頸動脈アテローム硬化性プラークのスペクトルCT：組織学との比較

目的：スペクトルCTを使用してエネルギー応答を画像化し、画像を組織学と比較することにより、脆弱なアテローム性動脈硬化プラークの成分を区別します。 方法：プラークサロゲートのファントムを使用した分光キャリブレーションの後、切除されたヒト頸動脈アテローム性動脈硬化プラークは、38-μMoxelサイズでシリコンセンサー層とマイクロフォーカスX線チューブ（50 kVp、0.5 Ma）を備えた光子処理検出器を使用して火星CTを使用してイメージ化しました。プラークは、4つのしきい値エネルギーを使用して画像化され、切断され、再想像されました。10、16、22、および28 keV。次に、改良されたフォンコッサ、PerlのPrussian Blue、Oil-Red Oで連続的に染色され、写真が撮影されました。エネルギー全体の相対的なハウンズフィールドユニットは、未知のプラーク成分を識別するために、線形代数材料分解モデルに入力されました。 結果：プラークの脂質、カルシウム、鉄、水のような成分は、スペクトルCT画像に見えるX線に対して識別可能なエネルギー応答を持っています。プラーク表面のCT画像は、組織学的写真と非常によく相関していました。プラーク中のカルシウム堆積物（>1,000μm）は鉄堆積物（<100μm）よりも大きいが、利用可能なエネルギー範囲を使用して同じボクセル内で互いに区別することはできなかった。 結論：スペクトルCTは、高空間分解能で画像形式のエネルギー情報を表示し、アテローマ内の脂質、カルシウム、鉄の固有のコントラストを強化します。 キーポイント：スペクトルコンピューター断層撮影は、組織の特性評価に関する新しい洞察を提供します。脆弱なアテローム性動脈硬化型プラークの成分は、本質的なコントラストを伴うスペクトル的に異なります。切除されたアテローム性動脈硬化プラークのスペクトルCTは、鉄、カルシウム、脂質を示すことができます。カルシウム堆積物は、アテロームの鉄堆積物よりも大きい。スペクトルCTは、脆弱なプラークの非侵襲的検出に役立つ可能性があります。

OBJECTIVE: To distinguish components of vulnerable atherosclerotic plaque by imaging their energy response using spectral CT and comparing images with histology. METHODS: After spectroscopic calibration using phantoms of plaque surrogates, excised human carotid atherosclerotic plaques were imaged using MARS CT using a photon-processing detector with a silicon sensor layer and microfocus X-ray tube (50 kVp, 0.5 mA) at 38-μm voxel size. The plaques were imaged, sectioned and re-imaged using four threshold energies: 10, 16, 22 and 28 keV; then sequentially stained with modified Von Kossa, Perl's Prussian blue and Oil-Red O, and photographed. Relative Hounsfield units across the energies were entered into a linear algebraic material decomposition model to identify the unknown plaque components. RESULTS: Lipid, calcium, iron and water-like components of plaque have distinguishable energy responses to X-ray, visible on spectral CT images. CT images of the plaque surface correlated very well with histological photographs. Calcium deposits (>1,000 μm) in plaque are larger than iron deposits (<100 μm), but could not be distinguished from each other within the same voxel using the energy range available. CONCLUSIONS: Spectral CT displays energy information in image form at high spatial resolution, enhancing the intrinsic contrast of lipid, calcium and iron within atheroma. KEY POINTS: Spectral computed tomography offers new insights into tissue characterisation. Components of vulnerable atherosclerotic plaque are spectrally distinct with intrinsic contrast. Spectral CT of excised atherosclerotic plaques can display iron, calcium and lipid. Calcium deposits are larger than iron deposits in atheroma. Spectral CT may help in the non-invasive detection of vulnerable plaques.