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【CCI创新周讯】心脏核医学影像的六大趋势

 profniu 2019-11-30

  导 读  

这是 4MD 的心脏核影像分析软件,此处显示与 ScImage 心血管信息系统 (CVIS)的 集成。两家公司都出现在ASNC 2019的展区。该软件可以创建如图所示单个页面报告。PET灌注成像是会议的一大议题。

美国核心脏病学会(ASNC)2019年会在9月份召开,展示了一些关键点,其中包括:

  • 新的放射示踪剂,支持PET运动负荷成像,并实现除灌注以外的心脏病成像新方法;

  • 计算机断层扫描(CT)与核灌注成像的竞争;

  • 对创建新的心脏PET 项目的兴趣正在上升;

  • 随着FDA批准首次药物治疗,对淀粉样变成像的兴趣重燃;

  • 人工智能 (AI)的研发以改善医疗成像,更好地将患者风险分级;

  • 改进定量心肌灌注的新技术。

由4200多名会员组成的学会年会重点介绍了心脏核影像技术、使用技巧和新科学方面的进展。

ASNC 2019项目主席、梅奥诊所核心脏病实验室主任Panithaya Chareonthaitawee博士说,今年的会议取得了创纪录的现场出席率,来自50个国家的同事通过现场直播参加了会议。她说,今年的重点是在社交媒体上更多地推动核心脏病学,ASNC2019从为期三天的会议中获得了900万次Twitter访问。

CT与核灌注成像

Chareonthaitawee说,她在会上的主要收获之一是,面对来自计算机断层扫描(CT)的竞争,她对心脏核成像的未来持乐观态度。CT现在可以进行类似于核成像的心肌灌注评估,CT-FFR(CT血流储备分数)技术可以帮助评估特定冠状动脉内的血流,确定哪些病变处应该支架。在开幕式上,ASNC主席、ASNC会士Rob Beanlands博士和主讲人休斯顿卫理公会John Mahmarian博士都表示,核心脏病学在心脏成像方面处于有利地位,能够经受住CT-FFR风暴的考验。

'我们需要与CT合作,我们需要为合适的病人选择合适的诊断方式,'Beanlands解释道。他是加拿大渥太华大学心脏研究所的Vered讲席教授和心脏科主任,也是国家心脏PET中心的主任。他说,CT和核成像各有其优缺点,这取决于需要解答的临床问题。就像心脏外科医生和介入医生合作来确定哪种形式的再血管化最适合患者,在CT和核影像之间也需要类似的合作。

他说,例如,临床试验数据表明,CT可能更善于评估单血管疾病,但PET更善于识别多血管疾病的整体血流状况。

心脏核成像和CT成像专家Mahmarian谈到了心脏CT的进步和对核PET和SPECT成像的威胁。他说,虽然CT可以进行灌注和FFR-CT检查,但CT的能力仍然有限,核影像在灌注方面具有优势。他说,虽然CT已经有很大进步,但仍然只起到补充性的作用,CT灌注尚未进入主流以取代核灌注。Mahmarian说,核评估的优点包括心外膜和微血管循环。

他还指出CT无法做到而核成像可以做到的新用途,包括检测心脏结节、淀粉样变性、心内膜炎以及PET冠脉血流储备提供的更多信息以确定再血管化是否会帮助病人。

'忘掉FFR-CT吧,做PET研究,你可能会得到更好的结果,'Mahmarian说。'我认为核成像的未来是光明的。

他说,当冠状血管中存在钙时,CT会有问题;对肾功能不全的患者,增强CT是个问题;对于一些已知疾病患者(如冠状动脉搭桥CAGB),增强CT不太有指示性。然而,Mahmarian说CT善于识别非阻塞性疾病,因为它的图像分辨率更高,能够看到血管内的斑块。他还表示,CT钙评分测试也提供了一个很好的风险评估。由于大多数医院使用混合 SPECT-CT 或 PET-CT 系统,CT 钙评分可以很容易地作为核扫描的插件来补充。

Mahmarian作为Mario Verani讲座的一部分讲到了上述这些。Verani是Mahmarian的导师和密友,他在演讲结束时哭了起来。Mahmarian的演讲得到了听众长时间的起立鼓掌。

改进核成像中的心肌灌注定量

Beanlands 分享了他在 2019 年会议上看到的两个超前趋势。ASNC 2019的最大进展是使用 PET 定量心肌灌注 (QMP) 血流储备来增强 PET 成像。血流储备可以帮助显示在PET扫描中检测到的缺血严重程度,并帮助显示其原因和治疗过程。计算时需要用负荷 QMP 除以静息 QMP 来得到血流储备比率。QMP可以确定再血管化是否有助于患者。

Beanlands说,由于PET成像具有卓越的图像质量、扫描速度以及对PET示踪剂越来越易得,人们对PET成像的兴趣也越来越大。即将推出的新示踪剂还将提高 PET 的图像质量和灵活性,以适应运动负荷测试。他说,单光子发射计算机断层扫描(SPECT)几十年来一直是心脏核成像的标准,但PET提供了更好的图像质量,以便进行更精确的诊断。

淀粉样变性核成像将随着新疗法而增加

现在,随着FDA许可了第一种药物疗法,人们对心脏淀粉样变性成像重新产生了兴趣。

Beanlands说:'淀粉样磷酸成像并不新鲜,但现在人们重新产生了兴趣,因为FDA许可的新药物可用于治疗淀粉样变性。'对于许多患者而言,你不需要活检心脏淀粉样蛋白,因为成像可以确认疾病。如果你能尽早诊断,现在有一种疗法可以延缓疾病进展和/或改善整体结果。

转甲状腺素淀粉样心肌病(ATTR-CM)是一种渐进的、诊断不足的、潜在的致命疾病。淀粉样蛋白纤维在左心室沉积,使壁变硬。但是,一种防止沉积蛋白错误折叠的新剂可以使死亡风险显著降低。2019年5月,美国食品和药物管理局(FDA)许可了塔菲米迪米胺(Vyndaqel)和塔法米迪斯(Vyndamax),这是批准治疗该病的第一批药物。

新药使心脏淀粉样变性成像成为ASNC 2019年最热门的话题之一。弗吉尼亚大学核心脏病医学主任Jamieson Bourque博士和布里格姆妇女医院核心脏病主任Sharmila Dorbala博士, 主持了一次关于心脏淀粉样变性核扫描的听众爆满的会议。他们两位是2019年9月发布的心脏淀粉样变性多模态成像建议的主导作者。

Bourque 最近还共同撰写了论文《当前临床实践中的心脏淀粉样变性评估核显影》(链接:https://www./article/nuclear-scintigraphy-cardiac-amyloidosis-assessment-current-clinical-practice)

如何创建心脏PET项目

虽然PET成像已经存在多年,但人们越来越关注其用于心脏成像,因为医院希望用更新的技术取代非常古老的核扫描仪。几个ASNC会议集中在心脏PET的使用以及如何创建心脏PET项目。芝加哥拉什大学大学医学中心最近安装了一个新的PET-CT系统,并带领与会者参观。拉什大学核心脏病学和负荷实验室主任Rupa Sanghani博士也在几个会议上谈到这个话题,解释他们是如何实施心脏PET项目。

Sanghani说,PET心肌灌注成像的优点包括更快速的扫描时间,以及从血流储备评估得到的更多信息。拉什大学系统上的 16层 CT 扫描仪不仅用于衰减 PET 图像,还用于执行 CT 钙评分。用于 PET 检测的铷-82 (Rb-82)放射性示踪剂只有 75秒的半衰期,因此每天可以扫描更多的患者。

PET 的另一个优点是,Rb-82 示踪剂的短半衰期要求在扫描过程中自动将其注射到患者体内,因此无需事先注射并等待心肌吸收。这意味着这种类型的 PET 扫描几乎可以消除患者体内的放射性示踪剂对工作人员的辐射。

'最重要的事情之一是在开始创建PET项目之前了解这种成像模式,它与SPECT不同。了解到这些细微的差别很重要,'Sanghani解释道。'进行的过程中,我们询问了供应商,我们与已经使用 PET 的实验室进行了交谈,了解他们使用的产品的一些优点和缺点。

“PET 可能最适合高客流量的医疗中心,因为它速度快。” Sanghani说:'如果你正在做大量的药理学SPECT负荷检查,PET绝对会更高效。'PET 是 30 分钟的扫描,而不是 3 小时的 SPECT 扫描,因此吞吐量要快得多。“

Rb-82发生器造价约为40000美元,可运行6周时间。

Sanghani 的视频访谈她解释了 Rush大学 在设计 PET 室时做了哪些工作、员工培训需要什么、在机器中需要查看什么以及创建 PET 项目的其他注意事项。

机器学习进入核影像

过去两年来,人工智能 (AI) 一直是几乎所有医学会议中最大的主题之一,FDA 已经许可了医疗影像的几种人工智能算法。AI 是 ASNC 2019 上会议的一个主题,旨在让成员了解如何实施此技术的最新信息。这包括如何帮助提高医疗设备和图像渲染软件的医疗成像质量以及临床决策支持。另一种AI研发热点是识别图像中可能逃过人眼的微小特征,而机器在学习了成千上万的样本后却可以识别这些特征。利用这些 AI 算法也许能够找到新的、更准确的方法来对患者的风险进行分级。

西奈大学医学系人工智能项目研究科学家、加州大学洛杉矶分校大卫·格芬医学院医学教授Piotr J. Slomka博士,在人工智能会议上发言。他解释了他的西奈 的团队如何研究 基于AI的 患者风险预测算法,自动从医疗成像中提取信息,从而提供更好的患者风险评分。

Slomka博士的采访:机器学习用于核心脏病诊断和风险预测

正在研发中的新的心脏学放射示踪剂

杜兰大学心脏和血管研究所所长Robert Hendel博士参与了关于心脏病学新放射示踪器的会议。他概述了正在研发中的可能影响心脏成像的四个新的放射示踪器:

  • 可提供高质量图像并可在运动负荷下使用的Flurpiridaz F-18 PET灌注剂;

  • 有助于更好地评估心力衰竭等级以及患者是否需要植入型心律转复除颤器(ICD)的MIBG成像;

  • 可对心脏淀粉样变性进行成像的新的F-18试剂;

  • 可使膜联蛋白成像从而使心肌凋亡细胞直接可见的核试剂

Hendel博士的视频采访


译者简介

马骏

马骏,CCI第四期学员,睿心智能医疗联合创始人兼首席技术官。马骏有十多年的医学影像和人工智能的经验。他以优异成绩从清华大学本科毕业,进入全美专业排名第一的约翰霍普金斯大学攻读博士学位。他师从两位世界级学者: 生物医学工程系主任Micheal Miller教授和应用数学系主任Laurent Younes教授,进行医学影像、图像处理和人工智能方面的研究。毕业以后,先后在GE、西门子等顶尖医疗器械公司工作,作为核心人员研发了多款世界领先的医学影像产品。随后他进入达芬奇手术机器人公司,架构、设计并实现了新型机器人平台的人工智能和影像引导系统。马骏在顶级学术期刊和会议发表了多篇专业论文,并握有多项美国技术发明专利。2017年底回国联合创立睿心智能,旨在开发基于人工智能、模拟仿真、云计算、基因检测等技术的智能医学平台,深度挖掘医疗数据中的信息来更精准的评估病情,以及指导治疗方案。首款产品Ruixin-FFR已经进入临床验证阶段。

CCI心血管医生创新俱乐部

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