medvisМедицинская визуализацияMedical Visualization1607-07632408-9516RDS-Media Ltd.10.24835/1607-0763-2017-4-10-18medvis-444Research ArticleМЕДИЦИНСКАЯ ВИЗУАЛИЗАЦИЯ В КАРДИОАНГИОЛОГИИMEDICAL IMAGING IN CARDIOANGIOLOGYОценка диагностической значимости статической перфузии в ангиографическую фазу (КТА) и отсроченного контрастирования миокарда (DECT) при двухэнергетической компьютерной томографии (ДЭКТ) в визуализации рубцовых изменений миокарда. Cравнение с отсроченным контрастированием при МРТStatic Myocardial Dual-Energy (DE) Perfusion and Delayed Enhancement in Detection of Chronic Myocardial Scar Tissue. Comparison with Late Gadolinium Ebhancement MRIПершинаЕ. С.PershinaE. S.

аспирант, врач-рентгенолог ФГАУ “Лечебно-реабилитационный центр МЗ РФ”

125367 Москва, Иваньковское шоссе, 3. ФГАУ “Лечебно-реабилитационный центр Минздрава России”. Тел.: +7-926-173-12-34

pershina86@mail.ruСиницынВ. Е.SinitsinV. E.

доктор мед. наук, профессор, руководитель центра лучевой диагностики ФГАУ “Лечебно-реабилитационный центр МЗ РФ”, Москва

МершинаЕ. А.MershinaE. A.

канд. мед. наук, заведующая отделением центра лучевой диагностики ФГАУ “Лечебно-реабилитационный центр МЗ РФ”

КомароваМ. А.KomarovaM. A.

канд. мед. наук, врач-рентгенолог центра лучевой диагностики ФГАУ “Лечебно-реабилитационный центр МЗ РФ”, Москва

ЧабанА. С.ChabanA. S.

аспирант МГУ им. М.В. Ломоносова

ФГАУ “Лечебно-реабилитационный центр” Минздрава РоссииРоссияFederal State autonomous institution “Center of Treatment and Rehabilitation”Russian FederationФГАОУ ВО Московский государственный университет им. М.В. ЛомоносоваРоссияM.V. Lomonosov Moscow State universityRussian Federation201728082017041018Copyright © Першина Е.С., Синицын В.Е., Мершина Е.А., Комарова М.А., Чабан А.С., 20172017Першина Е.С., Синицын В.Е., Мершина Е.А., Комарова М.А., Чабан А.С.Pershina E.S., Sinitsin V.E., Mershina E.A., Komarova M.A., Chaban A.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://medvis.rdsmedia.ru/jour/article/view/444Цель исследования

Цель исследования: оценить диагностическую значимость статической перфузии при КТА  и DECT при ДЭКТ в оценке рубцовых изменений миокарда в сравнении с отсроченным контрастированием при МРТ.

Материал и методы

Материал и методы. В проспективное исследование было включено 29 пациентов (м/ж –  16/13, средний возраст 57,6 ± 2,1 годы) с хроническими инфарктами миокарда в анамнезе.  Протокол КТ состоял из ангиографической (20 с) фазы и отсроченных последовательностей  на 8-й минуте после введения контрастного препарата. Все исследования проводились на  однотрубочном двухэнергетическом 64-рядном компьютерном томографе (Discovery 850, GE, США) в двухэнергетическом режиме (GSI). КТ-изобра жения были визуально проанализированы на наличие дефектов перфузии и отсроченного  контрастирования миокарда двумя независимыми исследователями в сравнении с МРТ. Чувствительность, специфичность, диагностическая точность, нормализованное  соотношение концентрации йода в нормальном и рубцово-измененном миокарде были рассчитаны для обоих методов.

Результаты

Результаты. Чувствительность, специфичность, диагностическая точность при сравнении с  отсроченными последовательностями МРТ в определении рубцовоизмененных сегментов для ДЭКТ в артериальную фазу составила 95, 90, 95%, для ДЭКТ в отсроченную фазу96, 88, 99% соответственно. Значимой разницы между показателями чувствительности,  специфичности, диагностической точности ДЭКТ в артериальную и отсроченную фазы  выявлено не было (p = 0,32). Однако качество изображений и соотношение  нормализованной концентрации йода в нормальном и рубцово-измененном миокарде были значимо выше для отсроченной фазы (p < 0,0001).

Выводы

Выводы. ДЭКТ в артериальную и отсроченную фазы контрастирования имеет высокую  диагностическую точность в сравнении с отсроченным контрастированием при МРТ.  Диагностическая значимость ДЭКТ при отсроченном контрастировании была несколько  выше, чем при ДЭКТ в артериальную фазу.

Purpose

Purpose. To compare the performance of static myocardialDECT perfusion imaging (CTA) with DECT delayed enhancement for  detection of ischemic myocardial scars using LGE MRI as a diagnostic standard.

Materials and Methods

Materials and Methods. 29 patients (m/f –16/13 mean age 57.6 ± 2.1) with chronic myocardial infarction were prospectively enrolled in the study. The CCTA protocol consisted of prospectively gated static myocardial DECT perfusion imaging (angiographic phase) and DECT delayed enhancement with 8 min delay after contrast media injection. Study was performed with 64-row single-source dual energy CT with fast kilovoltage switching. DECT images were visually assessed for first-pass arterial enhancement deficit and delayed enhancement using iodine distribution maps by 2 observers in comparison with LGE MRI. Sensitivity and specificity, the normalized iodine concentration ratio of normal myocardium and scar tissue were calculated both for both methods.

Results

Results. For scar detection static myocardial DECT perfusion had  accuracy, sensitivity and specificity 95%, 90%, 95%, resp. vs.  delayed DECT – 96%, 88%, 99%, resp. There was no significant  difference between accuracy, sensitivity and specificity for DECT  perfusion and delayed DECT (p = 0.32). However diagnostic  confidence and normalized iodine concentration ratio of normal  myocardium and scar for static myocardial DECT perfusion were  significantly lower than for delayed DECT (p < 0.0001).

Conclusion

Conclusion. DECT CTA and DECT delayed enhancement have a  good accuracy for detection of post-infarction scars in comparison  with LGE MRI. The overall diagnostic performance of DECT delayed  enhancement was better then of static myocardial DECT perfusion  imaging. Thus, delayed sequences should not be omitted from CTA  standard protocol if the aim is myocardial scar detection.

двухэнергетическая КТ (ДЭКТ)рубцы миокардастатическая ДЭКТ-перфузияотсроченное контрастированиеDual-Energy CTmyocardial scarDECTperfusionDECT delayed enhancementReferencesГрамович В.В., Синицын В.Е. ГМП. Количественная оценка перфузии миокарда с помощью магнитно-резонансной томографии у больных хронической ишемической болезнью сердца. Кардиология. 2004; 8: 4–12. Gramovich V.V., Sinitsyn V.E.Quantitative myocardial perfusion assessment with magnetic resonance imaging in patients with coronary artery disease. Kardiology. 2004; 8: 4–12. (In Russian)Грамович В.В., Синицын В.Е. ГМП. Количественная оценка перфузии миокарда с помощью магнитно-резонансной томографии у больных хронической ишемической болезнью сердца. Кардиология. 2004; 8: 4–12. Gramovich V.V., Sinitsyn V.E.Quantitative myocardial perfusion assessment with magnetic resonance imaging in patients with coronary artery disease. Kardiology. 2004; 8: 4–12. (In Russian)Архипова И.М., Мершина Е.А. СВЕ. Роль КТ коронарографии в диагностике ИБС на амбулаторном этапе. Поликлиника. 2013; 3–1: 18–21. Arkhipova I.M., Mershina E.A., Sinitsyn V.E. СT-angiography in CAD evaluation for outpatient. Poliklinika. 2013; 3–1: 18–21. (In Russian)Архипова И.М., Мершина Е.А. СВЕ. Роль КТ коронарографии в диагностике ИБС на амбулаторном этапе. Поликлиника. 2013; 3–1: 18–21. Arkhipova I.M., Mershina E.A., Sinitsyn V.E. СT-angiography in CAD evaluation for outpatient. Poliklinika. 2013; 3–1: 18–21. (In Russian)Arnoldi E., Lee Y.S., Ruzsics B., Weininger M., Spears J.R., Rowley C.P., Chiaramida S.A., Costello P., Reiser M.F., Schoepf U.J. CT detection of myocardial blood volume deficits: Dual- energy CT compared with single-energy CT spectra. J. Cardiovasc. Comput. Tomogr. 2011; 5 (6): 421–429. DOI:10.1016/j.jcct.2011.10.007.Arnoldi E., Lee Y.S., Ruzsics B., Weininger M., Spears J.R., Rowley C.P., Chiaramida S.A., Costello P., Reiser M.F., Schoepf U.J. CT detection of myocardial blood volume deficits: Dual- energy CT compared with single-energy CT spectra. J. Cardiovasc. Comput. Tomogr. 2011; 5 (6): 421–429. DOI:10.1016/j.jcct.2011.10.007.Flohr T.G., McCollough C.H., Bruder H., Petersilka M., Gruber K., Süβ C., Grasruck M., Stierstorfer K., Krauss B., Raupach R., Primak A.N., Küttner A., Achenbach S., Becker C., Kopp A., Ohnesorge B.M. First performance evaluation of a dual-source CT (DSCT) system. Eur. Radiol. 2006; 16 (2): 256–268. DOI:10.1007/s00330-005-2919-2.Flohr T.G., McCollough C.H., Bruder H., Petersilka M., Gruber K., Süβ C., Grasruck M., Stierstorfer K., Krauss B., Raupach R., Primak A.N., Küttner A., Achenbach S., Becker C., Kopp A., Ohnesorge B.M. First performance evaluation of a dual-source CT (DSCT) system. Eur. Radiol. 2006; 16 (2): 256–268. DOI:10.1007/s00330-005-2919-2.Johnson T.R.C., Krauß B., Sedlmair M., Grasruck M., Bruder H., Morhard D., Fink C., Weckbach S., Lenhard M., Schmidt B., Flohr T., Reiser M.F., Becker C.R. Material differentiation by dual energy CT: Initial experience. Eur. Radiol. 2007; 17 (6): 1510–1517. DOI:10.1007/s00330-006-0517-6.Johnson T.R.C., Krauß B., Sedlmair M., Grasruck M., Bruder H., Morhard D., Fink C., Weckbach S., Lenhard M., Schmidt B., Flohr T., Reiser M.F., Becker C.R. Material differentiation by dual energy CT: Initial experience. Eur. Radiol. 2007; 17 (6): 1510–1517. DOI:10.1007/s00330-006-0517-6.Petersilka M., Bruder H., Krauss B., Stierstorfer K., Flohr T.G. Technical principles of dual source CT. Eur. J. Radiol. 2008; 68(3): 362–368. DOI:10.1016/j.ejrad.2008.08.013.Petersilka M., Bruder H., Krauss B., Stierstorfer K., Flohr T.G. Technical principles of dual source CT. Eur. J. Radiol. 2008; 68(3): 362–368. DOI:10.1016/j.ejrad.2008.08.013.Koonce J.D., Vliegenthart R., Schoepf U.J. Accuracy of dual-energy computed tomography for the measurement of iodine concentration using cardiac CT protocols: validation in a phantom model. Eur. Radiol. 2014; 24: 512–518. DOI:10.1007/s00330-013-3040-6.Koonce J.D., Vliegenthart R., Schoepf U.J. Accuracy of dual-energy computed tomography for the measurement of iodine concentration using cardiac CT protocols: validation in a phantom model. Eur. Radiol. 2014; 24: 512–518. DOI:10.1007/s00330-013-3040-6.Kang D.K., Schoepf U.J., Bastarrika G., Nance J.W., Abro J.A., Ruzsics B. Dual-energy computed tomography for integrative imaging of coronary artery disease: principles and clinical applications. Semin. Ultrasound CT MR. 2010; 31(4): 276-291. DOI:10.1053/j.sult.2010.05.004.Kang D.K., Schoepf U.J., Bastarrika G., Nance J.W., Abro J.A., Ruzsics B. Dual-energy computed tomography for integrative imaging of coronary artery disease: principles and clinical applications. Semin. Ultrasound CT MR. 2010; 31(4): 276-291. DOI:10.1053/j.sult.2010.05.004.Ruzsics B., Schwarz F., Schoepf U.J., Lee Y.S., Bastarrika G., Chiaramida S.A., Costello P., Zwerner, P.L. Comparison of dual-energy computed tomography of the heart with single photon emission computed tomography for assessment of coronary artery stenosis and of the myocardial blood supply. Am. J. Cardiol. 2009; 104 (3): 318–326. DOI:10.1016/j.amjcard.2009.03.051.Ruzsics B., Schwarz F., Schoepf U.J., Lee Y.S., Bastarrika G., Chiaramida S.A., Costello P., Zwerner, P.L. Comparison of dual-energy computed tomography of the heart with single photon emission computed tomography for assessment of coronary artery stenosis and of the myocardial blood supply. Am. J. Cardiol. 2009; 104 (3): 318–326. DOI:10.1016/j.amjcard.2009.03.051.Wang R., Yu W., Wang Y., He Y., Yang L., Bi T., Jiao J., Wang Q., Chi L., Yu Y., Zhang Z. Incremental value of dual-energy CT to coronary CT angiography for the detection of significant coronary stenosis: comparison with quantitative coronary angiography and single photon emission computed tomography. Int. J. Cardiovasc. Imaging. 2011; 27 (5): 647–656. DOI:10.1007/s10554-011-9881-7.Wang R., Yu W., Wang Y., He Y., Yang L., Bi T., Jiao J., Wang Q., Chi L., Yu Y., Zhang Z. Incremental value of dual-energy CT to coronary CT angiography for the detection of significant coronary stenosis: comparison with quantitative coronary angiography and single photon emission computed tomography. Int. J. Cardiovasc. Imaging. 2011; 27 (5): 647–656. DOI:10.1007/s10554-011-9881-7.Gerber B.L., Belge B., Legros G.J., Lim P., Poncelet A., Pasquet A., Gisellu G., Coche E., Vanoverschelde J.L. Characterization of acute and chronic myocardial infarcts by multidetector computed tomography: Comparison with contrast-enhanced magnetic resonance. Circulation. 2006; 113 (6): 823–833. DOI:10.1161/CIRCULATIONAHA.104.529511.Gerber B.L., Belge B., Legros G.J., Lim P., Poncelet A., Pasquet A., Gisellu G., Coche E., Vanoverschelde J.L. Characterization of acute and chronic myocardial infarcts by multidetector computed tomography: Comparison with contrast-enhanced magnetic resonance. Circulation. 2006; 113 (6): 823–833. DOI:10.1161/CIRCULATIONAHA.104.529511.Nikolaou K., Knez A., Sagmeister S., Wintersperger B.J., Boekstegers P., Steinbeck G., Reiser M.F., Becker C.R. Assessment of myocardial infarctions using multidetectorrow computed tomography. J. Comput. Assist. Tomogr. 2004; 28 (2): 286–292. DOI:10.1097/00004728-200403000-00021.Nikolaou K., Knez A., Sagmeister S., Wintersperger B.J., Boekstegers P., Steinbeck G., Reiser M.F., Becker C.R. Assessment of myocardial infarctions using multidetectorrow computed tomography. J. Comput. Assist. Tomogr. 2004; 28 (2): 286–292. DOI:10.1097/00004728-200403000-00021.Rubinshtein R., Miller T.D., Williamson E.E., Kirsch J., Gibbons R.J., Primak A.N., McCollough C.H., Araoz P.A. Detection of myocardial infarction by dual-source coronary computed tomography angiography using quantitated myocardial scintigraphy as the reference standard. Heart. 2009; 95 (17): 1419–1422. DOI:10.1136/hrt.2008.158618.Rubinshtein R., Miller T.D., Williamson E.E., Kirsch J., Gibbons R.J., Primak A.N., McCollough C.H., Araoz P.A. Detection of myocardial infarction by dual-source coronary computed tomography angiography using quantitated myocardial scintigraphy as the reference standard. Heart. 2009; 95 (17): 1419–1422. DOI:10.1136/hrt.2008.158618.Hoffmann U., Millea R., Enzweiler C., Ferencik M., Gulick S., Titus J., Achenbach S., Kwait D., Sosnovik D., Brady T.J. Acute myocardial infarction: contrast-enhanced multi-detector row CT in a porcine model. Radiology. 2004; 231 (3): 697–701. DOI:10.1148/radiol.2313030132.Hoffmann U., Millea R., Enzweiler C., Ferencik M., Gulick S., Titus J., Achenbach S., Kwait D., Sosnovik D., Brady T.J. Acute myocardial infarction: contrast-enhanced multi-detector row CT in a porcine model. Radiology. 2004; 231 (3): 697–701. DOI:10.1148/radiol.2313030132.George R.T., Silva C., Cordeiro M.A.S., Silva C., Cordeiro M.A.S., DiPaula A., Thompson D.R., McCarthy W.F., Ichihara T., Lima J.A.C., Lardo A.C.M ultidetector Computed Tomography Myocardial Perfusion Imaging During Adenosine Stress. J. Am. Coll. Cardiol. 2006; 48 (1): 153–160. DOI:10.1016/j.jacc.2006.04.014.George R.T., Silva C., Cordeiro M.A.S., Silva C., Cordeiro M.A.S., DiPaula A., Thompson D.R., McCarthy W.F., Ichihara T., Lima J.A.C., Lardo A.C.M ultidetector Computed Tomography Myocardial Perfusion Imaging During Adenosine Stress. J. Am. Coll. Cardiol. 2006; 48 (1): 153–160. DOI:10.1016/j.jacc.2006.04.014.Bettencourt N., Chiribiri A., Schuster A., Ferreira N., Sampaio F., Pires-Morais G., Santos L., Melica B., Rodrigues A., Braga P., Azevedo L., Teixeira M., Leite- Moreira A., Silva-Cardoso J., Nagel E., Gama V. Direct comparison of cardiac magnetic resonance and multidetector computed tomography stress-rest perfusion imaging for detection of coronary artery disease. J. Am. Coll. Cardiol. 2013; 61(10): 1099–1107. DOI:10.1016/j.jacc.2012.12.020.Bettencourt N., Chiribiri A., Schuster A., Ferreira N., Sampaio F., Pires-Morais G., Santos L., Melica B., Rodrigues A., Braga P., Azevedo L., Teixeira M., Leite- Moreira A., Silva-Cardoso J., Nagel E., Gama V. Direct comparison of cardiac magnetic resonance and multidetector computed tomography stress-rest perfusion imaging for detection of coronary artery disease. J. Am. Coll. Cardiol. 2013; 61(10): 1099–1107. DOI:10.1016/j.jacc.2012.12.020.Meinel F.G., De Cecco C.N., Schoepf U.J., Nance J.W., Silverman J.R., Flowers B.A., Henzler T. First-Arterial-Pass Dual-Energy CT for Assessment of Myocardial Blood Supply: Do We Need Rest, Stress, and Delayed Acquisition? Comparison with SPECT. Radiology. 2013; 270 (3): 131183. DOI:10.1148/radiol.13131183.Meinel F.G., De Cecco C.N., Schoepf U.J., Nance J.W., Silverman J.R., Flowers B.A., Henzler T. First-Arterial-Pass Dual-Energy CT for Assessment of Myocardial Blood Supply: Do We Need Rest, Stress, and Delayed Acquisition? Comparison with SPECT. Radiology. 2013; 270 (3): 131183. DOI:10.1148/radiol.13131183.Chen A., Liu A., Liu J., Tian S., Wang H., Liu Y. Application of dual-energy spectral CT imaging in differential diagnosis of bladder cancer and benign prostate hyperplasia. Medicine (Baltimore). 2016; 95 (52): e5705. DOI:10.1097/MD.0000000000005705.Chen A., Liu A., Liu J., Tian S., Wang H., Liu Y. Application of dual-energy spectral CT imaging in differential diagnosis of bladder cancer and benign prostate hyperplasia. Medicine (Baltimore). 2016; 95 (52): e5705. DOI:10.1097/MD.0000000000005705.Goetti R., Feuchtner G., Stolzmann P., Donati O.F., Wieser M., Plass A., Frauenfelder T., Leschka S., Alkadhi H. Delayed enhancement imaging of myocardial viability: Low-dose high- pitch CT versus MRI. Eur. Radiol. 2011; 21 (10): 2091–2099. doi:10.1007/s00330-011-2149-8.Goetti R., Feuchtner G., Stolzmann P., Donati O.F., Wieser M., Plass A., Frauenfelder T., Leschka S., Alkadhi H. Delayed enhancement imaging of myocardial viability: Low-dose high- pitch CT versus MRI. Eur. Radiol. 2011; 21 (10): 2091–2099. doi:10.1007/s00330-011-2149-8.Vliegenthart R., Henzler T., Moscariello A., Ruzsics B., Bastarrika G., Oudkerk M., Schoepf U.J. CT of coronary heart disease: Part 1, CT of myocardial infarction, ischemia, and viability. Am. J. Roentgenol. 2012; 198 (3): 531–547. DOI:10.2214/AJR.11.7082.Vliegenthart R., Henzler T., Moscariello A., Ruzsics B., Bastarrika G., Oudkerk M., Schoepf U.J. CT of coronary heart disease: Part 1, CT of myocardial infarction, ischemia, and viability. Am. J. Roentgenol. 2012; 198 (3): 531–547. DOI:10.2214/AJR.11.7082.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.