[論文レビュー] Cardiac CT perfusion imaging of pericoronary adipose tissue (PCAT) highlights potential confounds in coronary CTA

Hao Wu, Yingnan Song+11 more|arXiv (Cornell University)|Jun 27, 2023

Cardiovascular Disease and AdiposityMedicine被引用数 3

ひとこと要約

本研究では、動的心筋CT灌注（CCTP）を用いて、造影剤動態が冠動脈CTAにおける心膜周囲脂肪組織（PCAT）評価に与える影響を調査した。造影剤投与タイミングおよび狭窄に起因する血行動態的変化の影響を受けて、PCATのHU、有用体積、および画像診断特徴量は著しく感受性を示すことが判明した。これは、PCATの定量的評価に顕著な混同要因をもたらし、正確な臨床的解釈を損なう可能性があるが、データ正規化により是正可能である。

ABSTRACT

Features of pericoronary adipose tissue (PCAT) assessed from coronary computed tomography angiography (CCTA) are associated with inflammation and cardiovascular risk. As PCAT is vascularly connected with coronary vasculature, the presence of iodine is a potential confounding factor on PCAT HU and textures that has not been adequately investigated. Use dynamic cardiac CT perfusion (CCTP) to inform contrast determinants of PCAT assessment. From CCTP, we analyzed HU dynamics of territory-specific PCAT, myocardium, and other adipose depots in patients with coronary artery disease. HU, blood flow, and radiomics were assessed over time. Changes from peak aorta time, Pa, chosen to model the time of CCTA, were obtained. HU in PCAT increased more than in other adipose depots. The estimated blood flow in PCAT was ~23% of that in the contiguous myocardium. Comparing PCAT distal and proximal to a significant stenosis, we found less enhancement and longer time-to-peak distally. Two-second offsets [before, after] Pa resulted in [ 4-HU, 3-HU] differences in PCAT. Due to changes in HU, the apparent PCAT volume reduced ~15% from the first scan (P1) to Pa using a conventional fat window. Comparing radiomic features over time, 78% of features changed >10% relative to P1. CCTP elucidates blood flow in PCAT and enables analysis of PCAT features over time. PCAT assessments (HU, apparent volume, and radiomics) are sensitive to acquisition timing and the presence of obstructive stenosis, which may confound the interpretation of PCAT in CCTA images. Data normalization may be in order.

研究の動機と目的

• 造映剤動態が冠動脈CTAにおける心膜周囲脂肪組織（PCAT）評価に与える影響を調査すること。
• 冠動脈狭窄に起因する血行動態的変化がPCATのHU、血流、および画像診断特徴量に与える影響を評価すること。
• 造映強調の異なる時期におけるPCAT特徴量の時間的変動を評価すること。
• CCTAにおける診断精度に影響を及ぼす可能性のあるPCAT定量評価の混同要因を同定すること。

提案手法

• 動的心筋CT灌注（CCTP）を用いて、PCAT、心筋、および他の脂肪組織のHU変化を時間経過とともに追跡した。
• PCATにおける血流およびピーク強調までの時間といった血行動態的パラメータを推定し、隣接する心筋と比較した。
• 標準的なCCTA撮影の基準として用いられる、大動脈ピーク強調時刻（Pa）を基準に、造映動態を分析した。
• 複数の時間点におけるPCATから画像診断特徴量を抽出し、時間的安定性を比較した。
• 従来の脂肪窓を用いてPCAT有用体積を計算し、最初のスキャン（P1）からPaにかけての変化を追跡した。
• 有意な狭窄部の近位および遠位におけるPCAT領域を比較し、血行動態的影響を統計的に評価した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 造映タイミングが、他の脂肪組織と比較して心膜周囲脂肪組織（PCAT）のHU測定値にどのように影響を与えるか？
• RQ2 冠動脈狭窄の存在が、PCATの強調動態および血流にどの程度の影響を及えるか？
• RQ3 動的造映強調の過程で、PCATの画像診断特徴量はどのように時間経過とともに変化するか？
• RQ4 初期撮影時と標準的CCTA撮影時との間で、PCATの有用体積の変化はどの程度の大きさか？
• RQ5 PCAT特徴量は血行動態的変化に対してどの程度感受性を示すか？臨床的解釈にどのような影響を及えるか？

主な発見

• PCATのHUは他の脂肪組織と比較して著しく上昇し、Paの1時間前には4-HU上昇、Pa以降には3-HU上昇を示した。これは造映感受性が強いことを示唆している。
• PCATにおける推定血流は、隣接する心筋の約23%であった。これはPCATの血管灌流が確認されたことを裏付けている。
• 有意な狭窄部の遠位に位置するPCATでは、近位部と比較して強調度が低く、ピーク到達までの時間が長かった。
• 従来の脂肪窓を用いた場合、PCATの有用体積は最初のスキャン（P1）から大動脈ピーク強調時（Pa）までに約15%減少した。
• PCATの画像診断特徴量の78%がP1と比較して10%以上変化しており、時間的変動が著しいことが示された。
• 造映動態および狭窄に起因する血行動態的変化は、PCAT評価に顕著な混同要因をもたらし、信頼性の高い定量的評価のためにはデータ正規化が不可欠である。