Ilościowy pomiar perfuzji mięśnia sercowego za pomocą tomografii komputerowej serca u pacjentów (CCT/MPERF)

Wiarygodność hipotezy:

W badaniach fantomowych symulujących pomiary perfuzji mięśnia sercowego oraz w badaniach na zwierzętach mogliśmy potwierdzić, że przy użyciu zaawansowanej technologii CT (jak np. „iCT 256 Brilliance”) możliwy jest pomiar perfuzji mięśnia sercowego w wartościach bezwzględnych – w ml/100g/min. Te pomiary perfuzji mięśnia sercowego nie różniły się od tych otrzymanych za pomocą EBCT (tomografia komputerowa z wiązką elektronów). Na podstawie tych wyników eksperymentalnych oraz na podstawie ilościowych pomiarów perfuzji mięśnia sercowego u 1500 pacjentów przebadanych metodą EBCT na Uniwersytecie Medycznym w Graz można postawić hipotezę, że przy użyciu wyżej wymienionej technologii iCT 256 powinno być możliwe ilościowe mierzenie perfuzji mięśnia sercowego w codzienna praktyka kliniczna.

Aspekty etyczne:

Badanie zostanie przeprowadzone zgodnie z przepisami międzynarodowymi (ISO 14144:212-01) oraz zgodnie z „Deklaracją Helsińską”. Po ustnym i pisemnym wyjaśnieniu planowanego badania oraz podpisaniu umowy o udział w badaniu przez pacjenta i lekarza prowadzącego, udział pacjentów jest dobrowolny. Pacjenci biorący udział w badaniu mogą w każdej chwili opuścić badanie bez negatywnych konsekwencji dla siebie. Nie ma rekompensaty finansowej dla pacjentów.

Pacjenci zostaną poinformowani o (bardzo rzadkich) możliwych reakcjach alergoidowych podczas i po dożylnym podaniu środka kontrastowego. W przypadku ewentualnej sytuacji awaryjnej obecny jest dobrze wyszkolony personel medyczny i sprzęt. Informacje o niewydolności nerek: niewydolność nerek (klirens kreatyniny <60 ml/min [GFR (współczynnik przesączania kłębuszków nerkowych) zostanie obliczony zgodnie ze wzorem Cockrofta-Gaulta, GFR {ml/min}=((40 lat)*waga{kg}* 0,85 {tylko dla kobiet}]/stężenie kreatyniny w surowicy [mg/dl]*72) powyżej.

Zastosowana dawka promieniowania rentgenowskiego (CT) może i będzie zmniejszana o:

redukcja KV (kilowoltów) ze 120 do 100 lub 80 w zależności od wagi pacjenta, redukcja MA (miliamperów) poprzez zastosowanie algorytmu iteracyjnej rekonstrukcji obrazu (iDOSE). Te techniczne podejścia stanowią najlepszą możliwość zmniejszenia dawki promieniowania rentgenowskiego dla pacjenta. Ponieważ choroba niedokrwienna serca ze zwężeniami powyżej 50% dotyczy głównie mężczyzn w podeszłym wieku (u kobiet głównie po menopauzie, u mężczyzn po 50 roku życia) ryzyko wad genetycznych związanych z dawką promieniowania rentgenowskiego jest bardzo niskie. Oczekiwane dawki promieniowania rentgenowskiego zastosowane w wyżej wymieniony sposób będą bardzo niskie, a zatem ryzyko wystąpienia nowotworu indukowanego promieniowaniem rentgenowskim również można uznać za bardzo niskie.

Projekt:

Badanie prospektywne do ilościowego pomiaru perfuzji mięśnia sercowego w wyżej wymienionych trzech grupach pacjentów z jednoczesną kontrolą i rejestracją wszystkich istotnych, fizjologicznych determinantów perfuzji mięśnia sercowego bezpośrednio przed badaniem TK. Pomiary perfuzji mięśnia sercowego CT będą wykonywane bezpośrednio po wskazaniu do interwencji lub zabiegu chirurgicznego oraz w ostatniej dobie przed wypisem ze szpitala.

Wszystkie zebrane dane (determinanty), w tym badania CT, zostaną zanonimizowane i zarchiwizowane na lokalnym serwerze. Dostęp do tych anonimowych danych mają wyłącznie członkowie Politechniki w Grazu, Instytutu Inżynierii Opieki Zdrowotnej, którzy dokonają oceny pomiarów perfuzji mięśnia sercowego i analizy statystycznej niezależnie od lekarzy wykonujących badania TK.

Praktyczna procedura:

1. W pozycji leżącej na stole TK mierzone i rejestrowane będą ciśnienie krwi i tętno.
2. U wszystkich pacjentów zostanie wykonana standardowa natywna tomografia komputerowa serca w celu oceny uwapnienia naczyń wieńcowych w skali Agatstona.

3. U wszystkich pacjentów perfuzja mięśnia sercowego będzie mierzona podczas wdechu i podania środka kontrastowego, gdzie ilość środka kontrastowego i zastosowana dawka są powiązane z masą ciała pacjenta, jak pokazano poniżej:

   Perfuzja pacjenta 210 mg jodu/ml Oczekiwana masa dawki [kg] / [kV/mAs] / [ml] / na pęd [mSv] (mili siwerty)

   <60 80/80 40 0,21/ 60-70 80/100 50 0,25/ 70-90 80/120 60 0,30/ 90-100 100/90 70 0,40/ >100 100/100 80 0,43

4. Standardowa tomografia komputerowa serca zostanie wykonana w celu oceny tętnic wieńcowych i objętości lewej komory.
5. W pozycji leżącej na stole TK mierzone i rejestrowane będą ciśnienie krwi i tętno.

Ocena ilościowa:

Obliczenie perfuzji mięśnia sercowego powiodło się we wszystkich przekrojach z widocznym mięśniem sercowym lewej komory, stosując modyfikację wzoru opisanego przez K.Milesa i podejścia oparte na modelach.

Obliczenie objętości lewej komory udaje się dzięki zastosowaniu oprogramowania dostawcy.

Statystyczny:

Wszystkie dane osobowe i dane pomiarowe zostaną zanonimizowane, przetestowane, przeanalizowane i ocenione na Politechnice w Grazu.

Wartości liczbowe zostaną wyrażone jako średnia +/- SD (min., maks., 95% CI). wartości p 0,05 będą uważane za istotne statystycznie. Zastosowany zostanie test sparowany i/lub test rangi podpisanej Wilcoxona. Analizy X² zostaną użyte do porównania zmiennych kategorialnych. Dodatkowo przeprowadzone zostaną analizy korelacji (Pearson, Spearman) oraz zastosowana zostanie metoda klasyfikacji (przed- vs. pooperacyjna). Wszystkie obliczenia zostaną wykonane przez SPSS 21.0 (SPSS, Chicago, Il, USA) lub przez Matlab statistic toolbox lub R.

Niezbędną liczbę przebadanych pacjentów oparto na wynikach 64 pacjentów badanych przed i po wymianie zastawki aortalnej, u których mierzono perfuzję mięśnia sercowego przed i 4 miesiące po operacji.

Przedoperacyjne: Średnia=74 (SD=21) ml/100 g/min Po 4 miesiącach: Średnia=78 (SD=20) ml/100 g/min. Różnica = +4ml/100g/min. Przy domniemanej korelacji mierzonych wartości 0,5, odchylenie standardowe różnic można oszacować na 20ml/100g/min.

Przy alfa=0,05, 1-beta=0,80, potrzeba n=209 pacjentów.

Oprócz oceny przed- i pooperacyjnej zostaną obliczone modele statystyczne wyjaśniające wpływ zebranych danych na ilościową perfuzję mięśnia sercowego.

Ponieważ można spodziewać się wskaźnika rezygnacji na poziomie 10%, konieczne jest zbadanie w każdej grupie pacjentów 230 pacjentów. Oznacza to łącznie 690 pacjentów.

Wszystkie dane zostaną zarejestrowane w bazie danych i przetestowane pod kątem wiarygodności.