肺血栓塞栓イベントを検出するための非造影 4DCT

PE を診断するための標準的な検査は、肺コンピュータ断層撮影血管造影 (CTA) です。 これは、放射線被ばくの量だけでなく、静脈内（IV）造影剤を使用する必要性に関連する合併症のために、一部の患者にとっては法外な場合があります。 CTA は、CT venography と組み合わせると、99% の感度と 95% の特異度で急性 PE を検出できます。 医学的に CTA の対象とならない患者の場合、診断のためのもう 1 つのオプションは、換気灌流 (V/Q) 単一光子放出型コンピューター断層撮影 (SPECT) スキャンです。 これは、核医学部門への移送、検査時間の延長、勤務時間外の検査の禁止などにより、しばしば禁止されています。 この研究では、捜査官は、捜査官が呼吸ゲート非造影 CT (一般に 4DCT と呼ばれる) を介して換気と灌流の画像を見る救急部門で PE を診断する代替方法を検討しています。

テクネチウム 99 m マクロ凝集アルブミン (99mTc-MAA) は、単一光子放出コンピューター断層撮影法 (SPECT) で画像化され、肺灌流の定量的測定の標準的な方法と考えられています。 造影剤を用いた磁気共鳴画像法（MRI）は、肺血管系と組織灌流を画像化するために実験的に利用されてきました。 SPECT 画像の定量化には、取得したデータの減弱補正と減弱補正が必要であり、これが SPECT/CT スキャナーの開発につながりました。 低線量 CT は、感度と特異性で CTA に匹敵する登録された灌流画像と組み合わせて、肺の気道構造、肺実質、および胸膜腔を評価するために利用できます。

CT 減衰と SPECT 灌流障害を比較した研究では、急性肺塞栓の 57% および慢性塞栓症例の 88% で、灌流が減少した領域に対応する低減衰肺領域が患者に見られました。 同じ研究で、超減衰領域は過灌流のある領域に対応することがわかりました。 コントラストなしサブトラクション デジタル透視に基づく肺灌流を測定する方法が報告されています。 その研究では、心収縮期と心拡張期の胸部投影画像間で減算画像が生成され、灌流の違いを表す画像が生成されました。 これらの灌流投影画像は、99mTc-MAA シンチグラフィーと相関していました。 したがって、呼吸サイクル全体にわたる肺灌流の量と分布の変化が予想され、これらの変化はダイナミック CT で明らかになる可能性があります。

Simon は、解剖学的に一致した CT 領域間の肺組織内の空気含有量の変化を、密度変化が空気含有量のみによるものであると仮定する単純なモデルに基づいて計算する手法について説明しました。 研究者は、呼吸画像を作成するための 4DCT 画像だけでなく、息止め CT 画像ペアの吸入と呼気にもそのモデルを適用することに成功しました。 ただし、胸部と肺の血液量は呼吸周期によって変化するため、このモデルの仮定に違反しています。 研究者らは、4DCT で肺の見かけの重量に周期的な変動があることを発見し、他の研究者は、MRI で肺の肺灌流に呼吸によって誘発される変動を報告しました。 したがって、4DCT で見られる肺密度の変化は、空気と血液の含有量の両方の変化に起因します。

4DCT 派生換気画像は、4DCT 密度値とは無関係に、呼吸運動によって誘発される局所組織体積の変化からも推測できます。 肺のさまざまな呼吸段階を示す画像の結果から計算された変形場のヤコビ行列式を使用して、局所的な体積変化または換気を推定します。 密度ベースの換気画像とヤコビアン ベースの換気画像の間に矛盾があり、4DCT 画像から呼吸によって誘発される血液量の変化を抽出する方法を示唆しています。 研究者は、呼吸によって誘発される血液量の変化 (RIBMC) は、灌流された肺領域内でのみ起こるという仮説を立てています。 各画像セットには、換気と RIBMC の両方に起因する密度変化を表す情報が含まれます。 ハウンズフィールド単位 (HU) と呼ばれる 4DCT 画像強度から換気と灌流のような画像の両方を抽出することが私たちの目標です。

研究者らは、肺実質の見かけの質量に周期的な変動があることを発見しました。 研究者は、この変動は、心拍出量の呼吸誘発変動による肺灌流の変化によるものであると仮定しています。 研究者は、この呼吸誘発性血液量変化 (RIBMC) によって低灌流肺領域の識別が可能になるという仮説を立てています。 研究者らは、悪性気道狭窄の患者である低酸素誘発性血管収縮の症例から 4DCT RIBMC 画像を作成することにより、予備研究を行いました。 得られた画像は、99mTc-MAA SPECT 画像とよく比較されます。 ただし、このプロセスが PE による灌流障害を検出するために機能するかどうかは不明であり、灌流が妨げられ、正常に呼吸しています。

この研究では、新しい分節、大葉、またはより大きな灌流障害があることが判明した患者は、99mTc-MAA SPECT/CT および 4DCT で画像化され、灌流を RIBMC 障害と比較します。 これは、CTA によって診断された 20 人の被験者のプロスペクティブ イメージング トライアルです。

予想される15人の被験者がコホート1に登録され、それぞれが同じ日に99mTc-MAA SPECT / CTと2つの4DCTイメージングスキャン（背中合わせ）を受けます。 このデータは、目標 1、4、および 5 のために分析されます。

予想される5人の被験者がコホート2に登録され、同じ日に99mTc-MAA SPECT / CTと2つの4DCTイメージングスキャン（背中合わせ）も受けます。最初の1つは通常の呼吸で取得されます。以前に行われたように、2 つ目は BiPAP を介した陽圧呼吸で取得されます。 コホート 2 の結果は、目的 6 についてのみ分析されます。 呼吸誘導血液量変化 (RIBMC) 画像は、4DCT 画像から得られ、SPECT 灌流画像と定量的に比較されます。

コホート 3. この研究コホートの目的は、4DCT の感度と特異性を評価するために必要な画像データを収集して処理することです。 PEの臨床的懸念につながる症状を呈し、その後さらに評価するために胸部CTAを受けると予想される124人の患者の前向き画像研究を実施します。 CTA の前または後の 1 つの 4DCT は、このコホートでの唯一の研究イメージングです。 このコホートからのデータは、目的 2 および 3 のために分析されます。

被験者は、99mTc-MAAへの悪影響について画像化後48時間追跡されます。

有害事象共通用語基準バージョン 4.0 (CTCAE v4.0) を使用して、治療に関連するすべての有害事象を評価します。 すべての有害事象 (AE) の影響は主任研究者に報告され、治験責任医師は研究参加者の行動方針を決定し、AE が研究に影響を与え、プロトコルおよび/またはインフォームド コンセント フォームの変更が必要かどうかを判断します。