כלי גרפי חצי אוטומטי למדידת ציון סידן משוקלל מרחבי של עורקים כליליים מתוך תמונות טומוגרפיה ממוחשבת של לב מגודר

Summary

סרטון זה מדגים את השימוש בכלי גרפי חדשני למדידת ציון הסידן המשוקלל במרחב (SWCS), חלופה לציון אגטסטון, לכימות הסתיידות העורקים הכליליים. הכלי הגרפי מחשב SWCS בהתבסס על נתוני תמונה מטומוגרפיה ממוחשבת של לב מגודר ונתיבים המוגדרים על-ידי המשתמש של העורקים הכליליים.

Abstract

התקן הנוכחי למדידת הסתיידות עורקים כליליים כדי לקבוע את מידת טרשת העורקים הוא על ידי חישוב ציון אגטסטון מטומוגרפיה ממוחשבת (CT). עם זאת, ציון Agatston מתעלם מערכי פיקסלים הנמוכים מ- 130 יחידות Hounsfield (HU) ומאזורי סידן הקטנים מ- 1 מ"מ². בשל סף זה, הציון אינו רגיש לאזורים קטנים ומוחלשים של שקיעת סידן וייתכן שלא יזהה מיקרו-הסתיידות מתהווה. מדד שהוצע לאחרונה בשם ציון סידן משוקלל מרחבי (SWCS) משתמש גם הוא ב- CT אך אינו כולל סף עבור HU ואינו דורש אותות גבוהים בפיקסלים רציפים. לפיכך, SWCS רגיש למרבצי סידן מוחלשים וקטנים יותר ועשוי לשפר את מדידת הסיכון למחלות לב כליליות. נכון לעכשיו, SWCS אינו מנוצל מספיק בשל המורכבות החישובית הנוספת. כדי לקדם תרגום של SWCS למחקר קליני וחישוב אמין וחוזר של הציון, מטרת מחקר זה הייתה לפתח כלי גרפי חצי אוטומטי שמחשב הן את SWCS והן את ציון אגטסטון. התוכנית דורשת סריקות CT לב מגודרות עם פנטום סידן הידרוקסיאפטיט בשדה הראייה. הפנטום מאפשר להפיק פונקציית שקלול, שממנה מותאם משקלו של כל פיקסל, מה שמאפשר להפחית את שינויי האות והשונות בין הסריקות. כאשר כל שלוש התצוגות האנטומיות גלויות בו זמנית, המשתמש עוקב אחר מסלולם של ארבעת העורקים הכליליים העיקריים על ידי מיקום נקודות או אזורי עניין. תכונות כגון גלילה לזום, לחיצה כפולה כדי למחוק והתאמת בהירות/ניגודיות, יחד עם הדרכה כתובה בכל שלב, הופכות את התוכנית לידידותית למשתמש וקלה לשימוש. לאחר השלמת המעקב אחר העורקים, התוכנית מפיקה דוחות, הכוללים את הציונים והתמונות של כל סידן גלוי. SWCS עשוי לחשוף את נוכחותה של מחלה תת-קלינית, אשר עשויה לשמש להתערבות מוקדמת ושינויים באורח החיים.

Introduction

מדידת כמות הסידן בתוך העורקים באמצעות טומוגרפיה ממוחשבת (CT) היא דרך מבוססת להעריך את חומרת טרשת עורקים כלילית. ידיעה וכימות של היקף טרשת עורקים היא המפתח לקביעת הסיכון למחלת לב כלילית עתידית 1,2,3,4. הדרך הנפוצה ביותר למדוד סידן בעורקים הכליליים היא באמצעות ציון אגטסטון⁵. עם זאת, חלק מחישוב הניקוד של אגטסטון מסתמך על עוצמת הפיקסלים שנבחרו, הנמדדת ביחידות Hounsfield (HU). פיקסלים קטנים מ- 130 HU אינם נלקחים בחשבון בחישוב. באופן דומה, הסתיידויות עם שטח קטן מ 1 מ"מ² אינם נחשבים. בשל ערכי סף אלה, ציון אגטסטון ....

Protocol

מחקר זה נערך באישור מועצת הביקורת המוסדית של הר סיני (HS-20-01011), וכל הנבדקים נתנו הסכמה מדעת בכתב.

1. הכנה לפני תחילת הפרוטוקול

1. מבנה תיקיות מתאים נחוץ לתוכנית זו. התחל על ידי יצירת תיקיה ראשית עבור הפרויקט בכל מקום במחשב על ידי לחיצה ימנית ובחירה באפשרות תיקיה.......

Discussion

בעוד הפרוטוקול עבור תוכנית זו הוא קל יחסית לעקוב, ישנם כמה צעדים קריטיים הדרושים לשימוש מוצלח ותוצאות אמינות. לפני שמתחילים, חשוב לוודא שנתוני המטופלים שישמשו בתוכנית זו אנונימיים כדי להבטיח את סודיות המטופל. העיצוב והשם הראשוניים של התיקיה הראשית של הפרוייקט חייבים להיות נכונים כדי שהת?.......

Materials

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