[논문 리뷰] Cardiac CT perfusion imaging of pericoronary adipose tissue (PCAT) highlights potential confounds in coronary CTA

Hao Wu, Yingnan Song외 11명|arXiv (Cornell University)|2023. 06. 27.

Cardiovascular Disease and AdiposityMedicine인용 수 3

한 줄 요약

이 연구는 관상동맥CTA에서 관류조직의 대조제 동역학이 심막지방조직(PCAT) 평가에 미치는 영향을 동적 심장 CT 관류(CCTP)를 사용해 조사한다. HU, 허위 부피 및 영상유사 특징이 혈관경화증으로 인한 동역학적 변화와 촬영 시점에 매우 민감하게 반응함을 규명하였으며, 이는 PCAT 정량 평가에 중대한 혼동 요인을 유도할 수 있으며, 정확한 임상적 해석을 위해 데이터 정규화가 필요함을 시사한다.

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.

연구 동기 및 목표

• 관상동맥CTA에서 대조제 강화 동역학이 심막지방조직(PCAT) 평가에 미치는 영향을 조사하기 위해.
• 관상동맥 경화증으로 인한 순환기적 변화가 PCAT의 HU, 혈류 및 영상유사 특징에 미치는 영향을 평가하기 위해.
• 대조제 강화의 다양한 단계에서 PCAT 특징의 시간적 변동성을 평가하기 위해.
• CCTA에서 진단 정확도에 영향을 줄 수 있는 PCAT 정량 평가의 잠재적 혼동 요인을 규명하기 위해.

제안 방법

• 동적 심장 CT 관류(CCTP)를 사용하여 PCAT, 심내막 및 기타 지방조직의 HU 변화를 시간에 따라 추적하였다.
• PCAT의 혈류 및 피크 강화 도달 시간 등의 순환기적 파ameters를 추정하고, 인접한 심내막과 비교하였다.
• 표준 CCTA 촬영의 기준으로 사용된 대동맥 피크 강화 시간(Pa)을 기준으로 대조제 강화 동역학을 분석하였다.
• 여러 시간대에서 PCAT의 영상유사 특징을 추출하여 시간적 안정성을 비교하였다.
• 기존의 지방 윈도우를 사용하여 PCAT의 허위 부피를 계산하고, 첫 번째 촬영(P1)부터 Pa까지 추적하였다.
• 중요한 경화증이 있는 영역의 상류 및 하류 PCAT 영역 간의 통계적 비교를 통해 순환기적 영향을 평가하였다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 대조제 강화 시점이 다른 지방조직에 비해 심막지방조직(PCAT)의 HU 측정치에 어떤 영향을 미치는가?
• RQ2 관상동맥 경화증 유무가 PCAT 강화 동역학과 혈류에 어느 정도의 영향을 미치는가?
• RQ3 동적 대조제 강화 기간 동안 PCAT의 영상유사 특징은 어떻게 변화하는가?
• RQ4 초기 촬영과 표준 CCTA 촬영 시점 사이에서 허위 PCAT 부피 변화의 크기는 얼마인가?
• RQ5 PCAT 특징은 순환기적 변화에 얼마나 민감하며, 이는 임상적 해석에 어떤 영향을 미치는가?

주요 결과

• PCAT의 HU는 다른 지방조직보다 유의미하게 더 크게 증가하였으며, Pa 이전에는 4-HU, 이후에는 3-HU 증가하여 대조제 민감도가 높음을 시사한다.
• PCAT의 추정 혈류는 인접한 심내막의 약 23%로 확인되어 혈관 순환에 기여함을 입증한다.
• 중요한 경화증의 하류에 위치한 PCAT는 상류 영역보다 강화 정도가 낮고 피크 도달 시간이 더 길었다.
• 기존의 지방 윈도우를 사용할 경우, 첫 번째 촬영(P1)에서 대동맥 피크 강화(Pa)까지 PCAT의 허위 부피가 약 15% 감소하였다.
• PCAT의 영상유사 특징 중 78%가 P1 대비 10% 이상 변화하여 높은 시간적 변동성을 보였다.
• 대조제 동역학과 경화증으로 인한 순환기적 변화는 PCAT 평가에 중대한 혼동 요인을 유도하며, 신뢰할 수 있는 정량 평가를 위해 데이터 정규화가 필수적이다.