Summary
Denne videoen demonstrerer bruken av et nytt grafisk verktøy for måling av romlig vektet kalsiumscore (SWCS), et alternativ til Agatston-skåren, for å kvantifisere koronarforkalkning. Det grafiske verktøyet beregner SWCS basert på bildedata fra gated cardiac computertomografi og brukerdefinerte baner i koronararteriene.
Abstract
Den nåværende standarden for måling av koronararterieforkalkning for å bestemme omfanget av aterosklerose er ved å beregne Agatston-poengsummen fra computertomografi (CT). Agatston-poengsummen ser imidlertid bort fra pikselverdier mindre enn 130 Hounsfield-enheter (HU) og kalsiumregioner mindre enn 1 mm2. På grunn av denne terskelverdien er skåren ikke følsom for små, svakt dempende områder av kalsiumavsetning og kan ikke oppdage begynnende mikroforkalkning. En nylig foreslått beregning kalt romlig vektet kalsiumscore (SWCS) bruker også CT, men inkluderer ikke en terskel for HU og krever ikke forhøyede signaler i sammenhengende piksler. Dermed er SWCS følsom for svakt dempende, mindre kalkavleiringer og kan forbedre målingen av koronar hjertesykdomsrisiko. For tiden er SWCS underutnyttet på grunn av den ekstra beregningsmessige kompleksiteten. For å fremme oversettelse av SWCS til klinisk forskning og pålitelig, repeterbar beregning av poengsummen, var målet med denne studien å utvikle et halvautomatisk grafisk verktøy som beregner både SWCS og Agatston score. Programmet krever gated hjerte CT-skanninger med et kalsiumhydroksyapatitt fantom, i synsfeltet. Fantomet gjør det mulig å utlede en vektingsfunksjon, hvorfra hver piksels vekt justeres, noe som muliggjør reduksjon av signalvariasjoner og variabilitet mellom skanninger. Med alle tre anatomiske visninger synlige samtidig, sporer brukeren løpet av de fire viktigste koronararteriene ved å plassere punkter eller regioner av interesse. Funksjoner som rulling for å zoome, dobbeltklikk for å slette og justering av lysstyrke / kontrast, sammen med skriftlig veiledning på hvert trinn, gjør programmet brukervennlig og enkelt å bruke. Når sporing av arteriene er fullført, genererer programmet rapporter, som inkluderer score og øyeblikksbilder av synlig kalsium. SWCS kan avsløre tilstedeværelsen av subklinisk sykdom, som kan brukes til tidlig intervensjon og livsstilsendringer.
Introduction
Måling av mengden kalsium i arteriene ved hjelp av computertomografi (CT) er en etablert måte å vurdere alvorlighetsgraden av koronar aterosklerose. Å vite og kvantifisere omfanget av aterosklerose er nøkkelen til å bestemme risikoen for fremtidig koronar hjertesykdom 1,2,3,4. Den vanligste måten å måle kalsium i koronararteriene på er å bruke Agatston-skår5. En del av beregningen av Agatston-poengsummen er imidlertid avhengig av intensiteten til de valgte pikslene, målt i Hounsfield Units (HU). Eventuelle piksler mindre enn 130 HU er ikke tatt hensyn til i beregningen. Tilsvarende vurderes ikke forkalkninger med et areal mindre enn 1 mm2. På grunn av disse tersklene er Agatston-skåren ikke følsom for små, svakt dempende forkalkningsfokus, noe som fortsatt kan være viktig for å avsløre tilstedeværelsen av subklinisk sykdom6.
En tidligere beskrevet metrisk kalt romlig vektet kalsiumscore (SWCS) ble foreslått for å vurdere risikoen for aterosklerotisk plakk hos pasienter med lave nivåer av forkalkning7. I motsetning til Agatston-poengsummen bruker ikke SWCS signalterskel for å redusere virkningen av bildestøy. I stedet bruker den et fantom-et objekt med kjente konsentrasjoner av kalsiumhydroksyapatitt (CHA) plassert på deltakeren slik at den er i skanningens synsfelt. Her ble et fantom med 0 mg / ml, 50 mg / ml, 100 mg / ml og 200 mg / ml CHA brukt under utviklingen; I den nåværende implementeringen av det grafiske verktøyet er det imidlertid bare 0 mg/ml og 100 mg/ml som kreves. Fantomet brukes til å lage en skannespesifikk vektingsfunksjon, som deretter brukes til å veie hver av de brukervalgte pikslene så vel som naboene. Bildepunkter med nærliggende bildepunkter som har et høyt dempingsnivå, legges mer vekt på enn bildepunkter omgitt av bildepunkter med lavere dempingsnivåer. Denne prosessen gjør SWCS tolerant mot støy og sammenlignbar fra skanning til skanning8. SWCS er kontinuerlig og gir en score selv når det er lave nivåer av forkalkning, noe som muliggjør kvantifisering av omfanget av aterosklerose når Agatston-poengsummen er null. Ved å tillate evaluering av mikroforkalkning selv når Agatston-skåren er null, kan SWCS være viktig for å avsløre tilstedeværelsen av subklinisk sykdom. Dette kan gi en bedre forståelse av genetiske, miljømessige og andre risikofaktorer i aterosklerose 9,10. En tidligere studie, som undersøkte personer med en Agatston-score på null ved baseline og ikke-null ved en oppfølging omtrent 15 år senere, observerte at de med høyere SWCS ved baseline hadde en høyere koronar hjertesykdom (CHD) hendelsesrate. Den prediktive kraften til SWCS er spesielt viktig i yngre populasjoner, hvor deteksjon og overvåking av restrisiko på lang sikt kan være nyttig6.
Presentert her er et halvautomatisk verktøy for beregning av SWCS sammen med Agatston-poengsummen. Verktøyet benytter et grafisk brukergrensesnitt som kjører på et kompatibelt programmeringsspråk. Brukeren er i stand til å samhandle med bildene for å generere en endelig serie rapporter, som inkluderer de to kalsiumpoengene. For å starte, velger brukeren en sak, eller en serie Digital Imaging and Communications in Medicine (DICOM) filer, for å legge inn i programmet. Disse bildene må være pusteholdte, elektrokardiogramstyrte CT-skanninger, kun oppnådd under diastol for å unngå respiratorisk og hjertebevegelse. Mens programmet er operativt med noen hjerte-CT-bilder, for å gi meningsfulle resultater, bør kildebildene oppfylle minimumsretningslinjene for klinisk kalsiumskåring11,12. Som referanse brukes en skivetykkelse på 3 mm, topprørspenning på 100 kVp, gjennomsnittlig CT-doseindeks-vol på 1,19 mGy og bildeoppløsning på 512 x 512 piksler i studien her. Alle bilder som ikke er 512 x 512 piksler omsamples i programmet automatisk for å sikre tilstrekkelig og konsistent oppløsning av små områder av forkalkning. Når bildene er lastet, kan brukeren se dem i aksiale, sagittale og koronale visninger. Man kan da justere lysstyrken og kontrasten til bildene for bedre visualisering før man velger 0 mg / ml og 100 mg / ml seksjoner av fantomet. Deretter kan brukeren spore hver av de fire koronararteriene-venstre fremre synkende (LAD), venstre koronararterie (LCA), venstre cirkumfleks (LCX) og høyre koronararterie (RCA) - ved å plassere enten et punkt, et interesseområde (ROI) eller en kombinasjon av begge for å tillate et grundig utvalg av en arteries piksler uavhengig av hvordan arterien vises i aksialplanet. Brukeren kan slette og erstatte eller trekke om poeng og avkastning etter behov. Ved å klikke på SWCS-knappen genereres de endelige rapportene. Saker lagres automatisk slik at bilder, sammen med poeng og avkastning, kan lastes inn på nytt på et senere tidspunkt. Skriftlige instruksjoner er også tilgjengelig på hvert punkt mens du bruker programmet, noe som gjør programmet enkelt å bruke.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Denne studien ble gjennomført med godkjenning av Mount Sinai Institutional Review Board (HS-20-01011), og alle ga skriftlig informert samtykke.
1. Forberedelse før du starter protokollen
- Passende mappestruktur er nødvendig for dette programmet. Start med å opprette en hovedmappe for prosjektet hvor som helst på datamaskinen ved å høyreklikke og velge alternativet Ny mappe i filkatalogen. Alle inndata DICOM-filer og resultater lagres i denne hovedmappen.
MERK: Alle DICOM-overskrifter som kreves av dette programmet er standard. Derfor kan programmet oversettes på tvers av skannerplattformer. - I denne hovedmappen oppretter du to nye mapper ved å høyreklikke og velge alternativet Ny mappe to ganger.
- Gi nytt navn til den første av disse to mappene for å gjøre det åpenbart at den lagrer rådata (f.eks. Original_Data) ved å høyreklikke på den og velge alternativet Gi nytt navn .
- Opprett en ny mappe for en gitt pasient i denne Original_Data mappen ved å høyreklikke og velge alternativet Ny mappe . Gi den nytt navn til en anonymisert pasientidentifikator ved å høyreklikke på mappen og velge alternativet Gi nytt navn . Importer bare hele settet med rå DICOM-filer for denne pasienten til denne mappen.
- Gjenta trinn 1.3.1 for alle pasientene som skal analyseres i programmet.
- Gi nytt navn til den andre av disse to mappene som Meta_Data for lagring av resultater ved å høyreklikke på den og velge alternativet Gi nytt navn . Denne mappen vil være tom til programmet kjøres og resultatene genereres.
- Last ned programfilen (tilleggsfil 1) og omslagsbildet (tilleggsfil 2) og flytt dem fra nedlastingsmappen til hovedprosjektmappen ved å dra og slippe. Det endelige oppsettet av prosjektmappen skal ligne på figur 1.
Figur 1: Formatet på hovedprosjektmappen. Denne illustrasjonen viser hvordan prosjektets hovedmappe skal struktureres og formateres for riktig bruk av programmet. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.
2. Starte programmet
- Åpne programmets kode ved å dobbeltklikke på filen i prosjektets hovedmappe. Dette åpner programvaren og viser programmets kode.
- Gå inn i redigeringsvinduet ved å enkeltklikke hvor som helst på det. Klikk på den grønne Kjør-knappen i det øverste båndet på redigeringsfanen for å starte programmet. Det første programvinduet, etter åpning, skal se ut som bildet i figur 2.
MERK: Skriftlige instruksjoner om forventede handlinger fra brukeren og fremdriften for resultatgenerering vil bli vist nederst til venstre i løpet av bruken av programmet. - Klikk på Åpne DICOM-knappen nederst til venstre. Dette åpner filkatalogen.
- Naviger til prosjektets hovedmappe, mappen som inneholder de opprinnelige dataene, og til en pasient for å analysere. Enkeltklikk på pasientens mappe slik at den er uthevet, og klikk på Åpne.
- Bildene vil nå vises i tre visninger: aksial, sagittal og koronal. Hvis du holder musepekeren over og ruller i en bestemt visning, går du gjennom stykkene i den visningen. Trådkorset i hver visning viser plasseringen til pekeren i det øyeblikket. Juster lysstyrken og kontrasten nederst til høyre i programmet ved å skyve stolpene, som i figur 3.
Figur 2: Innledende programvindu. Programmet, når det først ble lansert, har knappene lagt ut sammen med et kunstbilde. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.
Figur 3: Grafisk brukergrensesnitt (GUI). Når bildene er lastet inn, viser programmets GUI tre anatomiske visninger av bildene sammen med trådkors på hver visning, som representerer markøren. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.
3. Analysere forkalkning av kranspulsårene
- Når du er klar til å begynne å analysere, klikker du på 0 mg/ml Phantom-knappen . Hold markøren over aksialvisningen og rull opp eller ned til 0 mg/ml delen av fantomet er synlig.
- Flytt markøren til midten av 0 mg/ml fantomet i aksial visning. Nå, uten å flytte markøren, observer trådkorset i sagittal og koronal visning.
- Rull sakte opp og ned noen skiver til trådkorset i alle tre visningene er i midten av 0 mg/ml fantomet. Enkeltklikk for å plassere et rutenett på 10 x 10 punkter på det gjeldende stykket og de to nabostykkene. Hvis du gjør det, vil det føre til at en rød klynge av sirkler vises i aksialvisningen og en kolonne med tre punkter vises i sagittal- og koronavisningene. Disse punktene vil bli brukt i beregningen av vektingsfunksjonen.
- Gjenta trinn 3,1–3,3 for fantomet på 100 mg/ml.
- Hvis et Røntgentegning ikke er tilgjengelig eller er ubrukelig på grunn av kvalitetsproblemer, klikker du på Røntgentegning-knappen for å samle 10 eksempelfantomer og tilhørende vektingsfunksjon som skal brukes.
- Når du er ferdig med å velge fantomene, begynner du å spore hver av de fire koronararteriene ved å klikke på en av arterieknappene - LAD, LCA, LCX eller RCA.
- Hold markøren over aksialvisningen og bla for å navigere til enten den proksimale eller distale enden av den valgte arterien. Vær oppmerksom på formen på arterien i dette stykket.
- Hvis formen på arterien er sirkulær i aksialvisningen av dette stykket og maksimalt 5 mm i diameter, følg disse deltrinnene. Hvis den ikke er sirkulær, går du videre til trinn 3.9.
- Plasser et punkt på arterien ved å enkeltklikke på midten av arterien i aksial visning. Punktet som plasseres vises med en sirkel som er 5 mm i diameter. Hvis arterien ikke passer inn i sirkelen, sletter du den ved å dobbeltklikke på den og gå videre til trinn 3.9 for å trekke en avkastning. Poenget vil vises i sagittal og koronal visninger også.
- Hvis arterien er lettere å visualisere i sagittal eller koronal visning, plasser et punkt der i stedet. Sørg for at den justerer seg med midten av arterien i aksial visning.
- Hvis et punkt plassert er tilfeldig eller ikke er optimalt, kan det slettes ved raskt å dobbeltklikke på det i en av de tre visningene. Teksten nederst til venstre vil gi et varsel om at punktet er slettet.
- Hvis formen på arterien ikke er sirkulær i aksialplanet, følg trinnene nedenfor.
- Mens du sikrer at ønsket aksialstykke er synlig, klikker du på Draw ROI-knappen. I popup-vinduet blar du for å zoome inn/ut og begynner å enkeltklikke rundt arterien for å spore den, som i figur 4.
MERK: ROI, i motsetning til punkter, kan bare plasseres i aksial visning. - Mens avkastningen fortsatt er åpen, kan tilbaketasten brukes til å slette det forrige punktet som er plassert i sporingen av arterien. For å lukke avkastningen, dobbeltklikk enten der det siste punktet skal plasseres eller dobbeltklikk på det første punktet som er plassert.
- Juster den lukkede avkastningen ytterligere og finjuster ved å dra ROIs perimeterpunkter eller dobbeltklikke på omkretsen av en ROI for å legge til et punkt.
- Når avkastningen er lukket, vises to knapper nederst i popup-vinduet: Lås inn og tegn avkastningen på nytt. Hvis avkastningen må tegnes på nytt, klikker du på Tegn avkastningen på nytt-knappen for å fjerne den gjeldende og tegne en ny.
- Når du er fornøyd med gjeldende avkastning, klikker du på Lås inn-knappen og lukker popup-vinduet ved å klikke på den røde knappen øverst til venstre (Mac) eller X-knappen øverst til høyre (PC) i popup-vinduet.
- En avkastning kan slettes selv når den er låst inn ved å dobbeltklikke på et av perimeterpunktene i aksialvisningen av hovedprogramvinduet (ikke popup-vinduet).
- Mens du sikrer at ønsket aksialstykke er synlig, klikker du på Draw ROI-knappen. I popup-vinduet blar du for å zoome inn/ut og begynner å enkeltklikke rundt arterien for å spore den, som i figur 4.
Figur 4: Tegn avkastningsfunksjon. Når alternativet Tegn avkastning er valgt, vises et popup-vindu av det gjeldende aksiale stykket. Den gule viser en avkastning som tidligere ble trukket på dette stykket. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.
- Rull opp eller ned ett stykke i aksialvisningen og gjenta trinn 3.8-3.9 til slutten av den valgte arterien er nådd. Når du er ferdig, klikker du på den ferdige arteriens knapp for å gjennomgå sporingen av arterien og sikre at ingen utilsiktede punkter ble plassert.
MERK: Mer enn ett punkt eller avkastning kan plasseres på et gitt aksialstykke. Ekstra linjer som forbinder to avkastninger på et stykke kan ignoreres. Hvis noen skiver for en gitt arterie ikke er merket, vises en feilmelding. Lukk meldingen, og merk de tapte stykkene. - Gå videre til neste av de fire arteriene og gjenta trinn 3.6-3.10.
- Når alle fire arteriene har blitt sporet, klikker du på SWCS-knappen nederst i høyre hjørne for å generere resultatene. Nederst til venstre vil området vise fremdriften og vil vise "Ferdig behandling" når du er ferdig. Lukk programvinduet ved å klikke på den røde knappen øverst til venstre (Mac) eller X-knappen øverst til høyre (PC).
4. Få tilgang til resultatene
- For å få tilgang til resultatene for saken som nettopp er analysert, åpner du filkatalogen og navigerer til prosjektets hovedmappe. Gå inn i Meta_Data mappen og legg merke til at en ny mappe med samme navn som den opprinnelige datamappen for det emnet har dukket opp.
- I denne mappen vil det være tre typer dokumenter: CSV-er, PNG-filer og PDF-filer. Se gjennom PDF-filene for å få den endelige SWCS- og Agatston-poengsummen for saken, i tillegg til vektingsfunksjonen som brukes.
MERK: CSV-ene lagrer koordinatene til de ulike punktene/avkastningene som plasseres når du analyserer dette emnet. Å ha disse CSV-ene vil tillate at dette emnets bilder gjenåpnes i programmet på en senere dag og få de forrige poengene / avkastningene til å vises automatisk. Eventuelle endringer som gjøres i saken, når de åpnes på nytt, gjenspeiles automatisk i CSV-filene.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
De representative resultatene vist i dette avsnittet viser hva vellykket bruk av programmet innebærer. Her brukes en pasient med en Agatston-skår større enn null som eksempel. Som diskutert tidligere, vil resultatene i en pasients metadatamappe ha regneark i form av CSV-filer, bilder i form av PNG-filer og rapporter i form av PDF-filer, som vist i figur 5. Antall PNG-filer varierer fra sak til sak, siden bare øyeblikksbilder av utvalgte piksler med merkbart kalsium (HU > 130) er inkludert. Det er også bilder av vektingsfunksjonen, fantomet og banen til punkter / avkastning for hver arterie i 3D-rom. Disse bildene vises i rapportene. Det er en rapport for hver arterie analysert. Rapportene gir SWCS og Agatston score, vekting funksjon, punkt / ROI bane, og eventuelle øyeblikksbilder av fantomet og arterien. En rapport med totalskårene er også inkludert og har kun skårene og vektingsfunksjonen. Figur 6 viser hvordan første side i LCX-rapporten ser ut for dette tilfellet, mens figur 7 viser representative bilder av punktenes/ROIs banegraf, fantombildet og et merkbart kalsiumøyeblikksbilde.
For å validere programmets beregning av Agatston-poengsummen, ble det utført en valideringsstudie som sammenlignet programmets utgang med kommersielt tilgjengelig programvare. Totalt 10 tilfeller kjent for å ha kalsium i koronararteriene ble analysert av to bildeanalytikere separat på både programmet og den kommersielle programvaren. Tilfeller med kalsium tilstede i arteriene ble brukt til å unngå Agatston-score på null, noe som ikke ville være nyttig for sammenligningsformål. Den totale Agatston-skåren (summen av Agatston-skårene fra hver arterie) fra begge verktøyene ble samlet inn for de 10 tilfellene og analysert på et Bland-Altman-plott (figur 8). 95 % konfidensintervall var ± 17 prosentpoeng fra gjennomsnittet.
Figur 5: Innholdet i resultatmappen. Metadatamappen for en gitt pasient har de viste CSV-, PNG- og PDF-filene hvis programmet brukes riktig. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.
Figur 6: LCX-rapport. Dette eksemplet viser hvordan den første siden i en rapport skal se ut. SWCS- og Agatston-poengsummen vises i rødt, sammen med omfanget av forkalkning - antall stykker som er inkludert i beregningen av Agatston-poengsummen. Den fantomavledede vektingsfunksjonen vises også, som viser vekten til en gitt piksel i henhold til dempingsnivået. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.
Figur 7: Ulike PNG-er. Rapporten for hver arterie inneholder A) en graf som viser banen til de merkede punktene / avkastningen, B) et øyeblikksbilde av fantomet, og C) ett eller flere øyeblikksbilder av merkbart kalsium, hvis noen. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.
Figur 8: Validering av program Agatston score. Denne Bland-Altman-plottet viser prosentforskjellen mellom Agatston-poengsummen hentet fra programmet versus den som er oppnådd fra den kommersielle programvaren for 10 tilfeller kjent for å ha kalsium i en eller flere koronararterier. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.
Tilleggsfil 1: SWCS-kode. Denne filen inneholder programmets kode som skal kjøres for SWCS-måling. Klikk her for å laste ned denne filen.
Tilleggsfil 2: Lamprocapnos spectabilis. Dette er grafikkbildet som ble vist i hovedprogramvinduet da det først ble lansert. Klikk her for å laste ned denne filen.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Selv om protokollen for dette programmet er relativt enkel å følge, er det noen kritiske trinn som er nødvendige for vellykket bruk og pålitelige resultater. Før du starter, er det viktig å sørge for at pasientdataene som skal brukes i dette programmet er anonymisert for å sikre pasientens konfidensialitet. Den første formateringen og navngivningen av prosjektets hovedmappe må være riktig for at programmet skal gjenkjenne hvor data skal hentes og plasseres. Feil navngivning og / eller plassering av mapper, spesielt Meta_Data-mappen, fører til feil i programmet. Ikke inkludert omslagsbildet i prosjektets mappe fører også til at programmet ikke kan kjøre, siden det spesifikt ser etter bildet. Det er også viktig å sørge for at det sanne sentrum av hvert fantomet er valgt ved å sjekke alle tre visningene. Dette sikrer at nøyaktige punkter trekkes fra ikke bare stykket der punktet er plassert, men også skivene over og under. Hvis du plasserer et punkt for høyt oppe eller for langt ned i fantomet, kan det føre til at tomme punkter, eller luft, brukes i vektingsfunksjonsberegningen. Til slutt er det viktig å lukke programvinduet etter at hvert tilfelle er ferdig. For å analysere en annen pasients bilder, startes programmet på nytt ved å klikke på Kjør-knappen . Dette sikrer riktig bildevisning i programvinduet.
Siden flertallet av metoden som presenteres er programvarebasert, innebærer feilsøking hovedsakelig å sjekke inngangene for programmet. Som nevnt tidligere, er mappeformatering og navngivning kritisk og bør være den første tingen å sjekke når du støter på feil. En annen enkel sjekk er å sørge for at omslagsbildet er på riktig sted. Man bør også være sikker på at bare DICOM-filer legges inn i programmet; Enhver annen filtype i pasientens opprinnelige datamappe vil føre til feil. En annen, mindre vanlig årsak til feil i programmet er ikke å ha de riktige verktøykassene lastet ned for det valgte programmeringsspråket som er nødvendig for DICOM-behandling og noen matematiske beregninger. For feil som ikke er forklart her, er det nyttig å bruke programvarens brukerstøtte for å forklare feil som finnes i kommandovinduet.
Selv om denne metoden er effektiv og vellykket i å skaffe en nøyaktig SWCS, er det noen begrensninger for programmet. Avhengigheten av mappestruktur og oppsett begrenser hvordan en bruker kan lagre prosjektdata frem til de endelige rapportene genereres. Dette kan kreve litt justering hvis brukeren ikke er vant til mappestrukturen som kreves. En annen begrensning faller innenfor selve programmet. Evnen til å bare plassere enkeltpunkter eller avkastning i fri form og å måtte merke alle skiver for hver arterie begrenser hvor raskt arterier kan spores. Handlingen med å måtte lukke hvert popup-vindu etter å ha tegnet en avkastning øker også tiden som brukes på å analysere hvert tilfelle. Til tross for disse begrensningene er denne metoden for å generere SWCS effektiv og lett å lære.
Den presenterte metoden er betydelig på grunn av sin nye natur. Mens metoden for beregning av SWCS har blitt lagt ut grundig av andre7, eksisterer ikke et program som beregner både SWCS- og Agatston-poengsummen halvautomatisk for øyeblikket. Det faktum at dette programmet beregner begge poengsummene sparer tid for brukeren ved å kutte ut det ekstra trinnet med å bruke et annet program for å få Agatston-poengsummen. Etter hvert som viktigheten av å kvantifisere lave nivåer av forkalkning fortsetter å vokse6, vil behovet for et program som kan generere SWCS også vokse. Dette programmet vil hovedsakelig være nyttig innen kardiologi, da SWCS bidrar til å bedre forstå risikofaktorene forbundet med aterosklerose.
Avslutningsvis har et nytt verktøy blitt implementert for å beregne SWCS- og Agatston-poengsummen, med Agatston-poengsummen validert mot et uavhengig verktøy. Verktøyet vil muliggjøre robust beregning av SWCS i fremtidige studier av flere brukere for å fremme forståelsen og påvisningen av subklinisk koronar hjertesykdom.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Forfatterne erklærer at de ikke har noen interessekonflikter å avsløre.
Acknowledgments
Dette arbeidet ble støttet av NIH-stipend R01ES029967.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Calcium Hydroxyapatite | Sigma-Aldrich | 289396-100G | Suspended in EpoxAcast 690 resin for phantom creation |
| Clinical Cardiac CT Scanner | Siemens | SOMATOM Force Dual Source CT | Used for the source images; Any cardiac CT will be sufficient |
| EpoxAcast 690 | Smooth-On | 03641 | Used for phantom creation |
| MATLAB | Mathworks | R2019a | Requires Image Processing Toolbox and Statistics and Machine Learning Toolbox; Any version compatible with and able to run version R2019a scripts is sufficient |
| Standard Computer | N/A | N/A | macOS or Windows operating system |
| syngo.via | Siemens | VB60A_HF04 | Commercial software used for computing Agatston score for validation study |
References
- 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. Assessment of coronary artery disease by cardiac computed tomography. Circulation. 114 (16), 1761-1791 (2006).
- Rumberger, J. A., Simons, D. B., Fitzpatrick, L. A., Sheedy, P. F., Schwartz, R. S. Coronary artery calcium area by electron-beam computed tomography and coronary atherosclerotic plaque area. Circulation. 92 (8), 2157-2162 (1995).
- Mautner, G. C., et al. Coronary artery calcification: assessment with electron beam CT and histomorphometric correlation. Radiology. 192 (3), 619-623 (1994).
- Agatston, A. S., et al. Quantification of coronary artery calcium using ultrafast computed tomography. Journal of the American College of Cardiology. 15 (4), 827-832 (1990).
- Shea, S., et al. Spatially weighted coronary artery calcium score and coronary heart disease events in the multi-ethnic study of atherosclerosis. Circulation: Cardiovascular Imaging. 14 (1), e011981 (2021).
- Liang, C. J., Budoff, M. J., Kaufman, J. D., Kronmal, R. A., Brown, E. R. An alternative method for quantifying coronary artery calcification: the multi-ethnic study of atherosclerosis (MESA). BMC Medical Imaging. 12, 14 (2012).
- McCollough, C. H., et al. Coronary artery calcium: a multi-institutional, multimanufacturer international standard for quantification at cardiac CT. Radiology. 243 (2), 527-538 (2007).
- Detrano, R., et al. Coronary calcium as a predictor of coronary events in four racial or ethnic groups. The New England Journal of Medicine. 358 (13), 1336-1345 (2008).
- Budoff, M., et al. Cardiovascular events with absent or minimal coronary calcification: The Multi-Ethnic Study of Atherosclerosis (MESA). American Heart Journal. 158 (4), 554-561 (2009).
- Hecht, H. S., et al. 2016 SCCT/STR guidelines for coronary artery calcium scoring of noncontrast noncardiac chest CT scans: A report of the Society of Cardiovascular Computed Tomography and Society of Thoracic Radiology. Journal of Cardiovascular Computed Tomography. 11 (1), 74-84 (2017).
- American College of Radiology. ACR-NASCI-SPR practice parameter for the performance and interpretation of cardiac computed tomography (CT). American College of Radiology. , (2021).
