Personalisering av CM Injection Protocols i Coronary Computed Tomographic Angiography (PeopleCT)

Hjärtsjukdomar är fortfarande den vanligaste dödsorsaken i västvärlden. Förutom den höga dödligheten av själva hjärtsjukdomen, har nyare studier visat ett ökande bevis på det prognostiska värdet av hjärtsjukdomar, särskilt kranskärlssjukdom (CAD), i ett brett utbud av andra sjukdomar. Speciellt hos patienter med onkologiska patologier som genomgår strålbehandling eller lungresektionskirurgi [Ambrogi et al. 2003; Kanzaki et al. 2017; Khakoo et al. 2008; Basacaraju et al. 2002; Fajardo et al. 1972]. Cardiac computed tomography angiografi (CCTA) är en av de vanliga icke-invasiva avbildningsteknikerna som möjliggör avbildning av hjärtat och kransartärerna med hög temporal och rumslig upplösning. Den höga känsligheten och det negativa prediktiva värdet (NPV) hos CCTA gör det till ett värdefullt verktyg vid bedömningen av CAD. Speciellt för att utesluta CAD hos patienter med låg till medelhög risk för CAD [Hendel et al. 2006; Goldstein et al. 2011; Budoff et al. 2008; Meijboom et al. 2008; Roffi et al. 2016].

Syftet med CCTA är att uppnå en hög diagnostisk noggrannhet, vilket beror på både optimal intravaskulär förbättring (i Hounsfield Units (HU); minimalt 325 HU) och kontrast-till-brusförhållande (CNR). Optimal intravaskulär förbättring och CNR beror på flera faktorer, såsom skanningsteknik (t. rörspänning (kV) och rörpotential), parametrar för det administrerade kontrastmaterialet (CM) (t.ex. koncentration, flödeshastighet) och patientrelaterade faktorer (t.ex. kroppsvikt (BW), hjärtfrekvens eller hjärtminutvolym [CO]) [Bae et al. 2004; Awai et al. 2004]. Dedikerade CT-protokoll är nödvändiga för att avbilda hjärtat och kranskärlen. Dessa protokoll kräver en korrelation till patientens elektrokardiogram (EKG) för att minimera hjärtrörelser och ge en skarp bild av hjärtat och kranskärlen. Beroende på hjärtfrekvensen hos patienten kan skanningen antingen vara en prospektivt EKG-utlöst högfrekvent eller adaptiv sekvens, eller retrospektivt EKG-styrd spiralgenomsökning.

Patienter med hjärtsjukdomar har ofta flera riskfaktorer för att utveckla kontrastinducerad nefropati (CIN), t.ex. diabetes mellitus (DM), hög ålder, högt blodtryck, hjärt-kärlsjukdom och kronisk njursjukdom. Även om förhållandet mellan CTA och CIN nyligen har kommit till diskussion (AMACING-studie; Nijssen et al. 2017) är det fortfarande önskvärt att minimera CM-volymen som används hos dessa patienter. Flera strategier har studerats för att minska CM-volymen vid CTA-avbildning [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]. Till exempel att sänka rörspänningen för att uppnå en högre dämpning, det senare förklaras av det faktum att medelfotonenergin för lägre rörspänningsinställningar i röntgenstrålen rör sig närmare K-kanten av jod (33,2 keV).

Personaliseringen av injektionsprotokoll till den enskilda patienten får mer uppmärksamhet inom CT-avbildning, och målet är att individualisera injektionsprotokollen till en nivå där patienten endast får den minimala mängd CM som behövs för att göra en diagnostisk skanning med en diagnostisk bild kvalitet. Förutom de ovan nämnda teknikerna är andra tekniker möjliga, t.ex. justering enligt patientens CO, mager kroppsvikt (LBW) och BW.

Både blodvolymen och CO ökar med ökande BW. När CO ökar ökar också fördelningen av CM. Å ena sidan resulterar detta i en fastställd testbolusankomst, å andra sidan i en minskad och förkortad intravaskulär dämpningsprofil (i jämförelse med en minskad CO) [Bae KT 2010]. Därför kan både timing och CM-volym justeras till CO för att uppnå en liknande intravaskulär dämpningsprofil.

LBW är ett mått på kroppsfettprocent. Det är känt att fettvävnad inte är lika väl vaskulariserad jämfört med muskelvävnad. Med ökande BW på grund av fettvävnad ökar således blodvolymen inte linjärt till BW. Till exempel behöver patienter med högt kroppsvärde på grund av ökad muskelvävnad mer CM-volym jämfört med patienter med högt kroppsvikt på grund av fettvävnad. Begreppet LBW förklarar detta faktum [Bae KT 2010].

Vid justering av CM-volym till BW behövs mindre CM-volym med lägre BW jämfört med högre BW, på grund av den minskade blodvolymen och CO [Bae KT 2010].

Rörspänningen, inställd av automatiskt val av rörspänning (ATVS, CAREkV, Siemens, Berlin, Tyskland), måste också beaktas. CAREkV är ett program som väljer de optimala inställningarna för rörspänning (kV) och rörström (mAs) för den enskilda patienten, baserat på deras topogram, samtidigt som en diagnostisk bildkvalitet bibehålls. Lägre kV-inställningar resulterar i en högre intravaskulär förbättring om samma mängd CM används, vilket ger möjlighet att minska CM-volymen i lägre kV-inställningar.

Eftersom det inte finns några data om den optimala metoden att välja, är syftet med denna studie att bedöma prestandan hos tre personliga injektionsprotokoll (CO, LBW och BW) i CCTA, i jämförelse med tidigare använda protokoll, med avseende på bildkvalitet. För det andra vill vi bedöma förekomsten och svårighetsgraden av CAD hos patienter som genomgår CCTA med hjälp av kranskärlssjukdomsrapporterings- och datasystemet (CAD-RADS).

Totalt 330 patienter kommer att inkluderas i denna prospektivt observatörsblindade randomiserade kontrollerade non-inferiority studie. Alla patienter kommer att randomiseras i en av tre grupper (CO, LBW och BW) med hjälp av ett randomiseringsprogram (ALEA). Kontrollgruppen kommer att bestå av 110 på varandra följande patienter som kommer att inkluderas retrospektivt.