Оценка количественной перфузии миокарда по данным КТ сердца с помощью моделирования

Контрастное усиление при КТ сердца позволяет получить ценную информацию о перфузии миокарда; для её оценки предложены методы статической и динамической визуализации. Однако нет достаточных данных и согласованного мнения о том, какой подход обеспечивает необходимую для принятия клинических решений диагностическую точность при низкой лучевой нагрузке, безопасной для пациента. В этой работе разработали подробную модель динамической КТ и применили несколько общепринятых методов оценки кровотока, чтобы сравнить эффективность оценки перфузии при различных режимах сканирования и методах расчёта. Сканирование сердца моделировали при разных значениях кровотока (0,5, 1, 2 и 3 мл/г/мин) и сердечного выброса (3, 5 и 8 л/мин). Использовали валидированный симулятор КТ, учитывающий полихроматический спектр и реалистичный поток рентгеновских фотонов. Динамическое сканирование моделировали с интервалами между измерениями 1, 2 или 3 с на протяжении 30 с и при значениях произведения силы тока на время сканирования 25, 70 или 140 мАс. Изображения реконструировали стандартным методом и дополнительно корректировали на основе изображений с учётом содержания йода, чтобы компенсировать упрочнение рентгеновского пучка. По нескольким областям миокарда строили кривые «время—плотность», которые использовали для оценки кровотока. Всего сгенерировали 2700 независимых реализаций динамических последовательностей, каждую из которых анализировали несколькими методами оценки кровотока миокарда. При количественном кинетическом моделировании среднеквадратичная ошибка оценки кровотока в среднем по разным сценариям составляла около 0,6 мл/г/мин. При полуколичественном моделировании и качественной оценке статических изображений ошибка была значительно выше — около 1,2 мл/г/мин в обоих случаях. Для количественных методов сокращение дозы за счёт увеличения интервала между измерениями или снижения силы тока оказывало сопоставимое влияние на точность оценки кровотока миокарда. В среднем при снижении дозы вдвое среднеквадратичная ошибка возрастала лишь на 18%, что указывает на возможность существенного снижения дозы при количественной оценке кровотока миокарда. Таким образом, количественная оценка перфузии миокарда по данным динамической КТ с использованием модельного подхода позволяет точно определять кровоток при разных значениях сердечного выброса и перфузии ткани, превосходит сопоставимую оценку по статическим изображениям и относительно устойчива к шуму и уменьшению временного разрешения.