Summary
Bu video, koroner arter kalsifikasyonunu ölçmek için Agatston skoruna alternatif olan uzamsal ağırlıklı kalsiyum skorunu (SWCS) ölçmek için yeni bir grafik aracının kullanımını göstermektedir. Grafik aracı, kapılı kardiyak bilgisayarlı tomografiden ve koroner arterlerin kullanıcı tanımlı yollarından elde edilen görüntü verilerine dayalı olarak SWCS'yi hesaplar.
Abstract
Aterosklerozun derecesini belirlemek için koroner arter kalsifikasyonunu ölçmek için mevcut standart, bilgisayarlı tomografiden (BT) Agatston skorunun hesaplanmasıdır. Bununla birlikte, Agatston skoru, 130 Hounsfield Biriminden (HU) küçük piksel değerlerini ve 1mm2'den küçük kalsiyum bölgelerini göz ardı eder. Bu eşikleme nedeniyle, skor kalsiyum birikiminin küçük, zayıf zayıflayan bölgelerine duyarlı değildir ve yeni ortaya çıkan mikro kalsifikasyonu tespit edemeyebilir. Uzamsal ağırlıklı kalsiyum skoru (SWCS) olarak adlandırılan yakın zamanda önerilen bir metrik de CT'yi kullanır, ancak HU için bir eşik içermez ve bitişik piksellerde yüksek sinyaller gerektirmez. Bu nedenle, SWCS zayıf zayıflayıcı, daha küçük kalsiyum birikintilerine duyarlıdır ve koroner kalp hastalığı riskinin ölçümünü iyileştirebilir. Şu anda, SWCS, eklenen hesaplama karmaşıklığı nedeniyle yeterince kullanılmamaktadır. SWCS'nin klinik araştırmalara çevrilmesini ve skorun güvenilir, tekrarlanabilir bir şekilde hesaplanmasını teşvik etmek için bu çalışmanın amacı, hem SWCS hem de Agatston skorunu hesaplayan yarı otomatik bir grafik araç geliştirmekti. Program, görüş alanında bir kalsiyum hidroksiapatit fantomu ile kapılı kardiyak BT taramaları gerektirir. Fantom, her pikselin ağırlığının ayarlandığı bir ağırlıklandırma işlevinin türetilmesine izin vererek, sinyal varyasyonlarının ve taramalar arasındaki değişkenliğin azaltılmasına olanak tanır. Üç anatomik görünümün tümü aynı anda görülebildiğinde, kullanıcı ilgilenilen noktaları veya bölgeleri yerleştirerek dört ana koroner arterin seyrini izler. Yakınlaştırmak için kaydırma, silmek için çift tıklama ve parlaklık/kontrast ayarı gibi özelliklerin yanı sıra her adımda yazılı rehberlik, programı kullanıcı dostu ve kullanımı kolay hale getirir. Arterlerin izlenmesi tamamlandıktan sonra, program herhangi bir görünür kalsiyumun puanlarını ve anlık görüntülerini içeren raporlar oluşturur. SWCS, erken müdahale ve yaşam tarzı değişiklikleri için kullanılabilecek subklinik hastalığın varlığını ortaya çıkarabilir.
Introduction
Bilgisayarlı tomografi (BT) kullanarak arterlerdeki kalsiyum miktarını ölçmek, koroner aterosklerozun şiddetini değerlendirmenin yerleşik bir yoludur. Aterosklerozun kapsamını bilmek ve ölçmek, gelecekteki koroner kalp hastalığı riskini belirlemenin anahtarıdır 1,2,3,4. Koroner arterlerdeki kalsiyumu ölçmenin en yaygın yolu Agatston skoru5'i kullanmaktır. Bununla birlikte, Agatston skoru hesaplamasının bir kısmı, Hounsfield Birimleri (HU) cinsinden ölçülen seçilen piksellerin yoğunluğuna dayanır. 130 HU'dan küçük pikseller hesaplamada dikkate alınmaz. Benzer şekilde, 1mm2'den daha az alana sahip kalsifikasyonlar dikkate alınmaz. Bu eşikler nedeniyle, Agatston skoru, subklinik hastalığın varlığını ortaya çıkarmada hala önemli olabilecek küçük, zayıf zayıflatıcı kalsifikasyon odaklarına duyarlı değildir6.
Düşük kalsifikasyon seviyelerine sahip hastalarda aterosklerotik plak riskini değerlendirmek için uzamsal ağırlıklı kalsiyum skoru (SWCS) adı verilen daha önce tanımlanmış bir metrikönerilmiştir 7. Agatston skorunun aksine, SWCS, görüntü gürültüsünün etkisini azaltmak için sinyal eşiği kullanmaz. Bunun yerine, taramanın görüş alanında olacak şekilde katılımcıya yerleştirilmiş bilinen kalsiyum hidroksiapatit (CHA) konsantrasyonlarına sahip bir hayalet nesne kullanır. Burada, geliştirme sırasında 0 mg/mL, 50 mg/mL, 100 mg/mL ve 200 mg/mL CHA'lı bir fantom kullanıldı; bununla birlikte, grafik aracının mevcut uygulamasında, yalnızca 0 mg / mL ve 100 mg / mL bölümleri gereklidir. Fantom, taramaya özgü bir ağırlıklandırma işlevi oluşturmak için kullanılır ve daha sonra kullanıcı tarafından seçilen piksellerin her birini ve komşularını tartmak için kullanılır. Yüksek zayıflama düzeyine sahip komşu piksellere sahip piksellere, daha düşük zayıflama düzeyine sahip piksellerle çevrili olanlardan daha fazla ağırlık verilir. Bu işlem, SWCS'yi gürültüye karşı toleranslı ve taramadan taramayakarşılaştırılabilir hale getirir 8. SWCS süreklidir ve düşük kalsifikasyon seviyeleri olduğunda bile bir skor üretir, bu da Agatston skoru sıfır olduğunda ateroskleroz derecesinin ölçülmesine izin verir. SWCS, Agatston skoru sıfır olsa bile mikrokalsifikasyonun değerlendirilmesine izin vererek, subklinik hastalığın varlığını ortaya koymada önemli olabilir. Bu, aterosklerozdaki genetik, çevresel ve diğer risk faktörlerinin daha iyi anlaşılmasını sağlayabilir 9,10. Başlangıçta Agatston skoru sıfır olan ve yaklaşık 15 yıl sonra takipte sıfır olmayan bireyleri inceleyen önceki bir çalışma, başlangıçta daha yüksek SWCS'ye sahip olanların daha yüksek koroner kalp hastalığı (KKH) olay oranına sahip olduğunu gözlemledi. SWCS'nin öngörücü gücü, uzun vadede kalıntı riskin saptanması ve izlenmesinin yararlı olabileceği genç popülasyonlarda özellikle önemlidir6.
Burada sunulan, Agatston skoru ile birlikte SWCS'yi hesaplamak için yarı otomatik bir araçtır. Araç, uyumlu bir programlama dili üzerinde çalışan bir grafik kullanıcı arayüzü kullanır. Kullanıcı, iki kalsiyum skorunu içeren son bir rapor serisi oluşturmak için görüntülerle etkileşime girebilir. Başlamak için, kullanıcı programa girmek için bir vaka veya bir dizi Tıpta Dijital Görüntüleme ve İletişim (DICOM) dosyası seçer. Bu görüntüler, solunum ve kalp hareketini önlemek için sadece diyastol sırasında elde edilen, nefeste tutulan, elektrokardiyogram kapılı BT taramaları olmalıdır. Program herhangi bir kardiyak BT görüntüsü ile çalışır durumdayken, anlamlı sonuçlar üretmek için kaynak görüntülerin minimum klinik kalsiyum skorlama kılavuzlarınıkarşılaması gerekir 11,12. Referans olarak, buradaki çalışmada 3 mm'lik bir kesit kalınlığı, 100 kVp'lik tepe tüp voltajı, 1.19 mGy'lik ortalama BT doz indeksi-hacmi ve 512 x 512 piksel görüntü çözünürlüğü kullanılmıştır. 512 x 512 piksel olmayan tüm görüntüler, küçük kireçlenme alanlarının yeterli ve tutarlı çözünürlüğünü sağlamak için programda otomatik olarak yeniden örneklenir. Görüntüler yüklendikten sonra, kullanıcı bunları eksenel, sagital ve koronal görünümlerde görebilir. Daha sonra, fantomun 0 mg / mL ve 100 mg / mL bölümlerini seçmeden önce daha iyi görselleştirme için görüntülerin parlaklığını ve kontrastını ayarlayabilirsiniz. Daha sonra, kullanıcı dört koroner arterin her birini izleyebilir - sol ön inen (LAD), sol koroner arter (LCA), sol sirkumfleks (LCX) ve sağ koroner arter (RCA) - bir nokta, bir ilgi bölgesi (ROI) veya arterin eksenel düzlemde nasıl göründüğüne bakılmaksızın bir arterin piksellerinin kapsamlı bir seçimine izin vermek için her ikisinin bir kombinasyonu. Kullanıcı, gerektiğinde noktaları ve ROI'leri silebilir ve değiştirebilir veya yeniden çizebilir. SWCS düğmesine tıklamak nihai raporları oluşturur. Vakalar otomatik olarak kaydedilir, böylece görüntüler, puanlar ve ROI'lerle birlikte daha sonra yeniden yüklenebilir. Programı kullanırken her noktada yazılı talimatlar da mevcuttur, bu da programın kullanımını kolaylaştırır.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Bu çalışma, Mount Sinai Kurumsal İnceleme Kurulu'nun (HS-20-01011) onayı ile yürütülmüştür ve tüm denekler yazılı bilgilendirilmiş onam vermiştir.
1. Protokole başlamadan önce hazırlık
- Bu program için uygun klasör yapısı gereklidir. Dosyalar dizininde sağ tıklayıp Yeni Klasör seçeneğini seçerek bilgisayarın herhangi bir yerinde proje için bir ana klasör oluşturarak başlayın. Tüm giriş DICOM dosyaları ve sonuçları bu ana klasörde saklanacaktır.
NOT: Bu program için gereken tüm DICOM başlıkları standarttır. Bu nedenle, program tarayıcı platformları arasında çevrilebilir. - Bu ana klasörde, sağ tıklayıp Yeni Klasör seçeneğini iki kez seçerek iki yeni klasör oluşturun.
- Bu iki klasörden ilkini, ham verileri (örneğin, Original_Data) depoladığını açıkça belirtmek için üzerine sağ tıklayıp Yeniden Adlandır seçeneğini seçerek yeniden adlandırın.
- Bu Original_Data klasörü içinde belirli bir hasta için sağ tıklayıp Yeni Klasör seçeneğini seçerek yeni bir klasör oluşturun. Klasöre sağ tıklayıp Yeniden Adlandır seçeneğini belirleyerek anonimleştirilmiş bir hasta tanımlayıcısı olarak yeniden adlandırın. Bu hasta için yalnızca ham DICOM dosyalarının tamamını bu klasöre aktarın.
- Programda analiz edilecek tüm hastalar için 1.3.1 adımını tekrarlayın.
- Bu iki klasörden ikincisini, üzerine sağ tıklayıp Yeniden Adlandır seçeneğini seçerek sonuçların depolanması için Meta_Data olarak yeniden adlandırın. Program çalıştırılana ve sonuçlar oluşturulana kadar bu klasör boş olacaktır.
- Program dosyasını (Ek Dosya 1) ve kapak resmi resmini (Ek Dosya 2) indirin ve sürükleyip bırakarak indirilenler klasöründen ana proje klasörüne taşıyın. Proje klasörünün son kurulumu Şekil 1'e benzer görünmelidir.
Şekil 1: Ana proje klasörünün biçimi. Bu şekil, programın doğru kullanımı için projenin ana klasörünün nasıl yapılandırılması ve biçimlendirilmesi gerektiğini gösterir. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
2. Programın Başlatılması
- Projenin ana klasöründeki dosyasına çift tıklayarak programın kodunu açın. Bu, yazılımı açacak ve programın kodunu görüntüleyecektir.
- Herhangi bir yere bir kez tıklayarak düzenleyici penceresine girin. Programı başlatmak için düzenleyici sekmesinin üst şeridinde bulunan yeşil Çalıştır düğmesine tıklayın. İlk program penceresi açıldıktan sonra Şekil 2'deki görüntüye benzemelidir.
NOT: Kullanıcıdan beklenen eylemler ve sonuç oluşturma işleminin ilerleyişi hakkında yazılı talimatlar, programın kullanımı boyunca sol alt alanda görüntülenecektir. - Sol alt köşedeki DICOM'u Aç düğmesine tıklayın. Bu, dosyalar dizinini açacaktır.
- Projenin ana klasörüne, özgün verileri içeren klasöre ve analiz edilecek bir hastaya gidin. Vurgulanması için hastanın klasörüne bir kez tıklayın ve Aç'a tıklayın.
- Görüntüler şimdi üç görünümde görünecektir: eksenel, sagital ve koronal. Belirli bir görünümün üzerine gelindiğinde ve kaydırıldığında, o görünümdeki dilimler gözden geçirilir. Her görünümdeki artı işareti, işaretçinin o andaki konumunu gösterir. Şekil 3'teki gibi çubukları kaydırarak programın sağ alt kısmındaki parlaklığı ve kontrastı ayarlayın.
Şekil 2: İlk program penceresi. Program, ilk başlatıldığında, bir sanat görüntüsüyle birlikte ortaya konan düğmelere sahiptir. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 3: Grafik kullanıcı arayüzü (GUI). Görüntüler yüklendikten sonra, programın GUI'si, imleci temsil eden her görünümde artı işaretiyle birlikte görüntülerin üç anatomik görünümünü gösterir. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
3. Koroner arter kalsifikasyonunun analizi
- Analize başlamaya hazır olduğunuzda, 0 mg/mL Fantom düğmesine tıklayın. Eksenel görünümün üzerine gelin ve fantomun 0 mg/mL bölümü görünene kadar yukarı veya aşağı kaydırın.
- Eksenel görünümde imleci 0 mg/mL fantomun merkezine getirin. Şimdi, imleci hareket ettirmeden, sagital ve koronal görünümlerdeki artı işaretlerini gözlemleyin.
- Her üç görünümdeki artı işareti 0 mg/mL fantomun ortasına gelene kadar birkaç dilim yukarı ve aşağı yavaşça kaydırın. Geçerli dilime ve ona komşu iki dilime 10'a 10 nokta ızgarası yerleştirmek için bir kez tıklatın. Bunu yapmak, eksenel görünümde kırmızı bir daire kümesinin görünmesine ve sagital ve koronal görünümlerde üç noktadan oluşan bir sütunun görünmesine neden olur. Bu noktalar ağırlıklandırma fonksiyonunun hesaplanmasında kullanılacaktır.
- 100 mg / mL fantom için 3.1-3.3 adımlarını tekrarlayın.
- Bir fantom mevcut değilse veya kalite sorunları nedeniyle kullanılamıyorsa, 10 örnek fantomun toplanması ve buna karşılık gelen ağırlıklandırma işlevinin kullanılması için Fantom Yok düğmesini tıklatın.
- Fantomları seçmeyi bitirdiğinizde, arter düğmelerinden birine ( LAD, LCA, LCX veya RCA) tıklayarak dört koroner arterin her birini izlemeye başlayın.
- Eksenel görünümün üzerine gelin ve seçilen arterin proksimal veya distal ucuna gitmek için kaydırın. Bu dilimdeki arterin şeklini gözlemleyin.
- Arterin şekli bu dilimin eksenel görünümünde daireselse ve çapı en fazla 5 mm ise bu alt adımları izleyin. Dairesel değilse, adım 3.9'a geçin.
- Eksenel görünümde arterin merkezine tek tıklayarak arter üzerine bir nokta yerleştirin. Yerleştirilen nokta, çapı 5 mm olan bir daire ile gösterilecektir. Arter daireye sığmıyorsa, üzerine çift tıklayarak silin ve bir ROI çizmek için 3.9 adımına geçin. Nokta, sagital ve koronal görünümlerde de ortaya çıkacaktır.
- Arterin sagital veya koronal görünümde görselleştirilmesi daha kolaysa, bunun yerine oraya bir nokta yerleştirin. Eksenel görünümde arterin merkezi ile hizalandığından emin olun.
- Yerleştirilen bir nokta tesadüfiyse veya uygun değilse, üç görünümden herhangi birinde üzerine hızlı bir şekilde çift tıklanarak silinebilir. Sol alt alandaki metin, noktanın silindiğine dair bir bildirim verecektir.
- Arterin şekli eksenel düzlemde dairesel değilse, aşağıdaki adımları izleyin.
- İstenen eksenel dilimin görünümde olduğundan emin olurken, ROI Çiz düğmesine tıklayın. Açılır pencerede, yakınlaştırmak/uzaklaştırmak için kaydırın ve Şekil 4'teki gibi izlemek için arterin etrafına tek tıklamaya başlayın.
NOT: ROI'ler, noktalardan farklı olarak, yalnızca eksenel görünüme yerleştirilebilir. - ROI hala açıkken, arterin izlenmesinde yerleştirilen önceki noktayı silmek için geri al tuşu kullanılabilir. ROI'yi kapatmak için, son noktanın yerleştirileceği yere çift tıklayın veya yerleştirilen ilk noktaya çift tıklayın.
- Kapatılan yatırım getirisini daha da ayarlayın ve bir nokta eklemek için yatırım getirisinin çevre noktalarını sürükleyerek veya bir yatırım getirisinin çevresine çift tıklayarak iyileştirin.
- ROI kapatıldığında, açılır pencerenin altında iki düğme görünecektir: Kilitle ve ROI'yi Yeniden Çiz. ROI'nin yeniden çizilmesi gerekiyorsa, mevcut olanı temizlemek ve yeni bir tane çizmek için ROI'yi Yeniden Çiz düğmesini tıklayın.
- Mevcut yatırım getirisinden memnun kaldığınızda, Kilitle düğmesine tıklayın ve açılır pencerenin sol üst köşesindeki kırmızı düğmeye (Mac) veya sağ üst köşesindeki X düğmesine (PC) tıklayarak açılır pencereyi kapatın.
- Bir ROI, ana program penceresinin eksenel görünümündeki (açılır pencereye değil) çevre noktalarından herhangi birine çift tıklanarak kilitlendikten sonra bile silinebilir.
- İstenen eksenel dilimin görünümde olduğundan emin olurken, ROI Çiz düğmesine tıklayın. Açılır pencerede, yakınlaştırmak/uzaklaştırmak için kaydırın ve Şekil 4'teki gibi izlemek için arterin etrafına tek tıklamaya başlayın.
Şekil 4: ROI özelliğini çizin. ROI Çiz seçeneği seçildiğinde, geçerli eksenel dilimin bir açılır penceresi görünür. Sarı, daha önce bu dilimde çizilen bir ROI'yi gösterir. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
- Eksenel görünümde bir dilim yukarı veya aşağı kaydırın ve seçilen arterin sonuna ulaşılana kadar 3.8-3.9 adımlarını tekrarlayın. İşiniz bittiğinde, arterin izlenmesini gözden geçirmek ve kazara hiçbir noktanın yerleştirilmediğinden emin olmak için bitmiş arterin düğmesine tekrar tıklayın.
NOT: Herhangi bir eksenel dilime birden fazla nokta veya ROI yerleştirilebilir. Bir dilimde iki ROI'yi birbirine bağlayan ekstra çizgiler göz ardı edilebilir. Belirli bir arter için herhangi bir dilim etiketlenmemişse, bir hata mesajı görünecektir. İletiyi kapatın ve eksik dilimleri etiketleyin. - Dört arterden bir sonrakine geçin ve 3.6-3.10 adımlarını tekrarlayın.
- Dört arterin tümü izlendiğinde, sonuçları oluşturmak için sağ alt köşedeki SWCS düğmesine tıklayın. Sol alttaki alan ilerlemeyi gösterecek ve bittiğinde "İşlem Tamamlandı" görüntülenecektir. Sol üst köşedeki kırmızı düğmeye (Mac) veya sağ üst köşedeki X düğmesine (PC) tıklayarak program penceresini kapatın.
4. Sonuçlara erişim
- Az önce analiz edilen servis talebinin sonuçlarına erişmek için dosyalar dizinini açın ve projenin ana klasörüne gidin. Meta_Data klasörüne gidin ve bu konu için özgün veri klasörüyle aynı ada sahip yeni bir klasörün göründüğüne dikkat edin.
- Bu klasörde üç tür belge olacaktır: CSV'ler, PNG'ler ve PDF'ler. Vaka için nihai SWCS ve Agatston puanının yanı sıra kullanılan ağırlıklandırma işlevini almak için PDF'leri inceleyin.
NOT: CSV'ler, bu konu analiz edilirken yerleştirilen çeşitli noktaların/ROI'lerin koordinatlarını saklar. Bu CSV'lere sahip olmak, bu konunun görüntülerinin daha sonraki bir gün programda yeniden açılmasına ve önceki puanların/ROI'lerin otomatik olarak görünmesine olanak tanır. Destek talebinde yapılan tüm değişiklikler yeniden açıldığında otomatik olarak CSV'lere yansıtılır.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Bu bölümde gösterilen temsili sonuçlar, programın başarılı kullanımının ne anlama geldiğini gösterir. Burada Agatston skoru sıfırdan büyük olan bir hasta örnek olarak kullanılmıştır. Daha önce tartışıldığı gibi, bir hastanın meta veri klasöründeki sonuçlar, Şekil 5'te gösterildiği gibi CSV dosyaları biçiminde elektronik tablolara, PNG dosyaları biçiminde görüntülere ve PDF dosyaları biçiminde raporlara sahip olacaktır. PNG dosyalarının sayısı büyük/küçük harfe farklılık gösterir, çünkü yalnızca seçilen piksellerin gözle görülür kalsiyum (HU > 130) içeren anlık görüntüleri dahil edilir. Ayrıca, 3B uzayda her arter için ağırlıklandırma fonksiyonunun, fantomun ve noktaların/ROI'lerin yörüngesinin görüntüleri de vardır. Bu resimler raporlarda görünür. Analiz edilen her arter için bir rapor vardır. Raporlar, SWCS ve Agatston puanını, ağırlıklandırma fonksiyonunu, nokta/ROI yörüngesini ve fantom ve arterin anlık görüntülerini verir. Toplam puanları içeren bir rapor da dahildir ve yalnızca puanları ve ağırlıklandırma işlevini içerir. Şekil 6 , LCX raporunun ilk sayfasının bu durum için nasıl göründüğünü gösterirken, Şekil 7 , noktaların/ROI'lerin yörünge grafiğinin, hayalet anlık görüntünün ve göze çarpan bir kalsiyum anlık görüntüsünün temsili görüntülerini gösterir.
Programın Agatston puanı hesaplamasını doğrulamak için, programın çıktısını ticari olarak temin edilebilen yazılımınkiyle karşılaştıran bir doğrulama çalışması yapılmıştır. Koroner arterlerde kalsiyum olduğu bilinen toplam 10 vaka, iki görüntü analisti tarafından hem programda hem de ticari yazılımda ayrı ayrı analiz edildi. Arterlerde kalsiyum bulunan vakalar, karşılaştırma amacıyla yararlı olmayacak sıfır Agatston skorlarından kaçınmak için kullanıldı. Her iki araçtan toplam Agatston skoru (her arterden Agatston skorlarının toplamı) 10 vaka için toplandı ve bir Bland-Altman grafiğinde analiz edildi (Şekil 8). %95 güven aralığı, ortalamadan ± 17 puan idi.
Şekil 5: Sonuçlar klasörünün içeriği. Belirli bir hasta için meta veri klasörü, program doğru kullanılıyorsa gösterilen CSV, PNG ve PDF dosyalarına sahiptir. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 6: LCX raporu. Bu örnek, bir raporun ilk sayfasının nasıl görünmesi gerektiğini gösterir. SWCS ve Agatston puanı, Agatston puanı hesaplamasına dahil edilen dilim sayısı olan kalsifikasyon derecesi ile birlikte kırmızı renkte görüntülenir. Belirli bir pikselin ağırlığını zayıflama seviyesine göre gösteren fantomdan türetilen ağırlıklandırma işlevi de görüntülenir. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 7: Çeşitli PNG'ler. Her arter için rapor, A) etiketli noktaların/ROI'lerin yörüngesini gösteren bir grafik, B) hayaletin bir anlık görüntüsünü ve C) varsa bir veya daha fazla göze çarpan kalsiyum anlık görüntüsünü içerir. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 8: Program Agatston puanının doğrulanması. Bu Bland-Altman grafiği, bir veya daha fazla koroner arterde kalsiyum olduğu bilinen 10 vaka için programdan elde edilen Agatston skoru ile ticari yazılımdan elde edilen Agatston skoru arasındaki yüzde farkını göstermektedir. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Ek Dosya 1: SWCS kodu. Bu dosya, SWCS ölçümü için çalıştırılacak programın kodunu içerir. Bu Dosyayı indirmek için lütfen buraya tıklayın.
Ek Dosya 2: Lamprocapnos spectabilis. Bu, ilk başlatıldığında ana program penceresinde görüntülenen resim görüntüsüdür. Bu Dosyayı indirmek için lütfen buraya tıklayın.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Bu programın protokolünü takip etmek nispeten kolay olsa da, başarılı kullanım ve güvenilir sonuçlar için gerekli olan birkaç kritik adım vardır. Başlamadan önce, hasta gizliliğini sağlamak için bu programda kullanılacak hasta verilerinin anonimleştirildiğinden emin olmak önemlidir. Programın verileri nereye çekeceğini ve yerleştireceğini tanıması için projenin ana klasörünün ilk biçimlendirmesi ve adlandırılması doğru olmalıdır. Klasörlerin, özellikle Meta_Data klasörünün yanlış adlandırılması ve/veya yerleştirilmesi, programda hatalara yol açar. Kapak resmi resminin projenin klasörüne dahil edilmemesi de özellikle resmi aradığı için programın çalışamamasına yol açar. Her üç görünümü de kontrol ederek her bir hayaletin gerçek merkezinin seçildiğinden emin olmak da çok önemlidir. Bu, yalnızca noktanın yerleştirildiği dilimden değil, aynı zamanda yukarıdaki ve aşağıdaki dilimlerden de doğru noktaların çekilmesini sağlar. Fantomun çok yukarısına veya çok aşağısına bir nokta yerleştirmek, ağırlıklandırma fonksiyonu hesaplamasında boş alan veya hava noktalarının kullanılmasına neden olabilir. Son olarak, her vakanın çalışması tamamlandıktan sonra program penceresini kapatmak önemlidir. Başka bir hastanın görüntülerini analiz etmek için, Çalıştır düğmesine tıklanarak program yeniden başlatılır. Bu, program penceresinde düzgün görüntü görüntülemeyi sağlar.
Sunulan yöntemin çoğunluğu yazılım tabanlı olduğundan, sorun giderme esas olarak programın girişlerini kontrol etmeyi içerir. Daha önce belirtildiği gibi, klasör biçimlendirme ve adlandırma kritik öneme sahiptir ve hatalarla karşılaşıldığında kontrol edilmesi gereken ilk şey olmalıdır. Başka bir basit kontrol, kapak resminin doğru yerde olduğundan emin olmaktır. Ayrıca, programa yalnızca DICOM dosyalarının girildiğinden emin olunmalıdır; Hastanın orijinal veri klasöründeki diğer herhangi bir dosya türü hatalara yol açacaktır. Programdaki hataların daha az yaygın olan bir başka nedeni, DICOM işleme ve bazı matematiksel hesaplamalar için gerekli olan seçilen programlama dili için doğru araç kutularının indirilmemesidir. Burada açıklanmayan hatalar için, komut penceresinde bulunan hataları açıklamak için yazılımın yardım merkezini kullanmak yararlı olacaktır.
Bu yöntem, doğru bir SWCS elde etmede etkili ve başarılı olsa da, programın bazı sınırlamaları vardır. Klasör yapısına ve kurulumuna güvenmek, bir kullanıcının son raporlar oluşturulana kadar proje verilerini nasıl depolayabileceğini sınırlar. Kullanıcı gerekli klasör yapısına alışkın değilse, bu işlem biraz ayarlama gerektirebilir. Başka bir sınırlama programın kendisindedir. Yalnızca tek noktalar veya serbest biçimli ROI'ler yerleştirme ve her arter için tüm dilimleri etiketleme zorunluluğu, arterlerin ne kadar hızlı izlenebileceğini sınırlar. Bir yatırım getirisi çizdikten sonra her açılır pencereyi kapatmak zorunda kalma eylemi, her bir vakayı analiz etmek için harcanan süreyi de artırır. Ancak, bu sınırlamalara rağmen, SWCS'yi oluşturmak için bu yöntem etkili ve öğrenmesi kolaydır.
Sunulan yöntem, yeni doğası nedeniyle önemlidir. SWCS'yi hesaplama yöntemi başkaları tarafından kapsamlı bir şekilde ortaya konmuş olsa da7, hem SWCS hem de Agatston puanını yarı otomatik olarak hesaplayan bir program şu anda mevcut değildir. Bu programın her iki puanı da hesaplaması, Agatston puanını almak için başka bir program kullanmanın ekstra adımını ortadan kaldırarak kullanıcıya zaman kazandırır. Düşük kalsifikasyon seviyelerinin ölçülmesinin önemi artmaya devam ettikçe6, SWCS'yi üretebilecek bir programa olan ihtiyaçda artacaktır. SWCS, ateroskleroz ile ilişkili risk faktörlerini daha iyi anlamaya yardımcı olduğundan, bu program esas olarak kardiyoloji alanına yardımcı olacaktır.
Sonuç olarak, SWCS ve Agatston skorunu hesaplamak için yeni bir araç uygulanmış ve Agatston skoru bağımsız bir araca karşı doğrulanmıştır. Araç, subklinik koroner kalp hastalığının anlaşılmasını ve tespit edilmesini ilerletmek için birden fazla kullanıcı tarafından gelecekteki çalışmalarda SWCS'nin sağlam bir şekilde hesaplanmasına izin verecektir.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Yazarlar, ifşa edecek herhangi bir çıkar çatışması olmadığını beyan ederler.
Acknowledgments
Bu çalışma NIH hibe R01ES029967 tarafından desteklenmiştir.
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).
