Çift enerjili kardiyak bilgisayarlı tomografi ile farklı kontrast madde protokollerinin görüntü kalitesinin karşılaştırılması
Comparison of image quality of dual-energy cardiac computed tomography with different contrast agent protocols
Yazar: OĞUZHAN YILDIZ
Danışman: PROF. DR. TUNCAY HAZIROLAN ; ÖĞR. GÖR. SELİN ARDALI DÜZGÜN
Hacettepe Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Radyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2023
Konu: Radyoloji ve Nükleer Tıp = Radiology and Nuclear Medicine

Özet:
Bu çalışmanın amacı kontrast maddenin miktarı ve injeksiyon hızı değiştirilerek oluşturulan farklı protokoller ile uygulanmış çift enerjili kardiyak BT görüntülerinin kalitesini polienerjetik ve sanal monokromatik enerji düzeylerine göre karşılaştırmaktı. 
Çalışmamıza 1 Ocak 2022-15 Eylül 2022 tarihleri arasında koroner arter hastalığı tanı veya takibine yönelik kardiyak BT uygulanması için yönlendirilmiş hastalar dahil edildi. Çalışmada 4 adet kontrast protokol grubu ve her grupta 50 hasta olmak üzere toplam 200 hasta ve 200 inceleme yer aldı. Tüm çekimler, 40-140 keV arası (10 keV aralıklarla) monoenerjetik görüntülerin oluşturulmasına imkan veren çift kaynaklı çift enerjili BT cihazıyla yapıldı. Tüm hastalarda, aort kökünden kontrast atenüasyonu (HÜ) ve gürültü; sol ön inen arter, sirkumfleks arter ve sağ koroner arterin orta-distal kesimlerinden HÜ, sinyal-gürültü oranı (SGO) ve kontrast-gürültü oranı (KGO) ölçümleri yapıldı. Görüntü kalitesinin subjektif değerlendirmesi için 5-noktalı Likert ölçeği kullanıldı.
Monoenerjetik görüntülerde tüm kontrast gruplarında aortta en yüksek kontrast atenüasyonuna 40 keV, en düşük kontrast atenüasyonuna 140 keV düzeyinde; en yüksek gürültüye 40 keV, en düşük gürültüye ise 110 keV düzeyinde ulaşıldı. Monoenerjetik görüntülerde ayrıca tüm kontrast gruplarında her üç koroner arterde de en yüksek kontrast atenüasyonuna 40 keV, en düşük kontrast atenüasyonuna 140 keV düzeyinde ulaşıldı. Yine monoenerjetik görüntülerde tüm kontrast gruplarında da her üç koroner arterde en yüksek KGO değerine 90 keV düzeyinde ulaşılırken en yüksek SGO değerleri her üç arter için de farklı gruplarda farklı enerji düzeylerindeydi.
Monoenerjetik görüntülerde tanısal koroner atenüasyona (200-750 HÜ) ulaşan hastaları içeren ek analizler, yalnızca istatistiksel anlamlı karşılaştırma için yeterli hasta sayısına ulaşılan 40, 50 ve 60 keV düzeylerinde yapıldı. Her üç koroner arterde de tüm kontrast gruplarında en yüksek kontrast atenüasyonuna 40 keV, en düşük kontrast atenüasyonuna 60 keV düzeyinde ulaşıldı. Her üç koroner arterde de tüm kontrast gruplarında en yüksek SGO ve KGO değerlerine 60 keV, en düşük SGO ve KGO değerlerine 40 keV düzeyinde ulaşıldı. Tüm gruplardaki her üç koroner arterde de enerji düzeyleri arasındaki kontrast atenüasyon ve KGO farkı anlamlıydı. SGO değerlerinde ise yalnızca grup 2'de sirkumfleks arter için 40 ve 50 keV arasında; grup 3'te her üç koroner arter için 50 ve 60 keV arasında anlamlı fark yoktu. 
Sonuç olarak, farklı kontrast madde protokolleriyle çift enerjili kardiyak BT'de monoenerjetik 40-60 keV düzeylerinde koroner arterlerde yeterli tanısal kontrastlanma elde edilebilir. Monoenerjetik görüntüleme ile koroner arterler değerlendirilirken incelemeye 60 keV görüntülerle başlanması en ideal ve hızlı sonucu sağlayacaktır.

Abstract:
The purpose of this study was to compare the quality of dual-energy cardiac CT images applied with different protocols created by varying the amount of contrast agent and injection rate, according to polyenergetic and virtual monochromatic energy levels.
Patients referred for cardiac CT for the diagnosis or follow-up of coronary artery disease between January 1, 2022, and September 15, 2022, were included in our study. The study included four contrast protocol groups and 50 patients in each group, a total of 200 patients and 200 examinations. All acquisitions were made with a dual-source dual-energy CT device that allows the creation of monoenergetic images between 40-140 keV (10 keV intervals). Contrast attenuation (HU) and noise from the aortic root; HU, signal-to-noise ratio (SNR), and contrast-to-noise ratio (CNR) measurements were made from mid-distal parts of the left anterior descending, circumflex and right coronary arteries in all patients. A 5-point Likert scale was used for the subjective assessment of image quality.
In monoenergetic images, in all contrast groups, in the aorta, the highest contrast attenuation was at 40 keV, and the lowest contrast attenuation was at 140 keV; the highest noise was at 40 keV, and the lowest noise was at 110 keV. Additionally, in monoenergetic images, in all contrast groups, the highest contrast attenuation was at 40 keV, and the lowest was at 140 keV in all three coronary arteries. Furthermore, in monoenergetic images, while the highest CNR value was reached at 90 keV in all three coronary arteries in all contrast groups, the highest SNR values were at different energy levels for all three arteries in different groups. 
Additional analyses involving patients who achieved diagnostic coronary attenuation (200-750 HU) in monoenergetic images, were performed only at the 40, 50, and 60 keV levels, where the sufficient number of patients were reached for statistically significant comparison. In all three coronary arteries, the highest SNR and CNR values in all contrast groups were at 60 keV, and the lowest values were at 40 keV. The differences in contrast attenuation and CNR values among the energy levels were significant in all three coronary arteries in all groups. On the other hand, in SNR values, the differences among the energy levels were statistically significant except for the difference between 50 and 60 keV for all three coronary arteries in group 3, and between 40 and 50 keV for the circumflex artery in group 2.
In conclusion, with different contrast agent protocols, adequate diagnostic enhancement in coronary arteries can be obtained in dual-energy cardiac CT at monoenergetic 40-60 keV levels.While evaluating the coronary arteries with monoenergetic imaging, starting the examination with 60 keV images will provide the ideal and most rapid result.