Количественная КТ-визуализация перфузии миокарда в модели ишемии у свиней с использованием прототипа системы КТ со спектральным детектором

Мы оптимизировали и оценили динамическую КТ-перфузию миокарда (КТП) на прототипе сканера КТ со спектральным детектором (SDCT). Одновременная регистрация проекций с энергетическим разрешением позволила выполнять проекционную декомпозицию материалов, которая обычно даёт лучшие результаты, чем декомпозиция на уровне изображений, необходимая в некоторых других системах. Помимо виртуальных моноэнергетических изображений, выраженных в кэВ, SDCT предоставляла обычные изображения в кВп, что позволило сопоставить результаты. Физические измерения на фантоме подтвердили линейность изображений в кэВ — необходимое условие для количественной оценки перфузии. Сравнение изображений в кВп и кэВ показало значительное уменьшение характерных артефактов упрочнения рентгеновского пучка как на изображениях фантома, так и на изображениях свиней. С учётом контрастно-шумового отношения йода и небольших остаточных артефактов упрочнения пучка оптимальной для обработки изображений фантома была частота 70 кэВ. Конвейер обработки данных динамической КТП включал регистрацию 4D-изображений, пространственно-временную фильтрацию шума и деконволюцию методом сингулярного разложения, не требующую модели; регуляризацию выполняли автоматически по критерию L-кривой. У здоровых свиней оценки перфузии при 70 кэВ были однородными во всём миокарде. При 120 кВп кровоток в участке миокарда с гипоконтрастированием из-за упрочнения пучка был снижен более чем на 20%; такой показатель мог бы ошибочно указывать на клинически значимую ишемию с учётом порогового значения 0,8 для ФРК. При частичной окклюзии передней межжелудочковой ветви левой коронарной артерии (LAD) (ФРК < 0,8) дефекты перфузии в бассейне LAD правильно выявлялись на изображениях при 70 кэВ. При 120 кВп упрочнение пучка влияло на размер ишемической области и оценку кровотока; например, при ФРК ≈ 0,65 отношение кровотока в передней и боковой стенках составляло 0,29 ± 0,01, что означало переоценку тяжести стеноза по сравнению с показателем 0,42 ± 0,01 при 70 кэВ (p < 0,05). В неишемизированной нижней стенке, не относящейся к бассейну LAD, отношение кровотока составляло 0,50 ± 0,04, что ошибочно указывало на клинически значимую ишемию здорового участка; при 70 кэВ оно составляло 1,00 ± 0,08. Результаты показывают, что проекционная визуализация при 70 кэВ с использованием SDCT и надлежащей обработки данных позволяет проводить информативную КТ-перфузию миокарда, значительно превосходящую обычную КТ.