Důrazný požadavek současné kardiologie: integrace zobrazení získaných různými metodami

Společnost Philips představila na svých dvou sympoziích, která se konala v rámci virtuálního sjezdu České kardiologické společnosti v květnu 2021, několik novinek spadajících do kategorie image guided therapy. Jde o zpřesnění dat i zobrazení při využití systému Azurion i magnetické rezonance při kardiovaskulárních intervencích. Skutečný průlom do radiodiagnostiky však přináší spektrální CT 7500, který byl v Česku uveden na sympoziu 20. května 2021, tedy jeden den po celosvětovém uvedení na trh. Význam inovací Philipsu podtrhuje skutečnost, že oběma sympoziím předsedal prof. MUDr. Miloš Táborský, CSc., FESC, MBA, místopředseda České kardiologické společnosti. Samotné prezentace byly vysílány z klientského centra Philips v nizozemském Bestu.

Společným tématem prezentací sympozií bylo pokročilé zobrazení při intervencích u strukturálních onemocnění srdce.

Azurion C20 FlexArm

Nový typ pohyblivého závěsného stropního ramene (FlexArm) poskytuje neomezenou flexibilitu umožňující bezpečný pohyb zdravotnického personálu po operačním/hybridním sále. Pohyb přístroje je ovládán přímo v sále: jednoduchou manipulací na ovládacím panelu lze přístroj přesunout z „parkovací“ pozice do pozice „pracovní“, a to v jakémkoli typu sálu. FlexArm rotuje podle osmi os a vytváří prakticky neomezenou flexibilitu při zobrazení po celé délce vyšetřovaného, z levé i pravé strany, což umožňuje rekonstrukci 2D i 3D obrazů. Nový typ stropního závěsu nyní umožňuje rychlou CBCT rotaci (5s) i z boku pacienta, díky čemuž lze dosáhnout nezanedbatelné redukce pohybových artefaktů a snížení objemu jodové kontrastní látky. Rozsah pohybu závěsu FlexArm kolem pacienta činí 270 stupňů, čímž je umožněno dosáhnout všech zobrazovacích pozic bez omezení přístupu zdravotnických pracovníků k angiolince a bez nutnosti přesouvat stůl pacienta.

Ke zlepšení komfortu lékaře při radiálním přístupu nabízí FlexArm off‑centrické zobrazení z obou stran stolu až do vzdálenosti 118 cm.

Systém FlexArm je navržen tak, aby splňoval přísné standardy kontroly kontaminace operačních sálů. Flexibilitu závěsu FlexArm lze ocenit zejména v prostředí hybridních operačních sálů, kde platí přísné nároky na sterilitu. Design stropního závěsu FlexArm byl speciálně navržen tak, aby tyto přísné nároky nebyly narušeny, zejména se jedná o kontinuitu laminárního proudění.

Flexibilita pohybu FlexArm v kombinaci s intuitivním řízením pohybu a záložkami (tzv. Procedure Cards) s předdefinovanými parametry angiografu pro daný výkon (například SID, relevantní anatomické RTG protokoly, rozložení obrazovek na sále i v ovladovně, relevantní projekce/angulace atd.), které vycházejí ze standardizovaných pracovních postupů daného pracoviště, umožňuje provádět široké spektrum výkonů bez nutnosti systém pokaždé složitě přenastavovat. Bylo prokázáno, že kombinací závěsu FlexArm a využití těchto předdefinovaných postupů se sníží nutnost polohování systému (samotného závěsu a operačního stolu) na sále o 27 procent v porovnání s pracovišti se standardním stropním závěsem systému Azurion.

Záložky procesů Azurion nabízejí předvolby pro standardizaci nastavení systému pro libovolný počet intervencí. Každé záložce (Procedure Card) lze přiřadit také tzv. Check list, tedy soubor s libovolným obsahem pro standardizaci daného výkonu na pracovišti.

Systém FlexArm disponuje také synchronizací rengenky a clon, tudíž i při šikmém přístupu C-ramene a libovolné rotaci/angulaci zůstává rentgenový paprsek zarovnaný s vyšetřovanou anatomií pacienta.

Nový systém Azurion C20 FlexArm je pro svou flexibilitu vhodný i do hybridních sálů, kde pracuje více specializovaných týmů. Nezpochybnitelnou výhodou je ovládání přístroje, rekonstrukce obrazů a jejich vyhodnocení přímo v katetrizačním sále bez nutnosti opustit sterilní prostředí.

Philips HeartNavigator

Philips HeartNavigator je speciální software umožňující vzájemné propojení CT a angiografie k plánování a navigaci intervencí při strukturálních srdečních onemocněních. Objektivní posouzení kardiovaskulární anatomie napomůže plánování intervence u strukturální srdeční choroby (SHD), umožní provést výkon s větší jistotou a vyhnout se komplikacím.

Znalost individuální anatomie pacienta při plánování transkatetrové implantace aortální chlopně (TAVR/TAVI), náhrady mitrální chlopně, uzávěru ouška levé síně (LAAC) nebo jiné léčby SHD usnadní výběr vhodného přístupu, typu a velikosti použitého materiálu (chlopně, okluderu atp.). Kromě toho je bezpečná navigace katetru při zavádění a upevnění chlopní ve správné poloze považována za technicky velmi náročnou.

HeartNavigator je navržen tak, aby nejen zjednodušil plánování, výběr zaváděného materiálu, ale usnadnil také výběr úhlu projekce. Postup je vysoce automatizovaný, během intervence poskytuje živé zobrazení k verifikaci polohy katetru s implantátem.

Přínosem metodiky Philips HeartNavigator je, jak už bylo uvedeno, využití preoperativního CT vyšetření a jeho fúze s obrazem z vyšetření v průběhu intervence. Není tedy nutné před intervencí provést nový CT sken. Na druhou stranu lze intervenci plánovat na PC v nemocničním systému nebo na osobním mobilním zařízení v podstatě kdekoli.

HeartNavigator automaticky provádí segmentalizaci srdce (3D s možností rotace obrazu), označení vybraných struktur (například ústí koronárních arterií) i měření (je možné manuálně upravit výběr parametru). Automatizovaná je i vizualizace kalcifikací, výběr optimálního úhlu pro zobrazení a generování záznamu/ zprávy o intervenci.

Činnost systému Philips HeartNavigator lze popsat pěti kroky:

• Krok 1 – segmentalizace (automatické 3D zobrazení jednotlivých srdečních segmentů rozlišených barvou)
• Krok 2 – automatické měření (velikost TAVR/TAVI, průměr, obvody a oblasti zájmu)
• Krok 3 – plánování (automatický návrh úhlu projekce – lze jej změnit manuálně, virtuální výběr z nejčastěji implantovaných TAVR/TAVI)
• Krok 4 – registrace (samotné spojení CT modelu s reálnou anatomií pacienta)
• Krok 5 – navigace (multimodalitní zobrazení srdečních struktur kompenzuje změnu projekce a polohu operačního stolu)

EPIQ CVx – ultrazvuk pro kardiovaskulární zobrazení

Stále vyšší počet pacientů se strukturálním onemocněním srdce lze léčit náročnými katetrizačními technikami, pro něž je zcela přesné zobrazení naprosto klíčové. S přesností zobrazení stoupá úspěšnost intervencí a snižuje se riziko komplikací a opakovaných intervencí.

Trojrozměrná transezofageální echokardiografie (TEE) poskytuje zobrazení měkkých tkání. Zatímco rentgen je nepostradatelný pro vizualizaci katetrů, koronárních stentů a implantátů TAVR/TAVI, inovované postupy jsou založeny na ultrazvukovém zobrazení. Porovnání rentgenových a ultrazvukových obrazů může být časově náročné a vyžaduje značnou zkušenost.

Proto Philips uvádí nový transezofageální ultrazvuk EPIQ CVx s monitorem s vysokým kontrastem v důsledku použití organických světelných diod (OLED). Inovativní převodní technologie, vizualizace optimalizovaná využitím anatomické inteligence a 3D adjustace obrazu umožňuje zpřesnění diagnostiky.

Využitím pokročilých technologií (xMATRIX, PureWave, nSIGHT) a akcelerované grafické jednotky dochází k vizualizaci fotorealistického 3D zobracení.

EPIQ CVx nSIGHT Imaging oproti konvenčnímu ultrazvuku:

• Více než zdvojnásobí snímkovou frekvenci bez dopadu na kvalitu zobrazení. Vytváří ostré obrazy s nižším počtem transmisí, což znamená jak vysoce detailní ultrazvukové obrazy, tak mimořádné rozlišení v čase.
• Koriguje zaměření paprsku během rekonstrukce. Dosahuje konstantních parametrů pomocí algoritmů rekonstrukce koherentního paprsku, které používají matematické koeficienty korekce ohniska ve všech hloubkách obrazu.
• Vyznačuje se vynikající penetrací ve všech frekvencích. Posiluje slabé tkáňové signály.

EPIQ CVxi: fúzní integrované zobrazování v reálném čase

EPIQ CVxi je dodáván s integrovaným systémem EchoNavigator A.I. pro fúzní zobrazení echo‑angiografie v reálném čase. EchoNavigator automaticky používá SmartFusion k fúzi živých obrazů TEE a fluoroskopických snímků v reálném čase, což umožňuje intuitivně a rychle navádět katetr v trojrozměrném prostoru lidského těla. Pozice a orientace detektoru TEE jsou automaticky sledovány na rentgenovém snímku, což umožňuje synchronizaci pohybů echa a rentgenových snímků při pohybu C‑ramene.

EPIQ CVxi také umožňuje kardiologům plnou kontrolu nad reálným fúzním zobrazením přímo z ultrazvukové konzoly. Rentgenové a 2D/3D snímky lze označit a lze sloučit echokardiografické a rentgenové zobrazení v reálném čase. Kardiolog se tak může plně soustředit na intervenci navigovanou zobrazením.

Magnetická rezonance – SmartWorkflow

Účelem inovace bylo usnadnit práci laborantů a zvýšit komfort pacienta při vyšetření. Aplikace SmartWorkflow automatizuje kontrolu polohy vyšetřovaného, snímání dechové i srdeční aktivity k optimalizaci časování pulsu pro plánovaný typ vyšetření. Jedním tlačítkem je skenování aktivováno a automaticky spuštěno, jakmile zdravotník zavře dveře vyšetřovny. Pacient je instruován automaticky ve většině jazyků bez nutné fyzické přítomnosti laboranta.

Součástí nového řešení jsou akcelerační techniky, například compress sense, které umožňují za stejný čas pořídit více řezů, a tak zvýšit rozlišení jak prostorové, tak časové, zlepšit detekci toků a zkrátit dobu zadržení dechu.

Rekonstrukce zobrazení probíhají okamžitě a jsou automatizovány k dosažení optimalizovaného výsledku. Takzvané Forty four Analysis Package, které budou do praxe uváděny postupně, obsahují nejen rekonstrukci samotného zobrazení, včetně funkčního vyšetření, ale i kvantifikaci požadovaných parametrů, jako jsou srdeční výdej, rozměry a funkce komor, ejekční frakce LK či průtokové parametry.

Není to jen konvenční CT, ale spektrální zobrazení bez kompromisu

Pouhý jeden den po světové premiéře byl unikátní průlomový systém spektrálního CT 7500 představen na kongresu ČKS, a to 20. května v přímém přenosu z Costumer Experience Center v nizozemském Bestu. Inovativní technologie spočívá ve zcela novém spektrálním detektoru, který umožní detekovat nejen strukturální odchylku, ale i její charakter. Možnosti konvenčních CT skenerů jsou omezené, protože mohou ukázat pouze lokalizaci nálezů, tedy takových lézí, jako jsou cysty, krvácení, zlomeniny a další. Systémy založené na spektrálním detektoru Philips pomáhají charakterizovat, o jaký patologický proces se jedná, nejen to, kde se nachází.

Unikátní detektor zachycuje fotony dvou energetických pásem oproti detekci jedné energie u konvenčního CT detektoru. Fotony s nízkou energií jsou detekovány ve vrchní vrstvě s yttriem, ve spodní vrstvě jsou pak zachyceny fotony s vyšší energií. Přínosem je tedy větší počet detekovaných fotonů, což umožňuje rekonstruovat kvalitnější zobracení. Zkrátka, každý foton se počítá, protože přispívá ke zpřesnění diagnózy.

Spektrální CT 7500 představuje unikátní systém poskytující spektrální data z vyšetření jakýchkoli pacientů, a to včetně kardiologických, pediatrických a bariatrických. Rychlý diagnostický proces při použití nízké radiační dávky vede k přesné diagnostice v jediném skenu bez potřeby použití zvláštních protokolů, a to včetně precizní diagnostiky u kardiologických pacientů.

Čas rotace činí 0,27 sekundy, průměr vyšetřovacího prostoru činí 80 cm a stůl unese 306 kg, což je navrženo s ohledem na bariatrické pacienty. Spektrální skenování hrudníku a hlavy trvá méně než jednu sekundu a spektrální skenování celého trupu lze dokončit za méně než dvě sekundy, přičemž stále poskytuje vysoce kvalitní zobrazení.

Profesionální a ekonomické náklady na nesprávnou diagnózu

Nesprávná a opožděná diagnóza vede každoročně ke zhruba deseti procentům úmrtí pacientů a podle odhadů je deset až dvacet procent všech diagnóz nepřesných. Finanční náklady plynoucí ze zbytečných, neoptimalizovaných a opakovaných zobrazovacích vyšetření dosahují až 12 miliard USD ročně.

Nový Spectral CT 7500 byl navržen pro diagnózu „first‑time‑right“ a prokázal 34% zkrácení doby do stanovení diagnózy, 25% redukci počtu opakovaných skenů a 30% redukci následných skenů.

Podle Keese Wesdorpa (Chief Business Leader of Precision Diagnosis ve společnosti Philips) se jeví Spectral CT 7500 kvůli redukci personálních a ekonomických nákladů v důsledku chybné diagnózy, respektive opakovaného skenování jako nový standard péče, kde se kvalita obrazu, nízká radiační dávka a pracovní postup doplňují a poskytují cenné klinické poznatky.

Je prokázáno, že spektrální CT má vyšší citlivost při detekci maligních nálezů a zvyšuje pravděpodobnost rozpoznání náhodných nálezů. Tento unikátní spektrální detektor použitý u CT 7500 umožňuje zlepšit suboptimální sken, aniž by bylo nutné znovu vyšetřovat pacienta, čímž se zkrátí doba diagnostiky.

Více pacientů a optimalizované pracovní postupy

Rolf Raajimakers (Philips, CT Clinical Science, Philips) ve své prezentaci „Novel diagnostic imaging methods in cardiology used with MRI and Spectral CT scanning“ na sympoziu Philips v rámci sjezdu ČKS prohlásil, že nový systém Spectral CT 7500 představuje vstup do nové éry neinvazivní koronární výpočetní tomografie. Časová nenáročnost skenování umožní vyšetřit až 50 pacientů denně, což je při vzrůstajícím počtu kardiologických pacientů i pro budoucnost zdravotních systémů velmi přínosné. Například podle NICE je CT vyšetřením první linie při onemocnění koronárních tepen (CAD). To však při provedení na konvenčním CT může narazit na určité problémy (viz dále).

Spektrální vyšetření v kardiologii

Spektrální vyšetření je vhodné pro jakoukoli klinickou indikaci, včetně náročných skenů srdce u nemocných s tachykardií a s arytmiemi, aniž by byla zhoršena kvalita obrazu, zvýšena radiační dávka nebo zkomplikován pracovní postup. Spektrální CT umožňuje radiologům optimalizovat čtení obrazů a vyhodnotit je inteligentními nástroji založenými na umělé inteligenci, které jsou k dispozici v prostředí Spectral Magic Glass na PACS.

Důležitou součástí je postprocessing pomocí pokročilé analýzy dat platformou Philips Intellispace, jíž lze využít při diferenciální diagnostice bolestí na hrudi, diagnostice NSTEMI, při určování původu extravazátu, rozlišení zánětlivých změn (například myokarditidy), fibrotických a dalších strukturálních změn (například sarkoidózy) u kardiologických nemocných, uplatní se v diagnostice příčin arytmií. Velice citlivě potvrdí restenózu stentu a hypoperfuzi myokardu.

Přesná kvantifikace nálezů je součástí inteligentního řešení systému Spectral CT 7500. Přestože stanovení některých diagnóz je doménou MRI, existují pacienti s kontraindikací vyšetření na magnetické rezonanci. U nich je vyšetření spektrálním CT systémem velmi přínosné pro nastavení léčby a pro jejich celkovou prognózu.

Překonání limitů při akvizici obrazů konvenčním CT v kardiologii

Rolf Raajimakers uvedl, že doposud se kardiologové a radiologové potýkali s určitými nedostatky CT zobrazení:

• přítomnost objektů s vysokou denzitou, jako jsou kalcifikace v placích a stentech,
• beam hardening artefact, resp. překrývající plaky a zkreslující perfuzi,
• pacienti s poruchou funkce ledvin (sníženou eGFR < 30 ml/min/1,73 m²) s kontraindikací zátěže kontrastní látkou (např. u TAVI apod.),
• špatná/chybějící CT angiografie,
• diagnostika nekalcifikovaných plaků; překryv zobrazení tuku vs. fibrózy,
• LAA; v C‑CTA, uzávěr vs. pomalý průtok/stáza,
• posouzení viability myokardu při opožděném enhancementu.

Všechny tyto potíže jsou spojeny se single energy detection konvenčního CT, uvedl Rolf Raajimakers. Na konkrétních klinických kazuistikách následně předvedl, že všechny tyto nedostatky konvenčních CT spektrální CT 7500 společnosti Philips překonává.

V diskusi profesor Miloš Táborský zdůraznil, že budoucnost bude patřit kombinovaným zobrazením. Snem intervenčních kardiologů je pracoviště, kde na sebe budou místně i časově navazovat pokročilé zobrazovací metody s angiolinkou, přičemž všechna zobrazení a jejich vyhodnocení budou kompatibilní s umožněním fúze všech zobrazení, podle níž se povede intervence.

Zdroj: MT