Cálculo de la reserva fraccional de flujo coronario por TC cardíaco en arterias coronarias epicárdicas humanas

Abstract

L’objectiu d’aquesta tesi doctoral va ser comparar el rendiment diagnòstic de la Reserva Fraccional de Fluxe Coronari mesurada per Tomografia Computaritzada (FFR-TC) “on-site” amb la mesura invasiva de FFR obtinguda per coronariografia invasiva (CI) com a mètode de referència. En aquest estudi, al pacients remesos a CI per indicació clínica se’ls va realitzar prèviament un estudi una TC Cardíac (CTC) i FFR-TC. El càlcul de la FFR-TC es va realitzar sense conèixer els resultats de la CI i es van comparar els seus valors amb els obtinguts amb FFR invasiva. També es va desenvolupar un model porcí que permetés generar estenosis coronàries progressives i en el que es pugués estudiar la correlació de les dues variables de FFR. L’estudi va reclutar 47 pacients amb un total de 131 vasos analitzables. La mitjana d’edat va ser de 66 ± 10 anys amb un 88% d’homes. El temps mitjà transcorregut entre la CTC i la CI va ser de 31 ± 20 dies. El quaranta per cent dels pacients (19/47) tenien cardiopatia isquèmica prèvia i el 38% dels vasos tenien una FFR invasiva ≤ 0,80. La dosi mitjana de radiació en els estudis de CTC va ser de 4,1 ± 1,4 mSv i el temps mitjà de segmentació i computació de la FFR-TC va ser de 26,4 ± 9,2 min. Es va fer una comparació per a dades aparellades de la FFR-TC i la FFR en 123 vasos analitzats. La mitjana de FFR-TC mesurada a 4 cm de la lesió interrogada va ser de 0,93 ± 0,04 en lesions amb estenosi mínimes, 0,88 ± 0,07 en estenosi lleus, 0,81 ± 0,11 en estenosi moderades i 0,60 ± 0,18 en estenosi significatives. Es va observar un bon acord entre els valors de FFR-TC i la FFR invasiva amb una diferència mitjana entre valors de -0,025 (IC 95% - 0,27 - 0,21). El rendiment diagnòstic de la FFR-TC a nivell de vas va ser adecuat i superior a la CTC aïllada per a la detecció de lesions amb FFR invasiva ≤ 0,80 (AUC de 0,95 vs 0,91; p = 0,11). La sensibilitat, l’especificitat, el valor predictiu positiu i el valor predictiu negatiu per identificar vasos amb FFR invasiva patològica va ser de 88%, 82%, 70% i 93% a vasos amb un QCA ≥70% per CTC mentre que per a una FFR-TC ≤ 0,80 va ser de 85%, 88%, 81% i 90%, respectivament. Els vasos severament calcificats van presentar una menor concordança entre valors de FFR-TC i FFR invasiva. Tot i això, la precisió diagnòstica de la FFR-TC per predir estenosi funcionalment significatives va ser major que la CTC aïllada gràcies a una major especificitat i valor predictiu positiu. La variabilitat inter-observador de mesures de FFR-TC repetides en els mateixos exàmens de CTC va ser acceptable amb un índex kappa de 0,72 (IC 95% de 0,58 &#8211; 0,86; p<0,01). Aquesta només es va reduir lleugerament en pacients amb important càrrega ateroscleròtica i/o lesions molt estenosants. La creació d’un model porcí amb el qual generar estenosis coronàries progressives i quantificables tant anatòmicament com funcionalment va ser factible però complexa. A la llum dels resultats es va concloure que la FFR-TC calculada amb un software “on-site” té una bona correlació amb la FFR invasiva en el diagnòstic d’estenosi coronàries funcionalment significatives. A més, el rendiment diagnòstic de la FFR-TC va ser superior al de la CTC aïllada i la variabilitat inter-observador de mesures repetides de FFR-TC en els mateixos estudis va ser baixa.

El objetivo de esta tesis doctoral fue comparar el rendimiento diagnóstico de la Reserva de Flujo Fraccional medida por Tomografía Computarizada (FFR-TC) &#8220;on-site&#8221; con la medida invasiva de Reserva de Flujo Fraccional (FFR) obtenida por coronariografía invasiva (CI) como método de referencia. Para ello se realizó un estudio una TC Cardiaca (CTC) y FFR-TC previa a pacientes remitidos para CI por indicación clínica. El cálculo de la FFR-TC se realizó sin conocer los resultados de la CI y se compararon sus valores con los obtenidos con FFR invasiva. También se desarrolló un modelo porcino que permitiese generar estenosis coronarias progresivas y estudiar la correlación de ambas variables de FFR. El estudio reclutó a 47 pacientes con un total de 131 vasos analizables. La edad media fue de 66 ± 10 años con 88% de varones. El tiempo medio transcurrido entre la CTC y la CI fue de 31 ± 20 días. El cuarenta por ciento de los pacientes (19/47) tenían cardiopatía isquémica previa y el 38% de los vasos tenían una FFR invasiva ≤ 0,80. La dosis media de radiación en los estudios de CTC fue de 4,1 ± 1,4 mSv y el tiempo medio de segmentación y computación de la FFR-TC fue de 26,4 ± 9,2 min. Se realizó una comparación para datos apareados de la FFR-TC y la FFR en 123 vasos analizados. La media de FFR-TC medida a 4 cm de la lesión interrogada fue de 0,93 ± 0,04 en lesiones con estenosis mínimas, 0,88 ± 0,07 en estenosis leves, 0,81 ± 0,11 en estenosis moderadas y 0,60 ± 0,18 en estenosis significativas. Se observó un buen acuerdo entre los valores de FFR-TC y la FFR invasiva con una diferencia media entre valores de -0,025 (IC 95% - 0,27 - 0,21). El rendimiento diagnóstico de la FFR-TC, a nivel de vaso, fue bueno y superior a la CTC aislada en detectar lesiones con FFR invasiva ≤ 0,80 (AUC de 0,95 vs 0,91; p = 0,11). La sensibilidad, la especificidad, el valor predictivo positivo y el valor predictivo negativo para identificar vasos con FFR invasivo patológico fue de 88%, 82%, 70% y 93% para vasos con un QCA ≥70% por CTC mientras que para una FFR-TC ≤ 0,80 fue de 85%, 88%, 81% y 90%, respectivamente. Los vasos severamente calcificados presentaron una menor concordancia entre valores de FFR-TC y FFR invasiva. Sin embargo, la precisión diagnóstica de la FFR-TC para predecir estenosis funcionalmente significativas fue mayor que la CTC aislada gracias a una mayor especificidad y valor predictivo positivo. La variabilidad inter-observador de mediciones de FFR-TC repetidas en los mismos exámenes de CTC fue aceptable con un índice kappa de 0,72 (IC 95% de 0,58 &#8211; 0,86; p<0,01). Esta sólo se redujo ligeramente en pacientes con importante carga aterosclerótica y/o lesiones muy estenóticas. La elaboración de un modelo porcino con el que generar estenosis coronarias progresivas y cuantificables tanto anatómica como funcionalmente fue factible pero compleja. Nuestros resultados confirman una buena correlación de datos de FFR-TC y FFR invasiva a distintos grados de estenosis coronarias tal y como se observó en pacientes de la práctica clínica habitual. A la luz de los resultados se concluyó que la FFR-TC calculada con un software “on-site” tiene una buena correlación con la FFR invasiva en el diagnóstico de estenosis coronarias funcionalmente significativas. Además, el rendimiento diagnóstico de la FFR-TC fue superior al de la CTC aislada y la variabilidad inter-observador de valores de FFR-TC en mediciones repetidas de los mismos estudios fue baja.

The objective of this doctoral thesis was to compare the diagnostic performance of Coronary Fractional Flow Reserve measured by Computed Tomography (CT-FFR) “on-site” with the invasive measurement of FFR obtained by invasive coronary angiography (ICA) as the reference method. In this study, the patients referred to ICA for clinical indication were previously subjected to a Cardiac CT (CTC) and CT-FFR study. The calculation of CT-FFR was performed without knowing the results of ICA and its values were compared with those obtained with invasive FFR. A porcine model was also developed to generate progressive and quantifiable coronary stenoses both anatomically and functionally. The study recruited 47 patients with a total of 131 analyzable vessels. The mean age was 66 ± 10 years with 88% men. The average time elapsed between the CTC and ICA was 31 ± 20 days. Forty percent of patients (19/47) had previous ischemic heart disease and 38% of vessels had an invasive FFR ≤ 0.80. The average radiation dose in the CTC studies was 4.1 ± 1.4 mSv and the average segmentation and computing time of FFR-TC was 26.4 ± 9.2 minutes. A paired data comparison was made for CT-FFR and FFR in 123 vessels analyzed. The mean FFR-TC measured 4 cm from the interrogated lesion was 0.93 ± 0.04 in lesions with minimal stenosis, 0.88 ± 0.07 in mild stenosis, 0.81 ± 0.11 in moderate stenosis and 0.60 ± 0.18 in significant stenosis. A good agreement between CT-FFR values and invasive FFR was observed with an average difference between values of -0.025 (95% CI - 0.27 - 0.21). The diagnostic performance of CT-FFR at the vessel level was adequate and superior to isolated CTC for detecting lesions with invasive FFR ≤ 0.80 (AUC of 0.95 vs 0.91; p = 0.11). The sensitivity, specificity, positive predictive value and negative predictive value to identify vessels with pathological invasive FFR was 88%, 82%, 70% and 93% for vessels with a QCA ≥70% for CTC while for an CT-FFR ≤ 0.80 it was 85%, 88%, 81% and 90%, respectively. Severely calcified vessels had lower concordance between CT-FFR and invasive FFR values. Nevertheless, the diagnostic accuracy of CT-FFR to predict functionally significant stenoses was higher than isolated CTC thanks to a higher specificity and positive predictive value. The inter-observer variability of repeated CT-FFR measurements in the same CTC studies was acceptable with a kappa index of 0.72 (95% CI 0.58 - 0.86; p <0.01). This was only slightly reduced in patients with significant atherosclerotic burden and/or very stenotic lesions. The creation of a porcine model with which to generate progressive and quantifiable coronary stenoses both anatomically and functionally was feasible but complex. It was concluded that CT-FFR calculated with “on-site” software has a good correlation with invasive FFR in the diagnosis of functionally significant coronary stenoses. In addition, the diagnostic performance of CT-FFR was superior to that of isolated CTC and the inter-observer variability of repeated CT-FFR measurements in the same CTC studies was low.