Tipo di tesi
Tesi di specializzazione (4 anni)
Titolo
Visual standardized quantification of late gadolinium enhancement (VISTAQ-LGE): a novel, fast and effective method for quantifying LGE
Dipartimento
RICERCA TRASLAZIONALE E DELLE NUOVE TECNOLOGIE IN MEDICINA E CHIRURGIA
Corso di studi
RADIODIAGNOSTICA
Riassunto (Italiano)
Background: Late gadolinium enhancement (LGE) quantification by cardiovascular magnetic resonance is central to risk stratification in hypertrophic cardiomyopathy (HCM), yet conventional techniques require contour tracing and region-of-interest (ROI) placement, which may reduce reproducibility and increase analysis time. We developed a novel visual standardized approach, the Visual Standardized Quantification of LGE (VISTAQ), that does not require myocardial contouring, arbitrary ROI positioning, or dedicated post-processing software.
Methods: In this multicenter, multivendor retrospective study, LGE images from 400 patients (100 prior myocardial infarction, 250 HCM, 50 other non-ischemic heart diseases) were analyzed. VISTAQ subdivides each myocardial segment into transmural mini-segments and classifies LGE visually using predefined criteria, expressing global LGE burden as the percentage of positive mini-segments. Reproducibility was assessed in 250 patients across different observer expertise levels using intraclass correlation coefficients (ICC) and Bland–Altman analysis. In 100 HCM patients, VISTAQ was compared with conventional methods (mean+2SD, +5SD, +6SD, FWHM, visual thresholding). Prognostic performance was evaluated in 250 HCM patients over a median 5-year follow-up.
Results: VISTAQ demonstrated excellent intra- and inter-observer reproducibility (ICC up to 0.98 and 0.97, respectively), consistent across disease subtypes. Compared with conventional techniques, VISTAQ showed similar ICC to FWHM but significantly lower net and absolute inter-observer differences (median absolute difference 1.3%). Mean+2SD markedly overestimated LGE, whereas mean+6SD slightly underestimated LGE compared with VISTAQ, mean+5SD, FWHM, and visual thresholding. Analysis time was substantially shorter with VISTAQ (median 105 vs. 375 seconds, p<0.0001). During follow-up, 21 hard cardiac events occurred in HCM population. An LGE threshold >10% predicted events with higher accuracy using VISTAQ (AUC 0.90; sensitivity 85%; specificity 94%) compared with mean+6SD (AUC 0.75; sensitivity 57%; specificity 93%).
Conclusions: VISTAQ provides highly reproducible, time-efficient LGE quantification without dedicated software and demonstrates non-inferior prognostic discrimination in HCM compared with conventional threshold-based techniques.
Background: La quantificazione del late gadolinium enhancement (LGE) mediante risonanza magnetica cardiovascolare è fondamentale per la stratificazione del rischio nella cardiomiopatia ipertrofica (HCM), tuttavia le tecniche convenzionali richiedono il tracciamento dei contorni e il posizionamento di regioni di interesse (ROI), che possono ridurre la riproducibilità e aumentare il tempo di analisi. Abbiamo sviluppato un nuovo approccio visivo standardizzato, la Visual Standardized Quantification of LGE (VISTAQ), che non richiede il contornamento miocardico, il posizionamento arbitrario delle ROI né software dedicati di post-processing.
Metodi: In questo studio retrospettivo multicentrico e multivendor, sono state analizzate immagini LGE di 400 pazienti (100 con precedente infarto miocardico, 250 con HCM, 50 con altre cardiopatie non ischemiche). VISTAQ suddivide ciascun segmento miocardico in mini-segmenti transmurali e classifica visivamente l’LGE utilizzando criteri predefiniti, esprimendo il carico globale di LGE come percentuale di mini-segmenti positivi. La riproducibilità è stata valutata in 250 pazienti con diversi livelli di esperienza degli osservatori utilizzando i coefficienti di correlazione intraclasse (ICC) e l’analisi di Bland–Altman. In 100 pazienti con HCM, VISTAQ è stato confrontato con metodi convenzionali (media+2SD, +5SD, +6SD, FWHM, soglia visiva). Le prestazioni prognostiche sono state valutate in 250 pazienti con HCM durante un follow-up mediano di 5 anni.
Risultati: VISTAQ ha mostrato un’eccellente riproducibilità intra- e inter-osservatore (ICC fino a 0,98 e 0,97, rispettivamente), costante tra i diversi sottotipi di malattia. Rispetto alle tecniche convenzionali, VISTAQ ha mostrato un ICC simile al metodo FWHM ma differenze inter-osservatore nette e assolute significativamente inferiori (differenza assoluta mediana 1,3%). Il metodo media+2SD ha sovrastimato marcatamente l’LGE, mentre media+6SD lo ha leggermente sottostimato rispetto a VISTAQ, media+5SD, FWHM e soglia visiva. Il tempo di analisi è risultato significativamente più breve con VISTAQ (mediana 105 vs. 375 secondi, p<0,0001). Durante il follow-up si sono verificati 21 eventi cardiaci maggiori nella popolazione HCM. Una soglia di LGE >10% ha predetto gli eventi con maggiore accuratezza utilizzando VISTAQ (AUC 0,90; sensibilità 85%; specificità 94%) rispetto a media+6SD (AUC 0,75; sensibilità 57%; specificità 93%).
Conclusioni: VISTAQ consente una quantificazione dell’LGE altamente riproducibile ed efficiente in termini di tempo senza software dedicati e dimostra una capacità prognostica non inferiore nella HCM rispetto alle tecniche convenzionali basate su soglia.