LIETUVOS SVEIKATOS MOKSLŲ UNIVERSITETAS MEDICINOS AKADEMIJA
Domas Golubickas
ŠIRDIES VAINIKINIŲ ARTERIJŲ
KOMPIUTERINĖS TOMOGRAFIJOS
ANGIOGRAFIJOS TYRIMO
OPTIMIZAVIMAS IR DIAGNOSTINĖ
VERTĖ TIRIANT NUTUKUSIUS IR
ANTSVORĮ TURINČIUS ASMENIS
Daktaro disertacija Medicinos ir sveikatos mokslai,
medicina (M 001)
Disertacija rengta 2014–2019 metais Lietuvos sveikatos mokslų univer-sitete, Radiologijos ir Kardiologijos klinikose.
Mokslinis vadovas
prof. dr. Rimvydas Šlapikas (Lietuvos sveikatos mokslų universitetas, Medicinos akademija, medicinos ir sveikatos mokslai, medicina – M 001).
Konsultantas
prof. dr. Algidas Basevičius (Lietuvos sveikatos mokslų universitetas, Medicinos akademija, medicinos ir sveikatos mokslai, medicina – M 001).
Disertacija ginama Lietuvos sveikatos mokslų universiteto Medicinos akademijos medicinos mokslo krypties taryboje:
Pirmininkė
prof. dr. Brigita Šitkauskienė (Lietuvos sveikatos mokslų universitetas, Medicinos akademija, medicinos ir sveikatos mokslai, medicina – M 001).
Nariai:
prof. dr. Inga Skarupskienė (Lietuvos sveikatos mokslų universitetas, Medicinos akademija, medicinos ir sveikatos mokslai, medicina – M 001);
prof. dr. Povilas Jakuška (Lietuvos sveikatos mokslų universitetas, Me-dicinos akademija, meMe-dicinos ir sveikatos mokslai, medicina– M 001); prof. dr. Nomeda Valevičienė (Vilniaus universitetas, medicinos ir sveikatos mokslai, medicina – M 001);
dr. Tomas Zaremba (Olborgo universitetas, medicinos ir sveikatos moks-lai, medicina – M 001).
Disertacija ginama viešame Medicinos mokslo krypties tarybos posėdyje 2019 m. liepos 24 d. 11 val. Lietuvos sveikatos mokslų universiteto Farma-cijos fakulteto 205 auditorijoje.
LITHUANIAN UNIVERSITY OF HEALTH SCIENCES MEDICAL ACADEMY
Domas Golubickas
CORONARY ARTERIES COMPUTED
TOMOGRAPHY ANGIOGRAPHY
OPTIMISATION AND DIAGNOSTIC
VALUE IN OVERWEIGHT
AND OBESE SUBJECTS
Doctoral Dissertation Medical and Health Sciences,
Medicine (M 001)
Dissertation has been prepared at the Departments of Radiology and Cardiology of the Medical Academy of Lithuanian University of Health Sciences during the period of 2014–2019.
Scientific Supervisor
Prof. Dr. Rimvydas Šlapikas (Lithuanian University of Health Sciences, Medical and Health Sciences, Medicine – M 001).
Consultant
Prof. Dr. Algidas Basevičius (Lithuanian University of Health Sciences, Medical and Health Sciences, Medicine – M 001).
The Dissertation is defended at the Medical Research Council of Lithuanian University of Health Sciences:
Chairperson
Prof. Dr. Brigita Šitkauskienė (Lithuanian University of Health Sciences, Medical Academy, Medical and Health Sciences, Medicine – M 001). Members:
Prof. Dr. Inga Skarupskienė (Lithuanian University of Health Sciences, Medical Academy, Medical and Health Sciences, Medicine – M 001); Prof. Dr. Povilas Jakuška (Lithuanian University of Health Sciences, Medical Academy, Medical and Health Sciences, Medicine – M 001); Prof. Dr. Nomeda Valevičienė (Vilnius University, Medical and Health Sciences, Medicine – M 001);
Dr. Tomas Zaremba (University of Aalborg, Denmark, Medical and Health Sciences, Medicine – M 001).
Dissertation will be defended at the open session of Medical Research Council of Lithuanian University of Health Sciences on July 24th, 2019 at 11 a.m. in 205 auditorium at Faculty of Pharmacy of Lithuanian University of Health Sciences.
5
TURINYS
SANTRUMPOS ... 6
ĮVADAS... 7
1. DARBO TIKSLAS IR UŽDAVINIAI ... 9
2. DARBO AKTUALUMAS IR NAUJUMAS ... 10
3. LITERATŪROS APŽVALGA ... 11
3.1. Kompiuterinė tomografija ... 11
3.2. Apšvitos dozės mažinimo technikos ... 16
3.3. Skenavimas naudojant žemą rentgeno vamzdžio įtampą ... 17
3.4. Artefaktai kompiuterinės tomografijos tyrimuose ... 21
3.5. Kontrastinės medžiagos (KM)... 21
3.6. Širdies ir kraujagyslių ligų rizikos veiksniai ir jų profilaktika ... 23
3.7. Širdies vainikinių arterijų kompiuterinės tomografijos angiografija ... 25
4.TYRIMO MEDŽIAGA IR METODAI ... 32
4.1. Tiriamieji ... 32
4.2. Skenavimo protokolas ... 34
4.3. Vaizdų vertinimas... 35
4.3.1. Kokybinis įvertinimas ... 35
4.3.2. Kiekybinis įvertinimas ... 36
4.3.3. Intervencinė vainikinių arterijų angiografija ... 42
4.4 Statistinė analizė ... 43
5. REZULATAI ... 45
5.1. Klinikiniai bei demografiniai asmenų duomenys ... 45
5.2. Kokybinė vaizdų kokybė ... 45
5.3. Kiekybinė vaizdų kokybė ... 46
5.4. Kontrastinės medžiagos kiekis ... 52
5.5. Intervencinės vainikinių arterijų angiografijos duomenys ... 54
6. REZULTATŲ APTARIMAS ... 56
6.1. Vaizdų kokybė ... 56
6.2. Asmens apšvita ... 60
6.3. KTA diagnostinė vertė ... 62
6
SANTRUMPOS
AŠ – apsukinė šakaCNR – kontrasto ir triukšmo santykis (angl. contrast to noise ratio) DKT – daugiapjūviai kompiuteriniai tomografai
DKTA – daugiasluoksnė kompiuterinės tomografijos angiografija DVA – dešinioji vainikinė arterija
FBP – atgalinė filtruota projekcija IŠL – išeminė širdies liga
KM – kontrastinė medžiaga KMI – kūno masės indeksas KT – kompiuterinė tomografija
KTA – kompiuterinės tomografijos angiografija MBIR – modeliavimu paremta kartotinė rekonstrukcija PTŠ – priekinė tarpskilvelinė šaka
SD – standartinis nuokrypis (angl. standart deviation)
SNR – signalo ir triukšmo santykis (angl. signal to noise ratio) ŠSD – širdies susitraukimų dažnis
7
ĮVADAS
Pasaulyje beveik 2 milijardai suaugusiųjų ir 42 milijonai vaikų turi ant-svorio ar yra nutukę [1]. Vaikų nutukimą dažnai lydi širdies ir kraujagyslių struktūros pakitimai [2]. Širdies ir kraujagyslių ligos (ŠKL) išlieka daž-niausia mirties priežastimi Europoje: daugiau nei keturi milijonai asmenų kasmet miršta nuo ŠKL, iš jų daugiau nei 700 tūkst. – jaunesni nei 65 metų amžiaus [3]. Europos Sąjungoje Lietuva pirmauja pagal mirštamumą nuo vainikinių arterijų ligos (VAL) ne tik bendrojoje populiacijoje, bet ir asmenų, jaunesnių nei 65 metų amžiaus, grupėje [3, 4]. ŠKL rizikos veiks-nių – netinkamos mitybos, mažo fizinio aktyvumo, arterinės hipertenzijos, dislipidemijos, nutukimo paplitimas Lietuvoje kaip ir Europos Sąjungoje, Jungtinėse Amerikos Valstijose yra didelis.
Besivystant radiologinei technikai, tokiai kaip kompiuteriniai tomografai, intervencinė vainikinių arterijų angiografija buvo vienintelis koronarinės širdies ligos vaizdinimo metodas. Vainikinių arterijų tyrimas daugiapjūviu kompiuteriniu tomografu yra viena naujausių kompiuterinės tomografijos pritaikymo sričių. Vainikinės arterijos yra siauros, širdies ciklo metu nuolat judančios anatominės struktūros, todėl ilgą laiką kompiuterinės tomografijos tyrimo sparta ir erdvinė skiriamoji geba buvo nepakankama norint gauti geros diagnostinės kokybės vaizdus.
Galimybė vizualizuoti vainikines arterijas šiuo tyrimo metodu atsirado į klinikinę praktiką įdiegus daugiapjūvius kompiuterinius tomografus. Dau-giapjūviai kompiuteriniai tomografai (DKT), vieno rentgeno vamzdžio apsi-sukimo apie tiriamąjį pacientą metu, nuskaito nebe keliolika ar keliasdešimt, o kelis šimtus plokštumos vaizdų (priklausomai nuo detektorių skaičiaus), o rentgeno vamzdžio pilno apsisukimo laikas trumpesnis nei 350 ms. DKT aparatai, pasižymintys didele skenavimo sparta ir aukšta erdvine skiriamąja geba, atvėrė naujas galimybes neinvazinei išeminės širdies ligos (IŠL) diag-nostikai. Šis tyrimo metodas, kaip ir intervencinė vainikinių arterijų angio-grafija, tiesiogiai vizualizuoja vainikines arterijas [5]. Sparčiai tobulėjantys DKT aparatai, programinė įranga, įvairios gaunamų vaizdų rekonstrukcijos, vis platesnis DKT įrangos panaudojimas patvirtinant ar atmetant hemo-dinamiškai reikšmingas stenozes vainikinėse arterijose rodo sparčiai augan-čią šio tyrimo metodo įtraukimą į klinikinių tyrimų gaires, kadangi atlikti moksliniai tyrimai pagrindžia širdies vainikinių arterijų DKT angiografijos tyrimo saugumą, informatyvumą, patikimumą.
8
didesne kardiovaskuline ir išeminės širdies ligos rizika. Šiems asmenims IŠL diagnozės patikslinimui dažniausiai atliekama intervencinė vainikinių arterijų angiografija. Tačiau pacientams šio tyrimo metu hemodinamiškai reikšmingų stenozių vainikinėse arterijose gana dažnai nenustatoma. Vadinasi, vainikinių arterijų DKT angiografija yra vertingas papildomas atrankinis tyrimo metodas, padedantis identifikuoti asmenis, kurių vai-nikinėse arterijose yra hemodinamiškai reikšmingų stenozių ir indikuotina invazinė vainikinių arterijų angiografija ne tik diagnostiniu, bet ir gydo-muoju tikslu. Antsvorį ar nutukimą turintiems asmenims pagal klinikines indikacijas buvo atliekamas širdies vainikinių arterijų kompiuterinės to-mografijos angiografijos tyrimas taikant standartinį arba adaptuotą mažesnei apšvitos dozei skenavimo protokolą, taip siekiant sumažinti apšvitos dozę ir išlaikyti diagnostinę vaizdų kokybę.
Kol kas tokiu pačiu DKT aparatu atliktų klinikinių tyrimų, analizuojančių mažų dozių skenavimo protokolų pritaikomumo vertę, antsvorį ar nutukimą turintiems asmenims yra nedaug – Sun G. ir bedraautorių paskelbtas ty-rimas, kuriame adaptuotais protokolais tirtos širdies vainikinės arterijos asmenims, kurių KMI 26–30 kg/m2 ir Pan. Y. tyrimas, kuriame adaptuotais
mažesnei paciento apšvitos dozei protokolais tirtos širdies vainikinės arterijos asmenų, kurių KMI didesnis nei 30 kg/m2. Nuspręsta detaliau
9
1. DARBO TIKSLAS IR UŽDAVINIAI
Darbo tikslas – nustatyti širdies vainikinių arterijų kompiuterinės to-mografijos angiografijos tyrimo vertę nutukusių ir antsvorį turinčių asmenų grupėse taikant optimalius skenavimo režimus.
Darbo uždaviniai:
1. Įvertinti širdies vainikinių arterijų kompiuterinės tomografijos angio-grafijos vaizdų kokybę taikant skirtingą apšvitos dozę sąlygojančius skenavimo parametrus antsvorį ir nutukimą turinčių asmenų grupėse bei palyginti su kontrolinėmis grupėmis.
2. Nustatyti apšvitos dozę taikant adaptuotus skenavimo parametrus antsvorį ir nutukimą turinčių asmenų grupėse bei palyginti su kontro-linėmis grupėmis.
3. Įvertinti kontrastinės medžiagos kiekio optimizavimo galimybę taikant adaptuotą tyrimo protokolą antsvorį turinčių ir nutukusių asmenų grupėse.
10
2. DARBO AKTUALUMAS IR NAUJUMAS
Vainikinių arterijų KTA yra neinvazinis tyrimo metodas, naudojamas įvertinti širdies vainikinių arterijų pakitimus pacientams, kuriems įtariama IŠL. Šis tyrimas pasižymi dideliu jautrumu, specifiškumu bei aukšta nei-giama prognostine verte, todėl yra ypač naudingas ekskliuduojant IŠL [5, 6]. Vis dėlto tiriamųjų apšvita išlieka ribojančiu veiksniu radiologiniuose tyrimo metoduose, kuriuose naudojama rentgeno spinduliuotė. Mokslinėje literatūroje aprašomi įvairūs metodai apšvitos dozei sumažinti. Vienas iš jų – naujos kartos daugiapjūvio kompiuterinio tomografo pritaikymas. Jis, vienu rentgeno vamzdžio apsisukimu, kraniokaudalinėje ašyje nuskenuoja 16 cm plotą, paciento kvėpavimo sulaikymo metu, taip apimdamas visą širdį per vieną jos susitraukimą [5]. Tai leidžia gauti gerą vaizdų kokybę, nau-dojant mažą efektinę apšvitos dozę. Skenavimo technologijų tobulinimas ir specialiai paruošti skenavimo protokolai leidžia pritaikyti žemesnę nei 1 mSv efektinę apšvitos dozę [7–10].
Tiriant asmenis su antsvoriu ar nutukimu bei skenavimo metu nustatant žemesnę rentgeno vamzdžio įtampą kartu su kartotinių (angl. iterative) rekonstrukcijų algoritmu galima pasiekti mažesnę apšvitos dozę išlaikant diagnostinę vaizdų kokybę [10–15]. Įrodyta, kad 80 kV rentgeno vamzdžio įtampa yra tinkamas pasirinkimas suaugusiems pacientams, kurių kūno masės indeksas (KMI) yra mažesnis nei 22,5 kg/m2
[10, 14]. Visgi, turimų duomenų nepakanka rekomenduoti, kokio svorio pacientai galėtų būti tiriami su 80 kV ir 100 kV rentgeno vamzdžio įtampa atliekant vainikinių arterijų KTA tyrimą. Reikalingi papildomi tyrimai nustatyti, ar 80 kV ir 100 kV protokolai, vertinant pakitimus smulkiose širdies kraujagyslėse, pacientams sergantiems IŠL, yra pakankamai tikslūs ir gali būti plačiai pritaikomi klinikinėje KTA praktikoje [16].
11
3.
LITERATŪROS APŽVALGA
3.1. Kompiuterinė tomografija
Kompiuterinės tomografijos (KT) sukūrimas ir pritaikymas klinikinėje praktikoje tapo perversmu radiologijoje. Pradžioje buvusi tik galvos KT skenavimo įranga tapo tokia pažangia, jog jos dėka tapo įmanoma nuskenuoti visą žmogaus kūną per kelias sekundes. Tokios pažangos DKT technikoje ir rekonstrukcijų programinėje įrangoje dėka, KT tyrimai tapo neatsiejama klinikinės praktikos dalimi visų sričių tyrimuose – tiek onko-logijoje ar sunkių traumų atveju skenuojant visą kūną dėl pažeidimo laips-nio, tiek ir dar santykinai naujoje srityje skenuojant judančias struktūras – širdį ir vertinant smulkias struktūras – vainikines arterijas bei jų susiau-rėjimo laipsnį [17].
Du mokslininkai, A. M. Cormackas ir G. Hounsfieldas (Didžioji Bri-tanija), nepriklausomai vienas nuo kito pagrindė ir sukūrė kompiuterinės tomografijos principą. 1972 m. G. Housfieldas, panaudojęs A. M. Cormar-cko matematinius skaičiavimus, pristatė KT įrangos prototipą. 1979 m. šie mokslininkai gavo Nobelio premiją medicinos ir biologijos srityje už kompiuterinės tomografijos tyrimo metodo teorinius pagrindus ir jų taikymą [18]. Pirmasis KT aparatas buvo skirtas tirti galvą, o 1975 m. buvo sukurtas pirmasis viso kūno KT aparatas. Pirmieji KT įrenginiai galėjo skenuoti tiriamąjį objektą vienu momentu gaunant tik vieno plono sluoksnio rent-genogramą. 1987 m. sukūrus rentgeno vamzdžio besisukančio žiedu tech-nologiją, pasiektas 1 sekundės gentrio apsisukimo laikas, 1989 m. klini-kinėje praktikoje pademonstruotas spiralinis KT, kuriuo jau galima buvo sukurti 3D vaizdus ir atlikti KT angiografijas [19]. Pagal savo struktūrą, spiraliniai KT gali būti vienapjūviai arba daugiapjūviai.
1991 m. pristatytas daugiapjūvis KT aparatas. 1998 m. buvo sukurtas 4 pjūvių KT, o jau 2001 m. sukurtas 16 pjūvių KT aparatas. 2003 m. buvo pristatyta 64 pjūvių KT įranga. Tobulinant aparatūrą, daugėjo ne tik pjūvių skaičius, bet ir apsisukimų greitis [17].
12
tikslią pakitimų lokalizaciją bei taikyti gydymą. Yra du pagrindiniai ske-navimo būdai:
• Skenavimas atskirais pjūviais: stalas skenavimo metu nejuda. Nu-skenavus vieną pjūvį, stalas pajuda per žingsnį, kuris lygus pjūvio storiui, tada skenuojamas 2 pjūvis.
• Skenavimas spiraliniu būdu: stalas pastoviai juda. Sumuojantis stalo bei rentgeno vamzdžio judėjimui, gaunamas spiralinis rentgeno spin-dulių pluošto judėjimas.
Atskirų pjūvių sekų metodas dažniausiai naudojamas galvos smegenų skenavimui. Spiralinis skenavimo būdas yra greitesnis, beto jis sudaro ga-limybę rekonstruoti vaizdus bet kurioje plokštumoje, gaunami vaizdai yra aukštesnės kokybės, nei skenuojant atskirais pjūviais, analizuojama in-formacija apie tūrį, o ne sluoksnį, taip pat galima atlikti erdvines gautų vaizdų rekonstrukcijas. Greitesniu skenavimu galima atlikti tokius tyrimus kaip KT angiografija. KT įrangos pagrindinės ir svarbiausios dalys – rentgeno vamzdis ir detektoriai – yra sumontuoti į žiedo pavidalo rėmą, vadinamą gentriu. Dabar naudojami trečios, ketvirtos ar net 5 kartos KT įranga. Trečiosios kartos KT aparatuose rentgeno vamzdis ir detektoriai tyrimo metu sinchroniškai juda apie pacientą. Šiuo atveju reikia mažiau detektorių, nei ketvirtos kartos KT aparatuose, kur detektoriai nejuda ir formuoja uždarą žiedą apie skenerio atvarą. Dėl to daugiapjūviai KT apa-ratai yra trečiosios kartos [20].
3.1.1 pav. Ketvirtos kartos spiralinis KT
13
DKT aparatai turi daugiau kaip dvi detektorių eiles. Dabar klinikinėje praktikoje naudojami nuo 4 iki 640 pjūvių KT aparatai (3.1.1 pav.) Daugiapjūviais aparatais galima vienu metu skenuoti keliais pjūviais ar spiralėmis. Skenavimas labai pagreitėja, galima naudoti siauresnę rentgeno spindulių pluošto kolimaciją, dėl ko labai pagerėja rekonstruotų vaizdų kokybė, kai atliekamos rekonstrukcijos kitose plokštumose ar trimatės rekonstrukcijos. DKT tyrimą apibūdina kelios charakteristikos: skiriamoji geba, greitis, tiriamoji apimtis, plotas ir galia. Lyginant su įprastais KT, daugiapjūvio aparato geresnė erdvinė rezoliucija, didesnis skenavimo grei-tis, išaugusi tiriamojo apimtis, geresnis rentgeno vamzdžio panaudojimas, dėl to KT aparatai yra galingesni [21].
Rentgenologinė kompiuterinė tomografija atliekama „supjaustant” tam tikrą pasirinktą kūno sritį. Rentgeno vamzdis talpinamas į specialią aparato dalį – rėmą, kuriame sukasi aplinkui tiriamąjį organą. Spindulius, praėjusius tiriamąją sritį, sugeria priešingoje gentrio pusėje esantys detektoriai. Toliau gautas vaizdas konvertuojamas, apdorojamas kompiuteriu, tampa matomas monitoriuje ir archyvuojamas atitinkamose laikmenose. Rentgenologinis pjūvinis KT vaizdas gaunamas trimis pagrindiniais metodais:
1. Sistema (rentgeno vamzdis ir detektoriai) sukasi ir juda apie tiriamąjį. Tam reikia apie 30 detektorių;
2. Sistema apie tiriamąjį tik sukasi. Reikia 300-500 detektorių, bet ske-navimas yra greitesnis ir trunka tik 3 sekundes;
3. Detektoriai fiksuoti žiedo formos lanke ir sukasi tik rentgeno vamzdis. Sukimasis leidža atlikti tikslius rentgeno spindulių sugėrimo išma-tavimus kiekviename tiriamame plote, kuris skenuojamas įvairiais kampais. Tokiai sistemai reikia 700–1000 detektorių.
14
struktūrą. Tankesni audiniai – kaulai būna balti, oras – matomas juodos spalvos [22].
Pagrindinis KT aparatūros trūkumas – jonizuojanti spinduliuotė, tačiau dėl didelės naudos klinikinėje praktikoje, didėjant KT tyrimų paklausai, prasidėjo įvairių apšvitos dozės mažinimo technologijų vystymasis. Šiuolaikinėje medicinoje efektinė apšvitos dozė atliekant vainikinių arterijų KT angiografiją yra mažesnė nei metinė natūrali (foninė) apšvita (vidu-tiniška metinė natūrali apšvita 3,1 mSv/metus JAV) (17). Vidutinė metinė efektinė apšvitos dozė, kurią gauna vidutinis Lietuvos gyventojas, lygi 2,63 mSv. Apie 20 procentų šios apšvitos sudaro medicininių diagnostinių procedūrų metu gaunama apšvita (vidutiniškai apie 0,55 mSv per metus). Palyginus didelė dalis visos metinės apšvitos, vidutiniškai apie 1 mSv per metus, gaunama dėl natūralios apšvitos. Lietuvos gyventojai gauna labai panašaus dydžio apšvitą kaip ir kitų šalių gyventojai.
Gentrio technologija
Rentgeno vamzdžio besisukančio žiedu technologija, kai nenutrūkstamai rentgeno vamzdis ir detektorius sukasi vienas priešais kitą, buvo pagrindas spiralinės KT vystymuisi [19, 23]. Šiuolaikinės KT aparatų sistemos gentrių sukimosi laikas siekia 0,25 sekundės bei naudoja bekontaktį gautų duomenų ir energijos perdavimą tarp besisukančių ir stacionarių gentrio dalių. Rentgeno vamzdžio dydžiui ir formai turi įtakos fizikiniai veiksniai (pvz. 40 gramų sveriančią dalį, besisukant gentryje, veikia didžiulė išcentrinė jėga, jos svoris tampa tona ar daugiau). Didelių apimčių pacientai ir klinikinis poreikis jiems atlikti viso kūno KT skenavimą lėmė naujas KT stalo technologijas. Norint atlikti didelės apimties ir greito skenavimo tyrimus buvo sukurti stalai, judantys iki 74 cm/sek greičiu. Paciento komforto už-tikrinimas stalo greitėjimo ir stabdymo metu riboja dar didesnio greičio pasiekimą. Naujausiuose KT aparatuose įmontuotas stalas įgalina tirti 300 kg ar daugiau sveriančius pacientus, tačiau tai reikalauja ir didesnio gentrio diametro (šiuo metu kai kurie gentriai yra net iki 90 cm diametro), padidinto regos lauko bei didesnės rentgeno vamzdžio įtampos. Didesni gentriai taip pat naudojami intervencijoms pritaikytuose KT aparatuose [17].
Rentgeno vamzdžio technologija
15
skenavimo trukmė pakankamai trumpa, įmanoma pabūti sulaikius kvė-pavimą skenavimo metu, tačiau tai reikalauja trumpesnio gentrio sukimosi laiko, greitesnio stalo judėjimo bei didesnės rentgeno vamzdžio įtampos. Pastaruoju metu skenavimo laikas labai sutrumpėjo dėl naujausios kartos rentgeno vamzdžio savybių per trumpą ekspozicijos laiką skleisti didelės galios spinduliuotę ir tai visiškai priklauso nuo įrangos gamintojo. Didelė rentgeno vamzdžio galia nereiškia didelės paciento apšvitos, priešingai, tai gali turėti įtakos sumažinant efektinę pacientui tenkančią dozę dėl trumpesnės ekspozicijos.
Kuo didesnė rentgeno vamzdžio galia, tuo didesnis žemos energijos fotonų pašalinimas filtrų pagalba iš viso spektro, kas tiesiogiai įtakoja apšvitos dozę, bet ne KT vaizdų kokybę. Didesnė galia taip pat reikalinga naudojant žemų kilovoltų skenavimą. Rentgeno vamzdžio galia pasirenk-kama skenavimo metu iš gana plataus diapazono, kai tuo tarpu rentgeno vamzdžio įtampa gali būti pasirenkama 10 kV intervalais tarp 70 ir 150 kV [24–33]. Galimybė naudoti 80 kV ar žemesnę rentgeno vamzdžio įtampą leidžia mažinti ir optimizuoti paciento apšvitos dozę bei intraveninės kont-rastinės mežiagos kiekį suagusiems, o ypač tai aktualu mažų kontrastuojamų struktūrų (pvz. širdies vainikinių arterijų) bei pediatrinei radiologijai.
Jeigu naudojama didesnė rentgeno vamzdžio galia, reikalingas greitesnis rentgeno vamzdžio aušinimas. Vietoje netiesioginio aušinimo reikalingas tiesioginis ar aktyvus aušinimo būdas. Sukurtas besisukantis gaubtas, ku-riame anodas sujungtas su juo tiesiogiai, o pastarasis tiesiogiai sujungtas su aušinančia medžiaga – anodas, katodas ir gaubtas veikia kaip vienetas. [34]. Spiralinio griovelio guolis, tai kitas tiesioginio aušinimo būdas, kuris pakeitė įprastinius guolius, jame skystas metalas atlieka ne tik tepimo, bet ir aktyvią anodo aušinimo funkciją [35].
Detektorių technologija
16
37]. Mažesnis elektroninis triukšmas suteikia reikšmingai mažesnį vaizdų triukšmingumą, ypač kai tik keli rentgeno spinduliai pasiekia detektorių (nutukusių asmenų tyrimams arba labai žemų parametrų protokolo nau-dojimo metu pediatrinėje radiologijoje atvejais) [38, 39].
Tokios technologijos metu tam tikras fotonas sukuria labai trumpą im-pulsą, kuriuos sunku užfiksuoti, todėl naujų technologijų tikslas – sukurti detektorius, galinčius atskirti skirtingos energijos impulsus skleidžiančius fotonus. Taip būtų pagerinamas audinių kontrastingumas ir sumažinamas vaizdų triukšmingumas [38, 40].
Dozės mažinimas [41], mažesni spindulio stiprėjimo artefktai, tikslus k-edge vaizdavimas [42, 43], kelių kontrastinių medžiagų naudojimas ske-navimo metu [44, 45], ir tikrasis kiekybinis vaizdavimas
[46] – tai naujos kartos detektorių tobulėjimo sritys, tačiau praeis nemažai laiko kol šios technologijos bus pradėtos naudoti klinikinėje praktikoje.
3.2. Apšvitos dozės mažinimo technikos Rentgeno vamzdžio parametrų optimizavimas/automatinė ekspozicijos kontrolė
Dar 1981 metais buvo pradėtas rentgeno vamzdžio parametrų pritai-kymas skenavimo protokoluose, siekiant mažesnes apšvitos dozes [47] Kampinė rentgeno vamzdžio padėtis sumažino apžvitos dozę nuo 15 proc. iki 50 proc., priklausomai nuo anatominės srities ir x-y plokštumų [48]. Rentgeno vamzdžio parametrų optimizavimas ne tik sumažino pacientų apšvitą, bet ir pagerino vaizdų kokybę [49]. Skirtingi gamintojų sprendimai lėmė įvairias technologijas naudojant sinusinį ar tankiu pagrįstą interaktyvų moduliacijos algoritmą. Automatinės ekspozicijos kontrolės algoritmas pagrįstas topogramos skenavimo duomenimis, kai pagal gautus duomenis automatiškai didesnė dozė naudojama didesnės apimties sritims, o mažesnių kūno apimčių srtityse taikomi mažesni skenavimo parametrai. Svarbus paciento pozicionavimas ir centravimas tyrimo metu, kadangi paciento kūno centras traktuojamas kaip atskaitos taškas. Atskirų gamintojų vaizdų kokybės apibūdinimui naudojami skirtingi rodikliai, tačiau norint palyginti vaizdų kokybę turėtų būti naudojami ne tik automatinės ekspozicijos duomenys ar vaizdų triukšmingumo lygis, tačiau ir rentgeno vamzdžio srovės galingumas (miliamperai) ar KT dozės indeksas (CTDIvol).
17
skenavimo laikas, esant didžiausiam rentgeno vamzdžio galingumui, tuo didesnė pacientui tenkanti apšvitos dozė ir ribotos gautų aukštos kokybės vaizdų rekonstrukcijos galimybės [50–52]. Panaši skenavimo strategija naudojama prospektyviniuose EKG sinchronizuotuose skenavimuose, kai skenuojama tik pasirinktoje širdies ciklo fazėje ar esant poreikiui skena-vimas prailginimas pasirinktinai.
Dinaminiai kolimatoriai
Detektorių plokštės plotis ir skenavimo žingsnis įtakoja z ašies per-sidengimo skenuojant efektą, būdingą spiraliniam KT aparatui. Spiraliniu KT aparatu gautų vaizdų rekonstrukcijai reikalinga informacija iš kiekvieno aukščiau ir žemiau esančio vaizdo; taip pat mažiausiai vienas papildomas pusės žiedo rentgeno vamzdžio apsisukimas reikalingas skenavimo srities pradžioje ir pabaigoje.
Viso to pasekoje sukeliama papildoma audinių apšvita. Z ašies persi-dengimo skenavimo efektas nebūdingas KT aparatams su viena detektorių eile. Dėl šių savybių sukurti kelias eiles turintys, kūgio forma išdėstyti detektoriai. Siekiant kuo mažesnio z ašies persidengimo efekto, įdiegti dinaminiai kolimatoriai, kurie asimetriškai atsidaro ir užsidaro skenuojamos zonos kraštuose [53].
3.3. Skenavimas naudojant žemą rentgeno vamzdžio įtampą Skenavimas naudojant žemą rentgeno vamzdžio įtampą padidina kont-rastinės medžiagos ryškumą (attenuation). Pavyzdžiui, jodo
kontrastin-gumas padidėja atitinkamai 1.97 koeficientu (70 kV) ir 1.44 koeficientu (90 kV), lyginant su skenavimu, kai rentgeno vamzdžio įtampa 120 kV. Jodo turinčių kontrastinių medžiagų kiekis gali būti sumažinamas maždaug 50 proc. (70 kV) ir 30 proc. (90 kV) išlaikant identišką kontrastinės me-džiagos ryškumą [27]. Padidėjus jodo kontrastiškumui gali būti sumažintas kontrastinės medžiagos kiekis [54–56] arba rentgeno vamzdžio įtampa (kompensuojant didesnį vaizdo triukšmingumą dėl kontrastinės medžiagos) arba taikomas abiejų veiksnių derinys.
18
nepopuliarus atliekant KT, išskyrus perfuzijos KT, bei atliekant širdies KT angiografijas [28, 57–61], aortos KT angiografijas [62–64] ir vaikų KT tyrimus [30, 65, 66]. Automatinis rentgeno vamzdžio įtampos nustatymas, rentgeno vamzdžio galios adaptacija gaunant informaciją iš topogramų ske-navimo tapo kasdiene praktika. Priklausomai nuo tiriamos srities ir tyrimo tipo, galimas apšvitos dozės sumažinimas tarp 10 proc. ir 30 proc. [24, 25, 32]. Rentgeno vamzdžio įtampos automatinis pasirinkimas buvo ribojamas tarp 80 kV ir 100 kV antsvorį turintiems pacientams ar esant labai greitiems skenavimo protokolams. Dabartiniai didelės galios rentgeno vamzdžiai suteikia technines galimybes, esant žemai įtampai, išlaikyti didelę rentgeno vamzdžio srovę, ir naudoti tokius skenavimo protokolus dideliai pacientų daliai. Tokiais atvejais, siekiant lygiuotis į paprastosios rentgenografijos apšvitos dozių lygmenį, išlaikant gerą vaizdų kokybę, iš viso spinduliuotės spektro, naudojant papildomą rentgeno spindulių filtraciją, siekiama paša-linti nepageidaujamą, žemos energijos spinduliuotę [26, 29, 33].
Vaizdų rekonstrukcija
Pagrindinis rekonstrukcijos algoritmas pastaraisiais dešimtmečiais buvo atgalinė filtruota projekcija (filtered back projection, FBP). Tai analitinis vaizdų rekonstrukcijos algoritmas, kuris supaprastintam matavimo modeliui naudoja inversijos formulę. FBP tai patikimas, tačiau reikalaujantis pa-stangų algoritmas įgyvendintas dėl kompiuterizuoto skaičiavimo našumo. Ji turi reikalingas savybes, tokias kaip linijiškumas ir konvertavimo nekin-tamumas, kurių dėka vaizdo kokybė tampa lengvai suprantama ir palengvina vaizdo kokybės vertinimą. FBP negali optimaliai apskaičiuoti visų fizikinių efektų, tokių kaip fotonų statistika, spindulio sudėties, rentgeno spindu-liuotės pluošto pločio. Fotonų statistiniam empiriniam sinogramų atkūrimo metodui dešimtmečiais naudoti taip vadinami „prisitaikantys filtrai“.
19
rekonstrukcijos formule, kas naudojama FBP metu. Tačiau reikalingas daugkartinis pakartotinis gautų pirminių vaizdų vertinimas. Kiekvieną kartotinį vertinimą sudaro priekinė projekcija, prieš tai atliekamas priekinės projekcijos duomenų ir išmatuotų pirminių vaizdų duomenų palyginimas, pirmiausiai atlikus atgalinės projekcijos vaizdų analizę. Dėl šių skaitmeninių veiksmų išauga didelių pajėgumų kompiuterinių sistemų poreikis. Nors paskelbta daug publikacijų apie kartotinius rekonstrukcijų metodus, apie specifinius, konkrečių gamintojų naudojamus algoritmus yra labai mažai viešai prieinamų duomenų. Pirmieji kartotinių rekonstrukcijų algoritmai, buvo pagrįsti vaizdų analize – prisitaikanti statistinė kartotinė rekonstrukcija (adaptive statistical iterative reconstruction) (ASIR; General Electric), prisitaikanti kartotinė dozės mažinimo (adaptive iterative dose reduction) (AIDR) ir AIDR 3D (Toshiba), erdvinio vaizdo kartotinė rekonstrukcija (iterative reconstruction in image space) (IRIS; Siemens), ir iDose (Philips).
Šiais vaizdų apdorojimo algoritmais galimas apšvitos dozės mažinimas tolygiose (homogeniškose) srityse bei gerinant erdvinę skiriamąją gebą ske-navimo kraštuose. Terminas „vaizdų atkūrimas“ (restauravimas) būtų tiks-lesnis terminas, norint apibūdinti šį naudojamą rekonstrukcijos algoritmą.
Siekiant išvengti klaidų, šiuo metu gamintojai sukūrė pilnai kartotinius vaizdų rekonstrukcijos metodus, kurių metu rekonstruotas vaizdas patikri-namas priekinę gauto vaizdo projekciją palyginus su pirminiais gautais vaizdus. Šis etapas būtinas norint išvengti artefaktų. Kartotinė pirminių gautų vaizdų patikra sumažina vaizdų triukšmingumo lygį, apšvitos dozę, galimas rentgeno spindulių pluošto optimizavimas [68].
Šie algoritmai parodo, kad naudojant spindulių pluošto modeliavimo efektą KT metu pirminiai vaizdai gali būti gaunami gerokai mažesnio vokselio [69, 70]. Siekiama sumažinti kartotinių vertinimų skaičių, taip neapkraunant kompiuterinių sistemų papildomu vertinimu.
Kartotinių rekonstrukcijų algoritmų metu, vertinant pirminius vaizdus, sumažinamas vaizdų triukšmingumas, numatant galutinių vaizdų kokybę. Šio proceso metu gaunami duomenys iš KT sistemos (fotonų statistika ir elektrinis triukšmingumas) bei sistemos optinės dalies (kiekvieno detek-toriaus dydis, vokselio dydis, forma). Kartotinė rekonstrukcija iš esmės apdoroja vaizdo duomenis, o laiko atžvilgiu tai užtrunka nedaug ilgiau nei FBP rekonstrukcijos algoritmo atveju, todėl nesudaro ženkliai galingesnių kompiuterinių sistemų poreikio. Sumažėjęs išmatuotas triukšmingumo lygis ir padidėjęs signlo-vaizdo (angl. SNR) ir kontrasto-vaizdo (angl. CNR) san-tykis nereiškia reikšmingo vaizdų kokybės ir specifiškumo padidėjimo [71].
20
angiografiją (44 proc. mažesnė apšvitos dozė) [73], krūtinės KT (25 proc. mažesnė dozė) [74], galvos KT (31 proc. mažesnė dozė) [75].
Modeliavimu paremta kartotinė rekonstrukcija (MBIR) yra daug kompiu-terinių technologijų naudojantis metodas, kurio pagrindas yra tikroji kar-totinė rekonstrukcijos schema. MBIR apima ne tik fotonų ir vaizdo triukš-mingumo skaičiavimus, bet ir optinę sistemos dalį [76].
Atsiradus šiam rekonstrukcijų tipui, FBP vaizdai nebuvo naudojami, kaip ir nebuvo jokių rekonstrukcijų grūdėtumo pasirinkimo galimybės [77, 78].
Naudojant MBIR technologiją pilvo KT metu, nenukenčiant vaizdų ko-kybei, pasiekiamas apšvitos dozės sumažinimas 50 proc. ir daugiau [79, 80]. Kitos studijos metu, palyginus subjektyvią vaizdų kokybę, ji įvertinta kaip geresnė nei FBP ar kartotinių rekonstrukcijų, kai apšvitos dozė sumažinama 76 proc. MBIR dėka.
Galvos KT atvejais, MBIR metu pasiekiama aukšta vaizdų kokybė, su-mažinamas artefaktų kiekis ir apšvitos dozė, tačiau rekonstrucijai reika-lingas laikas siekia 32 minutes [81]. Yra duomenų apie MBIR reikalingo rekonstrukcijų laiko optimizavimą nuo 90 min iki 10 min, priklausomai nuo tiriamos srities, tačiau vidutinis rekonstrukcijos laikas tuomet siekia apie 20 pjūvių per sekundę.
55 proc. apšvitos dozę pavyko sumažinti naudojant iDose (kartotinė re-konstrukcija) technologiją lyginant su retrospektyvine EKG sinchronizuota vainikinių arterijų KT angiografija (256 sluoksnių KT aparatu) [82]. To paties gamintojo MBIR (IMR) yra pažangesnė technologija, tačiau viešai prieinamų detalesnių duomenų nepateikiama. Vainikinių arterijų KT an-giografijos apšvitos dozė sumažinta 88 proc., kai vaizdų kokybės triukš-mingumas kairiojoje vainikinėje arterijoje sumažėjo 1,3 karto lyginant tarp FBP ir kartotinės rekonstrukcijos bei 2,6 karto lyginant kartotinę rekons-trukciją ir MBIR [83], KTA nebuvo palyginta su invazine vainikinių aretrijų angiografija, todėl nėra duomenų apie kraujagyslių susiaurėjimų (stenozių) vertinimo koreliaciją.
Labai mažų dozių (< 0,1 mSv), geros vaizdų kokybės širdies vainkinių arterijų KT angiografija tapo įmanoma atrinktų pacientų grupėje naudojant SAFIRE (Siemens) rekonstrukcijas [84]. Diagnostinės kokybės krūtinės KTA, naudojant žemą rentgeno vamzdžio įtampą, tapo įmanoma atlikti su labia maža apšvitos doze (< 1,5 mSv) [85].
21
3.4. Artefaktai kompiuterinės tomografijos tyrimuose
KT terminas „artefaktas“ yra taikomas bet kokiam sisteminiam neati-tikimui tarp rekonstruoto KT vaizdo ir tikro objekto atenuacijos koeficiento. KT vaizduose vaizdo artefaktai pasitaiko dažniau, negu konvencinėse rentgeno nuotraukose, nes KT vaizdas yra rekonstruotas iš tam tikra tvarka einančių milijonų nepriklausomų detektoriaus matavimų. Rekonstrukcijose priimta, kad visi matavimai yra nuoseklūs, todėl bet kokia klaida mata-vimuose atspindės kaip klaida rekonstruotame vaizde.
Artefaktai medicininėje vaizdinėje diagnostikoje yra dažnas reiškinys. Didelė dalis artefaktų turi įtakos diagnostikos kokybei ir gali būti klaidingai interpretuojami kaip patologiniai radiniai. Siekiant išlaikyti aukštą diagnos-tinę kokybę, svarbu žinoti KT metu pasireiškiančius artefaktus ir triukšmą skleidžiančių faktorius. Jų atpažinimas bei tinkamo korekcinio metodo parinkimas svarbus vertinant diagnostinius vaizdus. Geriausias būdas paša-linti dalį artefaktų – jų vengimas, naudojant atnaujintą, gerai sukalibruotą skenavimo įrangą bei atitinkamus skenavimo protokolus [88].
Širdies vainikinių arterijų KT angiografijai būdingi artefaktai: judesio – dėl neritmiškos širdies veiklos, ekstrasistolių ir kitų ritmo sutrikimų ske-navimo metu; metalo – dėl stentų, pooperacinių kabučių, širdies stimulia-toriaus laidų galų širdies ertmėse; kontrastinės medžiagos – kai skenavimo metu didelis k/m kiekis matomas viršutinėje tuščiojoje venoje [89, 90].
3.5. Kontrastinės medžiagos (KM)
Daugelio sistemų organai rentgeno spinduliuotę sulaiko labai panašiai arba visai taip pat, kaip ir greta jų esantys kiti organai ir audiniai, todėl jie negatyviame rentgeno vaizde neišsiskiria. Juos paryškinti rentgenologinio tyrimo metu galima naudojant KM.
Ideali kontrastinė medžiaga turėtų padidinti vaizdo kontrastingumą, nedirginti ir neturėti toksinio pašalinio poveikio, padėti aiškiai išskirti or-gano ribas, organizme išlikti pakankamą laiką, kuris reikalingas radiolo-giniam tyrimui atlikti, pilnai pasišalinti iš organizmo.
Į vieną ir tą patį organą ar sistemą KM galima leisti keliais būdais: peroraliniu, intraveniniu, retrogradiniu, arba tiesiogiai, kai selektyviosios angiografijos metu suleidžiama kontrastinė medžiagos į atitinkamo organo kraujagyslę.
spin-22
duliuotę. Gera KM turi keisti rentgeno spindulių sugėrimą žmogaus or-ganizme ir idealiu atveju neturėti jokio šalutinio poveikio tiriamiesiems audiniams.
Jodo turinčios KM – šiuolaikiniai vandeniniai tirpalai, kuriuose jodo atomas sujungtas su cikline struktūra. Tai – didžiausia kontrastinių me-džiagų grupė, apimanti daugiausia preparatų, vartojamų rentgeniniams tyrimams, ypač KT. Jos gali būtu didelio arba mažo osmoliariškumo. Atsi-žvelgiant į tirpumą vandenyje, chemo- ir osmotoksiškumą, KM yra su-skirstytos į keturias grupes: 1) joninės monomerinės KM (pvz., Urographin,
Hypaque, Telebrix); 2) joninės dimerinės KM (pvz., Hexabrix); 3) nejoninės
monomerinės KM (pvz., Omnipaque, Ultravist, Iopamiro); 4) nejoninės dimerinės KM (pvz., Visipaque). KT angiografijose optimaliausiai tinka ir turėtų būti naudojamos mažo osmoliariškumo nejoninės monomerinės ar dimerinės KM, pvz. iopromidas (Ultravist). Nejoninių KM molekulės yra labiau hidrofiliškos, o tai reiškia, kad galimybė molekulei pereiti ląstelės membranas yra mažesnė – mažesnis medžiagos toksiškumas. Nejoninėms KM būdingos retesnės padidinto jautrumo reakcijos į šias medžiagas ga-limai yra dėl mažesnio osmoliariškumo ir mažesnio poveikio širdies ir krau-jagyslių sistemai. Lyginant atitinkamos jodo koncentracijos medžiagas, šio tipo KM yra paties mažiausio osmoliariškumo. Esant 60 proc. koncentracijai jų (nejoninių dimerinių medžiagų) osmoliariškumas atitinka kraujo plazmos osmoliariškumą. Visų minėtų grupių preparatai yra tirpūs vandenyje, silpnai jungiasi su plazmos baltymais, pasiskirsto paprastai neląstelinėje terpėje, beveik nepatekdami į pačias ląsteles. KM išskiriamos pro inkstus, taigi jų cirkuliacijos kraujo plazmoje pusamžis priklauso nuo glomerulų filtracijos greičio. Nedideli šių medžiagų kiekiai (mažiau nei 2 proc.) išsiskiria pro tulžies takus.
Greitai įšvirkštus didelį kiekį KM, preparatas širdyje susimaišo su krauju ir, pasiekęs kapiliarus, greitai pereina į tarpląstelinę terpę. Taigi kraujagysles galima įvertinti tik per kelias pirmąsias minutes po injekcijos. Dėl tos pačios priežasties įmanoma atskirti patologinius blogiau vaskuliarizuotus (pvz., cistas, navikus), taip pat ir geriau vaskuliarizuotus (pvz., uždegiminį pro-cesą, naviką) audinius.
23
3.6. Širdies ir kraujagyslių ligų rizikos veiksniai ir jų profilaktika Pagal sergamumo ir mirtingumo nuo širdies ir kraujagyslių ligų rodiklius Lietuva priklauso didelės rizikos zonai. Dėl šių ligų mūsų šalyje kasmet įvyksta 56,1 procentas visų mirčių. Lietuvoje, kaip ir daugelyje didelės rizikos šalių, aterosklerozė ir jos sukeliamos kardiovaskulinės sistemos ligos įgavo sunkiai valdomos epidemijos mastą, nežiūrint moderniausių diagnos-tikos ir gydymo priemonių. Lietuvos gyventojų mirtingumas nuo koro-narinės širdies ligos, insulto – vienas didžiausių Europoje, kardiovaskulinio sergamumo ir mirtingumo rodikliai beveik 2–3 kartus blogesni už Europos Sąjungos vidurkius. Dažnai miršta darbingo amžiaus, energingi žmonės, daugybė susirgusiųjų lieka neįgalūs.Neretai mirtis įvyksta staiga, netikėtai. Koronarinė širdies liga Lietuvoje jaunėja. Rizikos veiksnių įtaka širdies ir kraujagyslių ligų atsiradimui įrodyta seniai. Liga prasideda ne nuo skausmų krūtinėje ar širdies infarkto, bet gerokai anksčiau – nuo žalojančio įvairių rizikos veiksnių poveikio vidinei kraujagyslės sienelei – endoteliui. Iš viso žinoma per 200 rizikos veiksnių, bet ne visi jie vienodai svarbūs. Kai ku-riuos galima valdyti, o kai kurių – ne. Išskiriami trys pagrindiniai rizikos veiksniai: lipidų perteklius (dislipidemija), padidėjęs kraujospūdis (hiper-tenzija) ir rūkymas. Širdies ir kraujagyslių ligų kilmė daugialypė. Todėl nepakanka nustatyti kurį nors vieną rizikos veiksnį, būtina išsiaiškinti visus ir įvertinti juos. Kuo daugiau rizikos veiksnių, tuo didesnė tikimybė susirgti.
Nuo rūkymo kraujagyslėse susidaro kraujo krešuliai, labai padidinantys miokardo infarkto grėsmę. Nikotinas priverčia širdį dažniau plakti, sukelia kraujagyslių spazmus, didina kraujospūdį. Rūkančiojo širdis plaka 10–20 dūžių per minutę dažniau, taigi per metus jai tenka 5–10 milijonų dūžių daugiau nei nerūkančio žmogaus širdžiai. Rūkymas pagreitina atero-sklerozinių plokštelių susidarymą ant kraujagyslių sienelių. Šios plokštelės kartu su nikotino sukeltu širdies kraujagyslių spazmu gali būti krūtinės anginos, širdies infarkto ar net staigios mirties priežastimi. Rūkantiesiems širdies infarktas dažniau baigiasi mirtimi. Moterims rūkymas paankstina menopauzę ir pagreitina krešulio susidarymą kraujagyslėse, todėl rūkančios moterys dažniau patiria širdies priepuolį už nerūkančias. Nerūkančiųjų, pabuvusių prirūkytoje aplinkoje bent 30 minučių, kraujyje pradeda daugėti anglies monoksido, jiems padidėja kraujospūdis ir padažnėja širdies pla-kimas.
24
Kitas svarbus rizikos faktorius – pakitęs lipidų (riebalų) kiekis kraujyje. Kraujyje yra šių riebalinių junginių: mažo tankio lipoproteinų (MTL) – „blogojo“ cholesterolio, didelio tankio lipoproteinų (DTL) – „gerojo“ cho-lesterolio, trigliceridų („blogųjų“ riebalų). Visų išvardytų medžiagų turi būti žmogaus kraujyje bei ląstelėse. Tačiau per didelis „blogųjų“ riebalų kiekis, besikaupiantis ant kraujagyslių sienelių, sudaro aterosklerozines plokšteles ir siaurina kraujagyslių spindį. Sutrinka įvairių organų kraujotaka, su-sergama krūtinės angina, atsiranda širdies ritmo sutrikimų, gali ištikti širdies infarktas, insultas. Savo ruožtu „gerasis“ cholesterolis mažina „blogojo“ cholesterolio kiekį, apsaugo širdį ir kraujagysles nuo plokštelių susidarymo, jo kraujyje neturi trūkti. Lipidų (riebalų) normos kraujyje (milimoliais litre): bendras cholesterolio kiekis – ne daugiau kaip 5,2 mmol/l, MTL („blogojo“ cholesterolio) – ne daugiau kaip 4 mmol/l, DTL („gerojo“ cholesterolio) – ne mažiau kaip 1 mmol/l, trigliceridų – iki 2 mmol/l.
Mažai judantys (aktyvia fizine veikla užsiimantys mažiau nei 2–3 kartus per savaitę) žmonės 30–50 proc. labiau rizikuoja susirgti hipertenzija, in-sultu ir kitomis širdies ligomis. Dėl per mažo fizinio aktyvumo nutunkama, kraujyje padaugėja riebalų, pakinta gliukozės kiekis, sutrinka kraujospūdžio reguliavimas, o tai skatina aterosklerozės raidą. Aktyvus sportas jaunystėje negelbsti nuo širdies ligų vyresniame amžiuje. Apsaugoti gali tik nuolatinis judėjimas. Širdies ligų ir insulto grėsmė gerokai sumažėja, jei žmogus kas-dien bent pusvalandį užsiima fizine veikla.
Nutukimas ir persivalgymas labai apsunkina širdies veiklą, vargina rau-menis, didina kraujospūdį. Nutukusių žmonių kraujyje dažnai aptinkamas padidėjęs riebalų kiekis, greičiau pažeidžiamos kraujagyslės, sutrinka gliukozės apykaita. Nutukę žmonės ne tik dažniau serga koronarine širdies liga, infarktu, cukriniu diabetu ir kitomis ligomis, bet ir trumpiau gyvena. Ypač pavojinga, kai kūno masės indeksas (KMI) didesnis nei 30 (KMI apskaičiuojamas kūno masę (svorį) dalinant iš ūgio, pakelto kvadratu), moterų liemens apimtis didesnė nei 88 cm, vyrų – 102 cm. Vyresnių moterų, kurių KMI didesnis nei 35, mirtingumas 2 kartus viršija mirtingumą moterų, kurių KMI mažesnis kaip 25.
25
Cukrinis diabetas, stresas ir depresija, alkoholio vartojimas, tam tikrų vaistų vartojimas, homocisteinų perteklius kraujyje, uždegimas, pakitęs kraujo krešumas, amžius (vyrų – didesnis kaip 45 metai, moterų – didesnis kaip 55 metai), paveldimumas, lytis – pagrindiniai rizikos veiksniai įta-kojantys aterosklerotinius mechanizmus žmogaus organizme.
3.7. Širdies vainikinių arterijų kompiuterinės tomografijos angiografija
Patobulėjus KT įrangai atsirado galimybė tirti organus, kuriuos anksčiau ištirti KT buvo sunku dėl jų judesių, pvz., širdį bei vainikines arterijas. Apie galimybę ateityje atlikti judančių struktūrų KT – širdies kompiuterinės tomografijos angiografiją jau paskelbta 1970 metais [93, 94], tai buvo pagrįsta pritaikomosiomis elektronų pluošto technologijomis [95] ir di-namine erdvine rekonstrukcija [96]. Klinikinėje praktikoje tokia metodika plačiai pritaikyta suderinus EKG sinchronizavimą, spiralinį skenavimą ir trečios kartos KT sistemas su atitinkamų rekonstrukcijų galimybe [97, 98].
26
galima nuskenuoti visą širdį vienu rentgeno vamzdžio apsisukimu (tuo pačiu ir per vieną širdies susitraukimą).
Pagrindinės DKT tyrimo pritaikymo sritys kardiologijoje yra kalcio kiekio indekso vainikinėse arterijose nustatymas bei šių kraujagyslių spindžio būklės įvertinimas. Šis tyrimas pateikia ir daugiau informacijos – galima įvertinti morfologinę aterosklerotinių plokštelių sienelių struktūrą, remodeliacijos procesą, miokardo, perikardo, vožtuvų ir širdies ertmių būklę. Esant ūmiai simptomatikai, to paties tyrimo metu gautuose vaizduose (ypač atliktame naujausios kartos kompiuteriniais tomografais) galima diferencijuoti krūtinės ląstos skausmo priežastis tarp plaučių arterijos tromboembolijos (PATE), ūmaus aortinio ir ūmaus koronarinio sindromo (angl. triple rule out). Mokslinėje literatūroje jau pateikiama tyrimų, kur DKT aparatais vertinama širdies perfuzija ir miokardo gyvybingumas.
Savo diagnostiniu tikslumu, nustatant reikšmingas vainikinių arterijų spindžio stenozes šis tyrimas prilygsta intervencinei angiografijai. Šiuo me-tu plačiausiai vainikinių arterijų tyrimui naudojamų 64 pjūvių kompiuterinių tomografų jautrumas siekia 100 proc., specifiškumas – 97–100 proc., teigiama prognostinė vertė iki 98 proc., neigiama prognostinė vertė – 98– 100 proc. Diagnostinės vertės rezultatų įvairovė tarp tos pačios kartos apa-ratų susijusi su tirtų populiacijų, pacientų atrankos kriterijų bei paruošimo tyrimui, skenavimo metodikos ypatumais. Tačiau beveik visuose tyrimuose KT pasižymi aukšta neigiama prognostine verte – galima patikimai iden-tifikuoti pacientus, kurių vainikinėse arterijose reikšmingų spindžio stenozių nėra.
Paruošimas DKTA tyrimui
Vienas svarbiausių paruošimo DKTA aspektų – širdies susitraukimo dažnio (ŠSD) suretinimas. Lygmuo, iki kurio reikia sumažinti ŠSD, pri-klauso nuo KT aparato temporalinės raiškos, taip pat nuo tyrimo indikacijos: ŠSD mažinimas būtinas tiriant dėl VAL ar vainikinių arterijų anomalijų, tačiau nereikalingas vertinant plaučių venų anatomiją, aortos parametrus prieš transkateterinę aortos vožtuvo implantaciją, prieš įgimtų ydų ar kitų kraujagyslių tyrimus.
27
Pacientams, kurie negali vartoti beta adrenoblokatorių, ŠSD sumažinti galima skirti nedihidropiridininių kalcio kanalų blokatorių arba ivabradino [100].
DKTA kontraindikacijos:
• Buvusi sunki ir (ar) anafilaktinė reakcija į kontrastinę medžiagą.
• Kontraindikacijos kontrastinės medžiagos skyrimui ar kitiems vaistams, įskaitant beta adrenoblokatorius ir nitrogliceriną, pavyzdžiui, aktyvi bronchospastinė liga, hipertrofinė kardiomiopatija, ženkli aortos vožtuvo stenozė.
• Negalėjimas paklusti tyrimo komandoms, sulaikyti kvėpavimą.
• Kliniškai nestabili būklė (dekompensuotas širdies nepakankamumas, sunki hipotenzija ir kt.).
• Nėštumas nėra absoliuti kontraindikacija DKTA atlikimui, tačiau būtina apsvarstyti naudos ir rizikos santykį. Krūtinės KT sąlygoja labai mažą apšvitą vaisiui, tačiau ilgalaikis jos poveikis yra nežinomas. Be to, nedidelis pasisavinto jodo, esančio kontrastinėje medžiagoje, kiekis gali paveikti vaisiaus skydliaukės funkciją. Vaisingo amžiaus moterims prieš tyrimą turėtų būti atliekamas nėštumo nustatymo tyrimas. Atliekant tyrimą žindančioms moterims, svarbu žinoti, kad jodo kiekis piene yra laikomas per mažu, kad reikėtų nutraukti maitinimą [100].
• Inkstų nepakankamumas ir kontrasto sąlygotos nefropatijos rizika yra santykinė kontraindikacija. Nusprendus atlikti kontrastinį tyrimą, rekomenduojamas hidracijos užtikrinimas prieš procedūrą, galima spręsti dėl N-acetilcisteino ar bikarbonato skyrimo [100]. Viename DKTA tyrime, kuriame dalyvavo 166 inkstų nepakankamumu sergantys pacientai, kontrasto sąlygotos nefropatijos dažnumas buvo nuo 2,6 proc. iki 4 proc. [101]. Kitame tyrime, 400 inkstų nepakankamumu sergančių pacientų prieš tyrimą skyrus kontrasto galimai sąlygojamos nefropatijos profilaktiką, kontrasto sąlygota nefropatija pasireiškė < 2 proc. pacientų [102].
• Kai kurie paciento vartojami medikamentai (ypač sildenafilis, var-denafilis, tadadalifilis).
28
vaizdo kokybė šiems pacientams gali būti neadekvati netgi pasirinkus mak-simalią skenavimo galią [100].
Kalcio kiekio vainikinėse arterijose nustatymas
Atliekant širdies ir kraujagyslių DKTA, pirmiausia nustatomas kalcio kiekis vainikinėse arterijose, kai intraveninis kontrastavimas netaikomas. Kalcis (t.y. kalcifikuotos aterosklerotinės plokštelės) identifikuojamas remiantis jo aukštu tankiu KT vaizduose (dažniausiai taikomas 130 Hauns-feldo vienetų slenkstinis tankumo dydis). Šiuo metu yra keletas kalcio kiekio apskaičiavimo metodų – Agatstono indeksas (plačiausiai naudo-jamas), tūrio, masės indeksai.
Esant angininio pobūdžio skausmams, šis tyrimo metodas gali padėti diagnozuoti išeminę širdies ligą. Nusiskundimų neturintiems pacientams jis padeda įvertinti galimų išeminės širdies ligos vystymosi galimybių ar komplikacijų prognozę.
29
Vainikinių arterijų DKT angiografijos jonizuojančiosios apšvitos aspektai
Kompiuterinės tomografijos tyrimas yra susijęs su jonizuojančia spin-duliuote, todėl paciento apšvita tyrimo metu yra svarbus faktorius, į kurį būtina atsižvelgti atliekant ar planuojant šį tyrimą. Kadangi vainikinės arterijos yra labai smulkios anatominės struktūros, reikalavimai vaizdų kokybei yra ypač aukšti. Tačiau vaizdo kokybė yra susijusi su ilgesniu skenavimo laiku, didesniu srovės stiprumu rentgeno vamzdyje ir, atitin-kamai, su didesne paciento apšvita. Tarptautinė Radiologinės Apsaugos komisija yra deklaravusi principą, kad paciento apšvita turi būti sumažinta, kiek tai leidžia diagnostinės galimybės (angl. As Low As Reasonably
Achie-vable – ALARA principas).
Apšvita tyrimo metu apskaičiuojama taikant kompiuterinės tomografijos dozės indeksą, kuris nustatomas atliekant fantomo matavimus. Kompiu-terinės tomografijos dozės indeksas matuojamas miligrėjais (mGy), jo dydis priklauso nuo aparato techninių charakteristikų, tiriamų pjūvių storio, jų persidengimo, rentgeno spindulių filtravimo, srovės įtampos ir stiprumo rentgeno vamzdyje bei rentgeno vamzdžio apsisukimo greičio. Tačiau apšvitos dozės indeksas yra išvestinis fizikinis dydis ir nepateikia pilnos informacijos apie tyrimo metu paciento gautą apšvitą. Todėl apšvitos įvertinimui plačiausiai yra naudojama efektinė apšvitos dozė, kuri atspindi visiems tiriamosios srities organams tekusią apšvitą, į apskaičiavimus įtraukiant ne tik tiesioginę, bet ir išsklaidytąją apšvitą. Efektinė paciento apšvitos dozė išreiškiama milisivertais (mSv). Tai išvestinis dydis, kuris apskaičiuojamas kiekvienam pacientui iš kompiuterinės tomografijos dozės indekso (mGy), konversijos koeficiento k (mSvmGy*cm), kurio dydis priklauso nuo tiriamosios srities lokalizacijos (91):
Efektinė dozė = k × dozės indeksas
Krūtinės ląstos sričiai konversijos koeficientas yra 0,017, širdies srities 0,014 (92).
30
nevienodai praleidžia rengteno spindulius. Informacija apie specifinius skenuojamos srities laidumo rentgeno spinduliams ypatumus ir minimalaus srovės stiprumo poreikį rentgeno vamzdyje gaunama iš tyrimo planavimui skirtų vaizdų. Šiuolaikinias KT aparatais atliekamos vainikinių arterijų KT angiografijos apšvitos dozė dažniausiai būna iki 1,5 mSv, o esant nedidelio kūno masės indekso pacientui su optimaliu ŠSD (iki 60 k/min) ir mažiau nei 1 mSv.
Vainikinių arterijų KT angiografija
Atliekant vainikinių arterijų KT angiografiją, prieš skenuojant į veną suleidžiama nejoninė jodo kontrastinė medžiaga. Labai svarbu tinkamu momentu pradėti skenavimą, kad tuo metu vainikinių arterijų spindžiuose būtų maksimali kontrastinės medžiagos koncentracija. Šiuo metu plačiausiai taikomas tiesioginio monitoravimo metodas, kuomet leidžiamo kontrasto koncentracija monitoruojama aortoje pasirinktoje intereso zonoje. Skena-vimas pradedamas kontrastinei medžiagai joje pasiekus tam tikrą koncen-traciją.
Vainikinių arterijų KT angiografija gali būti atlikta naudojant retro-spektyvinę arba proretro-spektyvinę sinchronizaciją su EKG. Retrospektyvinės sinchronizacijos su EKG metu spiraliniu būdu nepertraukiamai persidenk-giančiais pjūviais nuskenuojama visa anatominė sritis, o širdies susitrau-kimo fazės vaizdai atkuriami retrospektyviai iš duomenų masyvo. Sin-chronizuojant su EKG prospektyviniu būdu vaizdai skenuojami tik vienoje pasirinktoje širdies susitraukimo ciklo fazėje. Taikant prospektyvinę sin-chronizaciją su EKG, paciento apšvita tyrimo metu yra mažesnė, tačiau nėra galimybės peržiūrėti kitų širdies ciklo fazių, jei stebimi judesio artefaktai. Todėl šis skenavimo protokolas gali būti taikomas tik tais atvejais, jei paciento širdies veikla ne didesnė nei 65 k/min ir reguliari.
Pagrindinė vainikinių arterijų KT angiografijos užduotis yra įvertinti spindžio būklę bei nustatyti kokia tolimesnė tyrimų ir gydymo taktika pacientui rekomenduotina. Pagal šio tyrimo rezultatus, pacientus galima suskirstyti į tris grupes:
I – vainikinėse arterijose reikšmingų spindžio stenozių KT vaizduose neį-tariama, rekomenduotinas konservatyvus gydymas, sekimas.
II – vainikinėse arterijose įtariama ribinė spindžio stenozė, jos hemo-dinaminei reikšmei patikslinti rekomenduotini papildomi neivaziniai tyrimo metodai (pvz., širdies radionuklidinė kompiuterinė tomografija).
31
Įvairūs Europos ir pasaulio medicininiai klinikiniai centrai vadovaujasi skirtingais spindžio stenozės laipsnio apibrėžimais, tačiau dažniausiai nereikšminga spindžio stenoze laikomas diametro susiaurėjimas iki 50 proc., o didelio laipsnio stenoze laikomas diametro susiaurėjimas virš 75 proc. Esant spindžio stenozei nuo 50 iki 75 proc., jos hemodinaminė reikšmė gali būti įvairi, todėl patikslinimui ir rekomenduojami papildomi neinvaziniai tyrimai.
KT angiografijos metu taip pat galima įvertinti į vainikines arterijas įvestų stentų (priklausomai nuo jų diametro bei medžiagos, iš kurios jie pagaminti), šuntų būklę bei funkcionavimą, nustatyti įgimtas vainikinių arterijų anatomines anomalijas. Širdies KT tyrimo metu gauti duomenys taip pat leidžia įvertinti širdies ertmių ir sienelių būklę (nustatyti miokardo randus, aneurizmas, pasieninius trombus, kairiojo skilvelio dydį, masę) bei funkciją (išvarymo frakciją, sienelių kontrakcijos ypatumus), pakitimus perikarde (skystį, kalcinatus), plautinėse arterijose (įtariant embolizaciją) ar aortoje (įtariant ūmų aortinį sindromą). Be to, KT tyrimas leidžia įvertinti ir aterosklerotinių plokštelių morfologinę struktūrą. Gerai diferencijuojamos kalcifikuotos ir nekalcifikuotos aterosklerotinės plokštelės. Jei nekalcifi-kuotos plokštelės yra stambios, galima įvertinti, koks komponentas jose vyrauja – riebalinis ar fibrotinis. Yra duomenų, kad ūmūs koronariniai sindromai dažniau vystosi esant žemo tankio plokštelėms bei teigiamai spindžio remodeliacijai.
32
4.
TYRIMO MEDŽIAGA IR METODAI
Nuo 2015 m. liepos iki 2017 m. balandžio mėn. į Lietuvos sveikatos mokslų universiteto ligoninėje (LSMUL) – Kauno klinikose atliktą pers-pektyvinį tyrimą įtraukti 143 suaugusieji asmenys. Tyrime dalyvavo 107 asmenys (42 vyrai, 65 moterys), stacionarizuoti LSMUL Kardiologijos klinikoje arba konsultuoti LSMUL Kardiologijos poliklinikoje, su įtariama ar diagnozuota IŠL, kuriems buvo atlikta vainikinių arterijų DKT an-giografija. Pacientai suskirstyti į dvi grupes. I grupės tiriamuosiuos sudarė asmenys, kuriems taikytas adaptuotas mažesnės rentgeno vamzdžio įtampos skenavimo protokolas (80 kV), kontrolinę grupę sudarė pacientai, kuriems taikytas standartinis skenavimo protokolas, nekeičiant rentgeno vamzdžio įtampos (100 kV). II grupėje tiriamiesiems pacientams skenavimas atliktas taikant adaptuotą mažesnės rentgeno vamzdžio įtampos skenavimo pro-tokolą (100 kV), kontrolinės grupės pacientams taikytas standartinis ske-navimo protokolas, kai rentgeno vamzdžio įtampa nemažinama (120 kV). Rentgeno vamzdžio srovės stiprumas visais atvejais nekoreguotas.
Tyrimo protokolas buvo patvirtintas Kauno regioninio biomedicininių tyrimų Bioetikos komiteto posėdyje, įvykusiame 2015 metų liepos mėn. 3 d, protokolo Nr. BE-10-7. Visi pacientai prieš įtraukiant į tyrimą pasirašė informuoto sutikimo formą.
4.1. Tiriamieji
Tyrime analizuotos vainikinių arterijų KTA asmenims, kuriems pagal indikacijas paskirtas širdies vainikinių arterijų KTA. Įtraukimo į tyrimą kriterijus atitiko ir neįtraukimo kriterijų neturėjo 107 suaugusieji asmenys. Asmenys atrinkti atsižvelgiant į KMI, širdies susitraukimų dažnį, širdies veiklos ritmiškumą. Pacientai suskirstyti į dvi grupes – antsvorį turinčių asmenų grupė, kurių KMI 25-30 kg/m2 (I grupė) ir nutukę asmenys, kurių
KMI 30–35 kg/m2(II grupė). Asmenų KMI apskaičiuotas pagal medicininės
dokumentacijos duomenis. I grupėje išanalizuoti 54 asmenų širdies vaini-kinių arterijų KTA vaizdai, kontrolinę grupę sudarė 31 asmuo, tiriamojoje grupėje 23 asmenys (4.1.1 pav.). II grupėje išanalizuoti 53 asmenų širdies vainikinių arterijų KTA vaizdai, šią grupę sudarė 25 asmenys tiriamojoje grupėje, kontrolinėje – 28 asmenys (4.1.2 pav.).
Įtraukimo į tyrimą kriterijai:
33 Sinusinis ritmas.
Širdies susitraukimų dažnis <75 k/min.
Kreatinino koncentracija kraujo serume < 1,3 mg/dL.
Nėra išreikšto širdies funkcijos nepakankamumo (išvarymo frakcija ≥ 40 proc.).
Neįtraukimo į tyrimą kriterijai: Alergija jodo kontrastinei medžiagai
Neritmiška širdies veikla (dažnos ekstrasistolės, prieširdžių virpėjimas). Negalėjimas sulaikyti kvėpavimo 15 sekundžių.
Inkstų funkcijos nepakankamumas. Hipertiroidizmas.
Asmens atsisakymas dalyvauti tyrime.
I grupėje 23 tiriamieji asmenys tirti naudojant adaptuotą tyrimo režimą – 80 kV rentgeno vamzdžio įtampą (vidutinis amžius 59,4 ± 12,4 metai, vi-dutinis KMI 26,8 ± 1,2, 16 moterų, 7 vyrai). 31 asmuo priskirtas kontrolinei grupei (vidutinis tiriamųjų amžius 62,0±9,9 metai, vidutinis KMI 27,2 ± 1,5, 16 moterų, 15 vyrų), kuri tirta, naudojant standartinę 100 kV rentgeno vamzdžio įtampą.
4.1.1 pav. I asmenų grupės pasiskirstymas
34
31,8±1,6, 17 moterų, 11 vyrų), kuri tirta, naudojant standartinę 120 kV rent-geno vamzdžio įtampą.
4.1.2 pav. II asmenų grupės pasiskirstymas 4.2 Skenavimo protokolas
Prieš tyrimą įtrauktiems į tyrimą asmenims į alkūninę veną įvestas 18 G diametro kateteris kontrastinei medžiagai suleisti. Jeigu ramybės metu pa-ciento širdies susitraukimų dažnis didesnis nei 65 k/min buvo skiriamas metoprololis (peroralinis ir/ar leidžiamas intaveniškai), siekiant optimizuoti ŠSD. Jeigu buvo kontraindikacijų beta adrenoblokatoriams, širdies susi-traukimų dažnis buvo mažinamas skiriant ivabradiną peroraliai. Jeigu nebuvo kontraindikacijų nitroglicerimui, jis buvo skiriamas poliežuvine forma (0,4 mg).
Skenavimas atliktas leidžiant nejoninę jodo kontrastinę medžiagą (Sol.
Ultravist 370 mg l/ml) 6 ml/s greičiu į alkūninę veną kartu su 40 ml
fizio-loginio tirpalo leidžiamo 5 ml/s greičiu. Jodo kontrastinė medžiaga buvo skiriama visiems asmenims pagal standartinį protokolą – kiekvienam 66 ml kontrastinės medžiagos.
35
80 proc. R-R intervalo dalį. Skenavimo plotas apėmė visą širdį (nuo tra-chėjos bifrukacijos iki diafragmos). Gauti vaizdai rekonstruoti naudojant AIDR 3D algoritmą.
Rekonstrukcijos
Tyrimo metu buvo naudotos gamintojo nustatytos AIDR 3D tipo KT vaizdų rekonstrukcijos naudojant rekomenduojamus vaizdų rekonstravimo algoritmus ir filtrus vaizdų kokybei gauti. Esant vainikinių arterijų judesio artefaktams buvo atliekamos rekonstrukcijos artefaktams sumažinti. Literatūros duomenimis, gamintojų naudojami ir rekomenduojami rekons-trukcijų algortimai būna automatiškai parenkami pagal skenavimo topo-gramos duomenis ir jų vaizdų kokybė būna optimaliausia, išskyrus tuos atvejus, kai lokaliai matomi atskirų vainikinių arterijų segmentų artefaktai. Tokiu atveju reikalingos rankiniu būdu atliekamos rekonstrukcijos paren-kant kitą širdies ciklo skenuotą fazę, reikiamą jos intervalą bei vaizdų apdorojimui naudojamus filtrus pagal matomus ar įtariamus pakitimus artefaktų srityje.
Duomenų analizė
Apšvitos dozė ir duomenų rinkimas
Kiekvienam tirtam asmeniui registruoti duomenys apie taikytą rentgeno vamzdžio įtampą (kV), rentgeno vamzdžio srovės stipris (mAs), apšvitos dozė (DLP) bei susiję parametrai, tokie kaip širdies susitraukimų dažnis, reguliarumas, prieš tyrimą skirti medikametai, paciento svoris bei ūgis. Efektinė dozė (ED) (mSv) apskaičiuota naudojantis formule ED = DLP × k, kur k yra konversijos faktorius (širdies KT atveju k =0,014 mSv·mGy–1
· cm–1) (103).
4.3. Vaizdų vertinimas 4.3.1. Kokybinis įvertinimas
36
tiek neryškus kraujagyslės spindžio kontūras; 3: tinkama diagnostikai vaizdų kokybė, vidutiniškai neryškus kraujagyslės spindžio kontūras; 2: žema vaizdų kokybė; dideli artefaktai; labai neryškus kraujagyslės spindžio kontūras; 1: segmento negalima įvertinti dėl artefaktų). Jeigu segmento vaizdų kokybė pagal Likert skalę buvo 1 ar 2, toks segmentas buvo ne-vertinamas ir neanalizuojamas. Vainikinės arterijos suskirstytos į segmentus pagal Amerikos kardiologų asociacijos rekomenduojamą 17 segmentų mo-delį [104] (4.3.1.1 pav.). Kokybinė vaizdų analizė atlikta išnagrinėjus 107 asmenų vaizdus. I (antsvorį turinčių) asmenų grupės KTA vaizdai, jų rekonstrukcijos ir radinių pavyzdžiai pateikti 4.3.1.2– 4.3.1.5 paveiksluose, II (nutukimą turinčių) asmenų grupės radiologiniai vaizdai, jų rekons-trukcijos ir radinių pavyzdžiai pateikti 4.3.1.6–4.3.1.11 paveiksluose. Norint užtikrinti duomenų tikslumą du vertintojai (D.G. ir A.J.), turintys didesnę nei 3 metų patirtį širdies vainikinių arterijų kompiuterinės tomografijos tyrimuose bei atlikę kontrolinius vertinimus, nepriklausomai vienas nuo kito įvertino vainikinių arterijų segmentus.
4.3.2. Kiekybinis įvertinimas
Kiekybinė vaizdų analizė atlikta radiologo darbo vietoje (darbo stotis Vitrea, Toshiba, Japonija). Signalo-triukšmo santykio (angl. signal to noise
ratio, SNR) ir kontrasto-triukšmo santykio (angl. contrast to noise ratio, CNR) nustatymui matuota įmanomai didesnė intereso zona (2–4 mm2
37
4.3.1.1 pav. Vainikinių arterijų segmentų modelis
Abbara S et al. (NASCI). J Cardiovasc Comput Tomogr. 2016 Nov - Dec;10(6):435-49 [103]
4.3.1.2 pav. I tiriamųjų grupės paciento KTA pavyzdys.
38
4.3.1.3 pav. I tiriamųjų grupės paciento KTA pavyzdys.
Paciento KMI 25,1;skenuojant taikyta 80 kV rentgeno vamzdžio įtampa; efektinė apšvitos dozė 0,95 mSv
4.3.1.4 pav. I tiriamųjų grupės paciento KTA pavyzdys.
Paciento KMI 25,1; skenuojant taikyta 80 kV rentgeno vamzdžio įtampa; efektinė apšvitos doze 0,95 mSv. Priekinės trapskilvelinės šakos S7 matoma kalcifikuotos struktūros
39
4.3.1.5 pav. I kontrolinės grupės paciento KTA pavyzdys.
Paciento KMI 28,2; skenuojant taikyta 100 kV rentgeno vamzdžio įtampa. Priekinės trapskilvelinės šakos S6 amtoma mišrios struktūros plokštelė, spindis siaurinamas 20 proc.
4.3.1.6 pav. II tiriamųjų grupės paciento KTA.
40
4.3.1.7 pav. II tiriamųjų grupės paciento KTA.
Paciento KMI 31.2; skenuojant taikyta 100 kV rentgeno vamzdžio įtampa; efektinė apšvitos dozė 1,6 mSv
4.3.1.8 pav. II tiriamųjų grupės paciento KTA.
Paciento KMI 32,5; skenuojant taikyta 100 kV rentgeno vamzdžio įtampa; efektinė apšvitos dozė 1,6 mSv. Priekinėje tarpskilvelinėje šakoje S6 mišrios struktūros plokštelė, spindis
41
4.3.1.9 pav. II tiriamųjų grupės paciento KTA.
Paciento KMI 32,5; skenuojant taikyta 100 kV rentgeno vamzdžio įtampa; efektinė apšvitos dozė 1,7 mSv. Priekinėje tarpskilvelinėje šakoje S6 mišrios struktūros plokštelė, spindis
siaurinamas 75 proc.
4.3.1.10 pav. II tiriamųjų grupės paciento KTA.
Paciento KMI 32,7; skenuojant taikyta 100 kV rentgeno vamzdžio įtampa; efektinė apšvitos dozė 1,8 mSv. Priekinėje tarpskilvelinėje šakoje S6, S7, S8 mišrios struktūros plokštelės,
42
4.3.1.11 pav. II kontrolinės grupės paciento KTA.
Paciento KMI 30,5; skenuojant taikyta 120 kV rentgeno vamzdžio įtampa; efektinė apšvitos dozė 2,3 mSv. Priekinėje trapskilvelinėje šakoje S7 nekalcifikuota plokštelė,
spindis siaurinamas 50 proc.
4.3.3. Intervencinė vainikinių arterijų angiografija
Intervencinė širdies vainikinių arterijų angiografija nepriklausomai nuo KTA radinių atsitiktinės atrankos būdu atlikta dvidešimt septyniems asmenims siekiant palyginti širdies vainikinių arterijų KTA tyrimo duomenų vertę. I grupės (antsvorio turinčiųjų) tiriamųjų 80 kV grupėje – 8 pacien-tams; kontrolinėje (100 kV) grupėje – 7 pacienpacien-tams; II grupės (nutukusiųjų) tiriamųjų (100 kV) grupėje – 6 pacientams, kontrolinėje (120 kV) grupėje – 6 pacientams. Širdies vainikinių arterijų KTA vaizdų duomenys palyginti su intervencinės vainikinių arterijų angiografijos duomenimis, tiek tiriamo-siose, tiek kontrolinėse (I ir II) grupėse. Diagnozuojant reikšmingą vai-nikinės arterijos spindžio stenozę pasirinktas (> 50 proc.) vaivai-nikinės arte-rijos spindžio stenozės kriterijus.
