4.2 Materiali e metodi
4.2.2 Valutazione del tempo minimo per distinguere la presenza della
I metodi descritti vengono ora impiegati per valutare il tempo minimo di acquisizio- ne in grado di fornire informazioni circa la presenza o meno della patologia. Un risultato di questo genere si propone come obiettivo quello di ridurre gli attuali tempi di imaging medico-nucleare per l’amiloidosi cardiaca transtiretino-relata.
La seconda parte di questo lavoro di tesi consiste nell’analisi statistica dei dati per trovare parametri e risultati statisticamente significativi.
RI
Date le due distribuzioni, RI dei pazienti positivi e RI dei pazienti negativi, `e stata valutata la gaussianit`a delle due per ogni singolo istante temporale. Per far ci`o, `e stato utilizzato il test di Kolmogorov-Smirnov (lavora bene su set di dati < 50 ed `e poco sensibile agli errori di misura) con alpha pari a 0,05 ed `e emerso che sia la distribuzione RI dei pazienti pato- logici, sia quella dei non patologici, `e non gaussiana per ogni t. Pertanto `e stato in seguito applicato il test non parametrico per dati non gaussiani e non appaiati di Mann-Whitney per verificare se i due insiemi di dati fossero estratti da distribuzioni continue (popolazioni) con mediane coincidenti. Anche questo per ogni singolo istante temporale.
Il risultato del test statistico `e stato un rifiuto dell’ipotesi nulla a partire da un istante tem- porale compreso nell’intervallo ]119,75 ; 150] secondi. Ci`o significa che da qui in poi le due curve e quindi le due distribuzioni di pazienti si differenziano significativamente.
Distanza cuore-costa
Analoga procedura `e stata eseguita per il metodo basato sul calcolo della distanza tra la cur- va cuore e la curva costa. Il test di gaussianit`a sulle distribuzioni della distanza cuore-costa di positivi e negativi ha ribadito la non gaussianit`a per entrambe per ogni istante temporale, per cui `e stato anche qui applicato il test non parametrico di Mann-Whitney.
Il risultato del test statistico `e stato un rifiuto dell’ipotesi nulla a partire da un istante tem- porale compreso nell’intervallo ]210 ; 270] secondi. Come prima, questo risultato `e statisti- camente significativo per la distinzione di un paziente patologico da un paziente sano.
Fitting
Anche per i due modelli di fitting delle curve cuore dei due gruppi di pazienti `e stata verifi- cata l’ipotesi di gaussianit`a con il test di Kolmogorov-Smirnov ed in seguito `e stato applicato il test di Mann-Whitney, perch´e i dati si sono rivelati non gaussiani, ma questa volta per ogni parametro di fitting restituito in output dall’algoritmo.
Inoltre, la stessa procedura `e stata reiterata effettuando il fitting delle curve TAC sperimen- tali in scala temporale via via minore, al fine di verificare il tempo minimo di acquisizione per una discreta bont`a del fitting e l’eventuale significativit`a statistica dei suoi parametri di output.
Nel modello di Feng i parametri sono: delay, A1, A2, A3, −λ1, −λ2e −λ3.
Considerando il fitting dell’intera curva temporale sperimentale, per ogni singolo parame- tro, ad eccezione del delay, `e stata verificata dapprima la gaussianit`a delle due distribuzioni di positivi e negativi, che ha dato esito di non gaussianit`a per entrambe in tutti i casi, e poi `e stato applicato il test di Mann-Whitney. `E stata accettata l’ipotesi nulla al 5% di si- gnificativit`a per tutti i parametri. Non `e stato quindi necessario eseguire il fitting a tratti, essendo gi`a questo risultato non utile ai fini di questo task. Si ricorda, infatti, che sono gli ultimi istanti temporali delle curve TAC scintigrafiche quelli di interesse, perch´e descrivono il maggiore o comparabile grado di uptake del tracciante da parte del cuore rispetto all’osso. Ci`o significa che i campioni sono stati estratti da popolazioni aventi stesse mediane, per cui non c’`e significativit`a statistica per la distinzione dei due gruppi di pazienti. Perci`o non `e possibile individuare il tempo cercato con questo modello di fitting.
Nel modello multiesponenziale i parametri sono: k1, k2, k3, k4, kie kd.
Per analogia con il precedente, per prima cosa sono stati elaborati i dati relativi al fitting delle intere curve TAC sperimentali, verificando per ogni parametro la gaussianit`a delle due distribuzioni. Anche queste sono risultate non gaussiane per tutti i parametri, quindi `e stato applicato il test statistico di Mann-Whitney.
I parametri che hanno comportato il rifiuto dell’ipotesi nulla del test sono stati k1, k2, k3, k4
e ki, per cui si `e proceduto con il fitting a tratti delle curve per verificare per quale o quali tra questi parametri i dati fossero statisticamente significativi per la distinzione di un paziente sano da uno affetto dalla patologia.
Il risultato `e stato che per il kile due curve si distinguono dopo un tempo minimo compreso
Capitolo 5
Risultati e discussione
5.1
Risultati
Le Figure 5.1 e 5.2 riassumono i risultati del test di Mann-Whitney per i metodi RI e distanza cuore-costa:
Figura 5.2: Test di Mann-Whitney distanza cuore-costa
Entrambe le figure mettono in risalto il punto in cui le due mediane si distanziano apprez- zabilmente, dimostrando che da qui in poi le due distribuzioni di pazienti si differenziano significativamente.
La Tabella 5.1 riassume i risultati del test di Mann-Whitney per il modello multiesponen- ziale:
La prima riga in rosso accetta l’ipotesi nulla H0, cio`e che i due campioni provengono da
popolazioni con mediane coincidenti. Infatti la differenza delle mediane di patologici e non patologici tende a 0.
La seconda riga in rosso rifiuta l’ipotesi nulla H0: la differenza tra le mediane aumenta di
tre ordini di grandezza e segna cos`ı il punto di transizione verso la significativit`a statistica nella distinzione delle due categorie di pazienti.
La Tabella 5.2 riepiloga i risultati ottenuti:
Metodo Tempo minimo
RI t ∈ ]2, 2.5] minuti
Distanza cuore-costa t ∈ ]3.5, 4.5] minuti Modello multiesponenziale t ∈ ]2.5, 3.5] minuti per il ki
5.2
Discussione
Tutti e tre i metodi descritti si sono rivelati efficaci nella valutazione della presenza di amiloidosi cardiaca TTR-relata da curve TAC.
Nell’individuazione del tempo minimo necessario per distinguere la presenza della patolo- gia, invece, i risultati sono stati diversi.
Al momento si pu`o considerare pi `u attendibile il risultato raggiunto con il metodo basa- to sul calcolo del Retention Index del cuore, che misura l’effettivo grado di captazione del tracciante l`ı dove si concentrano i depositi di amiloide, anche se comunque l’intervallo di oscillazione `e lo stesso in tutti i casi, tra i due e i quattro minuti. D’altronde, dalle curve TAC si nota come il picco vascolare si esaurisca subito, nel giro di massimo due minuti, quindi `e ragionevole pensare che si abbia subito differenza di segnale tra le due categorie di pazienti.
D’altra parte, anche quello ottenuto per il ki del fitting multiesponenziale potrebbe essere ritenuto un risultato affidabile, essendo combinazione di pi `u parametri della singola curva, ma andrebbe comunque risperimentato per una popolazione di pazienti pi `u vasta, con mag- giori probabilit`a di riscontro, anche a livello di valori dei parametri di output dell’algoritmo, della differenza tra le due categorie di soggetti .
Ad ogni modo questo risultato `e molto importante, perch´e suggerisce la possibilit`a di ese- guire la scansione scintigrafica in una fase molto pi `u precoce rispetto alle tre ore post- iniezione attualmente indicate. Se questo dato sar`a confermato da ulteriori studi con una casistica pi `u ampia si potr`a tradurre in una modifica della metodica di acquisizione con una significativa riduzione dei tempi richiesti dall’imaging per discriminare soggetti sani da soggetti affetti da amiloidosi cardiaca TTR-relata.
Capitolo 6
Conclusioni
6.1
Limiti dello studio e sviluppi futuri
Il limite maggiore riscontrato in questo studio `e stato il fatto che il tracciante 99mTc- HMDP `e un tracciante non metabolico ma di deposito, per cui nei due modelli di fitting utilizzati `e stato difficile associare parametri e costanti direttamente alla cinetica del radio- farmaco.
L’unica cosa certa `e che questo si deposita e stabilizza a livello cardiaco in corrispondenza delle fibrille di amiloide, ma non `e implicato nel metabolismo di alcuna sostanza.
Sviluppi futuri potrebbero essere la validazione del parametro Retention Index con ulteriori studi scintigrafici, essendo stato questo trattato e riportato in letteratura fino ad ora solo relativamente alla PET, insieme alla sperimentazione di nuovi e specifici algoritmi di fitting per curve scintigrafiche con tracciante di deposito.
Sarebbe infine opportuno ripetere l’analisi su immagini planari dinamiche acquisite con un campionamento maggiore dell’asse temporale in corrispondenza degli ultimi istanti, laddo- ve si concentra il lavoro di questa tesi.
E ancora, l’applicazione su un numero maggiore di pazienti degli stessi algoritmi di calcolo e di fitting utilizzati, con lo scopo di verificare la robustezza dei risultati ottenuti.
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