Late enhancement with photon-counting CT for imaging myocardial fibrosis: a translational study
Rehaussement tardif en scanner à comptage photonique pour imager la fibrose myocardite : étude translationnelle
Résumé
Late gadolinium enhancement with MRI is currently the reference method for non-invasively assessing myocardial fibrosis. However, it is a long, costly, and less accessible examination, and it is contraindicated for some patients with implanted medical devices. Late iodine enhancement with CT is an interesting alternative, but its clinical use is limited due to low contrast resolution. The new photon-counting detectors, which directly convert X-ray photons into electrical signals, promise better spatial resolution and contrast. The objective of our translational study is to determine the optimal parameters to highlight late enhancement using photon-counting CT to image myocardial fibrosis. We first determined the optimal parameters using a population of 9 sheep with prior experimental infarction. The post-contrast injection delay offering the best image quality is 6 minutes. Among the available spectral reconstructions, iodine mapping shows the best contrast-to-noise ratio (CNR) (P<0.001). The CNR on MRI remains superior (CNR 13.0 ± 2.0 vs. 11.8 ± 2.2 P = 0.08), although no significant difference was found. The extracellular volume (ECV) calculation using conventional or spectral methods shows good concordance (correlation coefficient of 0.99). We then conducted a clinical feasibility study in 6 patients, which showed satisfactory scar contrast (CNR = 8.6±2.4). These results open promising clinical perspectives, particularly for patients contraindicated to MRI due to the presence of implanted medical devices. CT could also enable a comprehensive heart assessment by simultaneously evaluating coronary networks and myocardial fibrosis.
Le rehaussement tardif en IRM est actuellement la méthode de référence permettant d’évaluer de manière non invasive la fibrose myocardique. Il s’agit cependant d’un examen long, coûteux, peu disponible, et contre-indiqué avec certains dispositifs médicaux implantables. Le rehaussement tardif en scanner est une alternative intéressante, mais son utilisation en pratique clinique est limitée par une faible résolution en contraste. Les nouveaux détecteurs à comptage photonique, en convertissant directement les photons X en signal électrique, promettent une meilleure résolution spatiale et un meilleur contraste. L’objectif de notre étude translationnelle est de déterminer les paramètres optimaux permettant de mettre en évidence le rehaussement tardif au scanner à comptage photonique pour imager la fibrose myocardique. Nous avons tout d’abord déterminé les paramètres optimaux sur une population de 9 brebis avec cicatrice d’infarctus expérimentale. Le délai après injection de produit de contraste offrant la meilleure qualité d’image est de 6 minutes. Parmi les différentes reconstructions spectrales disponibles, la cartographie d’iode présente le meilleur rapport contraste sur bruit (CNR) (P<0,001). Le CNR en IRM reste toutefois supérieur (CNR 13,0 ± 2,0 vs. 11,8 ± 2,2, P= 0,08), sans qu’il soit mis en évidence de différence significative. Le calcul du volume extra- cellulaire (ECV) par méthode conventionnelle ou spectrale présente une bonne concordance (coefficient de corrélation de 0,99). Nous avons ensuite réalisé une étude de faisabilité clinique chez 6 patients, retrouvant un contraste cicatriciel correct (CNR = 8,6±2,4). Ces résultats ouvrent des perspectives cliniques intéressantes, notamment pour les patients présentant des contre-indications à l’IRM en raison de la présence de dispositifs médicaux implantables. Le scanner permettrait également une évaluation globale du cœur par l’évaluation en un seul examen du réseau coronaire et de la fibrose myocardique.