Multiparametrischer Algorithmus zur Quantifizierung des epikardialen Fettgewebes bei Patienten mit nicht-ischämischer Herzkrankheit

Summary

Hier stellen wir ein Protokoll zur Quantifizierung von epikardialem Fettgewebe mittels kontrastfreier CT vor, das eine schnelle, kostengünstige und kontrastmittelfreie Alternative zur kardialen Magnetresonanz für klinische und Forschungsanwendungen darstellt.

Abstract

Epikardiales Fettgewebe (EAT), ein aktives endokrines und parakrines Organ, trägt zur kardiovaskulären Pathogenese bei. Die kardiale Magnetresonanz (CMR) ist zwar der Referenzstandard für die Quantifizierung des EAT-Volumens (EATV), ihr klinischer Nutzen ist jedoch begrenzt. Die in der Radiologie weit verbreitete kontrastmittelfreie Thorax-CT (NCCT) bietet eine mögliche Alternative. Obwohl die Koronarangiographie (CCTA) die Abgrenzung der EAT-Myokardgrenze verbessert, ist ihre Anwendung durch das Risiko von Kontrastmittelallergien und eine erhöhte Strahlenbelastung eingeschränkt. In dieser Studie wird die Machbarkeit der NCCT für die EATV-Bewertung im Vergleich zur CMR untersucht. Wir haben 120 Patienten mit nicht-ischämischer Herzkrankheit aufgenommen, die sich während eines einzigen Krankenhausaufenthalts sowohl einer NCCT als auch einer CMR unterzogen haben. Die Messung der EATV erfolgte mittels CMR-basierter volumetrischer Analyse und NCCT-basierter Graustufenschwellensegmentierung. Die EAT-Dicke wurde an sechs anatomischen Stellen (linke/rechte atrioventrikuläre Rillen, anteriore/posterior/obere interventrikuläre Rillen und rechtsventrikuläre freie Wand) auf beiden Modalitäten quantifiziert. Statistische Analyse verglich Volumen- und Dickenmessungen. Die aus der NCCT-Schwellensegmentierung abgeleitete EATV zeigte keinen signifikanten Unterschied zur CMR-Volumetrie (P > 0,05). In ähnlicher Weise zeigten EAT-Dickenmessungen an allen sechs Standorten keine signifikanten Unterschiede zwischen NCCT und CMR (alle P > 0,05). Die NCCT-basierte Graustufen-Schwellensegmentierung ermöglicht EATV-Messungen, die mit dem CMR-Referenzstandard vergleichbar sind. Dies bestätigt die NCCT als schnelle, kostengünstige und klinisch machbare Alternative für eine genaue EAT-Quantifizierung.

Introduction

Die Symptome und Beschwerden bei Patienten mit nicht-ischämischer Herzkrankheit sind vielfältig und werden häufig fälschlicherweise als nicht-kardiale Erkrankungen diagnostiziert. Bei Patienten, die sich wegen Verdachts auf Ischämie einer invasiven Angiographie unterziehen, hat ein erheblicher Anteil (bis zu 70 %) keine obstruktive koronare Herzkrankheit. Viele dieser Patienten zeigen Symptome, die mit ischämischen Erscheinungen übereinstimmen, obwohl keine signifikante Stenose vorliegt, und fallen unter ein breiteres Spektrum nicht-ischämischer Herzerkrankungen¹. In der WISE-Studie (Women's Ischemia Syndrome E....

Protocol

Die ethische Genehmigung für diese Studie wurde von der Ethikkommission des Chengdu Medical College unter Verzicht auf die Einwilligungserklärung erteilt. Das Studienprotokoll stellte die Einhaltung der ethischen Grundsätze der Deklaration von Helsinki sicher.

1. Auswahl des Patienten

1. Verwenden Sie die folgenden Einschlusskriterien:
   1. Eingeschlossen sind Patienten mit nicht-ischämischer Herzkrankheit (NIHD).
      HINWEIS: Für diese Studie wurden einhundertzwanzig (120) Patienten mit NIHD ausgewählt, die zwischen 2017 und 2024 im First Affiliated Hospital des Chengdu Medica....

Results

Tabelle 1 zeigt die vergleichende Analyse von EAT-Messungen zwischen CT- und MR-Modalitäten an allen anatomischen Stellen. Insgesamt zeigte der gepaarte t-Test keine signifikanten Unterschiede (P > 0,05), was für die Äquivalenz beider Methoden spricht. Die mittleren Differenzen (MR-CT) reichten von -0,10 mm (untere interventrikuläre Furche) bis +0,29 mm (linke atrioventrikuläre Furche), wobei die Konfidenzintervalle von 95 % konstant über Null lagen. Vol.......

Discussion

Dieser Befund zeigt, dass in Übereinstimmung mit früheren Studien²³ die rechte atrioventrikuläre Furche (RAVG) das dickste epikardiale Fettgewebe (EAT) unter den sechs gemessenen anatomischen Stellen aufweist. Dies kann auf hämodynamische Unterschiede zwischen dem rechten und linken Herzsystem zurückgeführt werden. Der rechte Ventrikel pumpt Blut in den Lungenkreislauf mit niedrigem Widerstand, während der linke Ventrikel systemische Gefäße mit hohem Widerstand üb.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
640-Schnitt-CT-Scanner	United Imaging	uCT 960+	Es wurde eine volumetrische CT für ganzes Organe mit sub-millimeter isotroper Auflösung etabliert, was bewegungsfreie Herzbildgebung und ultraniedrige Gewebecharakterisierung ermöglicht.
3,0 T MRT-Scanner	United Imaging	uMR 960+	Fortschrittliche Breitrohrplattform, die außergewöhnlichen Weichteilkontrast für quantitative kardiale Phänotypisierung und multiparametrische Körperzusammensetzungsanalyse liefert.
3D-Slicer	Open-Source-Community	https://www.slicer.org/	Kostenlose, quelloffene Software für medizinische Bildanalyse (Segmentierung, Registrierung, 3D-Visualisierung). Unterstützt vom NIH.
PyTorch	Meta Platforms, Inc.	https://pytorch.org/	Open-Source-Deep-Learning-Framework mit dynamischen Berechnungsgraphen, weit verbreitet für KI-Forschung und Modellbereitstellung. Unterstützt GPU-Beschleunigung.