Moderné anatomické zobrazovanie v pediatrickej kardiológii pomocou CT angiokardiografie a 3D virtuálnych modelov srdca

Súhrn

Úvod: CT angiokardiografia (CTA ) je moderná zobrazovacia metóda využívaná na detailné zobrazovanie kardiovaskulárnych štruktúr u pediatrických pacientov s vrodenými či získanými ochoreniami srdca. Najprehľadnejšou formou zobrazovania v detskej kardiológii v súčasnosti sú 3D virtuálne modely srdca vyrekonštruované z CT dát.

Metódy a ciele práce: Retrospektívna analýza CTA vyšetrení zrealizovaných v období 10 / 2021 – 09 / 2022 u pacientov sledovaných v Detskom kardiocentre, NÚSCH, a. s., Bratislava. Cieľom štúdie bolo získať komplexný prehľad o realizovaných CTA vyšetreniach v období 1 roka. Vyhodnocované boli indikácie CTA ako aj prínos výsledkov CTA pre následný klinický manažment pacientov. Zároveň boli hodnotené vysegmentované 3D virtuálne modely z hľadiska ich počtu, indikácií na ich výrobu ako aj ich klinického prínosu.

Výsledky: Počas 1-ročného obdobia bolo zrealizovaných 313 CTA vyšetrení u 280 pacientov. Iba v 2 / 313 (0,6%) prípadoch bol výsledok CTA vyšetrenia pre obrazové artefakty nedostatočne hodnotiteľný. V ostatných 311 / 313 (99,4%) prípadoch bolo CTA zobrazenie kardiovaskulárnych štruktúr dostatočne kvalitné a vyšetrenie tak bolo prínosné pre optimalizáciu ďalšieho klinického manažmentu pacientov. Výstupy CTA vyšetrení boli nasledovné: kardiochirurgický výkon: 118 / 313 (37,7%), katetrizačný intervenčný výkon: 42 / 313 (13,4%), trombolýza: 5 / 313 (1,6%), zmena antikoagulačnej liečby: 1 / 313 (0,3%), kryoablačná liečba: 1 / 313 (0,3%), paliatívna liečba: 9 / 313 (2,9%), konzervatívny postup bez nutnosti intervencie či zmeny liečby: 134 / 313 (42,8%). 3D virtuálne modely boli vytvorené v 16 prípadoch. Na základe ich analýzy boli rozhodnutia pre následný klinický manažment nasledovné: 14 / 16 (88%) kardiochirurgický výkon: dvojkomorové riešenie, 1 / 16 (6,3%) kardiochirurgický výkon: jednokomorové riešenie, a 1 / 16 (6,3%) paliatívna liečba.

Záver: CTA je v rámci pediatrickej kardiológie stále viac využívaným zobrazovacím vyšetrením zameraným na hodnotenie anatómie kardiovaskulárneho systému najmä u pacientov s vrodenými chybami srdca (VCC). Virtuálne 3D modely srdca sú v súčasnosti najmodernejšou formou anatomického zobrazovania komplexných VCC. Výsledky našej štúdie preukázali, že využívanie CTA ako aj virtuálnych 3D modelov významne prispieva k k optimalizácii klinického manažmentu detských pacientov s ochoreniami srdca.

Klíčová slova:

CTA – 3D virtuálne modely srdca – vrodená chyba srdca

Úvod

Presné hodnotenie anatómie kardiovaskulárnych štruktúr je jednou zo základných podmienok pre dosiahnutie optimálneho manažmentu detských pacientov s vrodenými a získanými chorobami srdca a veľkých ciev. Detailné zobrazovanie kardiovaskulárnych štruktúr spolu s výraznými pokrokmi v detskej kardiochirurgii, katetrizačných intervenčných postupoch, kardioanestézii, pooperačnej a intenzívnej starostlivosti, arytmológii a klinickej kardiológii viedli k rapídnemu nárastu miery prežívania detí s vrodenými chybami srdca (VCC) do dospelosti, z pôvodných cca 25% z obdobia pred érou modernej detskej kardiológie a kardiochirurgie na súčasných cca 90%.

História zobrazovania v pediatrickej kardiológii

Historicky základnou zobrazovacou metódou v detskej kardiológii je rtg – snímka hrudníka. Vyšetrenie umožňuje hodnotiť tvar a veľkosť srdca ako aj charakter pľúcneho prekrvenia.( 1) Z hľadiska presnosti stanovenia diagnózy, keďže len v rámci VCC existuje približne 80 rôznych anatomických variant, má vyšetrenie iba orientačný charakter. V druhej polovici 20. storočia sa k rtg snímkovaniu hrudníka postupne pripája katetrizačná angiokardiografia (KA). Ide o vyšetrenie s významne presnejšou schopnosťou anatomického hodnotenia kardiovaskulárnych štruktúr u detí s ochoreniami srdca. Veľkou výhodou katetrizačného vyšetrenia je aj možnosť stanovovania hemodynamických parametrov t.j. hodnôt krvného tlaku a satO2 v jednotlivých dutinách srdca a cievach, či vaskulárnej rezistencie systémového a pľúcneho riečiska. Nedostatkom KA, okrem nevyhnutnej radiačnej záťaže a potenciálne toxického účinku rtg-kontrastnej látky na obličky a štítnu žľazu, je jej invazívny charakter podmieňujúci potenciálne zdravie poškodzujúce komplikácie súvisiace s nutnosťou zavádzania centrálnych vstupov (trombóza, krvácanie, infekcia) či s mechanickým poškodením srdca a ciev pri manipulácii s katétrami. V ostatných štyroch dekádach sa k uvedeným zobrazovacím metódam kardiovaskulárneho systému u detí postupne pridáva echokardiografické vyšetrenie. Na rozdiel od KA je transtorakálna echokardiografia (TTE) neinvazívna a dostupná zobrazovacia metóda poskytujúca u veľkej časti detských pacientov dostatok anatomických informácií, vďaka čomu sa postupne stala základnou zobrazovacou metódou v diagnostike ochorení srdca u detí až do súčasného obdobia. Výhodou echokardiografie je aj možnosť realizácie prietokových meraní krvi, metrických hodnotení jednotlivých oddielov srdca či hodnotenia funkcie myokardu. Avšak aj TTE má svoje limitácie. Z klinického pohľadu je najvýznamnejšou limitáciou oslabené akustické okno znemožňujúce dostatočne kvalitné zobrazenie srdcových štruktúr a veľkých ciev u starších detí a adolescentov, u obéznych pacientov či u pacientov s deformitami hrudníka alebo pneumothoraxom. Pooperačné TTE anatomické hodnotenie najmä extrakardiálnych cievnych štruktúr vrátane chirurgicky vytvorených shuntov je taktiež limitované. Príčinou je prítomnosť sternálnych drôtov a pooperačných jaziev, ktoré degradujú kvalitu prenosu ultrazvukového signálu, a tým aj výsledného zobrazenia srdca a veľkých ciev. Limitáciou TTE je aj slabšia schopnosť trojdimezionálneho zobrazenia vzájomných priestorových vzťahov jednotlivých štruktúr srdca u komplexných VCC. Nedostatkom TTE je taktiež nízka schopnosť zobrazenia centrálneho dýchacieho stromu vo vzťahu ku kardiovaskulárnym štruktúram.(2) Alternatívou k TTE je transezofageálne echokardiografické vyšetrenie (TEE) poskytujúce lepšie priestorové rozlíšenie najmä posteriórnych štruktúr srdca uložených v blízkosti pažeráka, akými sú ľavá predsieň či pľúcne vény. Ide však o semi-invazívnu vyšetrovaciu metódu, ktorá je pacientami bez využitia celkovej anestézie často zle tolerovaná.(3)

Počas 90. rokov 20. storočia vo svete a od roku 2007 na Slovensku sa v rámci zobrazovacej diagnostiky v pediatrickej kardiológii do popredia dostávajú moderné zobrazovacie modality: počítačová tomografia s angiokardiografiou (CTA ) a zobrazovanie srdca pomocou magnetickej rezonancie (CMR), ktoré prekonávajú limitácie a invazívnosť TTE, TEE či KA a stávajú sa komplementárnymi zobrazovacími metódami ku TTE a postupne nahrádzajú využívanie KA ako diagnostickej zobrazovacej metódy (obr. 1). CTA ako aj CMR tak zohrávajú významnú úlohu v rámci optimalizácie manažmentu pediatrických pacientov s VCC či získanými ochoreniami srdca.(4) Vzájomné porovnanie výhod a nevýhod CTA a CMR v detskej kardiológii je uvedené v tabuľke 1.

CT angiokardiografia (CTA )

Princípom CTA je rtg-kontrastné zobrazenie srdcových dutín, lúmenov veľkých ciev a ich vetiev po podaní jódovej rtg-kontrastnej látky. Na výslednom CTA obraze sa hyperdenzne (bielou farbou) zobrazujú tkanivá, ktoré najviac pohlcujú rtg žiarenie, na druhej strane hypodenzne (šedou až čiernou farbou) sa zobrazujú tkanivá minimálne pohlcujúce rtg žiarenie.(5)

V rámci prevencie tvorby obrazových artefaktov z pohybu srdca a veľkých ciev sa odporúča realizovať skenovanie synchronizované s EKG pacienta. Pomocou moderných prístrojov s 320-multidetektorovým systémom so skenovacím rozsahom 16 cm je možné realizovať tzv. volumetrické skenovanie (bez pohnutia stola) umožňujúce zosnímanie 16 cm hrúbky hrudníka v kraniokaudálnom rozmere počas jednej otáčky gantry prístoja okolo tela pacienta v trvaní 275 ms. Takto je možné získať izotropické zobrazenie kardiovaskulárneho systému počas viacerých fáz srdcového cyklu so submilimetrovou priestorovou rezolúciou. Najdetailnejšie zobrazenie napríklad presnej anatómie koronárnych artérii sa dosahuje pri srdcovej frekvencii < 70 / min. Dostatočná kvalita zobrazenia odstupov koronárnych artérii, ramien pľúcnice či pľúcnych vén sa dosahuje aj pri srdcovej frekvencii < 100–110 / min počas skenovania. Pre dosiahnutie srdcovej frekvencie < 100–110 / min u novorodencov, dojčiat či batoliat postačuje sedácia či celková anestézia. Naproti tomu na dosiahnutie srdcovej frekvencie blížiacej sa k hodnote 70 / min sa využíva intravenózna aplikácia ultrakrátko pôsobiacich betablokátorov. V prípadoch, ak je potrebné u starších detí a adolescentov zobraziť kompletný kardiovaskulárny systém hrudníka (skenovacie okno > 16 cm), sa na zobrazovanie využíva špirálovité skenovanie, počas ktorého sa stôl pacienta posúva v gantry prístroja pri súčasnom rotovaní gantry prístroja okolo tela pacienta. Ak je však v tejto vekovej skupine pacientov postačujúce zobrazenie iba myokardu a proximálnych častí pľúcnice či aorty, volí sa volumetrické skenovanie so skenovacím rozsahom 16 cm, ktorý by mal byť dostačujúci pre zobrazenie týchto štruktúr. Výhodou volumetrického skenovania srdca s EKG synchronizáciou je, podobne ako pri MRI srdca, možnosť kontúrovania endokardu komôr v end-systole a end-diastole, čím sa získajú hodnoty end-diastolických a end-systolických objemov komôr, z ktorých je možné kalkulovať hemodynamické parametre, akými sú ejekčná frakcia komôr, jednorázový vývrhový objem alebo minútový srdcový výdaj.(6)

Alternatívou moderných multidetektorových volumetrických prístrojov je využívanie CT prístrojov disponujúcich „dual source energy“ skenovacou technikou, ktorých využívanie taktiež umožňuje detailné anatomické zobrazovanie kardiovaskulárneho systému u detí.(7)

Aby mohli byť zobrazovacie kvality CTA maximálne využité, je zároveň nutné dodržiavať zásadu nulového, resp. minimálneho pohybu pacienta počas skenovania. Akýkoľvek pohyb pacienta (hlboké dýchanie, plač, kašeľ) totiž vytváraním obrazových artefaktov výrazne znižuje kvalitu výsledného zobrazenia. Spolupracujúci pacienti sú preto pred začiatkom skenovania vyzvaní na nadýchnutie a zadržanie dychu. U nespolupracujúcich detí (novorodenci, dojčatá, batoľatá, časť detí v predškolskom veku, úzkostné deti a deti s mentálnou retardáciou) je počas vyšetrenia nevyhnutná krátkodobá sedácia, zvyčajne nazálne podanie dexmedetomidinu, alebo celková anestézia formou intravenózne podaného krátkodobo pôsobiaceho anestetika propofolu. Počítačovou úpravou základných axiálnych skenov je možné získať trojdimenzionálne multiplanárne obrazové rekonštrukcie, či už v základných rovinách (axiálna, frontálna, sagitálna), alebo v ľubovoľných šikmých rovinách. Pred skenovaním sa pacientovi intravenózne aplikuje kontrastná látka v množstve 1–2 ml / kg telesnej hmotnosti pacienta. Odporúča sa rýchlosť podávania 0,5– 1,0 ml / s u novorodencov, a 1,0– 1,5 ml / s u dojčiat. U starších detí môže rýchlosť aplikácie dosiahnuť až 2–4 ml / s, a to vždy v závislosti od priepustnosti cievneho vstupu, cez ktorý sa kontrastná látka podáva. Neodporúča sa aplikácia kontrastnej látky do epikutánneho katétra pre jeho príliš tenký lumen.

V rámci načasovania skenovania sa v klinickej praxi najčastejšie využíva technika „bolus tracking“, pri ktorej sledujeme prechod kontrastnej látky srdcovocievnym systémom a skenovanie sa spustí po dosiahnutí naplnenia želanej štruktúry srdca kontrastnou látkou. Ak je potrebné zobrazenie pľúcnice a jej vetiev, realizuje sa skorá fáza skenovania tzv. pulmografia. Ak je cieľom CTA zobraziť najmä aortu a jej vetvy, skenuje sa vo fáze, kedy kontrastná látka dominantne vysycuje tieto cievne štruktúry. Pokiaľ je indikáciou CTA zobraziť všetky srdcové dutiny ako aj veľké cievy, skenuje sa vo fáze ich rovnomerného vysýtenia. „Neskorá venózna fáza“ so začiatkom skenovania cca 30–60 sekúnd (časový odstup pritom narastá s vekom dieťaťa) po podaní kontrastnej látky sa využíva na komplexné zobrazenie suponovaných natívnych anomálií systémového venózneho riečiska u pacientov s komplexnými abnormalitami systémových vén, napríklad u pacientov s jednokomorovou cirkuláciou.

Veľkou prednosťou CTA je krátke, väčšinou menej ako sekundové alebo iba niekoľko sekúnd trvajúce skenovanie. Celkový pobyt pacienta na CT lôžku je predĺžený umiestňovaním pacienta na lôžko (časovo náročné najmä u pacientov na ECMO) a prípadnou aplikáciou celkového anestetika. U pacientov na umelej pľúcnej ventilácii, u ktorých je predpoklad externého útlaku centrálnych dýchacích ciest srdcovocievnymi štruktúrami, sa na dobu skenovania odporúča krátkodobé zníženie alebo vypnutie PEEP (pozitívneho end- -expiračného tlaku).

Najzávažnejším nežiaducim účinkom CTA vyšetrenia je vystavenie pacienta ionizačnému žiareniu, ktorého onkogénny potenciál sa môže z dlhodobého hľadiska prejavovať najmä po opakovaných vyšetreniach. V porovnaní s CT prístrojmi používanými v minulosti s radiačnou expozíciou pacienta 5–15 mSv, najmodernejšie volumetrické CT prístroje pacientov exponujú radiačnej dávke nižšej ako 1 mSv.(8)

Potenciálnym rizikom CTA je alergická reakcia na jódovú kontrastnú látku. Intravenózna aplikácia jódovej kontrastnej látky pri CTA môže u pacientov s obličkovým poškodením viesť k ďalšiemu poškodeniu funkcie obličiek (kontrastná nefropatia) a u pacientov s výrazne zmenenou funkciou štítnej žľazy k poškodeniu štítnej žľazy. U pacientov so závažnou renálnou dysfunkciou je podanie kontrastnej látky kontraindikované. Všeobecným odporučením v rámci prevencie kontrastnej nefropatie je dôsledná rehydratácia pacienta 24 hodín pred vyšetrením a krátkodobo po vyšetrení.

3D modely srdca a veľkých ciev

Zdrojové dáta z CTA môžu byť prenesené do 3D tlačiarne, pomocou ktorej je možné vytlačiť reálne priestorové kópie srdca a veľkých ciev.(9,10) Ide o modernú formu zobrazovania srdcovocievneho systému, ktorú sme na našom pracovisku efektívne využívali v predoperačnom plánovaní u pacientov s komplexnými VCC v rokoch 2014–2018 (obr. 2).(11)

Alternatívne sa na našom pracovisku od roku 2019 v špecifických indikáciách realizuje výroba 3D virtuálnych modelov srdca a ciev, pričom aj pri tomto type modelov zdrojové dáta pochádzajú z CTA vyšetrenie. V iniciálnej fáze prípravy modelov sa v grafických programoch jednotlivé anatomické štruktúry srdca či cievy separátne segmentujú v rôznorodých farbách s cieľom získania čo najprehľadnejšieho zobrazenia komplexných patologických nálezov. Segmentujú sa dva typy modelov. Prvým typom je tzv. odliatkový typ modelov, pri ktorom sa segmentujú dutiny srdcových štruktúr a ciev. Tento typ modelov sa využíva na prehľadné zobrazovanie najmä extrakardiálnych vrodených anomálii. Druhým typom je tzv. reálny typ modelov, pri ktorom sa segmentujú steny srdcových štruktúr a ciev. Tento typ modelov sa využíva na prehľadné zobrazovanie najmä intrakardiálnych anatomických štruktúr. Výhodou využívania virtuálnych 3D modelov je: 1. možnosť nahliadania na štruktúry z ľubovoľného pohľadu pri ľubovoľnom priblížení, 2. možnosť získania tzv. chirurgických pohľadov (ide o pohľad na patologické štruktúry, ktorý kardiochirurg reálne uvidí pri operácii, napríklad pohľad na komorové defekty pohľadom cez trikuspidálnu chlopňu), 3. možnosť realizácie „preletov“ cez jednotlivé srdcové oddiely cez prítomné defekty (získa sa tak pohľad na defekt z obidvoch strán), a 4. možnosť prechodného odstránenia a následného pridávania jednotlivých srdcovocievnych štruktúr do zobrazovaného 3D virtuálneho modelu, čo výrazne sprehľadňuje anatomickú orientáciu v častokrát neprehľadnom teréne srdcovocievnych štruktúr.(12)

Metódy a ciele práce

Retrospektívna analýza CTA vyšetrení zrealizovaných u pacientov sledovaných v Detskom kardiocentre, NÚSCH, a. s., Bratislava v období 10 / 2021 – 09 / 2022. Vyšetrenia boli realizované na oddelení diagnostickej a intervenčnej rádiológie NÚSCH, a.s., na volumetrickom 320-multidetektorovom CT prístroji Aquilion One / Genesis. Získané dáta boli pomocou zabudovanej umelej inteligencie (advanced intelligent clear- -IQ engine) zrekonštruované s cieľom získania čo možno najostrejšieho obrazu. Na vytvorenie virtuálnych 3D modelov boli iniciálne CT dáta v „DICOM“ formáte transportované do grafického programu „3D slicer 4.3“, v ktorom bol zrealizovaný proces segmentácie. S cieľom rekonštrukcie „odliatkových“ typov modelov boli vyznačené dutiny srdcových oddielov a ciev a s cieľom vytvorenia reálnych typov modelov boli vysegmentované steny srdcových dutín, srdcové chlopne a steny ciev. Na čo najprehľadnejšie zobrazenie bola každá štruktúra srdca vysegmentovaná v rozličnej farbe. Výsledné CTA zobrazenia ako aj vytvorené farebné 3D virtuálne modely boli následne prezentované na klinických alebo indikačných seminároch na určenie individuálneho ďalšieho postupu.

Cieľom práce bolo získať komplexný prehľad o realizovaných CTA vyšetreniach v období 1 roka. Vyhodnocovali sme indikácie CTA ako aj prínos výsledkov CTA pre následný klinický manažment pacientov. Zároveň sme hodnotili vysegmentované 3D virtuálne modely z hľadiska ich počtu, indikácií na ich výrobu ako aj ich klinického prínosu.

Výsledky

Počas 1-ročného obdobia sme vykonali 313 CTA vyšetrení u 280 pacientov manažovaných v našom centre. V 299 prípadoch bolo CTA vyšetrenie realizované u detských pacientov a v 14 prípadoch u dospelých pacientov sledovaných v DKC.

Najstarší pacient v čase CTA vyšetrenia mal 39 rokov. Medián veku pacientov počas CTA vyšetrenia bol 4 roky (1 deň – 39 rokov). V novorodeneckom veku bolo CTA vyšetrenie vykonané u 43 pacientov s mediánom veku 13 dní (1 – 28 dní). Veková charakteristika pacientov v čase realizácie CTA vyšetrenia je uvedená v grafe na obrázku 3. Opakované CTA vyšetrenia podstúpilo 26 pacientov. Najviac, 4 CTA vyšetrenia u jedného pacienta sme indikovali u pacienta s dvojvýtokovou pravou komorou a u pacienta s Fallotovou tetralógiou s dysplastickou pľúcnou chlopňou. Bez sedácie či celkovej anestézie sme vykonali 141 / 313 (45%) vyšetrení. 172 / 313 (55%) vyžadovalo sedáciu alebo krátkodobu celkovú anestézu väčšinou u pacientov do 5. roku života, respektíve u starších nespolupracujúcich pacientov. Medián radiačnej expozície pacientov počas 1 vyšetrenia vyjadrený v DLP (dose lenght product) bol 61 mGy. cm (8,5-5700). V novorodeneckej skupine bol medián DLP 29 mGy.cm (8,5-96), čo pri rádiologickom prepočte DLP na efektívnu dávku u novorodencov (DLP × 0,039) predstavuje efektívnu dávku 1,1 mSv. Vo vekovej skupine 2 mesiace až 4 roky bol medián DLP 29,5 mGy.cm (10-227), čo pri prepočte DLP na efektívnu dávku u tejto vekovej skupiny (DLP × 0,026) predstavuje efektívnu dávku 0,75 mSv. Vo vekovej skupine 5 až 14 rokov bol medián DLP 108 mGy.cm (31-1957), čo pri prepočte DLP na efektívnu dávku u tejto vekovej skupiny (DLP × 0,018) predstavuje efektívnu dávku 1,94 mSv. Vo vekovej skupine 15 až 39 rokov bol medián DLP 565 mGy.cm (57-5770), čo pri prepočte DLP na efektívnu dávku u tejto vekovej skupiny (DLP × 0,014) predstavuje efektívnu dávku 7,9 mSv. Po žiadnom z 313 (0%) CTA vyšetrení nebola zaznamenaná závažná alergická reakcia, závažné nefrotoxické poškodenie či poškodenie štítnej žľazy. Jednofázové skenovanie bolo zrealizované u 240 / 313 (77%) a dvojfázové u 63 / 313 (23%) vyšetrení. Pre ďalší klinický manažment pacientov neboli prínosné iba 2 / 313 (0,6%) CTA vyšetrení. V prvom prípade išlo o nedostatočne zobrazené aortopulmonálne kolaterály a v druhom prípade o nedostatočne zobrazený odstup pravej koronárnej artérie pri podozrení na jej anomálny odstup. V oboch prípadoch mali novorodenci počas skenovania tachykardiu 130–140 / min. V prvom prípade sa na zobrazenie aortopulmonálnych kolaterál odporučila realizácia katetrizačnej angiografie a v druhom prípade na zobrazenie pravej koronárnej artérie kontrolná CTA s prípravou ultrakrátko pôsobiacim betablokátorom na zníženie frekvencie srdca počas skenovania. CTA bola indikovaná v 9 / 313 (2,9%) prípadoch u pacientov so získaným kardiovaskulárnym ochorením a v 304 / 313 (97,1%) prípadoch u pacientov s VCC. Získané kardiovaskulárne ochorenia, u ktorých bola CTA indikovaná, ako aj odporúčania pre následný klinický manažment pacientov, stanovené na základe výsledku CTA , uvádza tabuľka 2. CTA vyšetrenie bolo indikované v 104 / 313 (33,2%) prípadoch u pacientov s natívnymi VCC a v 200 / 313 (63,8%) prípadoch u pacientov s VCC, či už po kardiochirurgickej, alebo katetrizačnej intervencií. Prehľad indikačných skupín CTA u pacientov s natívnou VCC je uvedený na obrázku 4. Jednotlivé indikačné skupiny CTA vyšetrení u pacientov s natívnou VCC ako aj odporúčania pre následný klinický manažment pacientov, stanovené na základe výsledku CTA , sú bližšie analyzované v tabuľkách 3–8. Prehľad indikačných skupín CTA u pacientov s VCC po kardiochirurgickej alebo katetrizačnej intervencii uvádza graf na obrázku 5. Jednotlivé indikačné skupiny CTA vyšetrení u pacientov s VCC po intervencii ako aj odporúčania pre následný klinický manažment pacientov, stanovené na základe výsledku CTA , sú bližšie analyzované v tabuľkách 9–14.

Prehľad klinických výstupov stanovených na základe výsledkov všetkých zrealizovaných CTA vyšetrení je vyhodnotený v tabuľke 15.

3D virtuálne modely boli z CTA dát vyrekonštruované v 16 / 313 (5,1%) prípadoch u 16 / 280 (5,7%) pacientov. 15 / 16 (93,8%) CTA vyšetrení bolo zrealizovaných v celkovej anestézii alebo sedácii, keďže 12 pacientov v čase realizácie CTA malo vek < 1 rok a 4 pacienti boli vo vekovej skupine 2–9 rokov. 10 / 16 (62,5%) modelov bolo vytvorených u pacientov s natívnou VCC a 6 / 16 (37,5%) u pacientov s VCC po operácii. Vysegmentované boli 4 „odliatkové“ modely a 12 „reálnych“ modelov. Prehľad diagnóz, u ktorých boli 3D modely vytvorené ako aj odporúčania pre následný klinický manažment pacientov, stanovené na základe analýzy 3D modelov uvádza tabuľka 16.

Na obrázkoch 6–11 sú uvedené konkrétne CTA nálezy, respektíve 3D virtuálne modely, aj s odporúčaniami pre následný klinický manažment pacientov, stanovených na základe analýzy, či už CTA nálezov, alebo 3D modelov.

Diskusia

Počet 313 CTA vyšetrení zrealizovaných v priebehu 1 roka v rámci nášho centra potvrdzuje, že CTA vyšetrenie sa jednoznačne etablovalo na poli zobrazovacích metód u detských pacientov s ochoreniami srdca.

Z kohorty 280 pacientov bolo CTA vyšetrenie vykonané v 39 prípadoch (13,9%) u novorodencov, čo pri odhadovanej ročnej incidencii cca 100–120 novorodencov s kritickými vrodenými chybami srdca na Slovensku predstavuje cca 30–40percentný podiel využívania CTA u tejto skupiny pacientov. Na druhej strane bola CTA zrealizovaná aj u 14 dospelých pacientov s VCC, ktorí sú zatiaľ stále v starostlivosti detských kardiológov.

Väčšina pacientov veku > 5 rokov nevyžadovala sedáciu alebo celkovú anestéziu počas vyšetrenia. Výnimkou bolo iba 10 pacientov s mentálnou retardáciou, úzkosťou či klaustrofóbiou. Efektívne radiačné dávky pacientov od novorodeneckého veku po štrnásty rok života (mediány 0,75–1,94 mSv) zodpovedali radiačným dávkam uvádzaným pri využívaní najmodernejších CT prístrojov.(8) Vyšší medián efektívnej radiačnej dávky 7,9 mSv sme zaznamenali vo vekovej skupine pätnásť a viacročných pacientov. V rámci prevencie zníženia onkogénneho potenciálu kumulatívnych radiačných dávok najmä v skupine pacientov s plánovanými opakovanými CTA vyšetreniami bude v budúcnosti nutné zvažovať realizáciu CMR ako alternatívnej zobrazovacej metódy, aj keď za cenu zníženej kvality anatomického zobrazenia kardiovaskulárnych štruktúr.

Klinicky neprínosné boli iba 2 / 313 vyšetrení pre neostré zobrazenie jemných cievnych štruktúr pri vysokej srdcovej frekvencii počas skenovania (> 130 / min). Z tohto dôvodu pri indikácii zobrazovania detailov koronárnych artérií či aortopulmonálnych kolaterál bude v budúcnosti pred samotným skenovaním požadované prechodné spomalenie frekvencie srdca na hodnoty cca 90–100 / min u detí do 3 rokov a na hodnoty cca 60–80 / min u starších pacientov s vyšpecifikovaním skenovacej fázy počas srdcového cyklu.(13)

CTA bola indikovaná iba minimálne u chorých so získanými chorobami srdca, no napriek tomu má vyšetrenie svoj význam v rámci manažmentu napríklad u pacientov po Kawasakiho chorobe v rámci exaktného hodnotenia diametra potenciálne dilatovaných koronárnych artérií, ktorého hodnota podmieňuje následný manažment antikoagulačnej a antitrombotickej liečby.(14)

CTA bola dominantne indikovaná u detí s VCC. V skupinách pacientov s či už natívnymi VCC, alebo VCC po intervencii, podobne ako v literatúre, dominovali indikácie s cieľom zobrazenia aorty, pľúcnice, pľúcnych vén či koronárnych artérií.(15–18)

Naše skúsenosti s 3D virtuálnymi modelmi pri intervenčnom plánovaní korelovali s literárnymi údajmi deklarujúcimi fakt, že 3D virtuálne modely sú najvhodnejšou a najprehľadnejšou formou zobrazenia anatomických štruktúr pri komplexných VCC, a preto sú výborne využiteľné v rámci intervenčného plánovania v tejto skupine pacientov.(12) 3D modely sú zároveň excelentnou edukačnou pomôckou pre výuku pediatrickej kardiológie ako aj pre názorné vysvetľovanie rodičom, akou VCC ich dieťa trpí.(19) Zároveň môže byť na modeli prehľadne ukázané, v čom bude spočívať intervenčný výkon. Oba typy edukácie sme na našom pracovisku už vo viacerých prípadoch využili, a to s výborným ohlasom.

Záver:

CTA je v pediatrickej kardiológii stále viac využívaným zobrazovacím vyšetrením zameraným na hodnotenie anatómie kardiovaskulárneho systému najmä u pacientov s vrodenými chybami srdca. Virtuálne 3D modely srdca sú v súčasnosti najmodernejšou formou anatomického zobrazovania komplexných VCC. Výsledky našej štúdie preukázali, že využívanie CTA ako aj virtuálnych 3D modelov významne prispieva k k optimalizácii klinického manažmentu detských pacientov s ochoreniami srdca.

Korešpondenčný autor:
doc. MUDr. Peter Olejník, PhD.
Pod Krásnou Hôrkou 37
833 48 Bratislava
petoolejnik@gmail.com

Ces-slov Pediat 2023; 78(2): 74–88