Spektral CT med redusert dose jodkontrastmiddel i utredning av hjerte- og karsykdom

Sammendrag

Bakgrunn: Spektral CT muliggjør en betydelig reduksjon av dosen jodkontrastmiddel (JKM) på grunn av den økte attenuasjonen til jod, spesielt med virtuelle monoenergetiske bilder (VMI) ved lave energinivåer. Hjerte- og karsykdommer er fortsatt en ledende dødsårsak, og bruken av CT angiografi (CTA) som et viktig diagnostisk verktøy er avgjørende innen dette feltet. Formål: Det overordnede formålet med dette prosjektet var å undersøke potensialet for å redusere mengden JKM i CTA undersøkelser ved hjelp av dual-energi teknikk, og hvilke strategier for kontrastmiddeladministrering som gir best resultat. Metode: Artikkel I var en randomisert kontrollert studie med én eksperimentgruppe og én kontrollgruppe. I den eksperimentelle gruppen ble pasientene undersøkt med dual-energy CT og fikk halv dose JKM. I kontrollgruppen ble pasientene undersøkt med konvensjonell CT og standard dose JKM. I den eksperimentelle gruppen ble to virtuelle monoenergetiske bilde-serier rekonstruert ved 40 og 50 keV. Primærendepunktet var vaskulær attenuasjon. Sekundære endepunkt var: bildestøy, kontrast-til-støy-forhold (CNR), signal-til-støy-forhold (SNR) og subjektiv undersøkelses kvalitet (SEQ). I Artikkel II plasserte vi en kunstig koronararterie med 100 % og 50 % dose JKM i et thoraxfantom med varierende hjertefrekvens og pasientstørrelse. Fantomet ble skannet med en klinisk koronar CTAprotokoll ved 120 og 140 kVp. VMI ble rekonstruert fra 40 til 70 keV, Referansen var 100 % dose JKM ved 60 keV, og ikke-overlappende 95 % CNR-konfidensintervaller indikerte signifikante forskjeller fra referansen. I Artikkel III ble pasienter prospektivt randomisert til kontroll- eller én av to eksperimentgrupper. Pasienter i kontrollgruppen fikk JKM fortynnet 1:1 med saltvann. Eksperimentell gruppe B fikk JKM med lav flow. Eksperimentell gruppe C mottok JKM med lav konsentrasjon. VMI ved 40 og 55 keV ble rekonstruert. Vaskulær attenuasjon, støy, SNR og subjektiv undersøkelseskvalitet ble målt, i tre anatomiske nivåer. Resultater: Artikkel I: Totalt ble henholdsvis 103 og 108 pasienter analysert i eksperiment- og kontrollgruppene. Vaskulær attenuasjon var høyere på eksperimentell 40 keV enn på kontroll (p < 0,0001), men lavere på 50 keV (p < 0,022). Støyen var høyere på eksperimentell 40 keV enn på kontroll (p = 0,00022), men lavere på 50 keV (p = 0,0033). CNR og SNR var høyere enn kontroll på eksperimentell 40 keV (begge p < 0,0001) og 50 keV (henholdsvis p = 0,0058 og p = 0,0023). SEQ var bedre på begge VMI i eksperimentgruppen enn i kontrollgruppen (begge p < 0,0001). Artikkel II: Høyere kontrastmiddeldose, redusert keV, lavere hjertefrekvens, høyere rørspenning og mindre pasientstørrelser viste en trend med høyere CNR. Uavhengig av hjertefrekvens, pasientstørrelse og rørspenning ble det ikke funnet signifikante forskjeller i CNR mellom eksperimentelt opptak med 50 % dose JKM ved 40 keV og referansen Artikkel III: Totalt ble 328 pasienter randomisert. 112 mot 115 og 101 ble analysert i kontrollgruppen A mot eksperimentgruppene B og C henholdsvis. Det var ingen forskjeller i vaskulær attenuasjon i truncus pulmonalis mellom gruppene: A mot B (p = 0,96), B mot C (p = 0,14) og A mot C (p = 0,18). Gruppe C viste høyere undersøkelseskvalitet på tvers av alle anatomiske nivåer. Det var ingen forskjeller SEQ. Konklusjon: Bruk av dual-energi teknikk gjør det mulig å redusere dosen JKM med 50% ved CTA på grunn av den økte attenuasjonen til jod, spesielt med VMI ved lave energinivåer. Selv om det er lavere støy ved høyere energinivåer er den økte attenuasjonen ved lave energinivåer mer avgjørende for CNR. Alle strategiene for administrasjon av jodkontrastmiddel kan brukes klinisk, men lav jodkonsentrasjon kan gi bedre resultater når man vurderer hele kartreet. Dette understreker viktigheten av personlig tilpasset og effektiv bruk av JKM, samt utnyttelsen av ny teknologi.