Summary
胸部や腹部の非ゲート コンピューター断層撮影 (CT) スキャンで確実にかつ体系的に冠動脈石灰化 (CAC) を識別するためにプロトコルを紹介します。CAC は、研究と臨床目的のための冠動脈疾患の客観的評価尺度を提供します。
Abstract
冠動脈石灰化 (CAC) は、冠動脈疾患の客観的評価を提供し、ゲート心臓 CT スキャンで高い相関をもつ非ゲート コンピューター断層撮影 (CT) スキャンが容易に識別することができます。心臓シルエットにおける石灰化の他の一般的な原因を区別する CAC にも石灰化を識別するためのイメージを最適化するだけでなく、この標準化されたプロトコルは段階的アプローチを取る。非ゲート ct CAC の認識は、治療上の介在またはゲート心臓スキャンを必要とせず下流診断テストに影響を与えることができる非常に強力な予後因子を識別するのに役立ちますをスキャンします。これら非ゲートの CT スキャンはしばしば患者、ルーチンの一部として取得、このデータ別線量電離放射線なしで容易に利用可能です。このプロトコルは、このデータの正確かつ正確な抽出の臨床研究、臨床試験においても遡及データ分析の目的と患者の管理をできます。
Introduction
冠動脈疾患は、主要な心血管イベントの予測です。CT スキャンに CAC は冠動脈疾患の客観的証拠を提供して以前診断未確定の患者を識別することがあります。さらに、CAC は重要な予後値を持ちます。ゲート心臓 CT スキャン上の CAC の不在が提示心臓の症状だけでなく、無症候性患者を含む患者の多くの異なるサブセットは、その後の心血管イベントのリスクが低い患者を識別する具体的には、患者1,2。7000 万 CT アメリカ合衆国と使用率上昇でスキャンが実行されますと約 1100 万 CT をされているこれらのスキャンのスキャン、胸部の多数の患者に CAC の同定の可能性高3のまま。ただし、実行の分析ではないという点で胸の CT スキャンの大半は心臓 CT スキャン専用。専用の心臓 CT スキャンは、スライス厚、獲得のプロトコル、心電図 (ECG) 心筋の動きを最小限に抑えるためにゲートおよび再構成プロトコルを標準化しています。また CT スキャン Agatston スコアを用いたゲートの心臓のための標準化された定量があります。スコアリング システム Agatston はよく検証と臨床転帰1,2に関連付けられているされています。
CAC は容易にすることができますこれらを非ゲートで識別される CT スキャンしますが、しばしば見落とさ4。CAC CT スキャンのゲート以外の識別とゲート CT スキャン (プール解析で > 90%)5,6,7,8,9 から得られた Agatston スコア間良好な相関関係が示されています。 ,10。CT スキャン、非ゲートで CAC の存在は; 悪い臨床結果と関連付けられています。ない場合は、罹患率と死亡率にリンクされているに対し、10、11,12,13,14,15 を利点します。
さまざまな研究は、非ゲート研究に CAC の予後を見ている中、CAC を識別するために最善の方法で限られた公開データを使用されています。低用量胸 ct 肺がん検診の目的のための CAC の識別する自動化されたアプローチを識別する試みが行われています。しかし、他の研究プロトコルにこの翻訳は非常に限られた16です。差分 CT スキャナー、プロトコル、およびコントラスト (タイミング ・量) の導入は、この自動化されたアプローチのアプリケーションを制限します。心血管系の計算トモグラフィーの社会と胸部放射線社会すべての CT 胸 CAC の標準レポートを促進するための試みは、混合結果17で満たされています。このガイドラインの内容の一般的なフレームワークを提供しながら冠動脈石灰化、特に冠動脈解剖学は日常的に視覚化を行う者の身分証明書の具体的な内容は制限されます。また、戦略は、腹部 CT スキャン、対照的な研究および裁くやりがいのあるケースは扱わない。多くの研究公開; 彼らが使用するプロトコルの自分の内側と内オブザーバーの再現性しかし、さまざまな研究で使用しない標準的なアプローチがあります。
これら非ゲートの CT スキャンで CAC を一貫して確実に識別能力は、CAC の回顧と展望観察調査、多くの異なる条件での心血管アウトカムの予測ただし、臨床実習に役立つトレーニングの一貫性と同様、結果の再現性を確保するため撮影 CT スキャンのゲート以外に CAC を識別する標準的なアプローチをする必要があります。
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Protocol
このプロトコル制度検討委員会とケンタッキー大学の被験者研究プロトコルによって定められたガイドラインに従います。
1. 画像ビューアーを開く
- 研究が行われている教育機関で使用されている画像ビューアーを開きます。ビューアーを開くには、デスクトップのアイコンをダブルクリックします。
- 機関のユーザー名とパスワードを使ってをログインします。
2. 適切な患者を識別します。
- ツールバーの研究リストアイコンをクリックします。
- 検索条件ドロップ ダウン リストの下に患者 ID の値に等しい] オプションを選択します。
- 患者の病院の id 番号を入力します。
- モダリティ、下すべてのモダリティ画像のすべてのモダリティの選択を解除するをクリックします。
- CTこのモダリティを選択するをクリックします。
- 「身体の部位すべてのボディ領域にデフォルトをまま。
- 見つけるをマウスでクリックします。
3. 最適な研究を識別します。
- 研究の日付順一覧を整理する上で実行ををクリックします。
- 興味の研究をクリックします。
注: 最適な研究は CT 胸部 (でまたはコントラストなしです)。複数のスタディを利用できる場合は、(臨床用) (遡及データ解析) のインデックスの時点に最も近い冠ツリーの全体を可視化することができます CT スキャンや最新の CT スキャンを使用します。
4. 識別最適な画像シリーズ
- 画面の右上隅にあるタイル アイコンをマウスでクリックし、単一のタイルをハイライト表示します。単一ペインを画面にするのにをクリックします。
- 3 mm スライス厚 (または 3 ミリメートルに最も近い) は、シリーズを識別するために画像の一番上の行のシリーズのアイコン上に置きます。
- クリックしマウスの左ボタンを押したまま表示画面の中央にこのアイコンをドラッグし、マウスの左ボタンを離します。
- センター マウス スクロール バーを使用して (または、代わりに、左マウス ボタン、右にドラッグを保持) 画像をスクロールし、冠動脈のツリーの適切な可視化を確保します。
5. 石灰化を強調する画像を最適化します。
- 冠状動脈の 1 つは可視化画像までの画像をスクロールします。
- 右クリックし、ウィンドウ/レベルを選択します。
- 対話型 W/Lをクリックします。
- 開始点として500 W (ウィンドウ) フィールドに入力します。
- 開始点として150 L (レベル) フィールドに入力します。
注: ウィンドウとレベルの設定を調整することの目的は、心外膜脂肪 [通常、最低与えない Hounsfield の単位 (HU) 心臓シルエット]、心臓の部屋と石灰化や金属構造 (通常最も高い HU) の間のコントラストを最適化するためです。最高レベル (多くの場合 > 250 胡) と大きいウィンドウ (多くの場合 > 1,000 胡) 低 kV をしばしば使用するコントラストと CT スキャンが必要です。コントラストがなければ「低用量」CT スキャン (低 mAs)、わずかに低いレベルを使用 (0 - 150 HU)。 - 水平スライド バーで左マウス ボタンを押したまま右と左 (右にスクロール バー ウィンドウの増加の移動) 移動して、ウィンドウを手動で調整します。
- 縦スライド バーで左マウス ボタンを押したまま、(レベル増加スクロール バーの移動) を上下に移動してレベルを手動で調整します。
注: ウィンドウと次を達成するためにレベルを調整すること: 心外膜脂肪を含む脂肪は黒に濃い灰色にする必要があります心筋は軽い灰色; する必要があります。そしてカルシウムや金属が白いはずです。 - ウィンドウとレベル ボックスを閉じます、画像の表示を開始する閉じるををクリックします。
6 冠動脈石灰化の識別
- マウスのセンター スクロール ボールを使用して、一連の画像は、一度に 1 つの冠を見て上下スクロールします。
- マーク (別のドキュメント、スプレッドシートなど) に冠動脈石灰化があるかどうかを提示またはそれぞれの 4 つの主要な心外膜冠動脈 (図 1) には存在しません。
注: CAC は船自体またはその枝で見られる場合、左前下行枝 (LAD)、左回旋動脈 (LCx)、または右冠動脈 (RCA) に存在としてみなされます。
7. 石灰化の微妙な領域を識別するためのテクニック
- 疑わしい冠動脈石灰化の領域を識別します。
- メニュー画面で右クリックします。
- 注釈を付けるをクリックします。
- 楕円形の投資収益率をクリックします。
- クリックし石灰化の領域でマウスの左ボタンを押しながらし石灰化の領域をカバーするサークルまたは十分な大きさの楕円を作成する右下に移動します。
注: 領域 (ROI) が (コントラストとの特にそれら) 他のチャンバーを含めないように潜在的な石灰化といくつかの心外膜脂肪ですが十分に小さいの全体の区域をカバーするのに十分な大きさを確認します。ソフトウェアは、最小、最大を提供し、関心領域のない領域に胡を平均します。- クリックし、必要に応じてそれを移動する関心領域の中央にマウスの左ボタンを保持します。
- クリックし、サイズを調整する必要に応じて関心領域の角にマウスの左ボタンを押したまま。
- 7.5 - 画面の上部に胸骨の上の興味、明るい骨構造の別の地域を作成する 7.5.2 の手順を繰り返します。
- 7.5 - 7.5.2 大動脈上興味の別の領域を作成する手順を繰り返します。
- 上行大動脈と胸骨の最大胡に潜在的な石灰化の領域で最大の胡を比較します。
注: は、上行大動脈に最大の胡からの以上 2 の標準偏差の場合冠動脈石灰化として領域を分類します。冠動脈石灰化は上行大動脈 (図 2) で最大の胡よりも胸骨に最大胡に近い最大胡をはずです。
8. 石灰化の他のソースからの冠動脈石灰化の区別
- 後処理ソフトウェアを開く、Windows のスタート ボタンを左クリックし、後処理ソフトウェアをクリックします。今、機関のユーザー名とパスワードを使用してをログインします。
- 研究とシリーズを開くには、患者 IDまたは上部に検索オプションで該当するフィールドに患者名の入力画面の右。その後、 1 日オフにします。
- 今、更新の研究リストをクリックし、上部の結果の一覧から目的の研究でシングル クリックを実行画面の左します。
- 以下のシリーズのリストラベルに 3 mm スライス厚を持つ系列をクリックします。
- クリックし、イメージの 1 つにセンター マウス スクロール バーを保持する動脈をうまく視覚化できるように拡大するマウスを移動します。
- クリックし、問題の石灰化の領域の中心に移動する十字のそれぞれの中央にマウスの左ボタンを保持します。
- クリックし、他の 2 つの画像を回転できるように十字にマーカーをマウスの左ボタンを保持します。興味の隣接構造は視覚化するまで他の 2 つの画像を見続けます。
注: 冠動脈石灰化のほとんどの場合混乱している 3 つの領域は、RCA や左主動脈 (LM) 石灰化、(LCx 石灰化と間違われる) 僧帽弁輪石灰化または三尖弁輪の石灰化 (大動脈壁の石灰化RCA の石灰化のため間違っている)、および心膜の石灰化。冠状動脈は、これら他の隣接する構造体がないに対し、心外膜脂肪で囲まれます。
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Representative Results
冠動脈解剖学は比較的上記のようにほとんどの患者で予測です。これらの血管を評価する代表的な場所は、ほとんどの患者 (図 1) でも簡単に識別されます。記載されている手法を使用して、CAC の有無確実に識別できます単一コホート (317 可能患者 267)15の患者の 84%。除外患者の大半は指定された時間枠で CT スキャンを持っていなかったまたは完全な冠動脈の血管が見られなかったし、CAC は認められなかった腹部の CT スキャンをしていた。1 人の患者で重篤な呼吸と心臓モーションアーチファクト僧帽弁輪石灰化から CAC の差別を隠されているし、分析に含まれていません。心臓モーションアーチファクトの影響は軽度または重度のすることができます (図 3)。これは主な理由なぜ相関関係間ゲートし、CT スキャンのゲート以外は完璧ではないのです。しかし、スキャナーが高速になると、息の期間を保持、取得時間は短くなります。これは画質に呼吸と心臓の動きの影響を最小限に抑え、画像の時間分解能を向上します。
度、ゲートの CT スキャンの CAC の分布の独立臨床結果と関連付けられている非ゲート研究2,19にも評価されていません。それは可能ですが (推奨、ガイドライン文書に基づいて) CAC の重要度を視覚的に評価するために経験を要します。さらに、研究目的の重要度の視覚推定値を標準化することは困難だし、の相関関係は、ほとんど、中報告された間、内-観察者研究内再現性により、内部妥当性研究間で十分です。ただし、いくつかの相関の検証と非-ゲートし、ゲート (定量化) の研究試験を通じて読者との標準的なプロトコルの使用を訓練するこの可能性があります (図 4) を克服することが可能。重大度を識別するための一般的な考慮事項には、船舶関係、各船斑の数と各プラークの石灰化の密度の数が含まれます。1 つまたは 2 つの容器の 1 つのプラクが重大度では通常軽度です。場合は特に、彼らは密石灰化、すべての 3 の心外膜血管を含む複数の石灰化プラークは、深刻な CAC とみなされています。
この非ゲート研究の臨床的意義はより少なく明確、非ゲート研究の CAC の分布はより容易に識別されます。理論的には、多枝 CAC (またはディフューズ CAC) ゲートの研究でこれは検証されていませんがそれ可能性が高い非ゲート研究の CAC の度を超えて悪い結果の前兆となります。分布の分類は 4 つの心外膜血管領土 (LM、若者、LCx、RCA) に通常基づいています。我々 は通常単船対多枝疾患 (> 1 容器関係) としてこれらを分類しています。これ以外にゲートの研究から派生した数量を提案した (すなわち、拡散インデックス) 非ゲート研究で確実に達成可能ではない信頼性の高い cac を必要とします。
図 1: 心外膜冠動脈の正常な解剖学的位置。(A) このパネルはより頭蓋軸スライス (最大強度投影)、冠動脈の起源の近くにあります。(B) このパネルは半ば心室レベルより尾側の軸スライスです。後方、左前下行枝 (LAD) に分岐し、左回旋動脈 (LCx) 前に大動脈から左の主な動脈 (LM) の由来します。若者は前室間溝で実行されます。僧帽弁、左房室溝で、LCx が実行されます。右冠動脈 (RCA) は、大動脈に由来するよりも前方、三尖弁、右房室溝で実行されます。この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください。
図 2: 冠動脈石灰化の微妙な領域を識別します。このパネルは、疑わしい石灰化、上行大動脈とハンス ユニット (HU) によって測定される信号強度の違いを見るため、胸骨の領域に領域 (ROI) を示しています。RCA で問題の領域ではない冠動脈石灰化と最大の信号強度は胸骨 (ホワイト ボックス) よりも上行大動脈より一貫性のあります。この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください。
図 3: 冠動脈カルシウムの可視化に関するゲートの影響。上の 2 つのパネルは、非ゲートとゲート CT 胸 (B) を右冠動脈 (RCA) の石灰化は、まだ可視化、同じ患者のスキャン (A) を表示します。下の 2 つのパネルは、近位左回旋動脈 (白い矢印) で軽度の冠動脈石灰化を隠す心臓の動きを示す患者別上非ゲートとゲート CT 胸部 (D) スキャン (C) を表示します。この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください。
図 4: 冠動脈石灰化の程度が異なる。これらのパネル表示軸非造影胸部 ct は石灰化、石灰化 (B) 軽度、(C) 適度な石灰化、(D) (A) を示す別の患者のと左の前方の下向きの重度の石灰化動脈。この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください。
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Discussion
CAC の識別は、臨床のさまざまなシナリオでの使用をサポートする文学の増え体で非常に強力な予後ツールです。文献の大半は焦点を当ててのゲート、CAC の識別のための心臓の CT スキャン、CT スキャン、非ゲートに CAC の相関性だけでなく、この発見の予後の能力の強力な証拠があります。放射線被ばくについて高まる懸念と同様、アメリカ合衆国で CT スキャンの使用率を考えると、既得 CT スキャンから CAC 情報を抽出する能力付加価値を提供するようである (すなわち、時の改善された質を最小限に抑えて追加料金なし)。これは進化し続ける医療環境に重要である続けます。これを行うには、意味深長にそして確実に非ゲート CT スキャンで CAC を識別する標準化されたアプローチが必要、臨床応用への翻訳のためにも研究の観点からです。
シーケンス識別を最適化し、正確なウィンドウ/の平準化、グレースケールを実行することは、記述の方法論の最も重要な手順です。最高の相関最適なスライス厚、放射線被ばく (kV、mAs) とよく検証を模倣する後処理ゲート心臓 CT スキャン維持することできます。可能であれば、2-3 mm スライス厚と 120 維持研究 kV、CAC17の最適同定できるように最適です。方法論の目的は、CAC CT プロトコルのさまざまな種類を識別するためには、適切なウィンドウと平準化が不可欠であり、特に上記のプロトコルを使用して取得されません研究。KV を下げることは、信号のノイズを犠牲にして放射線被曝を減らすために重要です。KV ウィンドウおよび平準化の影響はそれが対照的な研究であるかどうかによって異なります。高い冠動脈、レベルが高く、大きくコントラスト濃度ウィンドウがする必要があります。この効果は、低 kV を投与した際に補強されています。体の habitus および再構成のプロトコルはこれに影響を及ぼすかもしれない、その微妙な調整をケースバイ ケースで行われることを必要があります。一貫として最適なウィンドウを参照し、心外膜脂肪黒、軟部組織の灰色、暗い灰色およびカルシウム非常に軽い灰色および白表示になりますいずれかの平準化です。
最適な順序の識別と適切なウィンドウと平準化、新株予約権次のステージ後フォーカスは CAC 心臓シルエットにおける石灰化の他のソースからの差別化します。これは重要な心臓や呼吸器のモーションアーチファクトの研究で挑戦的なことができます。CAC (通常、心外膜脂肪内で見られる) を識別するために助けることができる多平面の再建の使用対輪部石灰化 (心筋自体に見られる)、心膜石灰化 (心外膜脂肪外見られる) と大動脈根/大動脈弁の石灰化 (大動脈の壁に見られる)。まれに、重篤な心臓と呼吸モーションアーチファクト分化を防ぐために十分に画像が劣化してこれらの研究は、任意の分析から除去されるべき。
患者だけでなく取得技術、分散を考えると、潜在的なトラブルシューティングの必要性は常にあります。ウィンドウ レベルで患者固有の変更、に加えて石灰化の微妙な領域を識別すると冠動脈石灰化と非冠動脈石灰化の間差別の潜在的な問題があります。石灰化の微妙な領域は造影研究と特に識別することは困難することができます。後処理ソフトウェアにどんなイメージの興味ツールの領域を使用して石灰化 (骨) などの他の領域で胡だけでなく、コントラストの分野で胡には石灰化の分野で胡を比較する助けることができます。冠動脈石灰化の微妙な領域骨類似胡を持つ可能性が高いし、一般的にコントラストの分野の胡よりも高くする必要があります。多平面の再建は、心臓シルエットにおける石灰化の他のソースから冠動脈石灰化 (心外膜脂肪に座って心外膜冠動脈で見られる) を区別するのに役立ちます。僧帽弁輪石灰化、血管壁の石灰化、および心膜石灰化すべて見られる冠動脈石灰化の独立しました。僧帽弁輪、大動脈の壁および心膜、その場所をそれぞれ与え、多平面の再建の使用は確実に冠動脈石灰化からのこれらを区別するために助けることができます。
CAC の負の予後はより強力な資産、CAC の単純な存在の有無は心血管リスク評価で重要な価値を提供します。この提案された方法論は、この標準化されたアプローチ。それはまた単一容器対複数容器 CAD でゲートの CT スキャンは、予後的意義を持っている示されているを識別するためように。しかし、このプロトコル制限 CAC の定量化、間主に懸念のため- と内オブザーバー再現性、経験の少ない読者の間で特に。専用の心臓 CT スキャンより定量化を検証および Agatston スコアに基づく心血管イベント リスクの階層型モデルを提供するために役立つことがあります。ただし、これは専用の心臓 CT スキャン、ローカルの専門知識と専用の後処理ソフトウェアは、その関連付けられているコストや放射線被曝を必要です。ゲート心臓 CT スキャンを必要とするもほとんどの条件、将来の分析を必要とし、特定の病気で CAC のアプリケーションがメッセージを検証できません可能性がありますこれを必要とするほど。さらに、その値に重点を置いて現在の医療提供モデルで既得 CT スキャンで CAC を識別する能力は臨床翻訳の大きな魅力。うまくいけば、非ゲート CT スキャンで CAC を識別するためのこの方法は、このような再現性のある、付加価値の高い研究と臨床応用のことができます。この技術の将来のアプリケーションは、練習4に統合できる臨床医のためのトレーニング ・ モジュールと同様に、半自動化された CAC 検出ソフトウェア、同様の作成を含みます。
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Disclosures
著者が明らかに何もありません。
Acknowledgments
この作品は、健康の国民の協会 [1TL1TR001997-01、2016-2017] によって支えられました。
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Microsoft Windows Server 2012 R2 Standard | PowerEdge R730 | 8F8KFB2 | Server specifications for post-processing software: Intel(R) Xeon(R) CPU E5-2609 v3 @ 1.90GHz Intel(R) Xeon®CPU E5-2609 v3 @ 1.90GHz |
| Intuition | Terarecon | 4.4.12.xxx | Post-processing software |
| McKesson Radiology Viewing Station | McKesson | Station Lite Version 1.0.0.182 | IP version 8.0.31.0 |
| Computer Desktop and Monitor: Optiplex 9030 AIO | Dell | Optiplex 9030 AIO | Processor: Intel Core i5-4590S CPU @ 3.00 GHz, 3001Mhz, 4 Cores, 4 Logical Processors |
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