כאן, אנו מציגים פרוטוקול לכימות רקמת שומן אפיקרדיאלית באמצעות CT ללא ניגודיות, המספק אלטרנטיבה מהירה, חסכונית ונטולת ניגודיות לתהודה מגנטית לבבית ליישומים קליניים ומחקריים.
Method Article
כאן, אנו מציגים פרוטוקול לכימות רקמת שומן אפיקרדיאלית באמצעות CT ללא ניגודיות, המספק אלטרנטיבה מהירה, חסכונית ונטולת ניגודיות לתהודה מגנטית לבבית ליישומים קליניים ומחקריים.
רקמת השומן האפיקרדיאלית (EAT), איבר אנדוקריני ופרקריני פעיל, תורמת לפתוגנזה קרדיווסקולרית. בעוד שתהודה מגנטית לבבית (CMR) היא תקן הייחוס לכימות נפח EAT (EATV), התועלת הקלינית שלה מוגבלת. CT חזה ללא ניגודיות (NCCT), בשימוש נרחב ברדיולוגיה, מציע אלטרנטיבה פוטנציאלית. למרות שאנגיוגרפיה CT כלילית (CCTA) משפרת את תיחום גבול שריר הלב EAT, השימוש בה מוגבל על ידי סיכוני אלרגיה לחשיפה מוגברת לקרינה. מחקר זה בוחן את ההיתכנות של NCCT להערכת EATV בהשוואה ל-CMR. גייסנו 120 חולי מחלת לב לא איסכמית שעברו גם NCCT וגם CMR במהלך אשפוז אחד. EATV נמדד באמצעות ניתוח נפחי מבוסס CMR ופילוח סף בגווני אפור מבוסס NCCT. עובי ה-EAT כומת בשישה אתרים אנטומיים (חריצים אטריו-חדריים שמאל/ימין, חריצים בין-חדריים קדמיים/אחוריים/עליונים ודופן חופשית של החדר הימני) בשתי האופנים. ניתוח סטטיסטי השווה מדידות נפח ועובי. EATV שנגזר מפילוח סף NCCT לא הראה הבדל משמעותי בהשוואה לנפח CMR (P > 0.05). באופן דומה, מדידות עובי EAT בכל ששת האתרים לא הראו הבדלים משמעותיים בין NCCT ל-CMR (כל P > 0.05). פילוח סף בגווני אפור מבוסס NCCT מספק מדידות EATV הדומות לתקן הייחוס CMR. זה מאמת את NCCT כחלופה מהירה, חסכונית ואפשרית מבחינה קלינית לכימות EAT מדויק.
התסמינים והסימנים בחולים עם מחלת לב לא איסכמית הם מגוונים ולעתים קרובות מאובחנים בטעות כמצבים שאינם לבביים. בקרב חולים העוברים אנגיוגרפיה פולשנית עקב חשד לאיסכמיה, חלק ניכר (עד 70%) אינם סובלים ממחלת עורקים כליליים חסימתית. רבים מהחולים הללו מציגים תסמינים התואמים למצגים איסכמיים למרות היעדר היצרות משמעותית, הנופלים תחת ספקטרום רחב יותר של מחלת לב לא איסכמית1. במחקר הערכת תסמונת איסכמיה של נשים - תפקוד לקוי של כלי הדם הכליליים (WISE), שכלל 883 מטופלות, כשני שליש (62%) חסרו היצרות חסימתית משמעותית2. יתר על כן, חולים עם מחלת עורקים כליליים לא חסימתית נוטים להיות צעירים יותר מאלה עם מחלה חסימתית. בהשוואה לאנשים אסימפטומטיים, חולים אלה קשורים לעלייה בשיעורי אירועים קרדיווסקולריים, אשפוזים חוזרים, פגיעה באיכות החיים ועלויות בריאות גבוהות3.
רקמת שומן אפיקרדיאלית (EAT), מחסן שומן פעיל עם פונקציות אנדוקריניות 4,5, מציגה שינויים בנפח ובעובי הקשורים קשר הדוק לאירועים קרדיווסקולריים כגון טרשת עורקים כלילית ופרפור פרוזדורים 6,7,8,9. בעוד שתהודה מגנטית לבבית (CMR), עם רזולוציית הרקמות הרכות המעולה שלה, נקבעה כתקן הזהב למדידת EAT, היישום הקליני שלה מוגבל על ידי זמני סריקה ארוכים, עלות גבוהה, התווית נגד בחולים עם קוצבי לב וסובלנות ירודה אצל אנשים עם קלסטרופוביה10. המחקר הנוכחי מתמקד בעיקר באנגיוגרפיה של טומוגרפיה ממוחשבת כלילית (CCTA)11. למרות ששיפור כלי הדם שלו מקל על הבחנה בגבול בין EAT לשריר הלב, CCTA טומן בחובו סיכונים כולל אלרגיה לחומרי ניגוד, מינון קרינה מוגבר ועלות גבוהה יותר, וכתוצאה מכך ישימות מוגבלת באוכלוסיות חולים כלליות. לעומת זאת, CT ללא ניגודיות (NCCT), שיטת ה-CT הנפוצה ביותר בפרקטיקה הקלינית, מציעה מספר יתרונות ברורים: (1) זמן סריקה מהיר (דקות) ללא צורך בחומרי ניגוד, וכתוצאה מכך מינון קרינה נמוך ועלות נמוכה יחסית, מה שמקדם אימוץ קליני רחב יותר; (2) EAT טיפוסי מציג ערכי יחידת Hounsfield (HU) הנעים בין -190 ל-30, המאפשרים ניתוח כמותי המבוסס על צפיפות הרקמות. מחקרים מצביעים על כך שצפיפות EAT עולה משמעותית במהלך תסמונת כלילית חריפה, מה שמדגים כי ניתוח כמותי באמצעות HU יכול להבדיל ביעילות בין רקמת שומן רגילה לרקמת שומן דלקתית12. חשוב מכך, CT שגרתי ללא ניגודיות מדמיין בבירור את הממשק קרום הלב ללא צורך בחומרי ניגוד, ומציג אפשרות חדשה למדידת EAT. לכן, לבחינת שיטות לכימות EAT באמצעות CT ללא ניגודיות יש ערך קליני משמעותי לקידום הערכת סיכון קרדיווסקולרית מוקדמת.
מחקר זה פיתח ואימת בהתאם אלגוריתם חצי אוטומטי ורב-פרמטרי לכימות EAT מ-CT ללא ניגודיות שנרכש באופן שגרתי. הממצאים העיקריים שלנו מראים כי שיטה זו מודדת באופן אמין את נפח ה-EAT וההנחתה בחולים עם מחלת לב לא איסכמית. בעוד שקיימים פרוטוקולי כימות EAT עבור CCTA, חסרה שיטה ייעודית ל-CT ללא ניגודיות. הגישה שלנו נותנת מענה ישיר לפער זה. הוא ממנף את היתרונות הגלומים ב-NCCT, זמינות רחבה ובטיחות, תוך ביטול הצורך בהזרקת ניגודיות הנדרשת בשיטות מבוססות CCTA קיימות. זה מרחיב משמעותית את הפוטנציאל להערכת EAT לאוכלוסיות קליניות וסקר רחבות יותר.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
אישור אתי למחקר זה ניתן על ידי ועדת האתיקה של המכללה הרפואית של צ'נגדו, עם ויתור על הסכמה מדעת. פרוטוקול המחקר הבטיח עמידה בעקרונות האתיים של הצהרת הלסינקי.
1. בחירת המטופל
2. פרוטוקול הדמיה ופרמטרי סריקה של NCCT
3. פרוטוקול הדמיה CMR ופרמטרי סריקה
4. מדידת עובי EAT

איור 1: מדידת עובי EAT ב-CT באמצעות שחזור רב-מישורי (MPR). (A) MPR שמבוצע לאורך מישור הציר הקצר של החדר השמאלי; (B) מדידות שהתקבלו בחריץ הבין-חדרי העליון (SIVG), בחריץ הבין-חדרי התחתון (IIVG) ובדופן החופשית של החדר הימני (RVFW), כאשר RVFW מייצג את הממוצע של שלוש נקודות מדידה; (C) MPR שחוזר על עצמו לאורך מישור הציר הקצר של החדר השמאלי; (D) מדידות שנרכשו בחריץ האטריו-חדרי השמאלי (LAVG), החריץ האטריו-חדרי הימני (RAVG) והחריץ הבין-חדרי הקדמי (AIVG). אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.

איור 2: כימות עובי EAT בתהודה מגנטית לבבית (CMR). (א) מדידות שנרכשו ב-LAVG, RAVG ו-AIVG בתצוגה של ארבעה חדרים; (B) מדידות שהתקבלו ב-SIVG, IIVG ו-RVFW בתצוגת ציר קצר, כאשר RVFW מדווח כממוצע של שלוש נקודות מדידה. אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.
5. רכישת נפח EAT

איור 3: שחזור תלת מימדי של רקמת שומן אפיקרדיאלית המתקבלת על ידי אלגוריתם פילוח סף בגווני אפור. הערה: זהו מודל מייצג להדמיה, וכסכמטי, הוא אינו בקנה מידה. אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.
6. ניתוח סטטיסטי
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
טבלה 1 מציגה את הניתוח ההשוואתי של מדידות EAT בין שיטות CT ו-MR בכל האתרים האנטומיים. בסך הכל, מבחן ה-t הזוגי לא הראה הבדלים משמעותיים (P > 0.05), מה שתומך בשקילות של שתי השיטות. ההבדלים הממוצעים (MR-CT) נעו בין -0.10 מ"מ (חריץ בין-חדרי תחתון) ל-+0.29 מ"מ (חריץ עליון-חדרי שמאלי), עם רווחי בר-סמך של 95% שחצו באופן עקבי את האפס. מדידות הנפח הראו את ההבדל הממוצע הקטן ביותר (-2.1 מ"ל, רווח בר-סמך 95%: -5.50 עד +1.30, P = 0.290), מה שמאמת עוד יותר את העקביות ...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
ממצא זה מדגים כי, בהתאם למחקרים קודמים23, החריץ האטריו-חדרי הימני (RAVG) מציג את רקמת השומן האפיקרדיאלית העבה ביותר (EAT) מבין ששת האתרים האנטומיים שנמדדו. ניתן לייחס זאת להבדלים המודינמיים בין מערכת הלב הימנית והשמאלית. החדר הימני מזרים דם למחזור הדם הריאתי בעל ההתנגדות הנמוכה, ואילו החדר השמאלי חייב להתגבר על כלי דם מערכתיים בעלי התנגדות גבוהה, ויוצר לחצים גבוהים משמעותית. עומס יתר כרוני בלחץ גורם להיפרטרופיה של שריר הלב בחדר השמאלי, אשר ככל הנראה דוחסת שקיעת EA...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
המחברים מצהירים כי אין ניגודי אינטרסים.
מחקר זה נתמך על ידי פרויקט המחקר המדעי של המכון לקידום שירותי בריאות ורפואה בסצ'ואן (מענק מס. KY2022SJ0307).
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
|---|---|---|---|
| סורק CT בצורת 640 פרוסות | יונייטד אימג'ינג | uCT 960+ | הקים CT נפחי לכל האיברים ברזולוציה איזוטרופית תת-מילימטרית, המאפשר הדמיית לב ללא תנועה ואפיון רקמות במינון נמוך במיוחד. |
| סורק MRI 3.0 T | יונייטד אימג'ינג | uMR 960+ | פלטפורמה רחבה מתקדמת המספקת ניגודיות ברקמות רכות יוצאות דופן לפנוטיפינג כמותי של הלב וניתוח הרכב גוף רב-פרמטרי. |
| חותך תלת-ממד | קהילת קוד פתוח | https://www.slicer.org/ | תוכנה חינמית וקוד פתוח לניתוח תמונות רפואיות (סגמנטציה, רישום, ויזואליזציה תלת-ממדית). נתמך על ידי NIH. |
| פייטורץ' | Meta Platforms, Inc. | https://pytorch.org/ | מסגרת למידה עמוקה בקוד פתוח עם גרפים חישוביים דינמיים, בשימוש נרחב למחקר בינה מלאכותית ולפריסת מודלים. תומך בהאצת GPU. |
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request Permission