Многопараметрическая оценка ишемической болезни сердца с использованием КТ сердца

Фон

Мультидетекторная компьютерная томография (МДКТ) — новейшее дополнение к арсеналу методов визуализации сердца. Благодаря своему беспрецедентному пространственному разрешению и хорошо зарекомендовавшим себя методам усиления контраста с использованием обычных агентов на основе йода он позволяет визуализировать коронарные артерии и, таким образом, все чаще используется в качестве альтернативы инвазивной коронарной ангиографии (ИКА) (de Roos A. et al. 07, Deetjen и др. 07, Schroeder и др. 08). Диагностическая ценность неинвазивной коронарной ангиографии (КТКА) была установлена ​​по сравнению с традиционными методами, используемыми для диагностики и оценки заболевания коронарных артерий (ИБС), включая ВКА (Budoff et al. 07, Leber et al. 05, Raff et al. 05). , Rubinshtein et al. 07) и ОФЭКТ-визуализация перфузии миокарда (MPI) (Hacker et al. 07, Rubinshtein et al. 07, Schuijf et al. 06). Тем не менее, физиологическое значение стеноза промежуточной степени, обнаруженного с помощью CTCA, у отдельных пациентов неизвестно, и таких пациентов обычно направляют на нагрузочное тестирование для определения индивидуальной терапевтической стратегии. Было высказано предположение, что внутримиокардиальное распределение контраста во время артериальной фазы усиления может быть связано с перфузией миокарда (Cury et al. 07). Несколько исследований продемонстрировали гипоконтрастированные области, соответствующие рубцовой ткани миокарда, у небольшого числа пациентов после инфаркта миокарда (ИМ) (Gerber et al. 06, Henneman et al. 06, Mahnken et al. 05, Nieman et al. 06, Nikolaou et al. 05) и в моделях острого ИМ на животных (George et al. 07, Gerber et al. 06, Hoffmann et al. 04, Lardo et al. 06). Наша гипотеза состоит в том, что информация о перфузии, которую можно извлечь из изображений, полученных при CTCA, без дополнительного облучения или контрастной нагрузки, может быть полезным дополнением к оценке ишемической болезни сердца (ИБС) с помощью МСКТ.

Соответственно, мы недавно завершили исследование, предназначенное для определения значения MDCT оценки перфузии миокарда в покое у пациентов, последовательно направленных на CTCA. В этом исследовании мы разработали и протестировали новый метод количественной оценки перфузии миокарда, основанный на анализе изображений МСКТ, полученных при CTCA. Точность перфузии МСКТ в покое была проверена по сравнению с ICA, а также MPI. Оба протокола включали подробное исследование источников несоответствия между методами.

Сравнение с ICA показало, что большинство аномалий перфузии, обнаруженных на изображениях MDCT в покое, были связаны либо с перенесенным ИМ, как сообщалось ранее (Gerber et al. 06, Henneman et al. 06, Mahnken et al. 05, Nieman et al. 06). , Nikolaou et al. 05), или снижение кровоснабжения вследствие значительного стеноза. Это ранее неизвестное открытие может иметь важное клиническое значение в контексте выявления ишемии миокарда. Хотя сравнение с данными MPI в покое показало высокий уровень согласия, мы отметили большое количество дефектов перфузии, которые не были подтверждены MPI в покое. Было обнаружено, что эти очевидные «ложноположительные» результаты либо напрямую связаны с субоптимальным качеством изображения, либо являются истинными положительными результатами по сравнению с MPI при стрессе. Это последнее неожиданное открытие, вероятно, может быть объяснено эффектами нитроглицерина, используемого во время МСКТ, а также возможными сосудорасширяющими эффектами контрастных веществ на основе йода (Limbruno et al. 00), которые могут в некоторой степени имитировать эффекты сосудорасширяющих стрессовых агентов. используемые во время MPI, а именно аденозин или дипиридамол.

Главный вывод этих недавних исследований заключался в том, что необходимы будущие исследования для изучения полного диагностического потенциала перфузии МСКТ при использовании в сочетании с сосудорасширяющим стрессом.

Цели

Соответственно, мы планируем новое исследование, в котором МСКТ будет выполняться во время сосудорасширяющего стресса у последовательных пациентов, направленных на клинически показанную КТКА. Перфузию миокарда оценивают с помощью количественного объемного анализа ослабления рентгеновского излучения миокарда и сравнивают с результатами ICA или MPI в подгруппе пациентов, которые также проходят один из этих тестов.

Методы

Мы проспективно изучим 120 последовательных пациентов, направленных на CTCA для оценки ИБС. Визуализация МСКТ будет проводиться в соответствии со стандартным клиническим протоколом, который будет изменен для включения сосудорасширяющего стрессового агента Регаденозон (Астеллас Фармасьютикал), недавно одобренного FDA для клинического использования. Этот селективный агонист A2A будет вводиться в соответствии с рекомендациями производителя. Визуализация будет выполняться во время ее пикового эффекта.

Будут соблюдены стандартные противопоказания к CTCA, включая известную аллергию на йод, почечную дисфункцию (креатинин> 1,4 мг / дл), невозможность выполнить 10-секундную задержку дыхания. Изображения будут получены с помощью сканера MDCT (256 каналов, Philips) с использованием ретроспективного стробирования ЭКГ. Неионогенное йодсодержащее контрастное вещество (Omnipaque-350, Amersham) вводят в правую локтевую вену (80–120 мл в зависимости от массы тела, со скоростью 5–6 мл/сек), после чего вводят 20–50 мл чейзерного болюса (70 % физиологический раствор, 30% контраст, 5 мл/с). Получение изображения инициируется появлением контраста в нисходящей грудной аорте и выполняется во время приостановки дыхания.

Дополнительный набор изображений будет получен через 10 минут, чтобы визуализировать отсроченное усиление контраста, которое используется для оценки жизнеспособности миокарда с гипоперфузией. Этот набор изображений будет получен без введения контраста или Регаденозона. Перспективное ЭКГ-гейтирование будет использоваться для получения одной фазы сердечного цикла, чтобы минимизировать общую дозу облучения.

Региональные измерения перфузии с помощью МСКТ

Волюметрический анализ перфузии MDCT будет выполняться с использованием специального программного обеспечения для той же фазы сердечного цикла, что и для CTCA (75% интервала RR у большинства пациентов). Полуавтоматическое обнаружение эндо- и эпикардиальных поверхностей будет выполняться на основе подхода с установленным уровнем, как описано ранее (Corsi et al. 05), и миокард будет разделен на 16 сегментов (6 базальных, 6 срединно-желудочковых, 4 апикальный) с использованием стандартной сегментации. В каждой трехмерной области интереса миокарда будет измеряться среднее ослабление рентгеновского излучения и делиться на среднее ослабление, измеренное в соответствующей области интереса в контрольной группе здоровых субъектов. Эта нормализация компенсирует межсегментарную неоднородность ослабления рентгеновского излучения. Полученное значение затем умножается на отношение между средним из трех самых высоких значений ослабления, измеренных в контрольной группе и у отдельного пациента. Это изменение масштаба компенсирует разницу в уровнях контраста между пациентами. Полученное значение будет использоваться в качестве индекса перфузии миокарда MDCT.

Объективное выявление регионарных нарушений перфузии при МСКТ

По определению МСКТ перфузионный индекс (субэндокардиальный и трансмуральный), полученный в контрольной группе, примерно равен 1 во всех сегментах. Стандартное отклонение этого индекса, усредненное по 16 сегментам, SD16, будет использоваться для определения порога автоматического обнаружения аномалий перфузии, которое будет определено как [1-SD16] для всех сегментов. С этой целью у каждого пациента сегменты, в которых индекс перфузии ниже этого порога, будут считаться аномальными. Территория отдельной коронарной артерии будет считаться аномальной, если индекс перфузии будет аномальным, по крайней мере, в одном сегменте. При индивидуальном анализе аномальная перфузия будет диагностирована, когда хотя бы одна область является аномальной.

Сравнение методов

Коронарная анатомия, изображенная на объемной визуализации сердца МСКТ каждого пациента, будет использоваться для определения территории перфузии каждой артерии и ее основных ветвей, то есть для отнесения каждого сегмента миокарда к территории конкретной коронарной артерии. Сравнения между методами будут выполняться для каждого сегмента, сосудистой территории и пациента за пациентом. Согласованность между методами будет оцениваться путем подсчета совпадений (истинно положительных и истинно отрицательных), а также несоответствий (ложноположительных и ложноотрицательных) по сегментам, сосудистым территориям и пациентам. Для каждого сравнения эти подсчеты будут использоваться для расчета чувствительности, специфичности, положительных и отрицательных прогностических значений (PPV, NPV) и общей точности.

Ожидаемые результаты

Мы ожидаем, что примерно у 60% пациентов, участвующих в исследовании, будут доступны данные либо MPI, либо ICA (или и того, и другого) в качестве эталона для сравнения с MDCT. Мы ожидаем, что сочетание МСКТ-изображения с вазодилататорным стрессом окажется вполне осуществимым, и что нарушения перфузии, обнаруженные на МСКТ-изображениях, будут коррелировать с результатами MPI при стрессе и/или ВСА.

Значение

Насколько нам известно, это будет первое исследование, которое подтвердит количественную оценку MDCT визуализации перфузии миокарда с сосудорасширяющим стрессом по сравнению с эталоном MPI / ICA у последовательных пациентов, направленных на CTCA. Поскольку добавление информации о стресс-перфузии позволит выяснить клиническую значимость поражений коронарных артерий в том же тесте, такое добавление обещает не только повысить точность КТ сердца в диагностике и оценке ИБС, но также, вероятно, оправдает затраты. - эффективная одноступенчатая альтернатива дорогостоящим серийным испытаниям. Мы ожидаем, что результаты нашего исследования поддержат использование этой методологии у каждого пациента, направленного на CTCA, аналогично рутинному использованию сосудорасширяющего стресса при MPI.