CTACスキャンで心臓の健康をチェックする
CTACスキャンは、体成分を分析することで心臓の健康評価を改善するかもしれない。
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目次
コンピュータ断層撮影減衰補正(CTAC)スキャンは、単一光子放出コンピュータ断層撮影(SPECT)という心臓画像診断の一種でよく使われてるよ。このスキャンは、医者が心臓への血流がどれくらい良いかを見るのを助けるんだ。今のところ、CTACスキャンは主に画像の質を補正したり、心臓のカルシウムを推定するのに役立ってる。毎年、アメリカでは600万人以上がSPECT心臓画像診断を受けているよ。もしCTACスキャンをもっと多くの目的で使えるようになったら、心臓の健康評価が大幅に改善される可能性があるんだ。
体組成分析の重要性
体組成分析は、体内の筋肉や脂肪などの組織の量や種類を調べることだ。この情報は特に健康上の懸念があるときには重要なんだ。サルコペニア(筋肉の喪失)、悪液質(重度の体重減少)、肥満などは心臓病、癌、代謝障害に関連するよ。でも、これまでCTACスキャンが心臓の健康に関連する体組成について何を教えてくれるかを十分に探求してこなかったんだ。定期的な心臓画像診断中にこのプロセスを自動化できれば、医者にとって貴重な洞察を与えられるかもしれないね。
現在の研究の状態
最近、異なるタイプの画像から体組成を評価するために人工知能(AI)を使うことに興味が持たれているよ。でも、CTACスキャンからの体組成分析に特化した情報はあまりないんだ。一部の研究では、CTACを使って心臓周りの特定の脂肪を測定することで患者の生存予測ができることが示されているよ。既存の体組成分析方法は、主に腹部など特定の体の部分に焦点を当ててる。今のところ、CTスキャンからの三つのスライスを調べた研究は一つだけなんだ。
研究の目的
この研究の目的は、CTACが患者リスクの評価にどのように役立つかを調べることだったよ。AIを使ってCTACスキャンから体組成を測定する完全自動化された方法を開発したんだ。内臓脂肪や皮下脂肪、筋肉、骨など、さまざまな体の部位を測りたかったし、以前に研究した特定の心臓の脂肪も測定したいと思ってた。最終的な目標は、これらの測定値が全死因死亡率、つまりどの原因で死ぬリスクとどう関係するかを見ることだったんだ。
研究対象
この研究では、イェール大学やコロンビア大学など四つの場所でSPECT/CT心臓画像診断を受けた11,035人のデータを振り返ったよ。全ての場所は倫理ガイドラインに従っていて、研究は関連する機関に承認されてた。主な焦点は全死因死亡率で、アメリカとカナダの公式記録を通じて追跡されたんだ。
CTAC画像取得
この研究で使われたCTACスキャンは、低用量で非造影の技術を使用して行われたよ。異なる機械を使って、スライスの厚さやチューブの電流など設定が違ってた。ある施設では、スキャン中に患者が普通に呼吸するのを許可してたけど、他の施設では息を止める必要があったんだ。
臨床データとリスク要因
体組成分析に加えて、性別、年齢、BMI(ボディマス指数)、高血圧、糖尿病、心臓病などの既存の健康状態など、さまざまな臨床データもリスク分析に考慮したよ。自動ソフトウェアで画像スキャンから心臓の健康に関する特定の測定値を定量化するのを手伝った。
体組成セグメンテーションと測定
この研究では、CTACスキャンから異なる体構造をセグメント化するために高度なソフトウェアを使用したんだ。分析の一貫性を確保するために、ほとんどのスキャンでカバーされている特定の脊椎の領域に焦点を当てた。特定の密度範囲に基づいて筋肉と脂肪をフィルタリングする技術を使って、異なる種類の組織を正確に特定し測定したよ。
研究デザイン
この研究では、CTACスキャンから得られた体のさまざまな組織を自動的に測定したんだ。死亡リスクとの関係を評価するために、組織の密度や体積などいくつかの測定値に焦点を当てた。全研究グループの分析を行い、人種や年齢、BMIなどの要因に基づいて参加者をサブグループに分けたよ。
統計分析
年齢や体の測定のような連続データを要約し、異なるグループを統計テストで比較したんだ。これらのテストは、体組成の測定値と死亡リスクの関係を理解するのに役立ったよ。
資金源の役割
この研究の資金源は、研究のデザインやデータ収集、執筆に影響を与えなかったんだ。
研究対象の概要
不完全なデータを持つケースを除いた後、最終的な研究グループには9,918人の患者がいたよ。各ケースを処理するのにかかった平均時間は約82秒だった。
ベースラインの特徴
参加者の中で、やや半数以上が男性で、平均年齢は65歳だった。追跡期間は約2.5年で、その間に少数の患者が亡くなったよ。性別による体組成の違いが観察されて、男性はより多くの筋肉と骨の体積を持ち、女性は脂肪のレベルが高かったんだ。
死亡リスクのための体組成の予測因子
特定の体組成の測定値が死亡リスクを予測できることがわかったよ。内臓脂肪の高いレベルは死亡リスクを増加させ、筋肉量や骨密度が高いほどリスクが低くなることが関連してた。この情報は異なる人口サブグループにおいても特に関連性があり、幅広い患者にとっての有用性を示しているね。
サブグループでの発見
この研究では、内臓脂肪が男性と女性の患者の両方において死亡リスクを一貫して予測することがわかったよ。また、高い皮下脂肪も両性において死亡リスクを増加させた。結果は重要で、体組成を監視することが患者の健康やリスクを理解するのに重要であることを示唆しているんだ。
結論
この研究は、CTACスキャンからの体組成分析が患者の死亡予測に貴重な情報を提供できることを示してるよ。追加のスキャンや放射線なしで体組織を自動的にセグメント化する簡単に使える方法を開発したんだ。CTACスキャンから得られた測定は、従来の心臓の健康評価を補完することができ、患者の全体的な健康やリスク因子についての追加の洞察を提供できるんだ。既存のスキャンを活用することで、体組成の理解を深めることができるし、心臓の健康結果を改善するために重要なんだ。
将来の研究への影響
このアプローチは、特に既存の心臓疾患を持つ患者における体組成が健康に与える影響をさらに調査する新たな道を開くよ。AIを使って体組織を分析することで、定期的な画像診断を利用してより良い健康評価を提供し、患者ケアを個別化できるんだ。このツールは、心血管疾患や関連する病気のリスクがある人々に対して、改善された健康戦略や結果をもたらすかもしれないね。
タイトル: AI-based volumetric six-tissue body composition quantification from CT cardiac attenuation scans enhances mortality prediction: multicenter study
概要: BackgroundComputed tomography attenuation correction (CTAC) scans are routinely obtained during cardiac perfusion imaging, but currently only utilized for attenuation correction and visual calcium estimation. We aimed to develop a novel artificial intelligence (AI)-based approach to obtain volumetric measurements of chest body composition from CTAC scans and evaluate these measures for all-cause mortality (ACM) risk stratification. MethodsWe applied AI-based segmentation and image-processing techniques on CTAC scans from a large international image-based registry (four sites), to define chest rib cage and multiple tissues. Volumetric measures of bone, skeletal muscle (SM), subcutaneous, intramuscular (IMAT), visceral (VAT), and epicardial (EAT) adipose tissues were quantified between automatically-identified T5 and T11 vertebrae. The independent prognostic value of volumetric attenuation, and indexed volumes were evaluated for predicting ACM, adjusting for established risk factors and 18 other body compositions measures via Cox regression models and Kaplan-Meier curves. FindingsEnd-to-end processing time was
著者: Piotr Slomka, J. Yi, A. M. Michalowska, A. Shanbhag, R. Miller, J. Geers, W. Zhang, A. Killekar, N. Manral, M. Lemley, M. Buchwald, J. Kwiecinski, J. Zhou, P. Kavanagh, J. Liang, V. Builoff, T. Ruddy, A. J. Einstein, A. Feher, E. J. Miller, A. Sinusas, D. Berman, D. Dey
最終更新: 2024-08-01 00:00:00
言語: English
ソースURL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.07.30.24311224
ソースPDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.07.30.24311224.full.pdf
ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/
変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。
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