Identificazione di calcificazione dell'arteria coronaria su Non-gated scansioni con tomografia computerizzata

Riepilogo

Qui, presentiamo un protocollo identificare sistematicamente e in modo affidabile la calcificazione dell'arteria coronaria (CAC) sulle esplorazioni di tomografia computata non-gated (CT) del torace o dell'addome. CAC fornisce una misura oggettiva di malattia dell'arteria coronaria per scopi clinici sia la ricerca.

Abstract

Calcificazione dell'arteria coronaria (CAC) fornisce una misura oggettiva di malattia dell'arteria coronaria e possa essere facilmente identificata sulle esplorazioni di tomografia computata non-gated (CT) con una forte correlazione con le esplorazioni di CT cardiache gated. Questo protocollo standardizzato richiede un approccio graduale, non solo ottimizza un'immagine per l'identificazione della calcificazione, ma anche a distinguere CAC da altre cause comuni di calcificazione in siluetta cardiaca. Riconoscimento di CAC su non-gated CT scansioni aiuta a identificare un fattore prognostico molto potente che possa influenzare gli interventi terapeutici o test diagnostici a valle senza richiedere una ricerca cardiaca con cancello. Queste esplorazioni di CT non-gated spesso vengono acquisiti come parte della routine di cura del paziente, e questi dati sono prontamente disponibili senza un'altra dose di radiazione ionizzante. Questo protocollo consente l'estrazione precisa e accurata di questi dati per fini di analisi retrospettiva dei dati negli studi di ricerca clinica, ma anche nella valutazione clinica e la gestione dei pazienti.

Introduzione

Malattia dell'arteria coronaria è un preannunciatore degli eventi cardiovascolari avversi maggiori. CAC sulle esplorazioni di CT fornisce prove oggettive di malattia dell'arteria coronaria e può identificare i pazienti precedentemente undiagnosed. Inoltre, CAC ha un valore prognostico significativo. In particolare, l'assenza di CAC sulle esplorazioni di CT cardiache gated identifica una popolazione di pazienti che ha un basso rischio per gli eventi cardiovascolari successivi in molti diversi sottogruppi di pazienti, compresi i pazienti che presentano con i sintomi cardiaci, così come asintomatica i pazienti^1,2. Con 70 milioni CT esplorazioni effettuate in Stati Uniti e il sorgere di utilizzo e circa 11 milioni di quelle scansioni essendo CT esegue la scansione del torace, il potenziale per l'identificazione di CAC in un gran numero di pazienti rimane alta³. Tuttavia, la maggior parte delle scansioni CT del torace eseguita in quanto analisi non sono dedicate le esplorazioni di CT cardiache. Le esplorazioni di CT cardiache dedicate hanno standardizzato spessore fetta, protocolli di acquisizione, elettrocardiografici (ECG) gating per ridurre al minimo movimento cardiaco e protocolli di ricostruzione. C'è anche una quantificazione standardizzata per gating cardiaco che utilizzando il Punteggio di Agatston le esplorazioni di CT. Il sistema di Punteggio di Agatston è stato ben validato e associata a esiti clinici^1,2.

CAC può essere facilmente identificato su questi non-gated CT scansioni ma è spesso trascurato⁴. Buona correlazione è stata dimostrata fra CAC identificato sulle esplorazioni di CT non-gated e Agatston punteggi ottenuti da gated CT scansioni (> 90% in analisi aggregata)^{5,6,7,8,9 ,10}. In non-gated esplorazioni di CT, la presenza di CAC è stata associata con peggio gli esiti clinici; considerando che, in assenza è legata alla morbosità ed alla mortalità benefici^{10,11,12,13,14,15}.

Mentre diversi studi hanno esaminato la prognosi di CAC su studi non-gated, c'è stata pochi dati pubblicati sul modo migliore per identificare il CAC. Ci sono stati tentativi di identificare un approccio automatizzato per l'identificazione di CAC in basse dosi cassapanche TAC fatto per il cancro polmonare screening fini; Tuttavia, la traduzione di questo ad altri protocolli di studio è estremamente limitato¹⁶. L'introduzione del differenziale CT scanner, protocolli e contrasto (tempi e quantità) limita l'applicazione di questo approccio automatizzato. Tentativi da parte della società di cardiovascolare tomografia e la società di radiologia toracica per promuovere i rapporti standard di CAC su tutti gli scrigni di CT sono stato rispettati con risultati misti¹⁷. Pur offrendo un quadro generale in questo documento di orientamento, le specifiche per l'identificazione della calcificazione coronarica, soprattutto per i provider che non ordinariamente visualizzare anatomia coronarica, sono limitate. Inoltre, strategie specifiche per TAC addominale, studi di contrastati e il giurisdizionale non vengono affrontati casi piu ' difficili. Molti studi pubblicano la propria riproducibilità inter - e intra-osservatore per il protocollo che hanno usato; Tuttavia, c'è non un approccio standard utilizzato in diversi studi.

La capacità di coerente e affidabile identificare CAC su queste esplorazioni di CT non-gated permette per l'indagine osservazionale retrospettivo e prospettico di CAC nella predizione di esiti cardiovascolari in molte circostanze differenti. Tuttavia, ci deve essere un approccio standard adottato per identificare CAC sulle esplorazioni di CT non recintato per garantire la riproducibilità dei risultati, nonché una coerenza nella formazione per aiutare nella pratica clinica.

Protocollo

Questo protocollo segue linee guida stabilite dall'Institutional Review Board e protocollo di ricerca del soggetto umano dell'Università del Kentucky.

1. Aprire il Visualizzatore di immagini

1. Aprire il Visualizzatore di immagini utilizzato presso l'istituzione dove la ricerca è stata condotta. Fare doppio clic sull'icona del desktop per aprire il visualizzatore.
2. Accedere utilizzando un istituzionale username e password.

2. identificazione del paziente appropriato

1. Fare clic sull'icona Elenco studi sulla barra degli strumenti.
2. Sotto l'elenco a discesa Criteri di ricerca , scegliere l'opzione etichettato Con paziente ID uguale a.
3. Immettere il numero di identificazione del paziente ospedale.
4. Modalità, fare clic su Tutte le modalità per deselezionare tutte le modalità di formazione immagine.
   1. Fare clic sul CT per selezionare questa modalità.
5. In Regioni del corpo, lasciare l'impostazione predefinita a Tutte le regioni del corpo.
6. Quindi, fare clic con il mouse su trovare.

3. identificare lo studio ottimo

1. Fare clic su eseguito su per organizzare l'elenco entro la data di studio.
2. Quindi, fare clic sullo studio di interesse.
   Nota: Lo studio ottimo è un petto di CT (con o senza contrasto). Quando gli studi multipli sono disponibili, è possibile utilizzare l'esplorazione di CT che può visualizzare l'intero albero coronarico più vicino al punto di tempo indice (per analisi di dati retrospettivi) o il più recente esplorazione di CT (per scopi clinici).

4. identificare la serie di immagine ottimale

1. Fare clic con il mouse sull'icona nell'angolo superiore destro dello schermo delle mattonelle ed evidenziare una singola piastrella. Fare clic per rendere lo schermo un singolo riquadro.
2. Passa il mouse sopra l'icona di serie sulla riga in alto delle immagini per identificare la serie che ha una fetta di 3 mm di spessore (o la più vicina a 3 mm).
3. Fare clic e tenere premuto il pulsante sinistro del mouse, trascinare questa icona al centro dello schermo di visualizzazione e rilasciare il pulsante sinistro del mouse.
4. Utilizzare la barra di scorrimento del mouse centro (o, in alternativa, tenere la sinistra pulsante del mouse e trascinarla verso destra) per scorrere le immagini e garantire un'adeguata visualizzazione dell'albero coronarico.

5. ottimizzare le immagini per evidenziare calcificazione

1. Scorrere le immagini fino a un'immagine dove è visualizzato uno delle arterie coronarie.
2. Pulsante destro del mouse e selezionare l'opzione di Livello di finestra .
3. Fare clic su Interactive W/L.
4. Come punto di partenza, digitare 500 nel campo W (finestra).
5. Come punto di partenza, digitare 150 nel campo L (livello).
   Nota: L'obiettivo di regolare le impostazioni di finestra e livello è quello di ottimizzare il contrasto tra grasso dell'epicardio [solitamente la minima unità di Hounsfield (HU) nella siluetta cardiaca], alloggiamenti cardiaci e strutture di calcificazione o metallico (solitamente il più alto HU). TAC con contrasto che utilizzano minore kV spesso richiedono il più alto livello (spesso > 250 HU) e la finestra più grande (spesso > 1.000 HU). Per esplorazioni di CT di "basso-dose" (bassa mAs) senza mezzo di contrasto, utilizzerebbe un livello leggermente inferiore (0 - 150 HU).
6. Regolare manualmente la finestra tenendo premuto il pulsante sinistro del mouse sulla barra di scorrimento orizzontale e spostandola di destra e di sinistra (spostando che la barra di scorrimento a destra aumenta la finestra).
7. Regolare manualmente il livello tenendo premuto il pulsante sinistro del mouse sulla barra di scorrimento verticale e spostarlo su e giù (spostando la barra di scorrimento aumenta il livello).
   Nota: L'obiettivo è quello di regolare la finestra e il livello di conseguire i seguenti obiettivi: grasso, incluso il grasso dell'epicardio, dovrebbe essere grigio scuro al nero; miocardio dovrebbe essere un grigio leggermente più chiaro; e calcio e metallo dovrebbe essere bianchi.
8. Fare clic su Chiudi per chiudere la finestra di finestra e livello e iniziare a visualizzare le immagini.

6. identificare la calcificazione dell'arteria coronaria

1. Utilizzare la pallina di scorrimento di centro del mouse per scorrere su e giù per la serie di immagini, visualizzando una coronaria in un momento.
2. Mark (su un documento separato, foglio di calcolo, ecc.) se la calcificazione dell'arteria coronaria è presenti o assenti in tutte le quattro principali arterie coronarie dell'epicardio (Figura 1).
   Nota: CAC è considerata come presenti nell'arteria discendente anteriore sinistra (ragazzo), arteria circonflessa di sinistra (LCx), arteria coronaria di destra (RCA) o se si è visto nel vaso stesso o nelle sue filiali.

7. tecniche per individuare sottili zone di calcificazione

1. Identificare un'area di calcificazione dell'arteria coronaria discutibile.
2. Pulsante destro del mouse sullo schermo per far apparire il menu.
3. Fare clic sull'annotazione.
4. Quindi, fare clic su ROI ellittica.
5. Fare clic e tenere premuto il pulsante sinistro del mouse sulla zona di calcificazione e spostarlo verso il basso e verso destra per creare un cerchio o un'ellisse abbastanza grande per coprire l'area di calcificazione.
   Nota: Assicurarsi che la regione di interesse (ROI) è abbastanza grande da coprire l'intera area di potenziale calcificazione e qualche grasso dell'epicardio, ma abbastanza piccolo per non includere altre camere (soprattutto quelli con contrasto). Il software sarà quindi fornire la minima, massima e media HU nella zona senza la regione di interesse.
   1. Fare clic e tenere premuto il pulsante sinistro del mouse al centro della regione di interesse per spostarlo, se necessario.
   2. Fare clic e tenere premuto il pulsante sinistro del mouse sugli angoli della regione di interesse per regolare le dimensioni, se necessario.
6. Ripetere i passaggi da 7.5 - 7.5.2 per creare un'altra regione di interesse sopra lo sterno, la struttura ossea brillante nella parte superiore dello schermo.
7. Ripetere i passaggi da 7.5 - 7.5.2 per creare un'altra regione di interesse sopra l'aorta ascendente.
8. Confrontare la HU massima nella zona di potenziale calcificazione a HU massima nell'aorta ascendente e lo sterno.
   Nota: Classificare un'area come calcificazione dell'arteria coronaria, se è più di 2 deviazioni standard dalla massima HU nell'aorta ascendente. Calcificazione dell'arteria coronaria dovrebbe avere un massimo HU più vicino per la massima HU nello sterno dagli Hu massima nell'aorta ascendente (Figura 2).

8. distinguere la calcificazione dell'arteria coronaria da altre fonti di calcificazione

1. Per aprire il software di post-elaborazione, clicca sul pulsante start di Windows e quindi fare clic sul software di post-elaborazione. Ora, accedere utilizzando un istituzionale username e password.
2. Per aprire lo studio e la serie, digitare l' ID del paziente o il Nome del paziente nel campo appropriato nelle opzioni di ricerca nella parte superiore destra dello schermo. Quindi, deselezionare data 1.
   1. Ora, fare clic su Aggiorna elenco di studiare e quindi eseguire un singolo clic sullo studio desiderato dall'elenco dei risultati nella parte superiore sinistra dello schermo.
   2. Nella Serie elenco sottostante, fare clic sulla serie che ha lo spessore di taglio 3 mm nell'etichetta.
3. Fare clic e tenere la barra di scorrimento del mouse centro su una delle immagini e spostare il mouse a zoom in modo che le arterie possono essere visualizzate bene.
4. Fare clic e tenere premuto il pulsante sinistro del mouse al centro del puntatore a croce per spostarli sopra il centro della zona di calcificazione in questione.
5. Fare clic e tenere premuto il pulsante sinistro del mouse sul marcatore il puntatore a croce per essere in grado di ruotare le altre due immagini. Continuare a guardare le altre due immagini fino a quando la struttura adiacente di interesse è ben visualizzata.
   Nota: Le 3 aree che più spesso vengono confuse per calcificazione dell'arteria coronaria includono calcificazione della parete aortica come RCA o calcificazione dell'arteria principale sinistra (LM), calcificazione anulare mitrale (scambiato per calcificazione LCx) o calcificazione anulare tricuspide ( scambiato per calcificazione RCA) e la calcificazione pericardica. Le arterie coronarie sono circondate da grasso dell'epicardio, considerando che non sono queste altre strutture adiacenti.

Risultati

Anatomia coronaria è relativamente prevedibile nella maggior parte dei pazienti come descritto sopra. I luoghi tipici per valutare questi vasi sono anche facilmente identificabili nella maggior parte dei pazienti (Figura 1). Utilizzando la metodologia descritta, la presenza o l'assenza di CAC potrebbe essere identificato attendibilmente nell'84% dei pazienti in una singola coorte (267 di 317 pazienti possibili)¹⁵. La stragrande maggio...

Discussione

L'identificazione di CAC è uno strumento prognostico estremamente potente con un corpo crescente di letteratura che sostiene il suo utilizzo in diversi scenari clinici. La maggior parte della letteratura è concentrata in gated cardiache esplorazioni di CT per l'identificazione di CAC, ma c'è prova robusta di entrambi la correlazione di CAC sulle esplorazioni di CT non-gated, come pure la capacità prognostica di questa individuazione. Dato l'utilizzo di esplorazione di CT in Stati Uniti, come pure le preoccupazioni cr...

Materiali

Name	Company	Catalog Number	Comments
Microsoft Windows Server 2012 R2 Standard	PowerEdge R730	8F8KFB2	Server specifications for post-processing software: Intel(R) Xeon(R) CPU E5-2609 v3 @ 1.90GHz Intel(R) Xeon®CPU E5-2609 v3 @ 1.90GHz
Intuition	Terarecon	4.4.12.xxx	Post-processing software
McKesson Radiology Viewing Station	McKesson	Station Lite Version 1.0.0.182	IP version 8.0.31.0
Computer Desktop and Monitor: Optiplex 9030 AIO	Dell	Optiplex 9030 AIO	Processor: Intel  Core i5-4590S CPU @ 3.00 GHz, 3001Mhz, 4 Cores, 4 Logical Processors