Coronary artery calcium quantification with non-ECG-gated low-dose CT of the chest

Abstract

Objective

To evaluate the feasibility of quantifying coronary artery calcification in low-radiation dose chest CT (LDCT) studies performed in an early lung cancer detection program by comparing the results of this technique with those of dedicated retrospectively ECG-gated cardiac CT.

Material and methods

After obtaining informed consent, we evaluated the CT studies of 48 consecutive asymptomatic smokers (44 male, 4 female; mean age 59.7 years) included in an early lung cancer detection trial who underwent multislice LDCT (Volume Zoom, Siemens) of the chest and a retrospectively ECG-gated cardiac CT specifically dedicated to quantifying coronary artery calcification. LDCT examinations were reconstructed to reproduce cardiac CT parameters. Coronary calcium values were compared using the Wilcoxon signed-rank test. The concordance correlation coefficient (CCC) was calculated to determine the agreement between the two methods.

Results

Coronary calcium values ranged from 0 to 1,908.4 (median: 89.6; IQR: 3.2; 227.4) in LDCT exams and from 0 to 1,486.6 (median: 81.3; IQR: 2.5; 316.4) in cardiac CT studies. No statistically significant difference was observed in the estimation of total coronary calcium score (p = 0.28). The concordance between the two techniques was excellent (CCC ≥ 0.81).

Conclusion

The LDCT study performed in lung cancer early detection trials enables coronary artery calcification to be quantified with the same accuracy as the dedicated retrospectively ECG-gated cardiac CT examination.

Resumen

Objetivo

Evaluar la posibilidad de cuantificar la calcificación coronaria en las tomografías computarizadas (TC) de baja dosis de radiación (TCBD) torácicas realizadas en un programa de detección precoz de cáncer de pulmón con respecto al protocolo cardíaco específico realizado con sincronización electrocardiográfica (ECG) retrospectiva.

Material y métodos

Tras obtener el consentimiento informado se analizaron las exploraciones de 48 fumadores asintomáticos consecutivos (44 varones, 4 mujeres; edad media 59,7 años) incluidos en un programa de detección precoz de cáncer de pulmón a los que se realizó TCBD torácica y un estudio cardíaco específicamente dirigido a cuantificar la calcificación coronaria con sincronización ECG retrospectiva en un equipo TC multicorte (Volume Zoom, Siemens). La exploración TC de baja dosis de radiación se reconstruyó para reproducir los parámetros del estudio cardíaco. Los valores de calcio coronario se compararon con el test de Wilcoxon. Se calculó el coeficiente de correlación de concordancia (CCC) para determinar la concordancia entre ambos métodos.

Resultados

Los valores del calcio coronario oscilaron entre 0 y 1.908,4 (mediana: 89,6; amplitud intercuartil [AIC]: 3,2; 227,4) en TCBD y entre 0 y 1.486,6 (mediana: 81,3; AIC: 2,5; 316,4) en los estudios cardíacos. No se observaron diferencias estadísticamente significativas en la estimación total de calcio coronario (p = 0,28). La concordancia entre ambas técnicas fue buena (CCC ≥ 0,81).

Conclusión

Los estudios de TC de baja dosis de radiación realizados en programas de detección precoz de cáncer de pulmón permiten cuantificar la calcificación coronaria con la misma exactitud que el protocolo cardíaco específico realizado con sincronización ECG retrospectiva.