비허혈성 심장 질환 환자의 심외막 지방 조직 정량화를 위한 다중 매개변수 알고리즘

Summary

여기에서는 비조영 CT를 사용하여 심외막 지방 조직을 정량화하는 프로토콜을 제시하여 임상 및 연구 응용 분야를 위한 심장 자기 공명에 대한 신속하고 비용 효율적이며 조영제가 없는 대안을 제공합니다.

Abstract

활성 내분비 및 측분비 기관인 심외막 지방 조직(EAT)은 심혈관 병인에 기여합니다. 심장 자기 공명(CMR)은 EAT 부피(EATV)를 정량화하기 위한 참조 표준이지만 임상적 유용성은 제한적입니다. 방사선과에서 널리 사용되는 비조영 흉부 CT(NCCT)는 잠재적인 대안을 제공합니다. 관상동맥 CT 혈관조영술(CCTA)은 EAT-심근 경계 묘사를 개선하지만 조영제 알레르기 위험과 방사선 노출 증가로 인해 사용이 제한됩니다. 이 연구는 CMR과 비교하여 EATV 평가를 위한 NCCT의 타당성을 조사합니다. 우리는 단일 입원 기간 동안 NCCT와 CMR을 모두 받는 120명의 비허혈성 심장 질환 환자를 등록했습니다. EATV는 CMR 기반 체적 분석과 NCCT 기반 그레이스케일 임계값 분할을 사용하여 측정되었습니다. EAT 두께는 두 양식 모두에서 6개의 해부학적 부위(좌/우측 방실 홈, 전방/후방/상심실 홈 홈 및 우심실 자유벽)에서 정량화되었습니다. 통계 분석은 부피와 두께 측정을 비교했습니다. NCCT 역치 분할에서 파생된 EATV는 CMR 체적 측정에 비해 유의미한 차이를 나타내지 않았습니다(P > 0.05). 유사하게, 6개 부위 모두에서 EAT 두께 측정은 NCCT와 CMR 사이에 유의미한 차이가 없음을 보여주었습니다(모두 P > 0.05). NCCT 기반 그레이스케일 임계값 분할은 CMR 참조 표준에 필적하는 EATV 측정을 제공합니다. 이는 NCCT가 정확한 EAT 정량화를 위한 신속하고 비용 효율적이며 임상적으로 실현 가능한 대안임을 검증합니다.

Introduction

비허혈성 심장 질환 환자의 증상과 징후는 다양하며 종종 비심장 질환으로 오진됩니다. 허혈이 의심되어 침습적 혈관조영술을 받는 환자 중 상당수(최대 70%)는 폐쇄성 관상동맥질환이 없습니다. 이들 환자 중 다수는 유의미한 협착증이 없음에도 불구하고 허혈성 증상과 일치하는 증상을 나타내며 더 넓은 스펙트럼의 비허혈성 심장 질환에 속합니다¹. 883명의 여성 환자를 대상으로 한 여성 허혈 증후군 평가-관상동맥 혈관 기능 장애(WISE) 연구에서 약 3분의 2(62%)가 심각한 폐쇄성 협착증이 없었습니다². 또한, 비폐쇄성 관상동맥질환 환자는 폐쇄성 질환 환자보다 젊은 경향이 있다. 무증상 개인에 비해 이러한 환자는 심혈관 사건 발생률 증가, 재발성 입원, 삶의 질 저하 및 의료 비용 증가와 관련이 있습니다³.

내분^{비 기능을 가진} 활성 지방 저장소인 심외막 지방 조직(EAT)은 관상 동맥 죽상동맥경화증 및 심방세동과 같은 심혈관 사건과 밀접하게 관련된 부피 및 두께의 변화를 나타냅니다

Protocol

이 연구에 대한 윤리적 승인은 정보에 입각한 동의를 포기한 청두 의과대학 윤리 위원회에 의해 부여되었습니다. 연구 프로토콜은 헬싱키 선언의 윤리적 원칙을 준수하도록 보장했습니다.

1. 환자 선택

1. 다음 포함 기준을 사용하십시오.
   1. 비허혈성 심장 질환(NIHD) 환자를 포함합니다.
      참고: 2017년에서 2024년 사이에 청두 의과대학 제1부속병원에서 치료를 받은 NIHD 환자 120명이 이 연구를 위해 선택되었습니다.
   2. 모든 환자가 단일 입원 기간 동안 NCCT 및 CMR 검사를 모두 받았는지 확인하십시오.
   3. 스캔 간 간격을 48시간< 확인합니다.
      참고: NIHD는 심근 허혈의 임상 증상의 존재로 정의되었으며 관상동맥 컴퓨터 단층촬영 혈관조영술(CCTA) 또는 침습적 관상동맥 조영술 을 통해 50% 미만의 관상동맥 협착증이 확인되었습니다. 이 임상 양상은 폐쇄성 관상동맥이 없는 허혈(INOCA)의 정의와 일치합니다. 그러나 EAT 정량화에 초점을 맞춘 이 방법론적 연구의 목적을 위해 우리는 코호트를 설명하기 위해 더 넓은 용어 NIHD를 사용합니다.
   ....

Results

표 1은 모든 해부학적 부위에서 CT와 MR 양식 간의 EAT 측정에 대한 비교 분석을 보여줍니다. 전반적으로 paired t-test는 유의미한 차이(P > 0.05)를 나타내지 않아 두 방법의 동등성을 뒷받침했습니다. 평균 차이(MR-CT)의 범위는 -0.10mm(하심실 홈)에서 +0.29mm(좌방실 홈)까지였으며 95% 신뢰 구간은 지속적으로 0을 넘었습니다. 부피 측정은 가장 작은 평균 차이(-2.1mL, 95% CI: -5.50 - +1.30, P = 0.290)를 보여 방법론적 일관성을 추가로 검증했습니다.

표 2 는 클래스 내 상관 계수(ICC)로 평가한 분석법 간 신뢰도를 보여줍니다. 하심실간 홈(ICC = 0.76[95% CI: 0.56-0.87])을 제외한 모든 부위는 양호에서 우수.......

Discussion

이 발견은 이전 연구²³과 일치하여 우방실 홈(RAVG)이 측정된 6개의 해부학적 부위 중 가장 두꺼운 심외막 지방 조직(EAT)을 나타낸다는 것을 보여줍니다. 이것은 오른쪽 심장계와 왼쪽 심장 시스템 사이의 혈역학적 차이에 기인할 수 있습니다. 우심실은 혈액을 저저항 폐 순환으로 펌핑하는 반면, 좌심실은 고저항 전신 맥관 구조를 극복하여 훨씬 더 높은 압력을 생성해야 합니다. 만성 압력 과부하는 좌심실 심근 비대를 유발하여 좌방실 홈(LAVG)의 EAT 침착을 압축할 가능성이 높습니다. 반대로, 벽이 얇은 우심실은 더 낮은 압력에서 작동하여 RAVG 영역에서 EAT 축적을 위한 보다 허용적인 기계적 환경을 제공합니다.

본 연구에서는 심장 자기공명(CMR) 영상에서 EAT와 혈관 외막의 정확한 구별은 관상동맥 흐름 공극 현상의 시각화에 결정적으로 의존합니다. 이미징 평면에 수직.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
640 슬라이스 CT 스캐너	유나이티드 이미징	uCT 960+	서브밀리미터 등방 해상도의 장기 전체 부피 CT를 구축하여 무운동 심장 영상과 초저선량 조직 특성 분석을 가능하게 했습니다.
3.0 T MRI 스캐너	유나이티드 이미징	uMR 960+	정량적인 심장 표현형 분석과 다중 매개변수 체성분 분석을 위한 뛰어난 연조직 조영제를 제공하는 첨단 광구경 플랫폼.
3D 슬라이서	오픈 소스 커뮤니티	https://www.slicer.org/	의료 영상 분석(세분화, 등록, 3D 시각화)을 위한 무료 오픈소스 소프트웨어입니다. NIH 지원.
파이토치	메타 플랫폼즈, Inc.	https://pytorch.org/	동적 계산 그래프를 갖춘 오픈 소스 딥러닝 프레임워크로, AI 연구와 모델 배포에 널리 사용됩니다. GPU 가속을 지원합니다.