 SPECT 분석에서 각각의 ROI들은 “손상된 CVR” 및 “정상 CVR” 그룹으로 분류 하였다. 정량적 CVR은 acetazolamide 사용 전후의 SPECT 값을 이용하여 구하였다. Baseline CTP에서의 parameter들과 그 변화율들을 정성적 및 정량적 CVR 값들과 비교하였다. Receiver operating characteristic (ROC) curve 분석으로 손성된 정성적 CVR을 가장 잘 예측할 수 있는 CTP parameter들의 한계치를 정의하였다. 정상과 손상된 CVR 그룹간의 CTP parameter 평균값들은 유의한 차이를 보였다. Cerebral blood flow의 변화율 (pcCBF)가 정량적 CVR과 가장 상관관계를 보였다. Baseline parameter들과 정량적 CVR 사이의 상관계수는 유의한 의미를 보이지 않았다. 결론적으로 CVR 손상을 예측하는데 있어 baseline CTP의 parameter들은 유용하지 않았다. 그러나 acetazolamide(ACZ) 사용 후 cerebral blood flow(CBF)의 변화율은 정량적 CVR과 강한 상관관계를 보였고, 이것으로 볼 때 모야모야병 환자에서 CVR을 CTP로 평가하기 위해서는 표준화 및 ACZ의 사용이 필요하다.