Gyða S. Karlsdóttir, Geislafræðingur B.Sc. Myndgreiningardeild Hjartaverndar.
Inngangur
Allt frá stofnun rannsóknastöðvar Hjartaverndar árið 1967, hefur ávallt verið lögð mikil áhersla á að finna helstu áhættuþætti hjarta-og æðasjúkdóma Íslendinga. Hjartavernd hefur nú hafið umfangsmikla öldrunarrannsókn sem mun ná til 8-10 þúsund einstaklinga og gert er ráð fyrir að muni standa yfir í u.þ.b. 5 ár.
Öldrunarrannsókn Hjartaverndar er samvinnuverkefni Öldrunarstofnunar bandaríska Heilbrigðisráðuneytisins (National Institute on Aging, NIA) og Hjartaverndar. Rannsóknin er styrkt af bandarísku heilbrigðisstofnuninni (National Institutes of Health, NIH) sem er hluti bandaríska Heilbrigðisráðuneytisins. Rannsóknin nýtur einnig stuðnings íslenskra heilbrigðisyfirvalda.
Árlega greinast yfir 1000 Íslendingar með kransæðastíflu og árið 1998 létust 115 úr þessum sjúkdómi (Hagstofan, 2003). Kransæðasjúkdómur og afleiðingar hans hafa veruleg áhrif á lífsgæði einstaklinga og getu til að lifa óháð hjúkrun eða umönnun (Sigurðsson og fl.,1993). Kalk í kransæðum er talið vera merki um langvarandi kransæðasjúkdóm sem eykst verulega með aldri og hafa erlendar rannsóknir sýnt tengsl á milli aukins magns kalks í kransæðum, hjartadreps og þar með dauða (Barnes, 2002). (Tafla 1.)
#img 1 #Ein af þeim fjölmörgu rannsóknum sem framkvæmdar eru í Öldrunarrannsókninni eru mælingar á magni kalks (Calcium Scoring) í ósæðarboga, aðfarandi og fráfarandi ósæð (ascending- og descending aorta) og kransæðum.
Tilgangur
Kalkmælingarnar með “Calcium Scoring” hugbúnaðinum eru einn liður af mörgum, í Öldrunarrannsókna Hjartaverndar, til að meta samband genatjáningar, æðakölkunar og öldrunar. Þannig er vonast til að samband á milli kalkmagns æða og aldurs geti skýrt betur áhrif öldrunar á kransæðasjúkdóma. Þá verður einnig kannað hvort samband sé á milli kalkmagns og annarra aldurstengdra breytinga t.d. hvítavefsbreytinga í heila en þátttakendur Öldrunarrannsóknarinnar fá einnig viðamikla skoðun af heila með segulómun.
Framkvæmd
#img 2 #
Þátttakendur eru rannsakaðir með fjögurra nema fjölsneiða tölvusneiðmyndatæki frá Siemens; “Siemens Sensation 4” (mynd 1). Teknar eru þunnar (2,5 mm) sneiðar yfir ósæðarboga og hjarta. Myndirnar eru síðan sendar yfir á vinnustöðvar og meðhöndlaðar með sérstökum hugbúnaði (Image Analysis Inc, Calcium Scoring Code) sem notaður er til að magngreina kalk í kransæðum. Með hugbúnaðinum er reiknað út magn kalks í aðfarandi og fráfarandi ósæð og hverri kransæð fyrir sig. Einnig er heildarmagn kalks í kransæðunum reiknað út. Allar niðurstöður eru skráðar í gagnagrunn Hjartaverndar.
#img 10 #
Úrvinnsla myndanna krefst mikillar nákvæmni og lesarinn (sá sem vinnur við hugbúnaðinn hverju sinni) þarf að merkja útlínur æðanna því hugbúnaðurinn hefur ekki líffærafræðiþekkingu. Á mynd 2 má sjá starfsmann vinna við magngreiningu kalks.
Fyrst eru útlínur ósæðaboga merktar með rauðum krossum, sneið fyrir sneið ( mynd 3). Þegar ósæðin skiptist í aðfarandi og fráfarandi ósæð þarf að aðgreina æðarnar og fá þær gulan og grænan lit, til að kalkmagn í hvorri æð
fyrir sig verði flokkað rétt (mynd 4).
#img 3 #
#img 4 #
Ekki er nóg að merkja útlínur æðanna með krossum því hver kross hefur ákveðið ummál og eftir að merkingu æðanna er lokið kemur forritið upp með hring utan um hverja æð nokkru stærri en æðin sjálf (mynd 5).
Þar sem hugbúnaðurinn getur ekki aðgreint kalk í æð frá kalki í beini þarf að aðgreina æðina frá beinum. Það er gert með því að teikna út hryggjarliði og rifbein sem liggja nálægt æðum eins og t.d. hryggjarliði sem liggja nálægt fráfarandi ósæð (mynd 6).
#img 5 #
#img 6 #
#img 7 #Kransæðarnar eru merktar á sama hátt, sneið fyrir sneið, þ.e. hver æð fær sinn lit til aðgreiningar og allar æðarnar merktar, sneið fyrir sneið. Fjórar megin kransæðarnar eru merktar : Left main, Left anterior descending, Left circumflex og Right coronary artery (mynd 7).
En það er ekki bara kalk í beini sem lesarinn þarf að passa upp á að hugbúnaðurinn reikni ekki sem kalk í æð, því einnig getur hugbúnaðurinn túlkað myndsuð sem kalk. Þetta gerist t.d. ef einstaklingurinn hefur farið í hjartaaðgerð og t.d fengið fóðringu í æð (stent), hjartagangráð (mynd 8) eða gervihjartaloku (mynd 9). Myndgallar vegna hreyfingar gera einnig merkingarnar erfiðari og getur oft tekið langan tíma að merkja myndir sem einkennast af miklu myndsuði og myndgöllum vegna hreyfingar.
#img 8 #
#img 9 #
Heildartími úrvinnslu getur tekið 10-40 mínútur, það fer allt eftir magni kalks í æðum einstaklinga ásamt þáttum er varða myndgæði t.d. myndsuð, hreyfing, fóðringar og gervihjartalokur.
Almennt
Gert er ráð fyrir að rannsaka 8000 -10000 þátttakendur á u.þ.b. 5 ára tímabili. Nú þegar hafa 1300 einstaklingar verið rannsakaðir. Þó svo að erlendis séu kalkmælingar í kransæðum með þessum hætti orðnar nokkuð algengar þá er ekki vitað til að áður hafi magn kalks verið greint í ósæð brjósthols eins og gert er í Öldrunarrannsókn Hjartaverndar.
Vonast er til að framtíðarávinningur þessara rannsókna séu upplýsingar sem nýta má í fyrirbyggjandi læknisfræði til að auka færni einstaklingsins og þar með lífsgæði hans á efri árum. Niðurstöðurnar eiga þá vonandi einnig eftir að nýtast til að fækka sjúkrahúslegum og seinka verulega sjúkdómum sem herja á aldraða.
Heimildir
1.
Barnes E. In elderly, coronary calcium is strongest predictor of mortality.
AuntMinnie staff writer. 01.03.2002.
2.
Sigurðsson E, Þorgeirsson G, Sigvaldason H, Sigfússon N. Prevalence of coronary heart disease in Icelandic men 1968-1986. The Reykjavik Study. Eur Heart J 1993; 14(5):584-591.
3.
Heimasíða Hagstofunnar (www.hagstofan.is)