Computed Tomography of the Coronary Arteries : Developmental and Prognostic Investigations

• Computed tomography (CT) is an increasingly used modality for investigations of patients with suspected coronary artery disease (CAD). Technical advances could improve diagnostic accuracy and lead to clinical workflow improvements. Also, more prognostic information can optimize clinical follow-up strategies and treatments.The general aim of this thesis was to explore the use of CT for CAD investigations. Three studies aimed to examine new technologies, including the evaluation of an on-site, computed tomography-based fractional flow reserve (CT-FFR) software (study I), the evaluation of an AI-based, calcium scoring computed tomography (CSCT) software (study III), and the evaluation of an photon-counting detector (PCD)-CT (study IV). One study aimed to evaluate the long-term prognostic value of coronary computed tomography angiography (CCTA) in symptomatic patients with no history of CAD (study II).The software evaluation studies (study I and III) and the prognostic study (study II) utilized CT data from clinical patients, while the PCD-CT evaluation study (study IV) used CT data from cadaveric specimens. The performances of both software programs were compared with standard references, being represented by fractional flow reserve (FFR) measurements (study I), and coronary artery calcification (CAC) scores from a semi-automatic software (study III), respectively. The PCD-CT performance on CAC quantification was compared with corresponding results from an energy integrating detector (EID)-CT, using micro-CT as the standard reference (study IV). The prognostic study merged registries to identify major adverse cardiac events (MACE), having a follow-up time of up to 7.5 years (study II).The CT-FFR and CSCT software correlation and agreement to corresponding standard references were good and excellent, respectively. Also, both software programs had time-saving potential (study I and III). The CAC quantification was more accurate using PCD-CT than EID-CT (study IV). The prognosis was excellent in patients with normal coronary arteries, and progressively impaired in non-obstructive and obstructive CAD (study II).The results in this thesis convey developmental, technical CT technology advances for CAD investigations. In addition, prognostic follow-up data is communicated. The results may benefit patients by an increased accuracy in the CT evaluation of CAD and can contribute to improve clinical follow-up strategies. Furthermore, the results suggest possibilities to improve the workflow in clinical radiology, which potentially could impact health care costs.

• Datortomografi (DT) är en kliniskt använd modalitet för utredning av misstänkt kranskärlsjukdom. För att förbättra framtida diagnostik, klinisk effektivitet och uppföljningsstrategier är det av stor vikt med teknisk vidareutveckling, och att erhålla relevant prognostisk information.Syftet med denna avhandling var att studera användandet av DT vid misstänkt kranskärlssjukdom. Tre studier syftade till att utvärdera nya tekniker, vilket innefattade utvärderingar av två nya mjukvaror samt en utvärdering av fotonräknar-DT (FR-DT). En studie syftade till att utvärdera det prognostiska värdet av DT kranskärl.Det första delarbetet utvärderade en mjukvara, som använde data från DT kranskärl för att beräkna tryckfall över misstänkta kranskärlsstenoser. Tiden för att erhålla tryckfallsmätningarna registrerades också. Resultaten av tryckfallsmätningarna jämfördes med en standardreferens, vilken utgjordes av invasiva, kateterburna tryckfallsregistreringar. Det andra delarbetet undersökte prognosen för patienter med olika fynd vid DT kranskärl. Genom registersamkörning erhölls data om kranskärlsrelaterad sjukdom med uppföljningstid på upp till 7.5 år. Det tredje delarbetet utvärderade en AI-mjukvara som utförde automatiska mätningar av kranskärlskalk, baserat på kliniskt utförda DT-undersökningar för detta ändamål (calcium scoring). Tiden för att erhålla mätningarna registrerades också. Resultaten jämfördes med en standardreferens, vilken utgjordes av en konventionell, semi-automatisk metod. Det fjärde delarbetet utvärderade förmågan att kvantifiera kranskärlskalk från avlidna med FRDT. Bilder från både FR-DT och DT användes för kvantifiering av kalkvolym och jämfördes med en standardreferens, vilken utgjordes av micro-DT.Korrelationen och överenstämmelsen mellan mjukvarorna och standardreferenserna var god för tryckfallberäkningarna över kranskärlsförträngningar, och mycket god för AI-baserad mätning av kranskärlskalk. Båda mjukvarorna hade tidsbesparande potential. För patienter med normala kranskärl var prognosen utmärkt, men den försämrades med ökad grad av kranskärlssjukdom. Användande av FR-DT bidrog till en bättre noggrannhet än DT vid kvantifiering av kranskärlskalk.Avhandlingen förmedlar värdet av teknisk utveckling vid utredning med DT för misstänkt kranskärlssjukdom. Dessutom presenteras nya, prognostiska data. Resultaten kan gynna patienten genom skärpt diagnostik och mer effektiva utredningar, vilket kan ge framtida ekonomiska effekter. Därtill kan de prognostiska resultaten bidra till förbättrade, kliniska uppföljningsstrategier.

Ämnesord

MEDICIN OCH HÄLSOVETENSKAP  -- Klinisk medicin -- Radiologi och bildbehandling (hsv//swe)

MEDICAL AND HEALTH SCIENCES  -- Clinical Medicine -- Radiology, Nuclear Medicine and Medical Imaging (hsv//eng)

Publikations- och innehållstyp

vet (ämneskategori)

dok (ämneskategori)