Moderní techniky a diagnostika v kardiovaskulární medicíně
Nejen tomu, které inovativní technologie umožňují provádět perkutánní koronární intervence s použitím ultra nízké dávky kontrastní látky nebo jakou roli dnes sehrává umělá inteligence při zobrazování srdce magnetickou rezonancí, bylo věnováno satelitní sympozium společnosti Philips, které bylo součástí odborného programu XXXI. výročního sjezdu České kardiologické společnosti v Brně.
Metody vedoucí k použití nízkého množství kontrastní látky při perkutánní koronární intervenci (PCI) prezentoval Erik Buts, expert na image‑guided therapy (IGT) technologie Philips. Jak připomněl na úvod, jednou ze závažných komplikací, ke které může dojít v důsledku podání „kontrastu“ při angiografických výkonech, je akutní poškození ledvin (acute kidney injury, AKI). „Víme, že mezi hlavní příčiny akutního renálního selhání u hospitalizovaných pacientů patří právě kontrastní nefropatie. V nejvyšším riziku jsou přitom jedinci, kteří absolvují koronarografii,“ poznamenal E. Buts s tím, že hospitalizační mortalita se u pacientů s AKI pohybuje okolo 20–25 procent. Podle guidelines organizace Kidney Disease: Improving Global Outcomes (KDIGO), která vyvíjí a implementuje evidence‑based doporučení pro diagnostiku a léčbu onemocnění ledvin, je AKI definováno splněním jednoho z následujících parametrů – zvýšením sérového kreatininu o ≥ 3 mg/l během 48 hodin, nebo na ≥ 1,5násobek výchozí hodnoty, k čemuž došlo během uplynulých sedmi dnů, nebo objemem moči < 0,5 ml/kg/h po dobu šesti hodin. „U pacientů se zvýšeným rizikem AKI je proto i podle doporučených postupů KDIGO vhodné zvážit alternativní zobrazovací metody, jakou je například intravaskulární ultrazvuk (IVUS) nebo fúze IVUS a angiografického obrazu, umožňující redukovat množství kontrastní látky na co nejnižší možnou úroveň,“ poznamenal E. Buts.
Jak dále uvedl, metaanalýza 25 studií s více než 250 000 nemocnými poukázala na fakt, že při mediánu sledování 1,4 roku bylo AKI spojeno s 86% nárůstem rizika úmrtí z kardiovaskulárních příčin (Odutayo et al., JASN 2017). Z jiných studií zase vyplývá, že každých 75 ml použité kontrastní látky zvýšilo riziko AKI o 42 procent (Amin et al., JAMA 2017) a že s touto komplikací opouštělo katetrizační laboratoř až 13 procent pacientů po PCI, což vedlo k horším výsledkům a dodatečným nákladům (Brown et al., JAHA 2016). „Je také známo, že zhruba každý třetí člověk s ischemickou chorobou srdeční má zároveň chronické onemocnění ledvin, což je poměrně významný počet,“ konstatoval E. Buts. Zmínil se přitom o již starší práci, která u jedinců s chronickým onemocněním ledvin a kontrastní nefropatií po PCI prokázala signifikantní zvýšení mortality (Dangas et al., AJC 2005). Mezi důležité faktory korelující s kontrastní nefropatií se řadily periprocedurální hypotenze, nižší glomerulární filtrace, vyšší věk, diabetes, větší množství kontrastní láky a ateroskleróza.
Vyšetření v rytmu „cardiac swingu“
V následující části své přednášky se E. Buts podrobněji zaměřil na jednotlivé technologie využitelné pro redukci kontrastní látky při PCI. Připomněl, že výsledky studie ULTIMATE potvrdily benefit IVUS oproti angiografii u pacientů s chronickým onemocněním ledvin a ischemickou chorobou srdeční podstupujících implantaci lékového stentu (Zhang et al., JACC 2018). „Společnost Philips se skutečně snaží o dosažení ultra nízkých dávek kontrastní látky i o redukci radiačního záření a nabízí unikátní řešení pro navigaci PCI, které zahrnuje neinvazivní a doplňkové zobrazovací technologie,“ poznamenal. Součástí rodiny angiografických systémů Philips Azurion je platforma IntraSight umožňující koregistraci obrazů z IVUS nebo z měření frakční průtokové rezervy myokardu, což napomáhá funkčnímu zhodnocení významnosti koronárního postižení. Angiolinky však mají integrovány i pokročilé softwarové aplikace, jako jsou například CardiacSwing nebo Dynamic Coronary Roadmap, jejichž praktické použití ukázal na několika klinických případech.
„Chytrý způsob, jak získat koronární angiogram, představuje právě technologie CardiacSwing, využívající toho, že se C‑rameno okolo pacienta otáčí v zakřivené dvouosé trajektorii, takže lze v jedné akvizici provést levou a pravou šikmou projekci, kaudálně i kraniálně. Díky tomu je tak možné získat komplexní vizualizaci koronárního řečiště v jediném cyklu a výrazně zkrátit dobu vyšetření, snížit množství kontrastní látky a radiační zátěž,“ vysvětlil E. Buts a dodal, že takto získaná data nabízejí kromě standardního zobrazení i nové pohledy na koronární tepny, které pomáhají odhalit případné patologie, jež mohou být při konvenční koronarografii nebo jednoosé rotační angiografii jinak skryty.
Dynamic Coronary Roadmap úspěšný v klinické studii
Pro efektivní a spolehlivou 3D navigaci vodicího katetru slouží software Dynamic Coronary Roadmap, který poskytuje automatické zobrazování věnčitých tepen v reálném čase a s kompenzací pohybu „bijícího srdce“, tudíž zvyšuje bezpečnost PCI, snižuje počet expozic a přináší úsporu kontrastní látky. Samotná technologie vyžaduje úvodní kontrastní zobrazení, aby mohl systém vytvořit jakousi trojrozměrnou masku či mapu koronárního řečiště, kterou lze posléze fúzovat s 2D fluoroskopickým snímkem. „Získaná koronární mapa se pohybuje synchronizovaně se srdečními pohyby, což intervenčním kardiologům umožňuje navádět katetr do cílového místa intervence, aniž by potřebovali další dávku kontrastní látky ,“ upřesnil E. Buts.
Na závěr pak upozornil na studii DCR4Contrast, jejíž recentní výsledky prezentoval prof. Javier Escaned z Hospital Clínico San Carlos ve španělském Madridu na EuroPCR 2023 v sekci „Late‑Breaking Trials“. Do této multicentrické, prospektivní, randomizované kontrolované studie bylo zařazeno 371 pacientů, kteří v šesti nemocnicích ve Španělsku, Spojených státech, v Belgii a Izraeli podstoupili elektivní či ad hoc PCI, navigovanou buď s využitím softwaru Dynamic Coronary Roadmap, nebo za pomoci konvenční angiografie (kontrolní skupina). Autoři mimo jiné prokázali, že použití Dynamic Coronary Roadmap vedlo během jedné intervence k statisticky signifikantnímu snížení celkového objemu jodové kontrastní látky a počtu angiogramů, v průměru o 28,8 a 26,3 procenta. Zejména u vysoce rizikových pacientů podstupujících PCI je tedy možnost zobrazení koronárních tepen s ultra nízkou dávkou kontrastní látky do budoucna velkým příslibem.
MR srdce: umělá inteligence pro zkrácení vyšetření…
V následujícím vystoupení se prof. MUDr. Ing. Lukáš Lambert, Ph.D., z Radiodiagnostické kliniky 1. LF UK a VFN v Praze zaměřil na využití umělé inteligence (artificial intelligence, AI) při zobrazování srdce magnetickou rezonancí (MR). „Jedná se o téma vysoce aktuální, protože v posledních letech dochází k významnému rozvoji těchto technologií – od urychlení náběru dat přes tvorbu obrazu, detekci patologií až po segmentaci a postprocesing,“ konstatoval s tím, že urychlení MR vyšetření je ekonomicky výhodné jak z pohledu poskytovatele péče (lepší vytíženost přístroje, radiologa), tak i plátce péče (zlepšení a zpřesnění diagnózy, možnost dalších diagnostických testů).
Prof. Lambert se v souvislosti se zkrácením jednotlivých MR sekvencí i kompletního vyšetření mj. zmínil o inovativních akceleračních technikách z portfolia Philips – Compressed SENSE a SmartSpeed. „Technologie komprimovaného snímání neboli compressed sensing je využívána k iterativní rekonstrukci úplného obrazu z výrazně podvzorkovaných dat v k‑prostoru, nicméně při zachování prakticky stejného rozlišení,“ vysvětlil a dodal, že 2D a 3D skeny mohou být získány až s 50% úsporou času. V případě technologie rychlého zobrazování nové generace Philips SmartSpeed je rekonstrukce MR obrazu ještě vylepšena pomocí AI algoritmů aplikovaných již v iniciální fázi procesu rekonstrukce obrazu, což zajištuje výraznější redukci šumu a maximální věrnost obrazových dat. Tento software je navržen tak, aby podporoval většinu současných klinických protokolů.
„Publikací, které ukazují, že zmíněné akcelerační techniky jsou přínosem, přibývá nejen v oblasti zobrazování srdce a cév, ale i v oblastech dalších, například při zobrazování pánve nebo prostaty. A je zřejmé, že evidence o těchto pokročilých metodách se již dostává do povědomí odborné veřejnosti,“ komentoval prof. Lambert. Na několika příkladech z praxe pak dokumentoval, že kromě skenovacího času lze díky Philips Compressed SENSE optimalizovat i další parametry, tj. prostorové rozlišení či kvalitu obrazu (poměr signál–šum, SNR), přičemž je možné zlepšit morfologické, funkční i perfuzní vyšetření myokardu. Kromě jiného poznamenal, že kompletní MR vyšetření srdce lze provést téměř dvojnásobně rychleji, zhruba do třiceti minut, a to při zachování kvality obrazu. Další využití nachází komprimované snímání při měření a kvantifikaci krevního toku, kdy lze při sekvenci 4D Qflow provést náběr dat za výrazně kratší dobu, v některých případech dokonce již za čtyři minuty.
Technologie Philips SmartSpeed s funkcí Precise Image, která k precizní rekonstrukci obrazu využívá hlubokého učení, je pak schopna při MR vyšetření srdce za stejný skenovací čas nabídnout rychlejší a lepší akvizici dat a přesnější definici srdečních struktur. „Tkáňové rozlišení je skutečně vynikající a zobrazované struktury jsou homogenní,“ uvedl prof. Lambert.
… i pro postprocesing
V další části své přednášky se ještě krátce dotknul problematiky postprocesingu a zmínil se přitom o pokročilé platformě Philips IntelliSpace Portal, umožňující data nejen z MR prohlížet a zpracovávat s využitím různých AI aplikací. Dostupný je mj. software MR Cardiac, který poskytuje automatickou segmentaci pravé i levé komory a díky němuž lze v krátkém čase provést funkční analýzu. „AI‑based segmentace srdce je něco, co mně osobně výrazně usnadnilo práci a pomohlo mi zlepšit workflow,“ konstatoval prof. Lambert a upozornil na dvě jiné zajímavé aplikace, které ale již nejsou běžnou součástí MR zobrazování srdce.
První z nich, MR Caas 4D flow, nabízí automatickou 3D rekonstrukci objemových dat pro vizualizaci a hodnocení průtoku krve srdečními strukturami (chlopněmi, komorami a hlavními tepnami). To znamená, že umožňuje snazší identifikaci například chlopenních vad. Pro kvantifikaci deformace myokardu během srdečního cyklu (strain) je zase možné využít software MR Caas Strain, jenž napomáhá především při diagnostice a sledování pacientů s dilatační, hypertrofickou či restriktivní kardiomyopatií nebo s chlopenními vadami.
„Ukazuje se tedy, že nejen pro MR zobrazování srdce jsou dnes k dispozici inovativní technologie, o kterých je dobré vědět, zejména pokud plánujete obnovu přístrojového vybavení, a které se do budoucna vyplatí – vám kardiologům i vašim kolegům z jiných odborností,“ konstatoval závěrem prof. Lambert s tím, že akcelerační techniky Philips Compressed SENSE a SmartSpeed zvyšují produktivitu i diagnostickou spolehlivost a jsou využitelné u většiny jedinců s indikací k MR vyšetření.