Автореферат и диссертация по медицине (14.00.19) на тему:Сравнительный анализ мультиспиральной и электронно-лучевой компьютерной томографии для выявления и количественной оценки кальциноза коронарных артерий

На правах рукописи

ООЗОБ8167

ФЕДОТЕНКОВ ИГОРЬ СЕРГЕЕВИЧ

Сравнительный анализ мультиспиральной и электронно-лучевой компьютерной томографии для выявления и количественной оценки кальциноза коронарных

артерий

14.00.19- лучевая диагностика и лучевая терапия Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата медицинских наук

Москва-2007

003068167

Работа выполнена в Институте клинической кардиологии им. А.Л.Мясникова Российского кардиологического научно-производственного комплекса Росздрава

Научный руководитель:

Академик РАМН, профессор Терновой Сергей Константинович

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор доктор медицинских наук

Шехтер Анатолий Ильич Вешнякова Мария Валентиновна

Ведущая организация - Московский Государственный Медико-Стоматологический Университет (Москва)

диссертационного совета Д.208.040.06 в Научно-исследовательском институте Фтизиопульмонологии Московской медицинской академии им. И.М. Сеченова по адресу 127994, г. Москва, ул. Достоевского, д. 4.

С диссертацией можно ознакомиться в Центральной научной медицинской библиотеке Московской медицинской академии им. И.М.Сеченова по адресу: 117998, Москва, Нахимовский проспект, д.49

Автореферат разослан « »_ 200_г.

Ученый секретарь диссертационного совета

доктор медицинских наук Марина Петровна Грачева

Защита диссертации состоится « »

2007 г. в 14 часов на заседании

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

АД — артериальное давление

АГ - артериальная гипертензия

ВКУЗИ - внутрикоронарное ультразвуковое исследование

ИБС - ишемическая болезнь сердца

КАГ - коронароангиография

КИ - кальциевый индекс

КТ- компьютерная томография

ЛКА - левая коронарная артерия

МРТ - магнитно-резонансная томография

МСКТ - мультиспиральная компьютерная томография

ОА - огибающая артерия

ПКА - правая коронарная артерия

ПНА - передняя нисходящая артерия

СКТ - спиральная компьютерная томография

ССЗ - сердечно- сосудистые заболевания

ТБКА - транслюминальная баллонная коронарная ангиопластика

ФР - фактор риска

ЧСС - частота сердечных сокращений

ЭКГ - электрокардиография

ЭЛТ - электронно-лучевая томография

ЭхоКГ- эхокардиография

HU - единицы Хаунсфилда

ROC- анализ характеристических кривых

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Атеросклероз коронарных артерий и ишемическая болезнь сердца (ИБС) являются самыми распространёнными причинами смертности и инвалидизации в большинстве индустриально развитых стран мира.

В 1998 г в США и странах Европы было зафиксировано более 600 ООО смертей, вызванных поражением коронарных сосудов. Более чем в половине указанных случаев предшествующих эпизодов ИБС не наблюдалось. По данным доклада Американской ассоциации кардиологов, в 2000 году около 62 миллионов американцев страдали различными формами сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ), а ежегодная смертность от ССЗ в США приближалась к 1 миллиону человек. В последние 10 лет в США отмечается снижение уровня смертности от ССЗ [50]. Смертность от ИБС снизилась на 33 %, а от инфаркта миокарда (ИМ) - на 37%, что, без сомненья, связано с ранней диагностикой ССЗ, адекватностью проводимой терапии и интервенционных мероприятий, а также приобщением людей к здоровому образу жизни.

В России от ССЗ ежегодно умирает 1,3 миллиона человек, из них, около 600 000 человек - от ИБС. При этом, в отличие от тенденций, наблюдающихся в развитых странах мира, в России смертность от ССЗ увеличивается. В общей структуре смертности в России в 2000 году ССЗ являлись причиной смертности в 55,3 % случаев [5]. Таким образом, ССЗ лидируют среди причин смертности россиян.

В первую очередь заболевания сердца наблюдаются у людей старших возрастных групп. Но за последние 10 — 15 лет наибольший рост числа ССЗ зафиксирован у лиц в возрасте до 35 лет — 90%, в том числе, в возрасте 20 — 25 лет—70 %.

Известно, что наиболее эффективный способ борьбы с любыми заболеваниями -это профилактика и ранняя диагностика. Золотым стандартом для диагностики состояния коронарного русла является инвазивная коронароангиография, однако данная методика не может быть использована как скрининговая у асимптомных пациентов и не может быть

методом выбора для регулярного наблюдения за прогрессией атеросклероза из-за инвазивного характера самой процедуры и возможных осложнений.

Раннее, доклиническое, выявление пациентов, у которых имеются факторы риска (ФР) развития ИБС, остаётся по сей день одной из важнейших задач в практике кардиолога. Для её достижения, с одной стороны, необходимо выявление ранних форм поражений коронарных артерий и своевременное начало их лечения, а с другой -проведение регулярных исследований коронарного русла у пациентов с доказанным атеросклеротическим поражением и адекватная коррекция проводимого им лечения.

Неинвазивным и эффективным методом обследования коронарного русла считается электронно-лучевая томография (ЭЛТ). С помощью метода ЭЛТ возможно получать уникальную информацию о наличии кальциноза коронарных артерий, так называемый кальциевый индекс (КИ). Существует большое количество работ, демонстрирующих, что помимо традиционных ФР ИБС, существуют другие, так называемые, независимые ФР развития ИБС. Одним из самых обсуждаемых и перспективных является КИ, отражающий степень кальциноза коронарных артерий. Этот индекс имеет тесную взаимосвязь с тяжестью коронарного атеросклероза и степенью обструктивного поражения коронарных артерий.

На данный момент в мире существует не более 100 функционирующих ЭЛТ систем, при этом в последние годы в клиники начали активно поступать аппараты для мультиспиральной компьютерной томографии (МСКТ). На настоящий момент их количество по всему миру превышает несколько тысяч. В связи с этим предпринимаются попытки адаптации методики определения КИ для приборов МСКТ, выпущенных в массовое производство.

Скрининг коронарного кальция используется в практике здравоохранения большинства индустриально развитых стран мира. Этот неинвазивный тест прост и необременителен для пациента и способен, независимо от наличия традиционных ФР, достоверно выявлять возможность развития ИБС. Это особенно важно для асимптомных пациентов и лиц, профессия которых связана с повышенной ответственностью (пилоты самолётов, машинисты поездов, водители общественного транспорта и др.) [2].

Основополагающие исследования по изучению кальциноза коронарных артерий были проведены с помощью ЭЛТ. Но сейчас, когда МСКТ системы приходят на смену ЭЛТ и уже значительно превышают их количественно, используются рентгенологами без специальной кардиологической подготовки, идёт активное обсуждение возможности переноса данных клинического применения ЭЛТ для МСКТ систем.

ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ

Оценить диагностическое значение МСКТ в сравнении с ЭЛТ для выявления и количественного анализа кальциноза коронарных артерий, а также возможность использования данного метода, как альтернативу ЭЛТ в комплексном обследовании пациентов.

ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1. Сопоставить значение КИ, определённого методом МСКТ и ЭЛТ;

2. Выработать оптимальный протокол проведение МСКТ коронарных артерий.

3. Определить межоператорскую и межоператорскую воспроизводимость метода МСКТ и сопоставить её с воспроизводимостью метода ЭЛТ;

4. Оценить межтестовую воспроизводимость метода МСКТ при использовании различных протоколов проведения исследования и разных алгоритмов подсчёта кальциевого индекса.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ

1. Точность количественной оценки кальциноза коронарных артерий с помощью метода МСКТ сопоставима с таковой при ЭЛТ и зависит от уровня КИ и режима

томогорафирования МСКТ.

2. Межтестовая, межоператорская и внутриоператорская воспроизводимость КИ при использовании метода МСКТ в пошаговом режиме томографирования превышает

таковую при использовании МСКТ в спиральном режиме томографирования и соответствует ЭЛТ.

3. Использование порогового значения определения участка кальциноза в 90 ни вместо 130 Ни представляется нецелесообразным из-за невозможности чёткого

определения зоны кальциноза.

4. Нормативные базы ЭЛТ для кальциевого индекса возможно использовать для МСКТ систем.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА

Впервые в нашей стране проведено исследование по сравнению методов ЭЛТ и МСКТ в выявлении и количественной оценке кальциноза коронарных артерий. Оценены возможности применения МСКТ для выявления кальциноза коронарных артерий. Проведён анализ межоператорской, внутриоператорской и межтестовой воспризводимости метода МСКТ в сравнении с ЭЛТ.

Определен оптимальный протокол проведения МСКТ коронарных артерий. Доказана возможность использования нормативных баз данных ЭЛТ для МСКТ систем.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ

Количество МСКТ систем увеличивается с каждым годом, большинство из них оснащаются опцией для кардиологических исследований. В связи с всё большим количеством МСКТ систем встает вопрос о возможности использования данных по оценке кальциноза коронарных артерий, накопленных при использовании ЭЛТ, при оценке результатов МСКТ.

На основании полученных данных был разработан оптимальный протокол проведения МСКТ коронарных артерий. Произведена оценка возможности использования МСКТ как альтернативы ЭЛТ для количественной оценки кальциноза коронарных артерий.

Полученные результаты клинического использования МСКТ систем для количественной оценки кальциноза коронарных артерий могут быть перенесены на любые МСКТ системы и использоваться врачами рентгенологами.

Внедрение в практику.

Разработанный протокол проведения МСКТ для количественной оценки степени кальциноза коронарных артерий используется в практической и научной работе отдела томографии НИИ кардиологии А.Л. Мясникова РКНПК Росздрава и кафедры лучевой диагностики и лучевой терапии ММА им. И.М. Сегенова.

Апробация диссертации состоялась 20 сентября 2006 г. на совмесном заседании отдела томографии Института клинической кардиологии им. А.Л. Мясникова и кафедры лучевой диагностики и лучевой терапии ММА им. И.М. Сеченова. Диссертация рекомендована к защите.

Сообщения по теме диссертации

Основные положения диссертации были доложены на:

1. Невском радиологическом форуме 2003 г., г. Санкт-Петербург, Россия.

«Сравнительный анализ мультиспиральной и электронно-лучевой

компьютерной томографии для выявления и количественного анализа кальциноза коронарных артерий».

2. Конгресс ассоциации кардиологов стран СНГ 2003 г., г. Санкт-Петербург, Россия. «Сравнение данных электронно-лучевой и мультиспиральной томографии для выявления и количественного анализа кальциноза коронарных артерий".

3. Конференция «Лучевая диагностика и научно-технический прогресс» 2003 г., Москва, Россия. «Скрининг коронарного атеросклероза: вклад рентгенолога»

4. 16-ый Европейский конгресс радиологов ECR 2004, г. Вена, Австрия. «Comparison of ЕВСТ and MSCT in detection and quantification of coronary arteries calcinosis».

Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 работ, 1 работа находится в

печате.

Объём и структура диссертации. Диссертация изложена на ... страницах маинописного текста, состоит из введения 4 глав, выводов, практических рекомендаций и списка литературы, содержащего ... отечественных и ... зарубежных источников. Абота проилюстрирована таблицами и рисунками

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Материалы исследования. Исследование по определению и количественному анализу кальциноза коронарных артерий методами ЭЛТ и МСКТ проводилось в Отделе томографии института Клинической кардиологии им. А.Л.Мясникова. Исследование проводилось с февраля 2003 г. по март 2006 г. и включало 210 пациентов, средний возраст 60,6 ± 7,7 лет [мужчины — 67 %, средний возраст [60,2 ± 7,6 лет], женщины — 33 %, средний возраст [61,5 ± 8,3 лет]. Пациенты, включённые в исследование, находились как на стационарном лечении, так и обследовались амбулаторно. ИБС была диагностирована у 184 пациентов. У 26 пациентов диагноз ИБС был исключён. Основанием для этого было отсутствие типичной клинической картины, отсутствие динамики конечной части желудочкового комплекса при суточном мониторировании ЭКГ, отрицательные результаты нагрузочных проб. Клиническая характеристика обследованных пациентов и наличие основных ФР ИБС представлена в Таб 6.

Группа из 210 пациентов состояла из двух подгрупп.

Первая подгруппа — 165 пациентов, которым был выполнен скрининг коронарного кальция методами ЭЛТ и МСКТ в пошаговом режиме томографирования.

Вторая подгруппа — 45 пациентов, которым также был выполнен скрининг кальциноза коронарных артерий методами ЭЛТ и МСКТ в спиральном режиме томографирования.

Кроме этого, был проведён анализ внутриоператорской и межоператорской воспроизводимости данных ЭЛТ на группе из 30 пациентов (группа была сформирована из пациентов, которым проводилось ЭЛТ и МСКТ в пошаговом режиме).

Также была оценена внутриоператорская и межоператорская воспроизводимость данных МСКТ в пошаговом и спиральном режимах томографирования. Для каждого режима томографирования была сформирована группа из 30 пациентов (группа была сформирована из пациентов, которым проводилось ЭЛТ и МСКТ в пошаговом режиме и спиральном режиме томографирования).

Критерием исключения из исследования было стентирование коронарных артерий в анамнезе.

Методы исследования.

Общеклиническое врачебное обследование включало сбор анамнеза, опрос пациента с выяснением субъективного состояния на предмет наличия клиники ИБС

(стенокардия, перенесенный инфаркт миокарда) и факторов риска ИБС (артериальная гипертензия, курение, избыточная масса тела, сахарный диабет, гиперлипидемия).

ЭЛТ выполнялась на электронно-лучевом компьютерном томографе С-150 фирмы IMATRON (США). После предварительного выполнения топограммы использовался следующий протокол исследования: пошаговый режим томографирования с толщиной среза 3 мм и приростом стола 2 мм, сила тока на трубке - 35 mAs, напряжение тока на трубке 120 kV. Получаемое изображение имело матрицу 512x512 пикселей, поле исследования составляло 26 см, время одного томографического среза составляло 100 мсек. Исследование проводилось с проспективной синхронизацией с ЭКГ (томографирование выполнялось с задержкой триггера 40 % от интервала R-R), для уменьшения артефактов от сокращения сердца. Исследование проводилось при задержке дыхания.

При использовании этого протокола всё исследование состояло из 35-40 срезов и покрывало расстояния от корня аорты выше отхождения коронарных артерий до верхушки сердца. Доза облучения составляла 2,9 мГр на одно исследование.

МСКТ выполнялась на мультиспиральном компьютерном томографе Somatom Sensation 4 (фирма Siemens, Германия). После выполнения топограммы и разметки зоны исследования - от корня аорты выше отхождения коронарных артерий до верхушки сердца - использовались два разных протокола томографирования. Схемы различных режимов представлены на.

1. Пошаговый режим томографии с толщиной среза 2,5 мм, приростом стола 2,5 мм, сила тока на трубке - 35 mAs, напряжение тока на трубке 120 kV. Использоалась проспективная синхронизация с ЭКГ (с задержкой триггера 40 % от интервала R-R). Матрица изображения 512x512 пикселей. Поле исследования составляло 16 см., исследуемая область составляла 12 см. Время выполнения одного среза - 500 мс. Исследование проводилось при задержке дыхания.

Доза облучения составляла 2,6 мГр на одно исследование;

2. Спиральный режим томографирования с толщиной среза 3 мм, питч 2,5 мм, сила тока на трубке - 133 mAs, напряжение тока на трубке 120 kV. Использовалась ретроспективная синхронизация с ЭКГ (с задержкой триггера 40 % от интервала R-R). Время сканирования составляло 320 мсек. с вращением трубки на 240°. Поле исследования составляло 16 см, исследуемая область составляла 12 см. Исследование проводилось при задержке дыхания. Доза облучения составляла 10,2 мГр на одно исследование.

Для количественной оценки степени кальциноза коронарных артерий методом ЭЛТ использовалось программное обеспечение томографа. Кальцинированные участки определялись как 3 (1,03 кв мм) или более смежных пикселя, плотностью равной или превышающей 130 HU (единиц Хаунсфилда), находящиеся в проекции коронарных артерий. Область интереса вокруг каждого участка кальциноза на всех срезах отмечалась вручную. Оценивалась как площадь кальциноза, так и кальциевый индекс в каждой коронарной артерии и суммарно.

Кальциевый индекс вычислялся по алгоритму Agatson .путём умножения плотности кальцинированного поражения на фактор плотности.

Суммарный кальциевый индекс вычислялся как сумма индексов на всех томографических срезах.

Для количественного определения кальциноза коронарных артерий методом МСКТ использовалось программное обеспечение рабочей станции томографа. Определялось всё количество вокселей с плотностью более 130 HU, затем производилась интерполяция их объёма, с учётом толщины среза и их перекрытия, т.е. использовался метод изотропной интерполяции. Программное обеспечение позволяло оценить не только площадь кальциноза на каждом срезе, но и весь объём кальциевого поражения. При использовании рабочей станции МСКТ возможно было проводить подсчёт объёмного КИ и массы

фосфата кальция. Кроме этого система позволяла изменить пороговое значение для определения участка кальцификации с традиционно используемого 130 HU на 90 HU.

Статистическая обработка результатов осуществлялась с помощью компьютерных программ MedCalc (MedCalc Software, Бельгия) и Statistica 6.0 (StatSoft, США) Измеряемые величины представлены как среднее значение (M) ± стандартное отклонение среднего (STD) для нормально распределенных величин.

Для выявления взаимосвязи между показателями применялся коэффициент ранговой корреляции Спирмена. Статистически значимыми считались значения р< 0,05. Для оценки достоверности различий показателей между двумя группами использовался критерий Манна-уитни (U- критерий).

Для определения разницы абсолютных величин применялось отношение среднего квадратичного отклонения разницы двух измерений к среднему значению абсолютных величин.

Для оценки того, насколько согласуются результаты повторных измерений коронарного кальция, была вычислена межоператорская, внутриоператорская и межтестовая воспроизводимость по методу Блэнда-Алтмана. Измеряемые величины представлены как среднее значение (M) ± стандартное отклонение среднего (STD) для нормально распределенных величин, коэффициент вариации - CV.

РЕЗУЛЬТЫТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Результаты исследования кальциноза коронарных артерий.

Исследование наличия кальциноза коронарных артерий и количественный анализ уровня кальциноза методами ЭЛТ и МСКТ проводился на группе пациентов, состоящей из 210 человек. 186 пациентов с диагностированной ИБС, средний возраст 60,6 ± 7,7 лет [мужчины — 67 %, средний возраст [60,2 ± 7,6 лет], женщины — 33 %, средний возраст [61,5 ± 8,3 лет]. 24 пациента без ИБС средний возраст 60,0 ± 11,2 лет [мужчины — 45 %, средний возраст [58,0 ± 10,0 лет], женщины — 55 %, средний возраст [60,2 ± 12,7 лет], р< 0,0001. Сердечный ритм составлял [69,3 + 10,97] ударов в минуту, средний ритм 67 уд/мин, минимальный — 55 уд/мин, максимальный — 92 уд/мин. Всем пациентам проводилась ЭЛТ, а затем, в пределах, 3 + 2 дней МСКТ.

Отдельную группу пациентов — 40 человек, составили пациенты, которым проводилось повторное МСКТ в пошаговом и спиральном режимах, для определения мсжтестовой воспроизводимости результатов.

Пациенты с наличием стентов в коронарных артериях были исключены из исследования.

С использованием метода ЭЛТ, было проанализировано 2100 сегментов коронарных артерий. Такое же количество сегментов было проанализировано при использовании МСКТ. Суммарное количество проанализированных сегментов составило

— 4200. При анализе результатов исследования в 4 % случаев были отмечены артефакш на томограммах.

Кальцинаты коронарных артерий при ЭЛТ были выявлены у 184 пациентов, средний уровень КИ составил 510,6 ± 594,1 ед., при использовании МСКТ кальцинаты коронарных артерий были определены у 185 пациентов, средний уровень КИ составил 520,9 ± 598,9 ед. Статистически достоверных различий КИ по данным ЭЛТ и МСКТ получено не было (р> 0,05).

Наиболее часто кальцинаты выявлялись в проксимальных сегментах (59 %), реже

— в средних (24 %) и дистальных (17 %) .

У 24 пациентов при ЭЛТ и МСКТ не выявлено калыданатов коронарных артерий.

У 1 пациента выявлен КИ = 2 ед. по данным ЭЛТ и КИ равный 0 ед. по данным МСКТ.

Сравнительная характеристика результатов мультнспиряльн ой компьютерной томографии и электронно-лучевой компьютерной томография.

Для определения сопоставимости результатов ЭЛТ и МСК'Г в Выявлении и количественной оценке кальциноза коронарных артерий было обследовано 210 пациентов, МСК'Г выполнялась в спиральном И пошаговом режимах томограф и роеания.

Исследование наличия кальциноза коронарных артерий проводил ось в группе 210 пациентов. Данная группа включала две подгруппы.

Первая подгруппа — 165 пациентов средний возраст 60,4 ± 8,7 лет [мужчины — 69 %, средний возраст [61,1 ± 7,3 лет], женщины ■— 31 %, средний возраст [59,8 ± 11,1 лет]. В данной подгруппе МСКТ проводилось с использованием пошагового режима гомографнрования и проспективной синхронизации с ЭКГ.

Вторая подгруппа — 45 пациентов средний возраст 61,0 ± 7,7 лет [мужчины — 63 %, средний возраст [60,8 ± 7,7 лет], женщины — 37 %, средний возраст [61,2 ± 10,3 лет]. В данной подфуппе МСКТ проводилось с использованием спирального режима г ом 01 рафирования и ретроспективной синхронизации с ЭКГ. В данной подгруппе был выполнен анализ сопоставимости данных при использовании более низкого порогового значения для определения капьципатов.

Сравнительный анализ уровня кальциноза коронарных артерий в пошаговом и спиральном режиме (группа 210 пациентов).

Коэффициент корреляции между двумя методами составил г = 0,996 (р< 0,0001) (Рис. 1). Средняя разность между КИ по данным обоих методов была 20,8 ± 48,9 ед,, разница абсолютных величин КИ — 18,0 % (Рис. 2).

Рис 1 .Корреляция данных ЭЛТ и МСКТ при определении КИ в группе одних и тех же пациентов (п= 210) составила 0.996 (р< 0,0001).

Определены различия между сопоставимостью уровня КИ в группах пациентов с различным уровнем кальциноза, коэффициентами корреляции и вариации при разделении пациентов па подгруппы в зависимости от уровня КИ. Статистически достоверных различий КИ по данным ЭЛТ и МСКТ получено не было (р> 0,05) (Рис, 3,4,5),

при уровне КИ 0 — 99 ед. (п= 64) коэффициент корреляции ЭЛТ и МСКТ составил 0,90 (р< 0,0001), а разница абсолютных значений КИ — 64 %;

при уровне КИ 100 — 399 ед. (п-57) коэффициент корреляция ЭЛТ и МСКТ составил 0,91 (р< 0,0001), а разница абсолютных значений КИ —

27 %;

при уровне КИ 400 — 1000 ед. {МСКТ п= 48, ЭЛТ п= 50) коэффициент корреляции ЭЛТ я МСКТ ссетаадл 0,93 (р< 0,000!), и разница абсолютных значений КИ — 17 %;

при уровне КИ свыше 1000 ед. (МСКТ - п= 39, Я ЭЛТ п^ 41) коэффициент корреляции ЭЛТ и МСКТ составил 0,99 (р< 0,0001), разница абсолютных значений КИ — 5 %;

Наибольшее количество расхождений результатов наблюдалось в группе пациентов с уровнем КИ до 100 ед. При уровне КИ свыше 100 ед. разница между результатами МСКТ и ЭЛТ практически отсутствовала. Коэффициент корреляции и разница абсолютных значений КИ изменялись от 0,75 и 69 % до 0,9^- и 2 %, соответственно, вместе с нарастанием уровня КИ.

Рис. 2. Метод Блэнда-Альтмайа. Средняя разница между

значениями КИ по данным ЭЛТ и МСКТ (п= 2Ю) — 20,К -- 48,9 ед. Разница абсолютных величин КИ —18%

Рис. 3.

Сравнение еэультатов ЭЛТ и МСКТ в группах с различным урознем КИ. По оси ординат уровень КИ (ед.).

500', 1000. . 1500- 2Ю0 35110 средние ЗНАЧЕНИЯ ЭЛТ И МСКТ

сравнение методов элт и мскт по группам с различным уровнем ки

1В00 1600 х 1400 * 1200 £ юоо

а 800 600 * 400 200 о

КИ 0-90 «И 10С-ЗМ КИ400- <И>1М)0 еУ№МТО 4000

"в'элт'Тмскт.

Рис. 4,

Коэффициент корреляции данных МСК'Ги ЭЛТ я группах с различным уровнем КИ. По оси ординат значение уровня КИ.

Сравнительный анализ уровни кальциноза коронарных артерий в пошаговом режиме том«графированвя {группа 165 пациентов).

Для определения сопоставимости результатов ЭЛТ и МСКТ в пошаговом режиме том о графирования было проведено обследование 165 пациентов.

В данной группе средний уровень КИ по данным МСКТ составил 529,3 ± 601 0 ед,, по данным ЭЛТ — 518,8 i 596,8 ед. Статистически достоверных различий КИ по данным ЭЛТ и МСКТ получено не было (р> 0,05) (Рис 6).

Коэффициент корреляции между двумя методами составил г = 0,996 (р< 0,0001). Средняя разность между КИ по данным обоих методов была 20,9 ± 41,8 ед,, разница абсолютных значений КИ составила 16,0 %. (Рис, 7),

РАЗНИЦА АБСОЛЮТНЫХ ВЕЛИЧИН КИ МСКТ И ЭЛТ В J. ИС' ^

ГРУППАХ С РАЗЛИЧНЫМ УРОВНЕМ КИ ' Фоцент разницы

абсолютных значений КИ в группах с различным уровнем КИ.

По оси ординат разяща абсолютных значений КИ(%).

Также были определены различия между сопоставимостью уровня КИ в гр;/ппах пациентов с разным уровнем КИ. Определены различия между коэффициентами корреляции и разницей абсолютных значений КИ при разделении пациенте в на подгруппы в зависимости от уровня КИ (Рис. 8,9),

при уровне КИ 0 — 99 ед. (п= 49) коэффициент корреляции ЭЛТ и МСКТ составил 0,76 (р< 0,0001), а разница абсолютных значений КИ — 66 %;

Коэффициент корреляции в группах с различным уровнем КИ

СУММАРНО КИМ ООО КИ 400-1000 : КИ 100-399 КИ О-ЭЙ

0,84

РАЗНИЦА АБСОЛЮТНЫХ ВЕЛИЧИН КИ МСКТ И ЭЛТ В ГРУППАХ С РАЗЛИЧНЫМ УРОВНЕМ КИ

□ РАЗНИЦА АБСОЛЮТНЫХ ВЕЛИЧИН КИ (%)

при уровне К И 100 — 399 ед. (п= 45) коэффициент корреляции ЭЛТ и МСКТ составил 0,91 (р< 0,0001), а разница абсолютных значений КИ — 27 %;

при уровне КИ 400 — 1000 ед. (п= 39) коэффициент корреляции ЭЛТ и МСКТ составил 0,88 (р< 0,0001) а разница абсолютных значений КИ — 10 %;

при уровне КИ свыше 1000 ед. (п= 32) коэффициент корреляции ЭЛТ и МСКТ составил 0,95 (р< 0,0001) а разница абсолютных значений КИ — 5,5 %.

600

500

| 400 i

I 300

| 200 100 о

СРЩНИЁ ЗНАЧЕНИЯ КИ ПО ДАННЫМ ЭП И МСКТ В ПОШАГОВОМ РЕЖИМЕ

у- '

. •- gft.3'.

г' -. " :

.518,8 '■. ... ■ ... . V

■ t -i- ■■ :■... -Ч- • гш -г-.- J

.г-

МСКТ ЭЛТ

Методм обследований

Рис. 6.

Средние значения уровня КИ по данным методов ЭЛТ и МСКТ в гошаговом режиме томографнрования.

.. .... ._ ^ ■ ff^r■ — i'%: г ■;

\ jm ■ V -• ; ■-'feciiri •

'S«

"■ 30 '

Ь

о

щ

' £

V-i!

■ . п , . -j

- „ , .. V . . . i .

Рисунок 7

Метод Б лэн да-Альтмана. Средняя разнииа между значениями КИ по данным ЭЛТ и МСКТ — 20,9, ± 41,8 ед. Разница абсолютных значений КИ составила 16,0 %.

.Я- ; ■ ■

им; . lifo"- ■ да-. ■ itra : iKi-

. СРЕДНИЕ ЗНАЧЕНИЯ ЭЛТ И МСКТ

Коэффициент корреляции ЭЛТ и МСКТ в пошаговом режиме в группах с различным уровнем КИ

СУММАРНО

X

а: КИ»10И>

л

5 КИ 400-1000 £

К И 100-399 КИО-99

-MUH

ж.

' -у--

як

■• • • -

т-

___—_

...wr-.-.-.. I

3

0.759 -

tr.iis

■

ж.7 -.-;■

. Jh. г £

0,2

0.4

0,6

0,8

1,2

О Коэффицвеиг корреляция

Рис. 8.

Коэффициент' корреляции данных ЭЛТ и МСКТ в пошаговом режиме томографирования в группах с различным уровнем КИ. По оси ординат значение уровня КИ.

разница абсолютных величин кило данных элт и иску в пошаговом режиме

КИО-99 КИ 100-599 КИ4ОО-1О0 КИ> 1000 (УЙЙНЙ

[вРАЗН ИЦААЕСОЛЮТНЫХВЕЛИЧИНКИ(%}|

Рис, 9.

Разница абсолютных значений КИ но данным ЭЛТ и МСКТ в пошаговом режиме

томографирования в группах с различным уровнем КИ.

По оси ординат значение разницы абсолютных значений КИ (%).

Сравнительный анализ уровня кальки поза коронарных артерий при спиральном режиме томографирования (группа 45 пациентов).

Для определения сопоставимости результатов ЭЛТ и МСКТ в спиралыюмом режиме томографирования было проведено обследование 45 пациентов.

В данной группе средний уровень КИ по данным МСКТ составил 490,5 ± 591,2 ед., по данным ЭЛТ — 470,1 ± 581,5 ед. Статистически достоверных различий КИ по данным ЭЛТ и МСКТ' получено не было (р> 0,06) (Рис. 10).

Коэффициент корреляции между двумя методами составил г = 0,993 (р< 0,0001). Средняя разность между КИ по данным обоих методов была 20,4 ± 69,5. Розница абсолютных значений КИ — 28 % (Рис, 11).

СРЕДНИЕ ЗНАЧЕНИЯ К И ПОДАННЫМ ЭЛТ и МСКТ В СПИРАЛЬНОМ РЕЖИМЕ

§5.... *** ■■ дго:г ;;__J

■■- ■ ■ Эк " ---

— ■ ..• -<■■■■' . ■ ———

—■

тш

-,-] • ■

..........

1 : i

______..... k.f.:..._

мскт элт

МЕТОДЫ ОБСЛЕДОВАНИИ

Рис. 10.

Средние значения уровня ;<И по данным методов ЭЛТ и МСКТ в спиральномм режиме

том о графи рован и я, По оси ординат значение уровня КИ.

Также были определены различия между данными ЭЛТ и МСКТ в группах пациентов с различным уровнем КИ, коэффициентами корреляции и разницей абсолютных значений КИ при разделении пациентов на подгруппы в зависимости от уровня КИ. (Рис. 12,13).

¡Мб " . ...ЭТМ ' . ."нЛ . СРЕДНИЕ ЗНАЧЕНИЯ ЭЛТ И МСКТ

Рис. 11.

Метод Блэнда-Альтман а. Средняя разница между значениями КИ по данным ЭЛТ и МСКТ в спиральном режиме — 20,4 ± 69,5 ед. Разница абсолютных значений К И — 28 %,

при уровне КИ 0 — 99 ед. (п= 15) коэффициент корреляции ЭЛ" и МСКТ составил 0,90 (р= 0,0017), а разница абсолютных значений КИ — 72 %; при уропне КИ 100 — 399 ед. (п=12) коэффициент корреляции ЭЛТ и МСКТ составил 0,95 (р= 0,0024), а разница абсолютных значений КИ — 24 %,

при уровне КИ 400 — 1000 ед. (МСКТ п= 9, ЭЛТ п= И) коэффициент корреляции ЭЛТ и МСКТ составил 0,85 (р= 0,0029), а разница абсолютных значений КИ — 31 %;

при уровне КИ свыше 1000 ед, (МСКТ п= 9, ЭЛТ п= 7) коэффициент корреляции ЭЛТ и МСКТ составил 0,99 (р= 0,0006), а разница абсолютных значений КИ — 2 %.

Рис. 12. Коэффициент корреляции данных ЭЛТ и МСКТ в спиральном режиме

томографирования в группах с различным уровнем КИ. По оси ординат значение уровня КИ (ед).

----I

Коэффициент корреляции данных МСКТ и ЭЛТ в спиральном режиме а группах с различным уровнем КИ.

СУММАРНО

КИ>1000

КИ 400-1000 КИ 100-399 КИ 0-99

0,75 0,8 0,85 0,9 0,95 1 1,05 В Коэффициент корреляции I

Проведен сравнительный анализ коэффициентов корреляции и значений разницы абсолютных значений КИ при использовании ЭЛТ и различных протоколов проведения МСКТ в группах пациентов с разным уровнем КИ. Статистически достоверны?: различий КИ но данным ЭЛТ и МСКТ получено не было (р> 0,05) Данные представлены в Таблице 1,

Таблица 1,

Значения коэффициентов корреляции и разницы абсолютных значений К И в группах пациентов с различным уровнем КИ при использовании ЭЛТ и МСКТ в пошаговом и спиральном режимах томографировапия.

Протоколы томографировапия Квлытееаый индекс (ед.)

КИ 099 КИ 100399 КИ 4001000 КИ>1000 Суммарно

ЭЛТ и МСКТ в пошаговом режиме 0,76 Ш' ' ■ 038 . 0-95 ' л ■':■■■: 0,996

66 27 10 5,5 16,0

ЭЛТ и МСКТ в спиральном режиме ■ ОМ: 0,95.. ■■■ 0,85 ... 1% 0.99 . 0,993 .,

72 24 31 2 28

ЭЛТ и МСКТ в пошаговом и спиральном режимах о,<и 0,91 ¿>93 ;: 0.996 1 ■■ £

64 27 17 5 18,0

'.Ü - коэффициент корреляции

- разница абсолютных значений КИ (%)

Рисунок 13.

Разница абсолютных значений КИ по данным ЭЛТ и МСКТ в спиральном режиме томограф ирования в группах с различным уровнем КИ.

По оси ординат значение разницы абсолютных значений КИ (%).

РАЗНИЦА АБСОЛЮТНЫХ ВЕЛИЧИН К И ПО ДАННЫМ МСКТ В СПИРАЛЬНОМ РЕЖИМЕ ТОМОГРАФИРОВАПИЯ

КИ 0-9? КИ 100 339 КИ 400-100 КИ» ММ] СУкТЛ-1Ж> [□ РМНИЦААБСОЛЮТНЬк11пЙчИН

Межоператорская и внутри операторская воспроизводимость результатов подсчета КИ но методу Agatson при использовании метода ЭЛТ.

Чтобы оценить, насколько согласуются результаты повторных измертний коронарного кальция, была вычислена межоператорская и внутриоператорская воспроизводимость ЭЛТ по методу Бдэнда-Алтмана. Данные представлены как среднее арифметическое значение разницы (М), стандартное отклонение разности (STD), коэффициент вариации.

Межоперапюрская воспроизводимость. Для подсчета межоперато рекой воспроизводимости томограммы оценивались последовательно двумя независимыми исследователями. Было выполнено 30 парных измерений. Расхождение результатов операторов наблюдалось на 4,3 + 6,3 ед., что составило 1,3 % от значения среднего КИ, STD различие результатов операторов составило 12,4 ед. или 1,86 % от среднего значения КИ; коэффициент вариации составил 3,6 %. Анализ разностей между рассчитанными двумя операторами величинами показал отсутствие их корреляционной зависимости от

самих величин. Таким образом, результаты измерений двух операторов являлись сопоставимыми.

Внутриоператорская воспроизводимость была оценена у 30 пациентов. Подсчет КИ проводился дважды одним оператором с интервалом в несколько дней. Результаты 1-го измерения КИ отличались от результатов 2-го измерения на 0,3 ± 0,3 ед., что составило 0,1 % от среднего значения КИ. STD различие двух измерений составило 0,7 ед. или 0,2 % от среднего значения КИ, коэффициент вариации составил 1,5 %, Анализ разностей между двумя измерениями показал отсутствие зависимости их от самих величин.

Межоператорская и внутриоператорская воспроизводимость результатов подсчёта объёмного КИ и массы фосфата кальция при использовании метода МСКТ.

Межоператорская воспроизводимость. Было выполнено 30 парных измерений. Для подсчета воспроизводимости томограммы оценивались последовательно двумя независимыми исследователями

При оценке результатов объёмного КИ расхождение результатов операторов наблюдалось на 0,2 ± 3,5 мм куб., что составило 0,1% от значения объёмного КИ. STD различия результатов операторов составило 1,3 мм куб. или 0,5 % от среднего значения объёмного КИ, коэффициент вариации составил 2,6 %.

При оценке воспроизводимости результатов массы фосфата кальция расхождение результатов операторов наблюдалось на 0,2 ± 1,2 мг., что составило 0,4% от значения средний массы, STD различия результатов операторов составило 0,3 мг. или 0,6 % от среднего значения массы, коэффициент вариации составил 4,0 %.

Внутриоператорская воспроизводимость была оценена у 30 пациентов. Подсчет КИ проводился дважды одним оператором с интервалом в несколько дней. Результаты I-го измерения значения объёмного КИ отличались от результатов 2-го измерения на 0,2 ± 1,8 мм куб., что составило 0,1 % от среднего значения объёмного КИ. STD различие двух измерений составило 0,1 мм куб. или 0,4 % от среднего значения КИ. Коэффициент вариации составил 1,0 %.

При анализе результатов внутриоператорской воспроизводимости значения массы фосфата кальция (30 пациентов) были получены следующие результаты:

отличие результатов первого измерения от второго — 0,1 + 0,48 мг., 0,2% среднего значения массы;

STD различия — 0,1 мг. или 0,2 % от среднего значения массы, коэффициент вариации составил 1,7%.

Допустимое значение коэффициента вариации для хорошо воспроизводимых показателей составляет 10%. По данным исследований, коэффициент вариации при оценке результатов одним исследователем составляет до 8%, при оценке двумя исследователями - от 6,6% до 16%. Низкие значения коэффициентов вариации, как для внутриоператорской, так и для межоператорской воспроизводимости, полученные в нашем исследовании, доказывают независимость результатов ЭЛТ и МСКТ от исследователя.

Сводные данные воспроизводимости различных методик подсчёта КИ представлены в Таб. 2.

Межтестовая воспроизводимость результатов КИ при использовании МСКТ в спиральном и пошаговом режимах томографирования.

Основным критерием надёжности любого диагностического теста является высокая степень воспроизводимости результатов при проведении повторных исследований. Применительно к КИ это необходимо, прежде всего, для определения прогрессии атеросклероза — нарастание КИ или стабилизации атеросклеротического процесса -

отсутствие изменений уровня К И или наличие незначительных изменений уровне КИ, Для возможности определения небольших изменений уровня КИ необходимо, чтобы значение стандартного отклонения было низким, а воспроизводимость высокой. Несмотря на обширное внедрение МСКТ систем в широкую практику, золотым стандартом вычисления КИ по-прежнему является ЭЛТ, в немалой степени именно благодаря высокой воспроизводимости результатов исследования. Хотя по различным данным межтестовая воспроизводимость ЭЛТ варьирует от 16% до 42%.

Таблица 1

Межоператорская и впутриопсраторскаи воспроизводимость значений КИ при использовании различных алгоритмов подсчёта КИ.

Воспроизводим ость Параметры воспроизводимости

Количество наблюдений М (%) STD (%) Коэффициент вариации (%)

Кальциевый индекс по алгоритму А.£ШОП 1.3 ■ ■ С IM' ■ 3.6 i :

30** 0,1 0,2 ] ,s

Объёмный кальциевый индекс 30 1 0,1 - 0,5 - /

30 0,1 0,4 1.0

Масса фосфата кальция 30 0* 4,0 ■■■'■.. ■.., ■'

30 0,2 0,2 1.7

- межопсраторская воспроизводимость

- внутриоператорская воспроизводимость

В работе была определена мсжтесговая воспроизводимость метода МСКТ по методу Блэада-Алтмана при использовании спирального и пошагового режима томографирования.

Дамнь№ представлены как среднее арифметическое значение разницы (М), стандартное отклонение разности (STD), коэффициент вариации.

Для подсчёта межтестовой воспроизводимости выполнялось повторное МСКТ исследование коронарных артерий непосредственно после первого. Бьшо выполнено 20 парных исследований в спиральном режиме.

Средний КИ río данным первого исследования в спиральном режиме составил 277,1 ± 457,7 ед., по данным второго исследования - 288,5 ± 476,8 ед. Коэффициент корреляции данных — 0,996 (р<0,0001).

Расхождение результатов исследований наблюдалось на ¡1,5 ± 32,6 ед., что составило 4,0% от значения среднего КИ, STD различие результатов первого и второго исследований составило 19,1 ед, или 6,75% от среднего значения КИ, коэффициент вариации составил 22%.

Для определения межтестовой воспроизводимости МСКТ в пошаговом режиме также было выполнено 20 парных исследований. Пример на Рис. 36.

Средний КИ по данным первого исследования в пошаговом режиме составил 397,8 ± 475,9 ед., по данным второго исследования — 412,4 ± 485,6 ед. (Рис.33), Коэффициент корреляции данных —0,998 (р<0,0001).

Расхождение результатов исследований наблюдалось на 14,7 ± 25,1 ед., что составило 3,6% от значения среднего КИ, STD различие результатов первого и второго исследований составило 10,4 ед. иди 2,6 % от среднего значения КИ, коэффициент вариации составил 14,6 % (Рис, 34).

Сводные данные межтестовой воспроизводимости КИ при использовании МСКТ в спиральном и пошаговом режиме томографирования представлены в Таблице 3.

Таблица 3

Межтестовая воспроизводимость значений КИ при использоанни различных МСКТ режимов томографирования.

Межтестовая воспроизводимость Парамец ры воспроизводимости

Количество парных наблюдений М(%) STD (%) Коэффициент вариации (%)

МСКТ пошаговый режим 20 3,6 2,6 14,6

МСКТ спиральный Режим 20 4,0 6,75 22,0

Сопоставимость данных суммарного КИ при использовании различных пороговых значений для определения участка калыщноза.

Существуют различные мнения относительного того, какое пороговое значение следует применять для определения участка кальцификации. Традиционным является значение, равное или превышающее 130 Ни, т.к. это значение плотности более чем в два раза превышает плотность крови в аорте. Соответственно, все структуры с плотностью, равной или превышающей 130 Ни, хорошо визуализируются на фоне стенок коронарных артерий. Значительно реже применяется значение, равное или превышающее 90 Ни, в основном пороговое значение 90 Ни пытаются применять на МСКТ системах, т.к считается что соотношение сигнал - шум на МСКТ системах лучше, чем на ЭЛТ, соответственно возможно обнаружение более мелких депозитов кальция с меньшей плотностью.

Для определения возможности использования более низкого порогового значения для определения участков кальцификации было проведено 20 парных измерений уровня КИ при использовании 130 Ни и 90 Ни пороговых значений.

Среднее значение суммарного КИ при использовании 130 Ни составило 397,2 ± 692,0 ед., при использовании 90 Ни — 2531 ± 3920, коэффициент вариации — 476 %. Значения суммарного КИ статистически достоверно отличались при использовании порогового значения 90 ВД (397,2 ± 692,0 ед) и 130 Ни (2531 ± 3920), (р<0,05).

Во всех случаях суммарный КИ был определен при использовании 130 Ни порогового значения.

В 4 случаях КИ не поддавался количественному анализу при использовании 90 Ни порогового значения, из-за сильной «зашумлённости» изображения происходил автоматический подсчёт практических всех пикселей, т.к использовался метод изотропной интерполяции.

В 11 случаях удалось провести количественную оценку степени кальциноза коронарных артерий, используя пороговые значения 90 Ни. Однако результаты парных исследований в среднем отличались в 3,5 раза (разброс от 1,5 до 6,5 раз) в сторону увеличения КИ при использовании 90 Ни порогового значения.

Учитывая значительное преувеличение фактического кальциевого индекса и невозможность использования 90 Ни порогового значения у пациентов с «зашумлёпными» изображениями, применения данного порогового значение представляется нецелесообразным.

ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ

Ишемическая болезнь сердца и ее осложнения представляют собой одну из важнейших причин заболеваемости и смертности населения в большинстве стран мира. С точки зрения практического врача и, конечно, пациента, стоящего перед проблемой долгосрочного наблюдения и лечения, предпочтительно использование неинвазивных методов диагностики ИБС и коронарного атеросклероза. Особенно важно выявление группы асимптомных пациентов повышенного риска в связи с возможностью улучшения их прогноза с помощью правильно выбранного и своевременно начатого лечения или проведения интервенционных мероприятий.

ИБС обусловлена недостаточностью кровоснабжения миокарда, в подавляющем большинстве случаев (97 — 98 %) является следствием атеросклероза коронарных артерий сердца.

В свою очередь, атеросклероз коронарных артерий характеризуется появлением атеросклеротических бляшек в коронарных артериях. При этом происходит сужение или полное закрытие просвета коронарной артерии.

Кальциноз коронарных артерий обозначает собой развивающийся или присутствующий атеросклероз коронарных артерий.

Кальцификация является частью естественного течения атерогенеза. Ранее считалось, что обызвествлению подвергаются только атеросклеротические бляшки, находящиеся в состоянии атероматозного распада, а в очагах липоидной инфильтрации отложения солей кальция не происходит, и кальциноз встречается лишь в тяжелых, далеко зашедших случаях атероматоза интимы. Однако совершенствование методов патоморфологического исследования и применение современных методов лучевой диагностики позволило доказать, что небольшие депозиты кальция встречаются уже на ранних стадиях атеросклеротического процесса.

Морфологические исследования показали высокую корреляцию между коронарным кальцинозом и атеросклеротическим поражением артерий. Анализ взаимоотношений между кальцинозом, выявляемым на ЭЛТ, и атеросклерозом обсуждался в работах многих исследователей.

Прогресс современной медицины во многом обусловлен появлением новых диагностических методов. В связи с широким внедрением в клиническую практику современных методов диагностики возрос интерес к сравнительной характеристике этих методов и определению их ценности для распознавания и выяснения прогноза заболевания.

Первый ЭЛТ был установлен в клинике еще в 1984 г. Данные системы по сей день являются золотым стандартом для определения уровня коронарной кальцификации. Все эти годы ЭЛТ был единственной системой, сконструированной специально для КТ сердца.

В настоящее время на замену систем ЭЛТ приходят универсальные мультиспиральные компьютерные томографы, применяемые, в том числе, для кардиологических исследований. Существуют томографы с 2 — 64 рядами детекторов. Однако до настоящего времени нет однозначного мнения, можно ли использовать МСКТ для скрининга коронарного кальция и на каких аппаратах это можно применять.

Нами было проведено исследование по определению сопоставимости данных анализа кальциевого индекса методами МСКТ и ЭЛТ.

При проведении анализа данных, полученных при обследовании 210 пациентов двумя методами, был определён суммарный коэффициент корреляции, который был исключительно высоким т= 0,996 р<0,0001. Разница абсолютных значений КИ (коэффициента вариации) составила 18%. Полученные нами данные согласовывались с данными исследований, опубликованными в научной литературе.

Так, в исследовании С.Л.Вескег е1 а1, 2001 г. сравниваются МСКТ и ЭЛТ для оценки КИ. Авторами была показана высокая корреляция между двумя методами. Однако

для пациентов с уровнем КИ менее 100 ед. разброс показателей достигал 32%. Однако, ввиду того, что число пациентов с уровнем КИ менее 100 ед. в исследовании было незначительно, суммарный уровень корреляции был высок.

В нашем исследовании было проведено разделение пациентов на группы в зависимости от уровня КИ. Были сформированы четыре группы: уровень КИ 0-99 ед., уровень КИ 100 — 399 ед., уровень КИ 400 —1000 ед., уровень КИ >1000 ед.

После разделения пациентов на данные группы было проведено сравнение коэффициентов корреляции и разностей абсолютных значений КИ при использовании ЭЛТ и МСКТ систем. Полученные данные свидетельствовали о наличии очень высокого коэффициента корреляции во всех группах и его незначительном увеличении с нарастанием КИ (от г= 0,900 (р< 0,0001) до г= 0,996 (р< 0,0001)).

Однако значение разницы абсолютных значений КИ выражено отличалось в данных группах. Максимальное значение разницы абсолютных значений КИ, то есть максимальный коэффициент вариации был 64 % в группе с уровнем КИ 0 — 99 ед. С увеличением уровня КИ происходило уменьшение значения разницы абсолютных значений КИ. Так, в группе с КИ 100 — 399 ед., данный коэффициент составил 27%, в группе с КИ 400 — 1000 ед. — 17%, в группе с КИ> 1000 ед. — 5%.

Для определения зависимости коэффициента корреляции и значения разницы абсолютных значений КИ было проведено сравнение данных ЭЛТ с данными МСКТ в пошаговом и спиральном режимах томографирования. Единого мнения относительно того, какой режим томографирования предпочтительнее использовать для определения КИ на данный момент не существует.

В нашем исследовании анализ сопоставимости коэффициентов корреляции при использовании ЭЛТ и МСКТ в спиральном и пошаговом режиме томографирования показал отсутствие значимых различий между пошаговым и спиральным режимами МСКТ. Значение коэффициентов корреляции нарастало от г= 0,900 (р< 0,0001) в группе с КИ 0 — 99 ед. до г= 0,996 (р< 0,0001) в группе с КИ более 1000 ед. Однако было выявлено различие в значениях разницы абсолютных величин КИ. К примеру, для группы 0 — 99 ед. при спиральном режиме томографирования разница абсолютных величин КИ ЭЛТ и МСКТ составила 72 %, а при использовании пошагового режима — 66%. Тенденция к уменьшению разницы абсолютных величин КИ при пошаговом режиме МСКТ прослеживалась и в остальных группах. Суммарно же для пошагового режима коэффициент разницы абсолютных значений КИ составил 16 %, а для спирального режима 28 %.

Для определения достоверности различий при использовании различных режимов МСКТ была определена межтестовая воспроизводимость данных МСКТ для пошагового и спирального режимов.

При использовании пошагового режима томографирования расхождение результатов исследований наблюдалось на 14,7 + 25,1 ед., что составило 3,6 % от значения среднего КИ, STD различие результатов первого и второго исследований составило 10,4 ед. или 2,6 % от среднего значения КИ. Коэффициент вариации составил 14,6 %.

При использовании спирального режима томографирования расхождение результатов исследований наблюдалось на 11,5 ± 32,6 ед., что составило 4,0 % от значения среднего КИ, STD различие результатов первого и второго исследований составило 19,1 ед. или 6,75 % от среднего значения КИ. Коэффициент вариации составил 22%.

Полученные нами данные свидетельствуют о более высокой воспроизводимости данных МСКТ при использовании пошагового режима томографирования. Также необходимо принять во внимание более низкую лучевую нагрузку 2,6 мГр при пошаговом режиме, чем при спиральном 10,2 мГр.

Определение воспроизводимости метода необходимо для решения вопроса о возможности точных повторных исследований в динамике. Полученные нами данные воспроизводимости МСКТ согласуются с данными, опубликованными в научной

литературе. В 2005 г. [Detrano et al] провели многоцентровое исследование по сравнению воспроизводимости результатов исследования КИ методами ЭЛТ и МСКТ. В исследовании принимало участие 6841 пациентов. У 3355 из них были обнаружены кальцинаты в проекции стенок коронарных артерий. Коэффициент корреляции КИ при первом МСКТ исследовании и при втором был очень высок — 96 %. Коэффициент вариации КИ для ЭЛТ систем составил 15,8 %, для МСКТ систем — 16,9 %. Исследователи сделали вывод, что вопроизводимость результатов МСКТ практически полностью эквивалентна воспроизводимости данных ЭЛТ.

Во многих работах отмечается большее значение вариабельности при сравнении групп с уровнем КИ менее 100 ед. При этом, воспроизводимость данных МСКТ и ЭЛТ при проведении повторных исследований в различных исследований варьирует в широких границах от 13 % до 43 %. Можно сделать вывод, что межгестовая вариабельнось ЭЛТ и МСКТ систем на данный момент достаточно высока, но при этом находится в приблизительно равных пределах относительно друг друга.

На данный момент практически все МСКТ системы оснащаются программным обеспечением для проведения кардиологических обследований Программное обеспечение рабочей станции позволяет определять не только КИ по методике Agatson, но и активно внедряемый объёмный КИ и массу фосфата кальция.

Нами было проведено сравнение межоператорской и внутриоператорской воспроизводимости данных ЭЛТ при использовании КИ по методике Agatson и МСКТ при использовании объёмного КИ и массы фосфата кальция.

При определении межоператорской воспроизводимости результатов КИ по методике Agatson расхождение результатов операторов наблюдалось на 4,3 ± 6,3 ед., что составило 1,3 % от значения среднего КИ, STD различие результатов операторов составило 12,4 ед. или 1,86 % от среднего значения КИ, коэффициент вариации составил

3.6 %. При определении внутриоператорской воспроизводимости результатов КИ по методике Agatson результаты 1-го измерения КИ отличались от результатов 2-го измерения на 0,3 ± 0,3 ед., что составило 0,1 % от среднего значения КИ, STD различие двух измерений составило 0,7 ед. или 0,2 % от среднего значения КИ, коэффициент вариации составил 1,5 %. Анализ разностей между двумя измерениями показал отсутствие зависимости их от самих величин.

Межопереаторская воспроизводимость результатов объёмного КИ продемонстрировала расхождение результатов операторов на 0,2 ± 3,5 мм куб., что составило 0,1 % от значения объёмного КИ, STD различия результатов операторов составило 1,3 мм куб. или 0,5 % от среднего значения объёмного КИ, коэффициент вариации составил 2,6 %.

При оценке межоператорской воспроизводимости результатов массы фосфата кальция расхождение результатов операторов наблюдалось на 0,2 ± 1,2 мг, что составило 0,4 % от значения средний массы, STD различия результатов операторов составило 0,3 мг. или 0,6 % от среднего значения массы, коэффициент вариации составил 4,0%.

При определении межоператорской воспроизводимости объёмного КИ результаты отличались на 0,2 ± 1,8 мм куб., что составило 0,1 % от среднего значения объёмного КИ, STD различие двух измерений составило 0,1 мм куб. или 0,4 % от среднего значения объёмного КИ, коэффициент вариации составил 1,0 %.

При определении межоператорской воспроизводимости массы фосфата кальция результаты измерений отличались на 0,1 ± 0,48 мг., 0,2 % среднего значения массы; STD различия - 0,1 мг. или 0,2 % от среднего значения массы, коэффициент вариации составил

1.7 %.

Однако при анализе коэффициентов межоператорской воспроизводимости наилучшие показатели определяются при использовании объёмного КИ 1,5 % межоперэторская воспроизводимость и 1,0 % внутриоператорская воспроизводимость. Значения межоператорской и внутриоператорской воспроизводимости КИ по методике

А£айоп и массы фосфата кальция находятся в равных пределах. Таким образом, по нашему мнению, при проведении повторных измерений КИ предпочтительнее использовать объёмный КИ.

Для определения возможности использования порогового значения в 90 Ни для определения участка кальциноза нами было проведено сравнение результатов измерения КИ одной группы пациентов при использовании 90 Ни и 130 Ни пороговых значений. Результаты измерения КИ с пороговым значением 90 Ни превосходили результаты измерения КИ со значением 130 в среднем в 3,5 раза. В четырёх случаях при использовании порогового значения 90 Ни невозможно было произвести подсчёт КИ из-за автомического выделения практических всех вокселей, прилежащих к участку кальциноза. Коэффициент вариации составил 476 %.

Опыт использования ЭЛТ систем для определения кальциноза коронарных артерий насчитывает 24 года. Алгоритм подсчета КИ по методике А£а1зоп был впервые применён в 1990 г. Первая МСКТ система была установлена лишь в 1999 г. С этого времени началось бурное развитие технологии МСКТ. Несомненно важным вопросом является возможность применения накопленного опыта исследования КИ методом ЭЛТ при использовании МСКТ систем.

В данной работе было выполнено сравнение сопоставимости данных МСКТ и ЭЛТ. Определено в группах пациентов с каким КИ коэффициенты вариации двух методов достигают своих максимальных значений. Проведено исследование различных протоколов проведения МСКТ коронарных артерий и разработан наиболее воспроизводимый алгоритм.

Проведено исследование межтестовой воспроизводимости данных МСКТ при использовании различных протоколов томографирования. Оценена межоператорская и внутриоператорская воспроизводимость кальциевого индекса по методике Agatson, объёмного кальциевого индекса и массы фосфата кальция.

Также была определена возможность использования более низкого порогового значения для определения участка кальциноза.

Результаты исследования были проанализированы и сравнены с имеющимися данными научных публикаций по данной тематике.

ВЫВОДЫ

1. Точность оценки сепени кальциноза коронарных артерий с помощью метода МСКТ сопоставима с таковой при ЭЛТ. Корреляция данных КИ при ЭЛТ и МСКТ является исключительно высокой г=0,99б (р<0,0001), независимо от использования пошагового или спирального протокола МСКТ. Суммарная разница абсолютных значений КИ (коэффициент вариации) по данным ЭЛТ и МСКТ составляет 16%.

2 Максимальная вариабильность данных МСКТ и ЭЛТ (66%) определяется в группе пациентов с низким кальциевым индексом (до 100 ед), что связано с артефактами от сердечных сокращений, частичным объёмным эффектом и недостатками синхронизации с ЭКГ у пациентов с нарушением сердечного ритма. Вариабельность результатов ЭЛТ и МСКТ у пациентов с уровнем КИ до 100 ед. достигает (66%), что делает сложным достоверную оценку прогрессии кальциноза при условии, что первое обследование было проведено методом ЭЛТ.

3. Метод МСКТ обладает высокой межтестовой воспроизводимостью результатов, особенно в пошаговом режиме томографирования - коэффициент вариации -14,6%.

4. Межоператорская и внутриоператорская воспроизводимость объёмного кальциевого индекса при использовании МСКТ превышает воспроизводимость кальциевого индекса по методике Agatson при использовании метода ЭЛТ и массы фосфата кальция при использовании МСКТ.

5. Использование более низкого порогового значения 90 Ни для определения участка

кальциноза вместо традиционного 130 Ни, нецелесообразно из-за выраженного

расхождения данных КИ, а в 26 % невозможность определения самого КИ.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

Учитывая высокую информативность и диагностическую ценность метода определения и количественной оценки кальциноза коронарных артерий с помощью метода МСКТ, представленная методика может быть использована для количественной оценки степени атеросклеротического поражения коронарных артерий.

Рекомендуется следующий протокол проведения МСКТ:

1. Использование пошагового режима томографирования с проспективной синхронизацией с ЭКГ, задержкой триггера 40% от интервала Я-Я. Толщина томографического среза - 2,5 см.

2. Использование объёмного КИ предпочтительнее использования традиционного КИ по А§а1зоп из-за лучшей воспроизводимости результатов. Однако мы рекомендуем одновременное использование этих методик количественного анализа кальциноза коронарных артерий, т.к. на данный момент не существует согласованных значений объёмного КИ для различных возрастных групп.

3. Рекомендется использование порогового значения 130 Ни для определения участка кальциноза, при уменьшении этого значение возможно выраженное преувеличение степени коронарной кальцификации.

4. При проведении исследования коронарных артерий в динамике необходимо использовать одинаковые системы (либо ЭЛТ, либо МСКТ). Если первое исследование было выполнено на ЭЛТ, то при проведении повторного исследования на МСКТ может произойти выраженная переоценка степени прогрессии коронарной кальцификации, особенно при значениях КИ менее 100 ед.

Так как доказана эквивалентность баз данных МСКТ и ЭЛТ, то показания для проведения ЭЛТ могут быть перенесены на метод МСКТ

Метод МСКТ может быть рекомендован:

1. Для дифференциальной диагностики у пациентов с болевым синдромом в грудной клетке неясной этиологии и решении вопроса о необходимости углублённого обследования.

2. Для определения асимптомных пациентов с высоким КИ, т.к. эта группа пациентов может быть рассмотрена как группа повышенного риска развития ИБС.

3. Для определения прогрессирования коронарного атеросклероза, при проведении повторных обследований.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Невский радиологический форум 2003 г., г. Санкт-Петербург, Россия. «Сравнительный анализ мультиспиральной и электронно-лучевой компьютерной томографии для выявления и количественного анализа кальциноза коронарных артерий». // Тезисы научной конференции г.Санкт-Петербург 2003 с 132.

2. Конгресс ассоциации кардиологов стран СНГ 2003 г., г. Санкт-Петербург, Россия. «Сравнение данных электронно-лучевой и мультиспиральной томографии для выявления и количественного анализа кальциноза коронарных артерий".// Тезисы научной конференции, г .Санкт-Петербург 2003 с 214

3. Конференция «Лучевая диагностика и научно-технический прогресс» 2003 г., Москва, Россия. «Скрининг коронарного атеросклероза: вклад рентгенолога». //Тезисы научной конференции г. Москва 16-18 октября 2003 г. Абст с.З.

4. 16-ый Европейский конгресс радиологов ECR 2004, г. Вена, Австрия. Comparison of ЕВСТ and MSCT in detection and quantification of coronary arteries calcinosis. //Page С 457

5. «Количественный анализ уровня кальциноза коронарных артерий: сравнение информативности мультиспиральной компьютерной томографии и электроннолучевой томографии». С.К. Терновой, И.С. Федотенков, Н.В. Гагарина, Т.Н. Веселова, В.Е. Синицын. // Терапевтический архив №12 2006, с 15-19.

Заказ №57. Объем 1 п.л. Тираж 100 экз.

Отпечатано в ООО «Петроруш». г. Москва, ул. Палиха-2а, тел. 250-92-06 www.postator.ru

Актуальность проблемы.

Атеросклероз коронарных артерий и ишемическая болезнь сердца (ИБС) являются самыми распространёнными причинами смертности и инвалидизации в большинстве индустриально развитых стран мира.

В 1998; г в США и странах Европы было зафиксировано более 600 000 смертей, вызванных поражением коронарных сосудов. Более чем в половине указанных случаев предшествующих эпизодов ИБС не наблюдалось. По данным доклада: Американской ассоциации кардиологов^ в 2000 году около 62 миллионов американцев страдали различными формами сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ), а ежегодная смертность от ССЗ в США приближалась к 1 миллиону; человек. В последние 10 лет в США отмечается снижение уровня смертности от ССЗ [50]. Смертность от ИБС снизилась на 33 %, а от инфаркта миокарда (ИМ) - на 37%, что, без сомненья, связано с ранней диагностикой ССЗ, адекватностью проводимой терапии и интервенционных мероприятий, а также приобщением, людей к здоровому образу жизни.

В России от ССЗ ежегодно умирает 1,3 миллиона человек, из них, около 600 000 человек - от ИБС. При этом в отличие от тенденций, наблюдающихся в развитых странах мира, в России смертность от ССЗ увеличивается. В общей структуре смертности в России в 2000 году ССЗ являлись причиной смертности в 55,3 % случаев [5]. Таким образом, ССЗ лидируют среди причин смертности россиян.

В первую очередь заболевания сердца наблюдаются, у людей старших возрастных групп. Но за последние 10 — 15 лет наибольший рост числа ССЗ зафиксирован у лиц в возрасте до 35 лет — 90%, в том числе, в возрасте 20—25 лет —70%.

Известно, что наиболее эффективный способ борьбы с любыми заболеваниями - это профилактика и ранняя диагностика. Золотым стандартом! для ? диагностики состояния коронарного русла является инвазивная коронароангиография, однако данная методика не может быть использована5; как» скрининговая у асимптомных пациентов и не может быть методом выбора; для? регулярного наблюдения за прогрессией атеросклероза из-за инвазивного*, характера самой процедуры и возможных осложнений.

Раннее, доклиническое, выявление пациентов, у которых имеются факторы? ■ риска (ФР) развития ИБС остаётся; по сей день одной- из важнейших задач; в ; практике кардиолога. Для её достижения, с одной стороны^ необходимо выявление ранних форм поражений коронарных артерий и своевременное начало их лечения^ -а с другой - проведение регулярных исследований коронарного русла у пациентов с ■ доказанным атеросклеротическим поражением и адекватная коррекция проводимого им лечения.

Неинвазивным и эффективным методом обследования коронарного русла считается электронно-лучевая томография (ЭЛТ): С помощью методш ЭЛТ возможно- получать уникальную информацию о наличии^ кальциноза коронарных артерий, так называемый кальциевый индекс (КИ). Существует большое количество работ, демонстрирующих- что помимо традиционных ФР ИБС, существуют другие, так называемые, независимые ФР развития ИБС. Одним г из самых обсуждаемых и перспективных является КИ, отражающий степень | калыданоза: коронарных артерий. Этот индекс имеет тесную взаимосвязь с тяжестью! коронарного атеросклероза и степенью обструктивного поражения 1 коронарных артерий:

На данный момент в мире существует не более 100 функционирующих ЭЛТ систем^ при этом в последние годы в клиники начали активно поступать аппараты для мультиспиральной компьютерной томографии (МСКТ). На настоящий момент, их количество по всему миру превышает несколько тысяч. В связи ! с этим,! предпринимаются попытки адаптации методики» определения КИ для приборов МСКТ, выпущенных в массовое производство. ! Скрининг коронарного кальция используется в практике здравоохранения1

• большинства индустриально развитых стран мира: Этот неинвазивный тест прост и необременителен для; пациента и способен, независимо от наличия традиционных ФР, достоверно выявлять , возможность развития ИБС. Это особенно важно для). J асимптомных пациентов и лиц, профессия которых связана; с повышенной' ответственностью (пилоты самолётов, машинисты поездов, водители; » общественного транспорта и др.) [2].

Основополагающие исследования по изучению кальциноза коронарных. артерий были проведены с помощью ЭЛТ, Но сейчас, когда МСКТ системы приходят, на смену ЭЛТ и уже значительно превышают их количественно, используются рентгенологами без специальной кардиологической подготовки, идёт, У активное обсуждение возможности; переноса данных клинического применения

5 ЭЛТ для МСКТ систем. t г ' 6

Цель исследования.

Оценить диагностическое значение МСКТ в сравнении с ЭЛТ для выявления и количественного анализа кальциноза коронарных артерий, а также возможность использования данного метода, как альтернативу ЭЛТ в комплексном обследовании пациентов.

Задачи исследования:

1. Сопоставить значение КИ, определённого методом МСКТ и ЭЛТ;

2. Выработать оптимальный протокол проведение МСКТ коронарных артерий.

3. Определить межоператорскую и межоператорскую воспроизводимость метода МСКТ и сопоставить её с воспроизводимостью метода ЭЛТ;

4. Оценить межтестовую воспроизводимость метода МСКТ при использовании различных протоколов проведения исследования и разных алгоритмов подсчёта кальциевого индекса.

Научная новизна.

Впервые в нашей стране проведено исследование по сравнению методов ЭЛТ и МСКТ в выявлении и количественной оценке кальциноза коронарных артерий. Оценены возможности применения МСКТ для выявления кальциноза коронарных артерий. Проведён анализ межоператорской, внутриоператорской и межтестовой воспризводимости метода МСКТ в сравнении с ЭЛТ.

Определен оптимальный протокол проведения МСКТ коронарных артерий. Доказана возможность использования нормативных баз данных ЭЛТ для МСКТ систем.

Практическая значимость.

Количество МСКТ систем увеличивается с каждым годом, большинство из них оснащаются опцией для кардиологических исследований. В связи с всё большим количеством МСКТ систем встает вопрос о возможности использования данных по оценке кальциноза коронарных артерий, накопленных при использовании ЭЛТ, при оценке результатов МСКТ.

На основании полученных данных был разработан оптимальный протокол проведения МСКТ коронарных артерий. Произведена оценка возможности использования МСКТ как альтернативы ЭЛТ для количественной оценки кальциноза коронарных артерий.

Полученные результаты клинического использования МСКТ систем для количественной оценки кальциноза коронарных артерий могут быть перенесены на любые МСКТ системы и использоваться врачами рентгенологами.

Положения, выдвигаемые на защиту

1. Точность количественной оценки кальциноза коронарных артерий с помощью метода МСКТ сопоставима с таковой при ЭЛТ и зависит от уровня КИ и режима томогорафирования МСКТ.

2. Межтестовая, межоператорская и внутриоператорская воспроизводимость КИ при использовании метода МСКТ в пошаговом режиме томографирования превышает таковую при использовании МСКТ в спиральном режиме томографирования и соответствует ЭЛТ.

3. Использование порогового значения определения участка кальциноза в

90 HU вместо 130 HU представляется нецелесообразным из-за невозможности чёткого определения зоны кальциноза.

4. Нормативные базы ЭЛТ для кальциевого индекса возможно использовать для МСКТ систем.

Выводы.

1. Точность оценки степени кальциноза коронарных артерий с помощью метода МСКТ сопоставима с таковой при ЭЛТ. Корреляция данных КИ при ЭЛТ и МСКТ является исключительно высокой г=0,996 (р<0,0001), независимо от использования пошагового или спирального протокола МСКТ. Суммарная разница абсолютных значений КИ (коэффициент вариации) по данным ЭЛТ и МСКТ составляет 16%.

2. Максимальная вариабильность данных МСКТ и ЭЛТ (66%) определяется в группе пациентов с низким кальциевым индексом (до 100 ед.), что связано с артефактами от сердечных сокращений, частичным объёмным эффектом и недостатками синхронизации с ЭКГ у пациентов с нарушением сердечного ритма. Вариабельность результатов ЭЛТ и МСКТ у пациентов с уровнем КИ до 100 ед. достигает (66%), что делает сложным достоверную оценку прогрессии кальциноза при условии, что первое обследование было проведено методом ЭЛТ.

3. Метод МСКТ обладает высокой межтестовой воспроизводимостью результатов, особенно в пошаговом режиме томографирования — коэффициент вариации -14,6%.

4. Меясоператорская и внутриоператорская воспроизводимость объёмного кальциевого индекса при использовании МСКТ превышает воспроизводимость кальциевого индекса по методике Agatson при использовании метода ЭЛТ и массы фосфата кальция при использовании МСКТ.

5. Использование более низкого порогового значения 90 HU для определения участка кальциноза вместо традиционного 130 HU, нецелесообразно из-за выраженного расхождения данных КИ, а в 26 % невозможность определения самого КИ.

Практические рекомендации

Учитывая высокую информативность и диагностическую ценность метода определения и количественной оценки кальциноза коронарных артерий с помощью метода МСКТ, представленная методика может быть использована для количественной оценки степени атеросклеротического поражения коронарных артерий.

Можно рекомендовать следующий протокол проведения МСКТ:

1. Использовать пошаговый режим томографирования с проспективной синхронизацией с ЭКГ, задержкой триггера 40% от интервала R.-R. Толщина томографического среза - 2,5 см.

2. Использование объёмного КИ предпочтительнее использования традиционного КИ по Agatson из-за лучшей воспроизводимости результатов. Однако мы рекомендуем одновременное использование этих методик количественного анализа кальциноза коронарных артерий, т.к. на данный момент не существует согласованных значений объёмного КИ для различных возрастных групп.

3. Рекомендуется использование порогового значения 130 HU для определения участка кальциноза, при уменьшении этого значения, возможно выраженное преувеличение степени коронарной кальцификации.

4. При проведении исследования коронарных артерий в динамике необходимо использовать одинаковые системы (либо ЭЛТ, либо МСКТ). Если первое исследование было выполнено на ЭЛТ, то при проведении повторного исследования на МСКТ может произойти выраженная переоценка степени прогрессии коронарной кальцификации, особенно при значениях КИ менее 100 ед.

Так как доказана эквивалентность баз данных МСКТ и ЭЛТ, то показания для проведения ЭЛТ могут быть перенесены на метод МСКТ

Метод МСКТ может быть рекомендован:

1. Для дифференциальной диагностики у пациентов с болевым синдромом в грудной клетке неясной этиологии и решении вопроса о необходимости углублённого обследования.

2. Для определения асимптомных пациентов с высоким КИ, т.к. эта группа пациентов может быть рассмотрена как группа повышенного риска развития ИБС.

3. Для определения прогрессирования коронарного атеросклероза, при проведении повторных обследований.