Nekontrastní 4DCT pro detekci plicních tromboembolických příhod

Standardním testem pro diagnostiku PE je plicní počítačová tomografie Angiogram (CTA). To může být u některých pacientů neúnosné kvůli množství radiační expozice a také komplikacím spojeným s nutností použít intravenózní (IV) kontrast. CTA dokáže detekovat akutní PE se senzitivitou 99 procent a specificitou 95 procent v kombinaci s CT venografií. U pacientů, kteří nejsou z lékařského hlediska způsobilí pro CTA, je další možností diagnózy ventilačně-perfuzní (V/Q) jednofotonová emisní počítačová tomografie (SPECT). I když je to často zakazující kvůli přepravě na oddělení nukleární medicíny, prodloužené době testu, žádnému testu v hodinách mimo provoz atd. V této studii se vyšetřovatelé zabývají alternativní metodou diagnostiky PE na oddělení urgentního příjmu, kde vyšetřovatelé sledují snímky ventilace a perfuze pomocí nekontrastní CT s respirační bránou (běžně nazývané 4DCT).

Makroagregovaný albumin technecia-99m (99mTc-MAA) zobrazený pomocí jednofotonové emisní počítačové tomografie (SPECT) je považován za standardní metodu pro kvantitativní stanovení plicní perfuze. Zobrazování magnetickou rezonancí (MRI) s kontrastními činidly bylo experimentálně využíváno k zobrazení plicní vaskulatury a perfuze tkání. Kvantifikace snímků SPECT vyžaduje korekci získaných dat pro útlum a korekci útlumu, což vedlo k vývoji SPECT/CT skenerů. Nízkodávkové CT lze použít k hodnocení architektury plicních dýchacích cest, plicního parenchymu a pleurálního prostoru ve spojení s registrovanými perfuzními snímky, které konkurují CTA v citlivosti a specificitě.

Ve studii porovnávající CT atenuaci s defekty perfuze SPECT bylo zjištěno, že pacienti mají hypo-útlum plicních oblastí odpovídající oblastem se sníženou perfuzí v 57 procentech akutních plicních embolií a 88 procentech případů chronické embolie. Ve stejné studii bylo zjištěno, že hyper-zeslabené oblasti odpovídají oblastem s hyperperfuzí. Byla popsána metoda měření plicní perfuze založená na subtrakční digitální skiaskopii bez kontrastu. V této studii byly mezi obrazy projekce hrudníku v systole a diastole generovány odečítací obrazy, které generovaly obraz představující rozdíl v perfuzi. Tyto snímky perfuzní projekce korelovaly se scintigrafií 99mTc-MAA. Lze tedy očekávat změny v množství a distribuci plicní perfuze v průběhu dýchacího cyklu a tyto změny mohou být patrné na dynamickém CT.

Simon popsal techniku ​​pro výpočet změny frakčního obsahu vzduchu v plicní tkáni mezi anatomicky odpovídajícími oblastmi CT na základě jednoduchého modelu, který předpokládá, že změny hustoty byly způsobeny výhradně obsahem vzduchu. Vyšetřovatelé úspěšně použili tento model k nádechu a výdechu párů CT snímků a 4DCT snímků k vytvoření ventilačních snímků. Množství krve v hrudníku a plicích se však mění s dechovým cyklem, což je v rozporu s předpokladem tohoto modelu. Výzkumníci nalezli cyklické změny zdánlivé hmotnosti plic na 4DCT a jiní hlásili respiračně indukované variace v plicní perfuzi plic na MRI. Změny plicní hustoty zjištěné na 4DCT tak vyplývají ze změn obsahu vzduchu i krve.

Obrazy ventilace odvozené ze 4DCT lze také odvodit z místních změn objemu tkáně vyvolaných respiračním pohybem nezávisle na hodnotách hustoty 4DCT. K odhadu lokálních objemových změn nebo ventilace se používá jakobiánský determinant deformačního pole, vypočítaný z výsledku snímků zobrazujících různé respirační fáze plic. Existuje rozpor mezi zobrazením ventilace na základě hustoty a zobrazením ventilace založeným na Jacobiánovi, což naznačuje metodu extrahování změn krevní hmoty vyvolané dýcháním ze snímků 4DCT. Výzkumníci předpokládají, že ke změně krevní hmoty vyvolané dýcháním (RIBMC) dojde pouze v perfundovaných oblastech plic. Každá sada snímků bude obsahovat informace představující změnu hustoty vyplývající z ventilace i RIBMC. Naším cílem je extrahovat jak ventilační, tak perfuzní obraz z intenzit obrazu 4DCT, označovaný jako Hounsfieldovy jednotky (HU).

Vyšetřovatelé nalezli cyklickou variaci zdánlivé hmoty plicního parenchymu. Vyšetřovatelé předpokládají, že tato variace je způsobena změnami v plicní perfuzi z variací srdečního výdeje vyvolaných dýcháním. Výzkumníci předpokládají, že tato respiračně indukovaná změna krevní hmoty (RIBMC) umožní identifikaci hypoperfundovaných oblastí plic. Vyšetřovatelé provedli předběžnou studii vytvořením 4DCT RIBMC snímků z případů s hypoxií indukovanou vazokonstrikcí, pacientů s maligní konstrikcí dýchacích cest. Výsledné snímky jsou dobře srovnatelné se snímky 99mTc-MAA SPECT. Není však známo, zda tento proces funguje při detekci defektů perfuze v důsledku PE, kdy je perfuze ucpaná a dýchání je normální.

V této studii budou pacienti, u kterých bylo zjištěno, že mají nové segmentální, lobární nebo větší defekty perfuze, zobrazeni pomocí 99mTc-MAA SPECT/CT a 4DCT, aby se porovnala perfuze s defekty RIBMC. Toto je prospektivní zobrazovací studie 20 subjektů s diagnózou CTA.

Předpokládaných 15 subjektů bude zařazeno do kohorty 1 a každý obdrží 99mTc-MAA SPECT/CT a dva (2) 4DCT zobrazovací skeny (back-to-back) ve stejný den. Tato data budou analyzována pro cíle 1, 4 a 5.

Předpokládaných 5 subjektů bude zapsáno do kohorty 2 a také obdrží 99mTc-MAA SPECT/CT a dva (2) 4DCT zobrazovací skeny (back-to-back) ve stejný den, přičemž první z nich bude získán s normálním dýcháním jako dříve a druhý byl získán dýcháním s pozitivním tlakem přes BiPAP. Výsledky kohorty 2 budou analyzovány pouze pro cíl 6. Snímky změny krevní hmoty vyvolané dýcháním (RIBMC) budou odvozeny ze 4DCT snímků a kvantitativně porovnány s perfuzními snímky SPECT.

Kohorta 3. Cílem této kohorty studie je shromáždit a zpracovat obrazová data nezbytná k posouzení citlivosti a specifičnosti našeho 4DCT. Provedeme prospektivní zobrazovací studii očekávaných 124 pacientů, kteří mají symptomy vedoucí ke klinickým obavám z PE a kteří následně podstoupí CTA hrudníku k dalšímu hodnocení. Jedno 4DCT před nebo po CTA je jediné zobrazení studie v této kohortě. Údaje z této kohorty budou analyzovány pro cíle 2 a 3.

Subjekty budou sledovány po dobu 48 hodin po zobrazení na jakékoli nepříznivé účinky na 99mTc-MAA.

Společná terminologická kritéria pro nežádoucí příhody verze 4.0 (CTCAE v4.0) se použijí ke klasifikaci všech nežádoucích příhod souvisejících s léčbou. Všechny nežádoucí účinky (AE) budou hlášeny hlavnímu zkoušejícímu, který určí postup pro účastníka studie a určí, zda AE ovlivňuje studii a vyžaduje změny protokolu a/nebo formuláře informovaného souhlasu.