Personalisatie van CM-injectieprotocollen in coronaire computertomografische angiografie (PeopleCT)

Hartziekten zijn nog steeds de belangrijkste doodsoorzaak in de westerse wereld. Naast de hoge mortaliteit van de hartziekte zelf, hebben recente studies een toenemend bewijs aangetoond van de prognostische waarde van hartziekten, met name coronaire hartziekte (CAD), bij een breed scala aan andere ziekten. Vooral bij patiënten met oncologische pathologieën die radiotherapie of longresectiechirurgie ondergaan [Ambrogi et al. 2003; Kanzaki et al. 2017; Khakoo et al. 2008; Basacaraju et al. 2002; Fajardo et al. 1972]. Cardiale computertomografie-angiografie (CCTA) is een van de standaard niet-invasieve beeldvormingstechnieken die beeldvorming van het hart en de kransslagaders mogelijk maakt met een hoge temporele en ruimtelijke resolutie. De hoge gevoeligheid en negatief voorspellende waarde (NPV) van CCTA maken het een waardevol hulpmiddel bij de beoordeling van CAD. Vooral om CAD uit te sluiten bij patiënten met een laag tot gemiddeld risico op CAD [Hendel et al. 2006; Goldstein et al. 2011; Budoff et al. 2008; Meijboom et al. 2008; Roffi et al. 2016].

Het doel van CCTA is het bereiken van een hoge diagnostische nauwkeurigheid, die afhangt van zowel optimale intravasculaire versterking (in Hounsfield Units (HU); minimaal 325 HU) als contrast-ruisverhouding (CNR). Optimale intravasculaire versterking en CNR zijn afhankelijk van meerdere factoren, zoals scantechniek (bijv. buisspanning (kV) en buispotentiaal), parameters van het toegediende contrastmiddel (CM) (bijv. concentratie, stroomsnelheid) en patiëntgerelateerde factoren (bijv. lichaamsgewicht (BW), hartslag of hartminuutvolume [CO]) [Bae et al. 2004; Awai et al. 2004]. Speciale CT-protocollen zijn nodig om het hart en de kransslagaders in beeld te brengen. Deze protocollen vereisen een correlatie met het elektrocardiogram (ECG) van de patiënt om hartbewegingen te minimaliseren en een scherp beeld van het hart en de kransslagaders te leveren. Afhankelijk van de hartslag van de patiënt kan de scan ofwel een prospectief ECG-getriggerde high-pitch of adaptieve sequentie zijn, ofwel een retrospectieve ECG-gated spiraalvormige scan.

Patiënten met hartaandoeningen hebben vaak meerdere risicofactoren voor het ontwikkelen van contrast-geïnduceerde nefropathie (CIN), b.v. diabetes mellitus (DM), hoge leeftijd, hypertensie, hart- en vaatziekten en chronische nierziekte. Hoewel de relatie tussen CTA en CIN de laatste tijd ter discussie staat (AMACING-trial; Nijssen et al. 2017), is het toch wenselijk om het gebruikte CM-volume bij deze patiënten te minimaliseren. Er zijn meerdere strategieën bestudeerd om het CM-volume bij CTA-beeldvorming te verminderen [Kok et al 2016; Kok et al. 2015; Kok et al. 2016; Kok et al. 2016, Mihl et al. 2016; Seehofnerova et al. 2015; Hendriks et al. 2016]. Bijvoorbeeld het verlagen van de buisspanning om een ​​hogere verzwakking te bereiken, dit laatste wordt verklaard door het feit dat de gemiddelde fotonenergie van lagere buisspanningsinstellingen in de röntgenbundel dichter bij de K-rand van jodium (33,2 keV) komt.

Het personaliseren van injectieprotocollen voor de individuele patiënt krijgt meer aandacht bij CT-beeldvorming, en het doel is om de injectieprotocollen zodanig te individualiseren dat de patiënt alleen de minimale hoeveelheid CM krijgt die nodig is om een ​​diagnostische scan met een diagnostisch beeld te maken kwaliteit. Naast bovengenoemde technieken zijn andere technieken mogelijk, b.v. aanpassing volgens patiënten CO, mager lichaamsgewicht (LBW) en BW.

Zowel het bloedvolume als de CO nemen toe met een toenemende BW. Wanneer CO toeneemt, neemt ook de distributie van CM toe. Enerzijds resulteert dit in een versnelde aankomst van de testbolus, anderzijds in een verminderd en verkort intravasculair attenuatieprofiel (in vergelijking met een verminderde CO) [Bae KT 2010]. Daarom kunnen zowel de timing als het CM-volume worden aangepast aan CO om een ​​vergelijkbaar intravasculair verzwakkingsprofiel te bereiken.

LBW is een maat voor het percentage lichaamsvet. Het is bekend dat vetweefsel minder goed doorbloed is dan spierweefsel. Dus met toenemende BW als gevolg van vetweefsel, neemt het bloedvolume niet lineair toe met BW. Patiënten met een hoog lichaamsgewicht als gevolg van toegenomen spierweefsel hebben bijvoorbeeld meer CM-volume nodig in vergelijking met patiënten met een hoog lichaamsgewicht als gevolg van vetweefsel. Het concept van LBW verklaart dit feit [Bae KT 2010].

Bij het aanpassen van CM-volume naar BW is er minder CM-volume nodig bij een lagere BW in vergelijking met een hogere BW, vanwege het verminderde bloedvolume en CO [Bae KT 2010].

Er moet ook rekening worden gehouden met de buisspanning, ingesteld door geautomatiseerde buisspanningsselectie (ATVS, CAREkV, Siemens, Berlijn, Duitsland). CAREkV is een softwareprogramma dat de optimale buisspanning (kV) en buisstroom (mAs) instellingen kiest voor de individuele patiënt, op basis van hun topogrammen, met behoud van een diagnostische beeldkwaliteit. Lagere kV-instellingen resulteren in een hogere intravasculaire versterking als dezelfde hoeveelheid CM wordt gebruikt, waardoor het potentieel ontstaat om het CM-volume te verlagen bij lagere kV-instellingen.

Aangezien er geen gegevens bestaan ​​over de optimale keuzemethode, is het doel van deze studie om de prestaties van drie gepersonaliseerde injectieprotocollen (CO, LBW en BW) in CCTA te beoordelen, in vergelijking met eerder gebruikte protocollen, met betrekking tot beeldkwaliteit. Ten tweede willen we de aanwezigheid en ernst van CAD beoordelen bij patiënten die CCTA ondergaan met behulp van het rapportage- en datasysteem voor coronaire hartziekten (CAD-RADS).

In totaal zullen 330 patiënten worden opgenomen in deze prospectief geblindeerde gerandomiseerde gecontroleerde non-inferioriteitsstudie met waarnemers. Alle patiënten worden gerandomiseerd in een van de drie groepen (CO, LBW en BW) met behulp van een randomisatiesoftwareprogramma (ALEA). De controlegroep zal bestaan ​​uit 110 opeenvolgende patiënten die retrospectief zullen worden geïncludeerd.