هنا ، نقدم بروتوكولا لتحديد الأنسجة الدهنية النخابية باستخدام التصوير المقطعي المحوسب غير المتباين ، مما يوفر بديلا سريعا وفعالا من حيث التكلفة وخاليا من التباين للرنين المغناطيسي للقلب للتطبيقات السريرية والبحثية.
Method Article
* These authors contributed equally
هنا ، نقدم بروتوكولا لتحديد الأنسجة الدهنية النخابية باستخدام التصوير المقطعي المحوسب غير المتباين ، مما يوفر بديلا سريعا وفعالا من حيث التكلفة وخاليا من التباين للرنين المغناطيسي للقلب للتطبيقات السريرية والبحثية.
يساهم الأنسجة الدهنية النخابية (EAT) ، وهو عضو نشط في الغدد الصماء والشبه الصماء ، في التسبب في أمراض القلب والأوعية الدموية. في حين أن الرنين المغناطيسي القلبي (CMR) هو المعيار المرجعي لقياس حجم EAT (EATV) ، فإن فائدته السريرية محدودة. يوفر التصوير المقطعي المحوسب للصدر غير المتباين (NCCT) ، المستخدم على نطاق واسع في الأشعة ، بديلا محتملا. على الرغم من أن تصوير الأوعية التاجية بالتصوير المقطعي المحوسب (CCTA) يحسن تحديد حدود عضلة القلب EAT، إلا أن استخدامه مقيد بمخاطر الحساسية على النقيض وزيادة التعرض للإشعاع. تبحث هذه الدراسة في جدوى NCCT لتقييم EATV مقارنة ب CMR. قمنا بتسجيل 120 مريضا بأمراض القلب غير الإقفارية يخضعون لكل من NCCT و CMR أثناء دخول المستشفى مرة واحدة. تم قياس EATV باستخدام التحليل الحجمي المستند إلى CMR وتجزئة عتبة التدرج الرمادي المستندة إلى NCCT. تم قياس سمك EAT في ستة مواقع تشريحية (الأخاديد الأذينية البطينية اليمنى / اليمنى ، والأخاديد الأمامية / الخلفية / العلوية بين البطينين ، والجدار الحر للبطين الأيمن) في كلتا الطريقتين. قارن التحليل الإحصائي قياسات الحجم والسماكة. لم يظهر EATV المشتق من تجزئة عتبة NCCT فرقا يعتد به مقارنة بحجم CMR (P > 0.05). وبالمثل ، أظهرت قياسات سمك EAT عبر جميع المواقع الستة عدم وجود فروق ذات دلالة إحصائية بين NCCT و CMR (كل P > 0.05). يوفر تجزئة العتبة الرمادية المستندة إلى NCCT قياسات EATV قابلة للمقارنة مع المعيار المرجعي ل CMR. هذا يتحقق من صحة NCCT كبديل سريع وفعال من حيث التكلفة وممكن سريريا لقياس دقيق ل EAT.
تتنوع الأعراض والعلامات لدى المرضى الذين يعانون من أمراض القلب غير الإقفارية وغالبا ما يتم تشخيصها بشكل خاطئ على أنها حالات غير قلبية. من بين المرضى الذين يخضعون لتصوير الأوعية الغازية للاشتباه في إقفارية ، لا يعانون نسبة كبيرة (تصل إلى 70٪) من مرض الشريان التاجي الانسدادي. يظهر العديد من هؤلاء المرضى أعراضا تتفق مع العروض الإقفارية على الرغم من عدم وجود تضيق كبير ، ويقع تحت مجموعة واسعة من أمراض القلب غير الإقفارية1. في دراسة تقييم متلازمة نقص تروية المرأة - ضعف الأوعية الدموية التاجية (WISE) ، والتي شملت 883 مريضا ، كان ما يقرب من الثلثين (62٪) يفتقرون إلى تضيق الانسداد الشديد2. علاوة على ذلك ، يميل المرضى الذين يعانون من مرض الشريان التاجي غير الانسدادي إلى أن يكونوا أصغر سنا من أولئك الذين يعانون من مرض الانسداد. بالمقارنة مع الأفراد الذين لا تظهر عليهم أعراض ، يرتبط هؤلاء المرضى بزيادة معدلات أحداث القلب والأوعية الدموية ، وحالات الاستشفاء المتكررة ، وضعف نوعية الحياة ، وارتفاع تكاليف الرعاية الصحية3.
الأنسجة الدهنية النخابية (EAT) ، وهي مستودع دهون نشط بوظائف الغدد الصماء4،5 ، تظهر تغيرات في الحجم والسمك ترتبط ارتباطا وثيقا بأحداث القلب والأوعية الدموية مثل تصلب الشرايين التاجية والرجفان الأذيني6،7،8،9. في حين أن الرنين المغناطيسي للقلب (CMR) ، بدقة الأنسجة الرخوة الفائقة ، تم تأسيسه كمعيار ذهبي لقياس EAT ، فإن تطبيقه السريري محدود بأوقات الفحص الطويلة ، والتكلفة العالية ، وموانع الاستعمال في المرضى الذين يعانون من أجهزة تنظيم ضربات القلب ، وضعف التحمل لدى الأفراد الذين يعانون من رهاب الأماكن المغلقة10. يركز البحث الحالي بشكل أساسي على تصوير الأوعية الدموية بالتصوير المقطعي المحوسب للشريان التاجي (CCTA) 11. على الرغم من أن تحسين الأوعية الدموية يسهل التمييز بين EAT وعضلة القلب ، إلا أن CCTA ينطوي على مخاطر بما في ذلك حساسية عامل التباين ، وزيادة جرعة الإشعاع ، وارتفاع التكلفة ، مما يؤدي إلى تطبيق محدود في عموم المرضى. على العكس من ذلك ، فإن التصوير المقطعي المحوسب غير المتباين (NCCT) ، وهو أكثر طرق التصوير المقطعي المحوسب استخداما في الممارسة السريرية ، يقدم العديد من المزايا المميزة: (1) وقت المسح السريع (دقائق) دون الحاجة إلى عوامل التباين ، مما يؤدي إلى جرعة إشعاع منخفضة وتكلفة منخفضة نسبيا ، مما يعزز التبني السريري على نطاق أوسع. (2) يظهر EAT النموذجي قيم وحدة Hounsfield (HU) تتراوح من -190 إلى -30 ، مما يسمح بالتحليل الكمي بناء على كثافة الأنسجة. تشير الدراسات إلى أن كثافة EAT تزداد بشكل كبير أثناء متلازمة الشريان التاجي الحادة ، مما يدل على أن التحليل الكمي عبر HU يمكن أن يميز بشكل فعال الأنسجة الدهنية الطبيعية عن الأنسجة الدهنية الالتهابية12. والأهم من ذلك ، أن التصوير المقطعي المحوسب الروتيني غير المتباين يتصور بوضوح واجهة التامور دون الحاجة إلى عوامل تباين ، مما يوفر إمكانية جديدة لقياس EAT. لذلك ، فإن استكشاف طرق القياس الكمي لمعدل EAT باستخدام التصوير المقطعي المحوسب غير المتباين له قيمة سريرية كبيرة لتعزيز التقييم المبكر لمخاطر القلب والأوعية الدموية.
وفقا لذلك ، طورت هذه الدراسة والتحقق من صحة خوارزمية شبه آلية ومتعددة المعلمات لتحديد EAT من التصوير المقطعي المحوسب غير المتباين المكتسب بشكل روتيني. توضح النتائج الرئيسية التي توصلنا إليها أن هذه الطريقة تقيس بشكل موثوق حجم EAT والتوهين في المرضى الذين يعانون من أمراض القلب غير الإقفارية. في حين أن بروتوكولات القياس الكمي EAT موجودة ل CCTA ، إلا أنه لا توجد طريقة مخصصة للتصوير المقطعي المحوسب غير المتباين. نهجنا يعالج هذه الفجوة بشكل مباشر. إنه يستفيد من المزايا الكامنة في NCCT ، والتوافر الواسع والسلامة ، مع القضاء على الحاجة إلى حقن التباين الذي تتطلبه الطرق الحالية القائمة على CCTA. هذا يوسع بشكل كبير إمكانات تقييم EAT ليشمل مجموعات سريرية وفحص أوسع.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
تم منح الموافقة الأخلاقية لهذه الدراسة من قبل لجنة الأخلاقيات في كلية الطب في تشنغدو ، مع تنازل عن الموافقة المستنيرة. ويكفل بروتوكول الدراسة التقيد بالمبادئ الأخلاقية لإعلان هلسنكي.
1. اختيار المريض
2. بروتوكول التصوير NCCT ومعلمات المسح الضوئي
3. بروتوكول التصوير CMR ومعلمات المسح الضوئي
4. قياس سمك EAT

الشكل 1: قياس سمك EAT على التصوير المقطعي المحوسب باستخدام إعادة البناء متعدد المستويات (MPR). (أ) MPR الذي يتم إجراؤه على طول مستوى المحور القصير للبطين الأيسر ؛ (ب) القياسات التي تم الحصول عليها في الأخدود العلوي بين البطينين (SIVG) ، والأخدود السفلي بين البطينين (IIVG) ، والجدار الحر للبطين الأيمن (RVFW) ، مع RVFW الذي يمثل متوسط ثلاث نقاط قياس ؛ (ج) MPR متكرر على طول مستوى البطين الأيسر قصير المحور ؛ (د) القياسات المكتسبة عند الأخدود الأذيني البطيني الأيسر (LAVG) والأخدود الأذيني البطيني الأيمن (RAVG) والأخدود الأمامي بين البطينين (AIVG). الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل 2: القياس الكمي لسمك EAT على الرنين المغناطيسي للقلب (CMR). (أ) القياسات التي تم الحصول عليها في LAVG و RAVG و AIVG من وجهة نظر من أربع غرف ؛ (ب) القياسات التي تم الحصول عليها في SIVG و IIVG و RVFW على عرض المحور القصير ، مع الإبلاغ عن RVFW كمتوسط لثلاث نقاط قياس. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
5. الاستحواذ على حجم EAT

الشكل 3: إعادة بناء ثلاثية الأبعاد للأنسجة الدهنية النخابية التي تم الحصول عليها بواسطة خوارزمية تجزئة عتبة التدرج الرمادي. ملاحظة: هذا نموذج تمثيلي للتصور ، وكتخطيطي ، فإنه ليس لتوسيع نطاقه. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
6. التحليل الإحصائي
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
يقدم الجدول 1 التحليل المقارن لقياسات EAT بين طرائق التصوير المقطعي المحوسب والتصوير بالرنين المغناطيسي عبر جميع المواقع التشريحية. بشكل عام ، لم يظهر اختبار t المزدوج أي فروق ذات دلالة إحصائية (P > 0.05) ، مما يدعم تكافؤ كلتا الطريقتين. تراوحت الفروق المتوسطة (MR-CT) من -0.10 مم (أخدود بين البطينين السفلي) إلى +0.29 مم (الأخدود الأذيني البطيني الأيسر) ، مع فترات ثقة 95٪ تعبر الصفر باستمرار. أظهرت قياسات الحجم أصغر فرق متوسط (-2.1 مل، فاصل الثقة 95٪: -5....
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
توضح هذه النتيجة أنه ، بما يتفق مع الدراساتالسابقة 23 ، يظهر الأخدود الأذيني البطيني الأيمن (RAVG) أنسجة دهنية نخاب القلب السميكة (EAT) بين المواقع التشريحية الستة المقاسة. قد يعزى ذلك إلى الاختلافات الديناميكية الدموية بين جهازي القلب الأيمن والأيسر. يضخ البطين الأيمن الدم في الدورة الرئوية منخفضة المقاومة ، بينما يجب أن يتغلب البطين الأيسر على الأوعية الدموية الجهازية عالية المقاومة ، مما يولد ضغوطا أعلى بكثير. يؤدي الضغط الزائد المزمن إلى تضخم عضلة القلب في الب...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
يعلن المؤلفون أنه لا يوجد تضارب في المصالح.
تم دعم هذا البحث من قبل مشروع البحث العلمي التابع لمعهد سيتشوان للطب وتعزيز الرعاية الصحية (المنحة رقم. KY2022SJ0307).
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
|---|---|---|---|
| ماسح CT بتقنية 640 شريحة | يونايتد إيميجينج | uCT 960+ | تم تأسيس تصوير مقطعي مقطعي حجمي للأعضاء بالكامل بدقة متساوية الخواص تحت المليمتر، مما أتاح تصوير القلب بدون حركة وتوصيف الأنسجة بجرعات منخفضة جدا. |
| جهاز التصوير بالرنين المغناطيسي 3.0 T | يونايتد إيميجينج | uMR 960+ | منصة واسعة القطر متقدمة توفر تباينا استثنائيا للأنسجة الرخوة لتحليل تركيب الجسم الكمي والتحليل متعدد المعلمات. |
| 3D Slicer | مجتمع المصادر المفتوحة | https://www.slicer.org/ | برنامج مجاني ومفتوح المصدر لتحليل الصور الطبية (التقسيم، التسجيل، التصوير ثلاثي الأبعاد). بدعم من NIH. |
| بايتورش | شركة ميتا پلاتفورمز، إنك. | https://pytorch.org/ | إطار عمل التعلم العميق مفتوح المصدر مع رسوم بيانية للحوسبة الديناميكية، يستخدم على نطاق واسع في أبحاث الذكاء الاصطناعي ونشر النماذج. يدعم تسريع بطاقة الرسومات. |
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request Permission