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Nous présentons ici un protocole afin d’identifier de manière fiable et systématiquement calcification coronarienne (CAC) sur les analyses non bloqués de la tomodensitométrie (TDM) de la poitrine ou l’abdomen. ACC fournit une mesure objective de la maladie coronarienne pour les recherches et la clinique.
Calcification des artères coronaires (CAC) fournit une mesure objective de la maladie coronarienne et peut être facilement identifiée sur des scans de non bloqués de la tomodensitométrie (TDM) avec une forte corrélation avec la tomodensitométrie cardiaque fermée. Ce protocole standardisé prend une approche par étapes non seulement optimiser une image pour l’identification de la calcification, mais aussi de distinguer le CAC des autres causes courantes de calcification de la silhouette cardiaque. Reconnaissance du CAC sur CT non bloquées analyse permet d’identifier un facteur pronostique très puissant qui peut influencer les interventions thérapeutiques ou tests de diagnostic en aval sans nécessiter un balayage cardiaque fermé. Ces balayages de CT non bloquées sont souvent acquis dans le cadre de la routine soin du patient, et ces données sont facilement disponibles sans une autre dose de rayonnements ionisants. Ce protocole permet l’extraction précise et exacte de ces données aux fins d’analyse de données rétrospectives dans les études de recherche clinique, mais aussi dans l’évaluation clinique et de gestion des patients.
La maladie coronarienne est un prédicteur d’événements cardiovasculaires majeurs. CAC sur la tomographie par ordinateur fournit une preuve objective de la maladie coronarienne et peut identifier les patients non diagnostiquées auparavant. En outre, l’ACC a une valeur pronostique importante. Plus précisément, l’absence de l’ACC sur gated tomodensitogrammes cardiaques identifie une population de patients qui a un faible risque de complications cardiovasculaires subséquentes dans plusieurs différents sous-ensembles de patients, y compris les patients présentant des symptômes cardiaques, ainsi qu’asymptomatique les patients1,2. Avec 70 millions CT analyses effectuées dans les États-Unis et la hausse de l’utilisation et environ 11 millions de ces analyses étant CT scans de la poitrine, le potentiel pour l’identification des CAC dans un grand nombre de patients demeure élevé3. Pourtant, la majorité de la tomodensitométrie thoracique exécutée dans cette analyse ne sont pas dédiées cardiaque tomographie par ordinateur. Dédié tomodensitogrammes cardiaques ont normalisé épaisseur de tranche, acquisition des protocoles, électrocardiographiques (ECG) blocage pour minimiser le mouvement cardiaque et les protocoles de la reconstruction. Il y a aussi un dosage normalisé pour les cardiaques gated tomodensitométrie en utilisant le score Agatston. Le Agatston, système de notation a été bien validé et associée à des résultats cliniques1,2.
L’ACC peut être facilement identifié sur ces non bloquées CT scans mais est souvent négligé4. Bonne corrélation a été démontrée entre CAC identifiés sur des balayages de CT non bloqués et Agatston notes obtenues de gated CT scans (> 90 % dans analyse regroupée)5,6,7,8,9 ,,10. En tomodensitométrie non bloqués, la présence du CAC a été associée de la pires des résultats cliniques ; considérant que, en l’absence est liée à la morbidité et la mortalité bénéficie de10,11,12,13,14,15.
Alors que différentes études ont examiné le pronostic du CAC sur des études non bloqués, il y a eu peu de données publiées sur la meilleure façon d’identifier le CAC. Il y a eu des tentatives pour identifier une approche automatisée à l’identification des CAC à faible dose tomodensitogrammes coffres fait fins ; de dépistage du cancer du poumon Cependant, la traduction de cela à d’autres protocoles d’étude est extrêmement limité16. L’introduction des tomodensitomètres différentielles, protocoles et contraste (date et montant) limite l’application de cette approche automatisée. Tentatives par la société de cardiovasculaire Computed Tomography et la société de radiologie thoracique pour promouvoir la déclaration standard des CAC sur tous les coffres de CT ont été remplies avec des résultats mitigés,17. Tout en offrant un cadre général dans ce document d’orientation, les spécificités de l’identification de la calcification coronarienne, notamment pour les fournisseurs qui visualiser pas systématiquement l’anatomie coronaire, sont limitées. En outre, les stratégies spécifiques à la tomodensitométrie abdominale, études contrastées et sanction des cas difficiles ne sont pas abordées. De nombreuses études publient leur reproductibilité inter - et intra-observateur pour le protocole qu’ils utilisés ; Cependant, il n’y a pas une approche standard utilisée dans les différentes études.
CAC l’identification cohérentes et fiables sur ces balayages de CT non bloquées permet l’enquête observationnelle rétrospective et prospective du CAC dans la prédiction des effets cardiovasculaires dans plusieurs conditions différentes. Cependant, il faut une approche standard prise pour identifier le CAC sur des balayages de CT non bloqués afin d’assurer la reproductibilité des résultats, mais aussi une cohérence dans la formation pour aider dans la pratique clinique.
Ce protocole suit les directives énoncées par l’Institutional Review Board et le protocole de recherche du sujet humain de l’Université du Kentucky.
1. ouvrir l’afficheur d’images
2. identifier le Patient approprié
3. identifier l’étude optimale
4. identification des séries d’images optimale
5. optimisation des Images pour mettre en évidence des calcifications
6. repérer la Calcification coronarienne
7. les techniques pour identifier les zones subtiles de Calcification
8. distinction Calcification coronarienne provenant d’autres Sources de Calcification
Anatomie coronaire est relativement prévisible dans la plupart des patients tel que décrit ci-dessus. Les endroits typiques pour évaluer ces navires sont également facilement identifiables dans la plupart des patients (Figure 1). En utilisant la méthodologie décrite, la présence ou l’absence du CAC pourrait être sûrement identifiée dans 84 % des patients dans une cohorte (267 317 patients possible)15. La grande majorité des patients exclus n’avait pas un CT scan dans le laps de temps désigné ou eu un scanner abdominal dans lequel la vascularisation coronaire complète n’a pas été observée, et aucun ACC a été identifié. Chez un seul patient, un artefact des mouvements respiratoires et cardiaques graves obscurci la discrimination des CAC de calcification annulaire mitrale et ne figurait pas dans l’analyse. L’impact d’un artefact du mouvement cardiaque peut être légère ou grave (Figure 3). C’est une des principales raisons pourquoi la corrélation entre les deux bloqués et non bloqués tomographie par ordinateur n’est pas parfait. Cependant, comme les scanneurs deviennent plus rapides, la durée du souffle détient et raccourcit le temps de l’acquisition. Cela minimise l’impact des mouvements respiratoires et cardiaques sur la qualité de l’image et améliore la résolution temporelle de l’image.
Le degré et la répartition des CAC au tomodensitogramme fermée sont associés de façon indépendante aux résultats cliniques, mais n’ont pas été ainsi évalués dans les études non bloqués2,19. S’il est possible (et recommandé, basé sur les documents d’orientation) pour évaluer la sévérité du CAC visuellement, cela requiert expérience. En outre, il est difficile de normaliser les estimations visuelles de gravité pour des fins de recherche, et tandis que déclaré inter - et intra-observateur reproductibilité dans l’étude permet de garantir la validité interne, il ne contribue guère à faire en sorte que la corrélation entre les études est adéquates. Toutefois, pour la validation de certains corrélatif non bloqués et dépendants des études (avec quantification) pour former le lecteur et l’utilisation des protocoles standards dans toutes les études, c’est peut-être possible de surmonter (Figure 4). Considérations générales pour déterminer la gravité comprennent le nombre de navires en cause, le nombre de plaques dans chaque navire et la densité de la calcification dans chaque plaque. Plaques simples dans un ou deux bateaux sont généralement bénins à gravité. Plusieurs plaques calcifiées, impliquant tous les 3 vaisseaux épicardiques, surtout si elles sont calcifiées densément, sont généralement considérés comme sévère CAC.
La distribution des émissions de PCA dans les études non bloquées est plus facilement identifiable, bien que la signification clinique de cette études non bloquées est moins claire. En théorie, plurivasculaire CAC (ou ACC diffus) présage probablement pires résultats au-delà du degré de l’ACC dans les études non bloquées comme il le fait dans les études fermées, mais cela n’a pas été validé. La classification de distribution repose généralement sur les quatre territoires de vaisseau épicardique (LM, LAD, LCx et RCA). Nous avons généralement classé comme navires seul contre plusieurs maladie des vaisseaux (> 1 navire en cause). Proposé des analyses quantitatives dérivées d’études fermées en dehors de cela (c'est-à-dire, les indices de diffusivité) exigent un score fiable de l’ACC, qui n’est pas fiable possible dans les études non bloqués.
Figure 1 : Position anatomique normale de majeur des artères coronaires épicardiques. (A), ce panneau est une tranche plus crânienne axiale (projection d’intensité maximale), proche de l’origine des artères coronaires. (B), ce panneau est une tranche axiale plus caudale, au niveau du milieu de l’année-ventriculaire. L’artère principale gauche (LM) provient de l’aorte, plus postérieurement avant branchement dans l’artère interventriculaire antérieure (LAD) et de l’artère circonflexe gauche (LCx). Le garçon s’exécute dans le sillon inter-ventriculaire antérieur. Le LCx s’exécute dans le sillon auriculo-ventriculaire gauche autour de la valve mitrale. L’artère coronaire droite (RCA) provient de l’aorte plus vers l’avant et s’exécute dans le sillon auriculoventriculaire droite autour de la valve tricuspide. S’il vous plaît cliquez ici pour visionner une version agrandie de cette figure.
Figure 2 : Identification des zones subtiles de calcification coronarienne. Ce panneau montre les régions d’intérêt (ROI) au-dessus de la zone de calcification douteuse, l’aorte ascendante et le sternum, pour voir la différence dans l’intensité du signal mesurée en unités Hounsfield (HU). La zone en question dans la Convention de retraite n’est pas la calcification coronarienne et l’intensité du signal maximal est plus conforme à l’aorte ascendante que c’est avec le sternum (cases blanches). S’il vous plaît cliquez ici pour visionner une version agrandie de cette figure.
Figure 3 : L’impact des processus de blocage sur la visualisation du calcium coronaire. Les deux panneaux supérieurs montrent (A) un non bloqués et (B) une poitrine fermée de CT scan sur le même patient, où la calcification dans l’artère coronaire droite (RCA) est toujours visualisée. Les deux panneaux inférieurs montrent (C) un non bloqués etDun coffre fermé de CT scan sur un autre patient montrant le mouvement cardiaque obscurcissant la calcification coronarienne douce dans l’artère circonflexe gauche proximale (flèche blanche). S’il vous plaît cliquez ici pour visionner une version agrandie de cette figure.
Figure 4 : Différents degrés de calcification coronarienne. Ces panneaux montrent axiales non-contraste CT thoracique des images de différents patients ne montrant (A) aucune calcification, calcification bénigne (B), (C) la calcification modérée, (D) et la calcification sévère de la descendante antérieure gauche artère. S’il vous plaît cliquez ici pour visionner une version agrandie de cette figure.
L’identification de l’ACC est un outil extrêmement puissant pronostique avec un corps croissant de la littérature soutenant son utilisation dans de nombreux scénarios cliniques différentes. La majorité de la littérature se concentre sur gated cardiaque tomographie par ordinateur pour l’identification du CAC, mais il y a des preuves solides des deux la corrélation du CAC sur des balayages de CT non bloqués, ainsi que la capacité pronostique de cette conclusion. Compte tenu de l’utilisation de la tomodensitométrie dans les États-Unis, ainsi que l’exposition aux rayonnements inquiétudes croissant, la capacité d’extraire des informations de CAC de tomographie par ordinateur déjà acquis semble offrir une valeur supplémentaire (c.-à-d., amélioration de la qualité à un minimum de aucun coût additionnel). Cela continuera d’être important dans l’évolution de l’environnement santé. Pour ce faire efficacement et de manière fiable, des approches normalisées pour identifier le CAC sur des balayages de CT non bloqués sont nécessaires, dans une perspective de recherche mais aussi pour la traduction de l’application clinique.
Optimiser l’identification de la séquence et effectuant un précis fenêtre/mise à niveau de l’échelle des gris sont les plus importantes étapes de la méthodologie décrite. Maintien d’une épaisseur de tranche optimale, exposition aux rayonnements (kV et mAs) et post-traitement pour imiter le bien validées gated tomodensitogrammes cardiaques permet la meilleure corrélation. Lorsque cela est possible, les études qui maintiennent une épaisseur de tranche de 2 à 3 mm et 120 kV sont idéales pour permettre l’identification optimale du CAC17. Étant donné que l’objectif de la méthodologie consiste à identifier les CAC dans beaucoup de différents types de protocoles de CT, fenêtre appropriée et mise à niveau est indispensable, surtout dans les études qui ne sont pas acquises en utilisant les protocoles ci-dessus. Abaissement de kV est important pour réduire l’exposition aux rayonnements au détriment de signal-bruit. L’impact du kV sur fenêtre et mise à niveau dépend si c’est une étude contrastée ou non. Plus la concentration de contraste dans les artères coronaires, le niveau est élevé et plus la fenêtre devra être. Cet effet est augmenté lorsqu’on administre de kV inférieur. Étant donné que les protocoles habitus et reconstruction de corps peuvent influencer cela, quelques réglages subtils devront probablement être faite sur une base de cas-par-cas. Comme un accord de référence, la fenêtre optimale et mise à niveau est celle qui rend la graisse épicardique apparaît gris foncé à noir, doux tissu gris et gris très clair de calcium au blanc.
Après une identification de la séquence optimale et fenêtre appropriée et mise à niveau, la prochaine étape qui justifie l’accent est différencier PCA provenant d’autres sources de calcification de la silhouette cardiaque. Cela peut être difficile dans les études avec un artéfact de mouvement important de cardiaques et respiratoires. L’utilisation de reconstruction Multiplan peut aider à identifier les CAC (habituellement vu dans la graisse épicardique) contre la calcification annulaire (vu dans le myocarde lui-même), des calcifications péricardiques (vu en dehors de la graisse épicardique) et la racine aortique / calcification de la valve aortique (vue dans la paroi aortique). Occasion rare, un artefact grave mouvement cardiaque et respiratoire dégrade l’image suffisamment pour empêcher la différenciation, et ces études devraient être retirés de toute analyse.
Étant donné l’écart chez les patients, ainsi que dans les techniques d’acquisition, il y a toujours le besoin d’un dépannage éventuel. En plus des modifications spécifiques à un patient dans la fenêtre et le niveau, il y a des problèmes potentiels avec identification des zones de calcification subtiles et distinguer les calcification coronarienne et la calcification non coronaire. Subtiles zones de calcification peuvent être difficiles à identifier, surtout avec les études de contraste renforcé. À l’aide de région d’outils d’intérêt sur n’importe quelle image logiciel de post-traitement peut aider à comparer HU dans les zones de calcification HU dans les zones de contraste, ainsi que HU dans d’autres domaines de la calcification (tels que les os). Subtil de calcification coronarienne sont susceptibles d’avoir des semblable HU comme OS et devrait généralement être supérieure à la HU des zones de contraste. Multiplan reconstruction permet de distinguer la calcification coronarienne (vue dans les artères coronaires épicardiques qui sont assis dans la graisse épicardique) provenant d’autres sources de calcification de la silhouette cardiaque. Calcification annulaire mitrale, calcification de la paroi aortique et la calcification péricardique peuvent tous considérer indépendant de calcification coronarienne. Compte tenu de leur emplacement dans l’anneau de la valve mitrale, la paroi aortique et dans le péricarde, respectivement, l’utilisation de reconstruction Multiplan peut aider à fiable de différencier ces de calcification coronarienne.
Étant donné que la valeur pronostique négative du CAC est son atout le plus puissant, la simple présence ou l’absence de CAC apporte une réelle valeur dans l’évaluation du risque cardiovasculaire. Cette méthodologie proposée permet une approche normalisée pour cela. Il autorise également pour l’identification des single-navire contre multi-navire CAO, qui à déchenchements périodiques CT balaye a également été montré pour avoir la signification pronostique. Toutefois, ce Protocole limite la quantification des émissions de PCA, en grande partie en raison du risque notamment- et la reproductibilité intra-observateur, surtout parmi les lecteurs moins expérimentés. Tomodensitogrammes cardiaques dédiés permettent de plus validé quantification et aide pour fournir un modèle de plusieurs niveaux de risque d’événements cardiovasculaires selon le score de Agatston. Cependant, cette technique nécessite dédié cardiaques tomodensitogrammes, expertise locale et logiciel post-traitement dédié, avec son exposition de coûts et rayonnement associé. Nécessitant une gated tomodensitogrammes cardiaques nécessite également une analyse prospective pour la plupart des conditions, et la demande de l’ACC dans certaines maladies précise ne peuvent pas être validés assez pour justifier cela. En outre, dans le modèle actuel de prestation des soins, qui met l’accent sur la valeur, la capacité d’identifier des CAC sur la tomographie par ordinateur déjà acquis a appel significatif pour la traduction clinique. Si tout va bien, cette méthodologie d’identification des CAC en tomodensitométrie non bloquées permet cette recherche à valeur ajoutée, reproductible et applications cliniques. Futures applications de cette technique incluent la création semi-automatique CAC logiciel de détection, ainsi ainsi que des modules de formation pour les cliniciens pouvoir intégrer dans leur pratique4.
Les auteurs n’ont rien à divulguer.
Ce travail a été soutenu par le National Institutes of Health [1TL1TR001997-01, 2016-2017].
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 |
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