非虚血性心疾患患者における心外膜脂肪組織定量化のためのマルチパラメトリックアルゴリズム

Summary

ここでは、非造影 CT を使用して心外膜脂肪組織を定量化するプロトコルを提示し、臨床および研究用途に心臓磁気共鳴に代わる迅速で費用対効果が高く、造影剤のない代替手段を提供します。

Abstract

活発な内分泌器官および傍分泌器官である心外膜脂肪組織 (EAT) は、心血管の病因に寄与します。心臓磁気共鳴 (CMR) は EAT 量 (EATV) を定量化するための参照標準ですが、その臨床的有用性は限られています。放射線科で広く使用されている非造影胸部 CT (NCCT) は、潜在的な代替手段を提供します。冠動脈 CT 血管造影 (CCTA) は EAT と心筋の境界の描写を改善しますが、その使用は造影剤アレルギーのリスクと放射線被ばくの増加によって制限されます。この研究では、CMR と比較して、EATV 評価のための NCCT の実現可能性を調査します。1 回の入院中に NCCT と CMR の両方を受けた 120 人の非虚血性心疾患患者を登録しました。EATV は、CMR ベースの体積分析と NCCT ベースのグレースケール閾値セグメンテーションを使用して測定されました。EAT の厚さは、両方のモダリティで 6 つの解剖学的部位 (左/右房室溝、前/後/上心室間溝、および右心室遊離壁) で定量化されました。統計分析により、体積と厚さの測定値を比較しました。NCCT 閾値セグメンテーションから得られた EATV は、CMR 体積測定と比較して有意差を示さなかった (P > 0.05)。同様に、6 つの部位すべてにわたる EAT 厚さ測定では、NCCT と CMR の間に有意差は示されませんでした (すべて P > 0.05)。NCCTベースのグレースケールしきい値セグメンテーションは、CMRリファレンス標準に匹敵するEATV測定を提供します。これにより、NCCT が正確な EAT 定量化のための迅速で費用対効果が高く、臨床的に実行可能な代替手段として検証されます。

Introduction

非虚血性心疾患患者の症状と徴候は多様であり、非心臓疾患と誤診されることがよくあります。虚血の疑いで侵襲的血管造影を受けている患者のうち、かなりの割合 (最大 70%) が閉塞性冠動脈疾患を患っていません。これらの患者の多くは、重大な狭窄がないにもかかわらず、虚血性症状と一致する症状を示し、より広範囲の非虚血性心疾患に該当します¹。883 人の女性患者を対象とした女性虚血症候群評価 - 冠動脈血管機能障害 (WISE) 研究では、約 3 分の 2 (62%) に重大な閉塞性狭窄がありませんでした²。さらに、非閉塞性冠動脈疾患の患者は閉塞性疾患の患者よりも若い傾向があります。無症候性の個人と比較して、これらの患者は心血管イベント発生率の増加、再発入院、生活の質の低下、医療費の上昇と関連しています³。

内分泌機能を持つ活性脂肪貯蔵庫である心外膜脂肪組織⁽EAT) ^4,5 は、冠状動脈アテローム性動脈硬化症や心房細動などの心血管イベントと密接に関連する体積と厚さの変化を示します ^6,7,8,9

Protocol

この研究の倫理的承認は、インフォームドコンセントの放棄を伴って、成都医科大学の倫理委員会によって付与されました。研究プロトコルは、ヘルシンキ宣言の倫理原則の遵守を保証しました。

1. 患者の選択

1. 次の包含基準を使用します。
   1. 非虚血性心疾患(NIHD)の患者を含めます。
      注: 2017 年から 2024 年の間に成都医科大学第一附属病院で治療を受けた 120 人の NIHD 患者がこの研究のために選択されました。
   2. すべての患者が 1 回の入院中に NCCT 検査と CMR 検査の両方を受けていることを確認します。
   3. スキャン間隔を48時間<してください。
      注: NIHD は、心筋虚血の臨床症状の存在によって定義され、冠動脈コンピューター断層撮影血管造影 (CCTA) または侵襲的冠動脈造影のいずれか によって 50% 未満の冠動脈狭窄が確認されました。この臨床症状は、閉塞性冠動脈のない虚血 (INOCA) の定義と一致しています。ただし、EAT の定量化に焦点を当てたこの方法論的研究の目的のために、より広い用語 NIHD を使用してコホートを説明します。
2. 心膜疾患、悪性腫瘍、心臓移植歴、または心臓手術歴のある患者を除....

Results

表 1 は、すべての解剖学的部位にわたる CT モダリティと MR モダリティ間の EAT 測定の比較分析を示しています。全体として、対応のある t 検定では有意差は示されず (P > 0.05)、両方の方法の同等性を裏付けました。平均差 (MR-CT) は -0.10 mm (下心室溝) から +0.29 mm (左房室溝) の範囲で、95% 信頼区間が一貫してゼロを超えていました。体積測定では、最小の平均差(-2.1 mL、95%CI:-5.50〜+1.30、P = 0.290)が示され、方法論的一貫性がさらに検証されました。

表 2 は、クラス内相関係数(ICC)によって評価されたメソッド間の信頼性を示しています。下心室間溝(ICC = 0.76 [95%CI:0.56-0.87])を除き、すべての部位が良好から優れた一致を示した(ICC > 0.75)。体積測定では最高の信.......

Discussion

この発見は、以前の研究²³ と一致して、右房室溝 (RAVG) が 6 つの測定された解剖学的部位の中で最も厚い心外膜脂肪組織 (EAT) を示していることを示しています。これは、右心系と左心系の血行動態の違いに起因する可能性があります。右心室は低抵抗の肺循環に血液を送り込みますが、左心室は高抵抗の全身血管系を克服しなければならず、著しく高い圧力を生成します。慢性的な圧力過負荷は左心室心筋肥大を誘発し、左房室溝 (LAVG) の EAT 沈着を圧縮する可能性があります。逆に、壁が薄い右心室は低圧下で動作し、RAVG 領域での EAT 蓄積により寛容な機械的環境を提供します。

この研究では、心臓磁気共鳴 (CMR) 画像法において、EAT と血管外膜の正確な区別は、冠動脈血流ボイド現象の視覚化に大きく依存します。この暗い信号アーティファクトは、イメージング面に垂直な急速な血流によって引き起こされ、低信号血管内腔と周囲の高信号 EAT との間に自然なコントラストを生み出し.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
640スライスCTスキャナー	ユナイテッド・イメージング	uCT 960+	サブミリ波等方分解能の全臓器体積CTを確立し、動を使わない心臓画像および超低線量組織特性解析を可能にしました。
3.0 T MRIスキャナー	ユナイテッド・イメージング	uMR 960+	先進的な広口径プラットフォームは、定量的な心臓表現型解析および多パラメータ体組成解析のための卓越した軟部組織造影を提供します。
3Dスライサー	オープンソースコミュニティ	https://www.slicer.org/	医療画像解析(セグメンテーション、レジストレーション、3D可視化)のための無料オープンソースソフトウェア。NIHの支援を受けています。
パイトーチ	メタ・プラットフォームズ社	https://pytorch.org/	動的計算グラフを備えたオープンソースのディープラーニングフレームワークで、AI研究やモデル展開に広く利用されています。GPUアクセラレーションに対応しています。