관상동맥 공간 가중 칼슘 점수를 Gated Cardiac Computed Tomography 이미지에서 측정하기 위한 반자동 그래픽 도구

요약

이 비디오는 관상 동맥 석회화를 정량화하기 위해 Agatston 점수의 대안인 공간 가중 칼슘 점수(SWCS)를 측정하기 위한 새로운 그래픽 도구의 사용을 보여줍니다. 그래픽 도구는 관상 동맥의 게이트 심장 컴퓨터 단층 촬영 및 사용자 정의 경로의 이미지 데이터를 기반으로 SWCS를 계산합니다.

초록

죽상동맥경화증의 정도를 결정하기 위해 관상동맥 석회화를 측정하는 현재 표준은 컴퓨터 단층 촬영(CT)에서 Agatston 점수를 계산하는 것입니다. 그러나 Agatston 점수는 130 Hounsfield 단위(HU) 미만의 픽셀 값과 1mm 미만의 칼슘 영역²을 무시합니다. 이러한 임계값으로 인해 점수는 칼슘 침착의 작고 약하게 감쇠되는 영역에 민감하지 않으며 초기 미세 석회화를 감지하지 못할 수 있습니다. 최근에 제안된 공간 가중 칼슘 점수(SWCS)라는 메트릭도 CT를 활용하지만 HU에 대한 임계값을 포함하지 않으며 연속 픽셀에서 상승된 신호를 필요로 하지 않습니다. 따라서 SWCS는 약하게 감쇠되는 작은 칼슘 침전물에 민감하며 관상 동맥 심장 질환 위험의 측정을 향상시킬 수 있습니다. 현재 SWCS는 계산 복잡성이 추가되어 활용도가 낮습니다. SWCS를 임상 연구로 번역하고 신뢰할 수 있고 반복 가능한 점수 계산을 촉진하기 위해 이 연구의 목적은 SWCS와 Agatston 점수를 모두 계산하는 반자동 그래픽 도구를 개발하는 것이었습니다. 이 프로그램에는 시야에 칼슘 하이드록시아파타이트 팬텀이 있는 게이트 심장 CT 스캔이 필요합니다. 팬텀을 사용하면 각 픽셀의 가중치를 조정하는 가중치 함수를 파생할 수 있으므로 신호 변동과 스캔 간의 변동성을 완화할 수 있습니다. 세 가지 해부학적 보기를 동시에 볼 수 있으므로 사용자는 관심 지점 또는 영역을 배치하여 4개의 주요 관상 동맥의 경로를 추적합니다. 스크롤하여 확대/축소, 두 번 클릭하여 삭제, 밝기/대비 조정과 같은 기능과 모든 단계의 서면 지침은 프로그램을 사용자 친화적이고 사용하기 쉽게 만듭니다. 동맥 추적이 완료되면 프로그램은 눈에 보이는 칼슘의 점수와 스냅샷이 포함된 보고서를 생성합니다. SWCS는 조기 개입 및 생활 방식 변화에 사용될 수 있는 무증상 질병의 존재를 밝힐 수 있습니다.

서문

컴퓨터 단층 촬영(CT)을 사용하여 동맥 내 칼슘의 양을 측정하는 것은 관상 동맥 죽상 동맥 경화증의 중증도를 평가하는 확립된 방법입니다. 죽상동맥경화증의 정도를 알고 정량화하는 것은 미래의 관상동맥 심장질환의 위험을 결정하는 데 중요하다 1,2,3,4. 관상 동맥에서 칼슘을 측정하는 가장 일반적인 방법은 Agatston 점수⁵를 사용하는 것입니다. 그러나 Agatston 점수 계산의 일부는 Hounsfield 단위(HU)로 측정된 선택한 픽셀의 강도에 의존합니다. 130HU보다 작은 픽셀은 계산에 포함되지 않습니다. 마찬가지로, 면적이^1mm2 미만인 석회화는 고려되지 않습니다. 이러한 역치로 인해, Agatston 점수는 석회화의 작고 약하게 약화되는 병소에 민감하지 않으며, 이는 무증상 질환의 존재를 드러내는 데 여전히 중요할 수 있다⁶.

석회화 수준이 낮은 환자에서 죽상동맥경화성 플라크의 위험을 평가하기 위....

프로토콜

이 연구는 Mount Sinai Institutional Review Board(HS-20-01011)의 승인을 받아 수행되었으며 모든 피험자는 서면 동의서를 제출했습니다.

1. 프로토콜 시작 전 준비 사항

1. 이 프로그램에는 적절한 폴더 구조가 필요합니다. 먼저 컴퓨터의 아무 곳에서나 마우스 오른쪽 버튼을 클릭하고 파일 디렉토리에서 새 폴더 옵션을 선택하여 프로젝트에 대한 기본 폴더를 만듭니다. 모든 입력 DICOM 파일과 결과는 이 기본 폴더에 저장됩니다.
   참고: 이 프로그램에 필요한 모든 DICOM 헤더는 표준입니다. 따라서 이 프로그램은 스캐너 플랫폼 간에 번역할 수 있습니다.
2. 이 기본 폴더 내에서 마우스 오른쪽 버튼을 클릭하고 새 폴더 옵션을 두 번 선택하여 두 개의 새 폴더를 만듭니다.
3. 이 두 폴더 중 첫 번째 폴더를 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭하고 이름 바꾸 기 옵션을 선택하여 원시 데이터(예: Original_Data)를 저장한다는 것을 분명히 하기 위해 이름을 바꿉니다.
   1. 마우스 오른쪽 버튼을 클릭하고 새 폴더 옵션을 선택하여 이 Origin....

토론

이 프로그램의 프로토콜은 비교적 따르기 쉽지만 성공적인 사용과 신뢰할 수 있는 결과를 위해 필요한 몇 가지 중요한 단계가 있습니다. 시작하기 전에 이 프로그램에 사용될 환자 데이터가 익명화되어 환자 기밀성을 보장하는 것이 중요합니다. 프로젝트 주 폴더의 초기 서식과 이름은 프로그램이 데이터를 끌어오고 배치할 위치를 인식할 수 있도록 정확해야 합니다. 폴더, 특히 Meta_Data 폴더의 ?.......

자료

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