Ten film demonstruje użycie nowatorskiego narzędzia graficznego do pomiaru przestrzennie ważonego wyniku wapnia (SWCS), alternatywy dla wyniku Agatstona, do ilościowego określania zwapnienia tętnic wieńcowych. Narzędzie graficzne oblicza SWCS na podstawie danych obrazowych z bramkowanej tomografii komputerowej serca i zdefiniowanych przez użytkownika ścieżek tętnic wieńcowych.
Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.
Artykuł metodologiczny
Półautomatyczne narzędzie graficzne do pomiaru przestrzennie ważonego stężenia wapnia w tętnicy wieńcowej na podstawie obrazów tomografii komputerowej bramkowanej serca
W tym artykule
Podsumowanie
Streszczenie
Obecnym standardem pomiaru zwapnienia tętnic wieńcowych w celu określenia stopnia miażdżycy jest obliczanie wyniku Agatstona z tomografii komputerowej (CT). Jednak wynik Agatstona nie uwzględnia wartości pikseli mniejszych niż 130 jednostek Hounsfielda (HU) i obszarów wapnia mniejszych niż 1 mm2. Ze względu na ten prog, wynik nie jest wrażliwy na małe, słabo tłumiące obszary odkładania się wapnia i może nie wykrywać powstającego mikrozwapnienia. Niedawno zaproponowana metryka zwana przestrzennie ważonym wynikiem wapnia (SWCS) również wykorzystuje CT, ale nie obejmuje progu dla HU i nie wymaga podwyższonych sygnałów w ciągłych pikselach. W związku z tym SWCS jest wrażliwy na słabo tłumiące, mniejsze złogi wapnia i może poprawić pomiar ryzyka choroby niedokrwiennej serca. Obecnie SWCS jest niedostatecznie wykorzystywany ze względu na dodatkową złożoność obliczeniową. Aby promować przełożenie SWCS na badania kliniczne oraz wiarygodne, powtarzalne obliczanie wyniku, celem tego badania było opracowanie półautomatycznego narzędzia graficznego, które oblicza zarówno wynik SWCS, jak i wynik Agatstona. Program wymaga wykonania bramkowanej tomografii komputerowej serca z fantomem hydroksyapatytu wapnia w polu widzenia. Fantom pozwala na wyprowadzenie funkcji ważenia, na podstawie której dostosowywana jest waga każdego piksela, co pozwala na złagodzenie zmian sygnału i zmienności między skanami. Gdy wszystkie trzy widoki anatomiczne są widoczne jednocześnie, użytkownik śledzi przebieg czterech głównych tętnic wieńcowych, umieszczając punkty lub obszary zainteresowania. Funkcje takie jak przewijanie w celu powiększenia, dwukrotne kliknięcie w celu usunięcia oraz regulacja jasności/kontrastu, wraz z pisemnymi wskazówkami na każdym kroku, sprawiają, że program jest przyjazny dla użytkownika i łatwy w użyciu. Po zakończeniu śledzenia tętnic program generuje raporty, które zawierają wyniki i migawki dowolnego widocznego wapnia. SWCS może ujawnić obecność choroby subklinicznej, która może być wykorzystana do wczesnej interwencji i zmiany stylu życia.
Wprowadzenie
Pomiar ilości wapnia w tętnicach za pomocą tomografii komputerowej (CT) jest sprawdzonym sposobem oceny stopnia miażdżycy tętnic wieńcowych. Znajomość i ilościowe określenie zakresu miażdżycy jest kluczem do określenia ryzyka wystąpienia choroby niedokrwiennej serca w przyszłości1,2,3,4. Najczęstszym sposobem pomiaru stężenia wapnia w tętnicach wieńcowych jest użycie skali Agatstona5. Jednak część obliczeń wyniku Agatstona opiera się na intensywności wybranych pikseli, mierzonej w jednostkach Hounsfielda (HU). Piksele....
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Protokół
Badanie to zostało przeprowadzone za zgodą Komisji Bioetycznej Mount Sinai (HS-20-01011), a wszyscy uczestnicy wyrazili pisemną świadomą zgodę.
1. Przygotowania przed rozpoczęciem protokołu
- Do działania tego programu niezbędna jest odpowiednia struktura folderów. Rozpocznij od utworzenia głównego folderu projektu w dowolnym miejscu na komputerze, klikając prawym przyciskiem myszy i wybierając opcję Nowy folder w katalogu plików. Wszystkie wejściowe pliki DICOM oraz wyniki będą przechowywane w tym głównym folderze.
UWAGA: Wszystkie nagłówki DICOM wymagane przez ten program są standardowe. W ....
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Wyniki
Reprezentatywne wyniki przedstawione w tej sekcji pokazują efekt prawidłowego zastosowania programu. Jako przykład posłużono się pacjentem z wynikiem Agatstona większym od zera. Jak wspomniano wcześniej, wyniki w folderze z metadanymi pacjenta będą zawierać arkusze kalkulacyjne w formacie plików CSV, obrazy w formacie plików PNG oraz raporty w formacie plików PDF, co pokazano na Rysunku 5. Liczba plików PNG różni się w zależności od przypadku, ponieważ dołączono jedynie zrzuty ekranu wybrany.......
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Dyskusja
Chociaż protokół dla tego programu jest stosunkowo łatwy do naśladowania, istnieje kilka krytycznych kroków, które są niezbędne do pomyślnego użycia i wiarygodnych wyników. Przed rozpoczęciem ważne jest, aby upewnić się, że dane pacjenta, które będą wykorzystywane w tym programie, są anonimowe, aby zapewnić poufność pacjenta. Początkowe formatowanie i nazywanie głównego folderu projektu musi być poprawne, aby program mógł rozpoznać, gdzie pobrać i umieścić dane. Nieprawidłowe nazywanie i/lub umieszczanie folderów, zwłasz.......
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Oświadczenia
Autorzy oświadczają, że nie mają żadnych konfliktów interesów, które mogliby ujawnić.
Podziękowania
Ta praca była wspierana przez R01ES029967 grantu NIH.
....Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Materiały
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| Hydroksyapatyt wapnia | Sigma-Aldrich | 289396-100G | Zawieszony w żywicy EpoxAcast 690 do tworzenia fantomów |
| Kliniczny tomograf komputerowy serca | Siemens | SOMATOM Force Dual Source CT | Używany do obrazów źródłowych; Wystarczy dowolna tomografia komputerowa serca |
| EpoxAcast 690 | Smooth-On | 03641 | Służy do tworzenia fantomów |
| MATLAB | Mathworks | R2019a | Wymaga zestawu narzędzi do przetwarzania obrazu oraz zestawu narzędzi do statystyk i uczenia maszynowego; Wystarczy każda wersja kompatybilna i zdolna do uruchamiania skryptów w wersji R2019a |
| Standardowy komputer | NIE | DOTYCZY | DOTYCZY systemu operacyjnego macOS lub Windows |
| syngo.via | Siemens | VB60A_HF04 | Komercyjne oprogramowanie używane do obliczania wyniku Agatstona do badania walidacyjnego |
Bibliografia
- O'Malley, P. G., Taylor, A. J., Jackson, J. L., Doherty, T. M., Detrano, R. C. Prognostic value of coronary electron-bean computed tomography for coronary heart disease events in asymptomatic populations. The American Journal of Cardiology. 85 (8), 945-948 (2000).
- Budoff, M. J., et al.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Przedruki i uprawnienia
