Ferramenta Gráfica Semiautomática para Mensuração do Escore de Cálcio Espacialmente Ponderado da Artéria Coronária a partir de Imagens de Tomografia Computadorizada Cardíaca Gated

Resumo

Este vídeo demonstra o uso de uma nova ferramenta gráfica para medir o escore de cálcio ponderado espacialmente (SWCS), uma alternativa ao escore de Agatston, para quantificar a calcificação da artéria coronária. A ferramenta gráfica calcula o SWCS com base em dados de imagem de tomografia computadorizada cardíaca fechada e trajetos definidos pelo usuário das artérias coronárias.

Resumo

O padrão atual para medir a calcificação arterial coronariana para determinar a extensão da aterosclerose é pelo cálculo do escore de Agatston a partir da tomografia computadorizada (TC). No entanto, o escore de Agatston desconsidera valores de pixel menores que 130 Unidades Hounsfield (UH) e regiões de cálcio menores que 1 mm². Devido a esse limiar, o escore não é sensível a pequenas regiões de deposição de cálcio fracamente atenuantes e pode não detectar microcalcificação nascente. Uma métrica recentemente proposta, chamada escore de cálcio ponderado espacialmente (SWCS), também utiliza a TC, mas não inclui um limiar para UH e não requer sinais elevados em pixels contíguos. Assim, o SWCS é sensível a depósitos de cálcio menores e fracamente atenuantes e pode melhorar a mensuração do risco de doença coronariana. Atualmente, o SWCS é subutilizado devido à complexidade computacional adicional. Para promover a tradução do SWCS em pesquisa clínica e o cálculo confiável e repetível do escore, o objetivo deste estudo foi desenvolver uma ferramenta gráfica semiautomática que calcula tanto o SWCS quanto o escore de Agatston. O programa requer tomografia computadorizada cardíaca fechada com um simulador de hidroxiapatita de cálcio no campo de visão. O simulador permite derivar uma função de ponderação, a partir da qual o peso de cada pixel é ajustado, permitindo a mitigação de variações de sinal e variabilidade entre varreduras. Com as três incidências anatômicas visíveis simultaneamente, o usuário traça o trajeto das quatro principais artérias coronárias colocando pontos ou regiões de interesse. Recursos como rolagem para zoom, clique duas vezes para excluir e ajuste de brilho/contraste, juntamente com orientação por escrito em cada etapa, tornam o programa fácil de usar e fácil de usar. Uma vez que o rastreamento das artérias é concluído, o programa gera relatórios, que incluem as pontuações e instantâneos de qualquer cálcio visível. O SWCS pode revelar a presença de doença subclínica, que pode ser usada para intervenção precoce e mudanças no estilo de vida.

Introdução

A mensuração da quantidade de cálcio no interior das artérias por meio da tomografia computadorizada (TC) é uma forma estabelecida de avaliar a gravidade da aterosclerose coronariana. Conhecer e quantificar a extensão da aterosclerose é fundamental para determinar o risco de doença coronariana futura1,2,3,4. A forma mais comum de medir o cálcio nas artérias coronárias é usando o escore de Agatston⁵. No entanto, parte do cálculo do escore de Agatston depende da intensidade dos pixels escolhidos, medidos em Unidades Hou....

Protocolo

Este estudo foi conduzido com a aprovação do Comitê de Ética em Pesquisa do Mount Sinai (HS-20-01011), e todos os sujeitos assinaram o termo de consentimento livre e esclarecido.

1. Preparação antes de iniciar o protocolo

1. A estrutura de pastas apropriada é necessária para este programa. Comece criando uma pasta principal para o projeto em qualquer lugar do computador clicando com o botão direito do mouse e selecionando a opção Nova pasta no diretório de arquivos. Todos os arquivos DICOM de entrada e resultados serão armazenados nesta pasta principal.
   Observação : todos os cabeçalhos DICOM exigi....

Resultados

Os resultados representativos mostrados nesta seção mostram o que o uso bem-sucedido do programa implica. Aqui, um paciente com escore de Agatston maior que zero é usado como exemplo. Como discutido anteriormente, os resultados dentro da pasta de metadados de um paciente terão planilhas na forma de arquivos CSV, imagens na forma de arquivos PNG e relatórios na forma de arquivos PDF, como mostra a Figura 5. O número de arquivos PNG difere de caso para caso, uma vez que apenas instantâneos de .......

Discussão

Embora o protocolo para este programa seja relativamente fácil de seguir, existem algumas etapas críticas que são necessárias para o uso bem-sucedido e resultados confiáveis. Antes de iniciar, é importante certificar-se de que os dados do paciente que serão usados neste programa sejam anonimizados para garantir a confidencialidade do paciente. A formatação inicial e a nomeação da pasta principal do projeto devem estar corretas para que o programa reconheça onde extrair e colocar dados. A nomeação incorreta e/ou o posicio.......

Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo

Nome	Empresa	Número de catálogo	Comentários
Hidroxiapatita de cálcio	Sigma-Aldrich	289396-100G	Suspenso em resina EpoxAcast 690 para criação de fantasmas
Scanner de TC Cardíaco Clínico Siemens		SOMATOM Force Dual Source CT	Usado para as imagens de origem; Qualquer TC cardíaco será suficiente
EpoxAcast 690	Smooth-On	03641	Usado para criação de fantasmas
MATLAB	Mathworks	R2019a	Requer Caixa de Ferramentas de Processamento de Imagem e Estatística e Caixa de Ferramentas de Aprendizado de Máquina; Qualquer versão compatível e capaz de executar scripts da versão R2019a é suficiente
Computador padrão	N/A	N/A	sistema operacional macOS ou Windows
syngo.via	Siemens	VB60A_HF04	Software comercial usado para calcular a pontuação de Agatston para estudo de validação