血管内超音波画像からの冠動脈脆弱なプラークの診断のための心血管組織成分の分析

この研究の目的は、心血管組織成分を特徴付け、血管内超音波（IVUS）画像から冠動脈脆弱なプラークを予測するためのさまざまな組織特性を分析することでした。この目的のために、20 MHzカテーテルを使用して、ヒト冠動脈からシーケンシャルIVUS画像フレームが取得されました。内膜とメディアアドベンティシャルの境界の間のプラーク領域は、すべてのIvus画像で手動でセグメント化されました。プラーク領域の組織成分は、線維組織（FT）、線維筋組織（FFT）、壊死コア（NC）、または密なカルシウム（DC）を有するように分類されました。メディア領域と内腔の直径も同時に推定されました。さらに、外部弾性膜（EEM）を計算して、組織の特性評価後に脆弱なプラークを予測しました。手動セグメンテーションの信頼性は、観察者内および観察者内契約の観点から検証されました。定量的な結果は、FTとメディア、およびNCがIvus画像で脆弱なプラークを予測するための良い指標であることを発見しました。さらに、ルーメンは、他の血管パラメーターと比較して有意性が低いため、脆弱なプラークの早期診断には適していませんでした。脆弱なプラーク破裂を予測するには、将来の研究では、EEM、FT、NC、培地などのさまざまな組織成分を使用した追加の実験を行う必要があります。

The purpose of this study was to characterize cardiovascular tissue components and analyze the different tissue properties for predicting coronary vulnerable plaque from intravascular ultrasound (IVUS) images. For this purpose, sequential IVUS image frames were obtained from human coronary arteries using 20 MHz catheters. The plaque regions between the intima and media-adventitial borders were manually segmented in all IVUS images. Tissue components of the plaque regions were classified into having fibrous tissue (FT), fibrofatty tissue (FFT), necrotic core (NC), or dense calcium (DC). The media area and lumen diameter were also estimated simultaneously. In addition, the external elastic membrane (EEM) was computed to predict the vulnerable plaque after the tissue characterization. The reliability of manual segmentation was validated in terms of inter- and intraobserver agreements. The quantitative results found that the FT and the media as well as the NC would be good indicators for predicting vulnerable plaques in IVUS images. In addition, the lumen was not suitable for early diagnosis of vulnerable plaque because of the low significance compared to the other vessel parameters. To predict vulnerable plaque rupture, future study should have additional experiments using various tissue components, such as the EEM, FT, NC, and media.