Лента новостейСверхразрешающая реконструкция с использованием глубокого обучения улучшает качество КТ-ангиографии коронарных артерий.

Согласно исследованию, опубликованному в журнале Radiology , алгоритм искусственного интеллекта, обученный на компьютерных томограммах сверхвысокого разрешения, оказался полезным для оценки ишемической болезни сердца.

Как отметили ведущий автор исследования Лимяо Цзоу из Пекинской объединенной медицинской больницы в Пекине, Китай, и его коллеги, данная модель представляет собой коммерчески доступный алгоритм реконструкции изображений, который превзошел стандартную гибридную итеративную реконструкцию при оценке стеноза коронарных артерий у 204 пациентов, прошедших коронарную КТ-ангиографию (ККТА).

«Сверхразрешающая реконструкция с использованием глубокого обучения (SR-DLR) — это новая методика реконструкции изображений, разработанная для коронарной КТ-ангиографии, которая обеспечивает более высокое пространственное разрешение по сравнению с традиционной гибридной итеративной реконструкцией», — написала группа исследователей.

Точная оценка стеноза с помощью КТ-ангиографии остается сложной задачей, главным образом из-за ограниченного пространственного разрешения, и, как пояснили авторы, передовые методы реконструкции изображений привлекли к себе внимание. С этой целью компания Canon Medical Systems разработала технологию сверхразрешающей реконструкции на основе глубокого обучения Precise IQ Engine (PIQE), которая была обучена с использованием данных, полученных с помощью КТ-сканера сверхвысокого разрешения и установленной на ее современных КТ-системах.

Предыдущие исследования показали, что SR-DLR превосходит традиционные итеративные методы реконструкции по таким параметрам, как шумовые характеристики, пространственное разрешение и выявляемость бляшек. Однако, как отмечают авторы, доказательств, подтверждающих целесообразность применения SR-DLR для оценки стеноза, по-прежнему мало.

Чтобы преодолеть этот разрыв, исследователи протестировали эффективность алгоритма SR-DLR по сравнению с гибридной итеративной реконструкцией (HIR) при оценке стеноза коронарных артерий, используя инвазивную коронарную ангиографию в качестве эталонного стандарта. Они также изучили потенциальное влияние алгоритма на классификацию по системе CAD-RADS (Coronary Artery Disease Reporting and Data System) на уровне пациента. CAD-RADS — это стандартизированная система отчетности для КТ-ангиографии коронарных артерий.

В исследовании приняли участие 204 человека (средний возраст 64,3 года; 137 мужчин) с 605 атеросклеротическими бляшками (175 кальцифицированных, 140 некальцифицированных, 290 смешанных), которым в период с сентября 2023 года по ноябрь 2024 года в 10 больницах Китая была проведена КТ-ангиография коронарных артерий (Aquilion One/Genesis Edition, Canon Medical Systems ) по клиническим показаниям и инвазивная коронарная ангиография.

Два рентгенолога, один с четырехлетним, а другой с восьмилетним клиническим опытом в кардиологической радиологии, отдельно проанализировали изображения HIR и SR-DLR на наличие и степень выраженности бляшек, с двухнедельным перерывом между анализами.

Изображения из двух репрезентативных случаев. (AC) Изображения 82-летнего мужчины с кальцинированной бляшкой в ​​проксимальном сегменте левой передней нисходящей артерии. (A, B) Изображения, полученные методом криволинейной планарной реконструкции с помощью КТ-ангиографии коронарных артерий (CCTA) с использованием (A) гибридной итеративной реконструкции (HIR) и (B) сверхразрешающей реконструкции с помощью глубокого обучения (SR-DLR), показывают, что измеренный показатель PDS составил 66% для изображения HIR и 42% для изображения SR-DLR. (C) Количественный анализ изображения инвазивной коронарной ангиографии (ICA) (эталонный стандарт) выявил показатель PDS 34% (стрелка). (DF) Изображения 37-летней женщины с некальцинированной бляшкой в ​​среднем сегменте левой огибающей артерии. (D, E) Изогнутые планарные реконструкционные изображения КТ-ангиографии с использованием (D) HIR и (E) SR-DLR показывают, что измеренный PDS составил 47% для изображения HIR и 80% для изображения SR-DLR. (F) Количественный анализ изображения ICA выявил PDS 72% (стрелка). Синие, красные и желтые линии на рисунках A, B, D и E представляют собой проксимальную референтную точку, стенозированное поражение и дистальную референтную точку соответственно, а на вставках показаны соответствующие поперечные изображения.

Изображения из двух репрезентативных случаев. (AC) Изображения 82-летнего мужчины с кальцинированной бляшкой в ​​проксимальном сегменте левой передней нисходящей артерии. (A, B) Изображения, полученные методом криволинейной планарной реконструкции с помощью КТ-ангиографии коронарных артерий (CCTA) с использованием (A) гибридной итеративной реконструкции (HIR) и (B) сверхразрешающей реконструкции с помощью глубокого обучения (SR-DLR), показывают, что измеренный показатель PDS составил 66% для изображения HIR и 42% для изображения SR-DLR. (C) Количественный анализ изображения инвазивной коронарной ангиографии (ICA) (эталонный стандарт) выявил показатель PDS 34% (стрелка). (DF) Изображения 37-летней женщины с некальцинированной бляшкой в ​​среднем сегменте левой огибающей артерии. (D, E) Изогнутые планарные реконструкционные изображения КТ-ангиографии с использованием (D) HIR и (E) SR-DLR показывают, что измеренный PDS составил 47% для изображения HIR и 80% для изображения SR-DLR. (F) Количественный анализ изображения ICA выявил PDS 72% (стрелка). Синие, красные и желтые линии на рисунках A, B, D и E представляют собой проксимальную референтную точку, стенозированное поражение и дистальную референтную точку соответственно, а на вставках показаны соответствующие поперечные изображения.РСНА

Основные результаты сравнения включали следующее:

  • Медианный процент стеноза диаметра кальцифицированных бляшек (n = 175) был ниже при использовании SR-DLR, чем при использовании HIR (58% против 63%; p < 0,001).
  • В результате применения SR-DLR 41 из 204 (20%) человек получили другую категорию CAD-RADS, при этом 25 человек были понижены в категории, а 16 — повышены.
  • SR-DLR превзошла HIR в выявлении значительного стеноза (50% и более) при использовании ICA в качестве эталонного стандарта как на уровне поражения (AUC, 0,97 против 0,9; p < 0,001), так и на уровне участника (AUC, 0,9 против 0,79; p < 0,001).

«SR-DLR превзошёл HIR по эффективности оценки стеноза коронарных артерий», — написали исследователи.

Авторы отметили ограничения, а именно то, что, поскольку алгоритмы реконструкции изображений были разработаны одним поставщиком, неясно, в какой степени полученные результаты могут быть распространены на другие алгоритмы реконструкции. Кроме того, они написали, что была представлена ​​более новая версия алгоритма SR-DLR, чем та, которая использовалась в данном исследовании, и которая, вероятно, будет использована в будущих работах.

«Необходимы дальнейшие исследования для изучения влияния переклассификации CAD-RADS с использованием SR-DLR на последующее лечение заболеваний и результаты лечения пациентов», — заключили авторы.

Полный текст исследования доступен здесь .

Внимание, автоперевод! За ошибки перевода ответственности не несём. Первоисточник по ссылке.