Herramienta gráfica semiautomática para medir la puntuación de calcio ponderada espacialmente de las arterias coronarias a partir de imágenes de tomografía computarizada cardíaca con compuerta

Resumen

Este video demuestra el uso de una herramienta gráfica novedosa para medir la puntuación de calcio ponderada espacialmente (SWCS), una alternativa a la puntuación de Agatston, para cuantificar la calcificación de las arterias coronarias. La herramienta gráfica calcula el SWCS en función de los datos de imagen de la tomografía computarizada cardíaca controlada y las rutas definidas por el usuario de las arterias coronarias.

Resumen

El estándar actual para medir la calcificación de las arterias coronarias para determinar el alcance de la aterosclerosis es mediante el cálculo de la puntuación de Agatston a partir de la tomografía computarizada (TC). Sin embargo, la puntuación de Agatston no tiene en cuenta los valores de píxel inferiores a 130 unidades de Hounsfield (HU) y las regiones de calcio inferiores a 1 mm². Debido a este umbral, la puntuación no es sensible a las regiones pequeñas y débilmente atenuadas de la deposición de calcio y es posible que no detecte la microcalcificación incipiente. Una métrica propuesta recientemente llamada puntuación de calcio ponderada espacialmente (SWCS, por sus siglas en inglés) también utiliza CT, pero no incluye un umbral para HU y no requiere señales elevadas en píxeles contiguos. Por lo tanto, el SWCS es sensible a los depósitos de calcio más pequeños y débilmente atenuantes y puede mejorar la medición del riesgo de enfermedad coronaria. En la actualidad, el SWCS está infrautilizado debido a la complejidad computacional añadida. Con el fin de promover la traslación del SWCS a la investigación clínica y el cálculo fiable y repetible de la puntuación, el objetivo de este estudio fue desarrollar una herramienta gráfica semiautomática que calcule tanto el SWCS como la puntuación de Agatston. El programa requiere tomografías computarizadas cardíacas con compuerta con un maniquí de hidroxiapatita de calcio en el campo de visión. El fantasma permite derivar una función de ponderación, a partir de la cual se ajusta el peso de cada píxel, lo que permite mitigar las variaciones de la señal y la variabilidad entre escaneos. Con las tres vistas anatómicas visibles simultáneamente, el usuario traza el curso de las cuatro arterias coronarias principales colocando puntos o regiones de interés. Características como el desplazamiento para hacer zoom, el doble clic para eliminar y el ajuste de brillo/contraste, junto con la guía escrita en cada paso, hacen que el programa sea fácil de usar y de usar. Una vez que se completa el trazado de las arterias, el programa genera informes, que incluyen las puntuaciones y las instantáneas de cualquier calcio visible. El SWCS puede revelar la presencia de enfermedad subclínica, que puede utilizarse para la intervención temprana y los cambios en el estilo de vida.

Introducción

La medición de la cantidad de calcio dentro de las arterias mediante tomografía computarizada (TC) es una forma establecida de evaluar la gravedad de la aterosclerosis coronaria. Conocer y cuantificar el alcance de la aterosclerosis es clave para determinar el riesgo de enfermedad coronaria futura 1,2,3,4. La forma más común de medir el calcio en las arterias coronarias es mediante el puntaje de Agatston⁵. Sin embargo, parte del cálculo de la puntuación de Agatston se basa en la intensidad de los píxeles elegidos, med....

Protocolo

Este estudio se llevó a cabo con la aprobación de la Junta de Revisión Institucional de Mount Sinai (HS-20-01011), y todos los sujetos dieron su consentimiento informado por escrito.

1. Preparación antes de iniciar el protocolo

1. Es necesaria una estructura de carpetas adecuada para este programa. Comience creando una carpeta principal para el proyecto en cualquier lugar de la computadora haciendo clic con el botón derecho y seleccionando la opción Nueva carpeta en el directorio de archivos. Todos los archivos DICOM de entrada y los resultados se almacenarán en esta carpeta principal.
   NOTA: Todos....

Discusión

Si bien el protocolo de este programa es relativamente fácil de seguir, hay algunos pasos críticos que son necesarios para un uso exitoso y resultados confiables. Antes de comenzar, es importante asegurarse de que los datos del paciente que se utilizarán en este programa estén anonimizados para garantizar la confidencialidad del paciente. El formato inicial y la nomenclatura de la carpeta principal del proyecto deben ser correctos para que el programa reconozca dónde extraer y colocar los datos. La nomenclatura y/o .......

Materiales

Name	Company	Catalog Number	Comments
Calcium Hydroxyapatite	Sigma-Aldrich	289396-100G	Suspended in EpoxAcast 690 resin for phantom creation
Clinical Cardiac CT Scanner	Siemens	SOMATOM Force Dual Source CT	Used for the source images; Any cardiac CT will be sufficient
EpoxAcast 690	Smooth-On	03641	Used for phantom creation
MATLAB	Mathworks	R2019a	Requires Image Processing Toolbox and Statistics and Machine Learning Toolbox; Any version compatible with and able to run version R2019a scripts is sufficient
Standard Computer	N/A	N/A	macOS or Windows operating system
syngo.via	Siemens	VB60A_HF04	Commercial software used for computing Agatston score for validation study