ЖУРНАЛ АМЕРИКАНСКОЙ КОЛЛЕГИИ КАРДИОЛОГОВ: ИНТЕРВЕНЦИОННАЯ КАРДИОАНГИОЛОГИЯ ФОНД АМЕРИКАНСКОЙ КАРДИОЛОГИЧЕСКОЙ КОЛЛЕГИИ, 2014. ОПУБЛИКОВАНО ИЗДАТЕЛЬСТВОМ ELSEVIER INC. Т. 7, № 7, 2014 ISSN 1 936-8798/$36.00 http://dx.doi.org/10.1016/j.jcin.2014.03.004 Определение фракционного резерва кровотока по данным трехмерной количественной коронарной ангиографии и результатам подсчета кадров для оценки перфузии миокарда по шкале TIMI Быстрая компьютерная модель количественной оценки функциональной значимости умеренной обструкции коронарных артерий Шэнсянь Ту (Shengxian Tu), доктор наук, Эмануэль Барбато (Emanuele Barbato), врач, доктор наук, Золт Кожеги (Zsolt Koszegi), врач, доктор наук, Цзюньцин Янг (Junqing Yang), врач, Чжунхуа Сан (Zhonghua Sun), врач, Нильс Р. Хольм (Niels R. Holm), врач, Балаш Тар (Balazs Tar), врач, Ингуан Ли (Yingguang Li), магистр наук, Дан Русинару (Dan Rusinaru), врач, Уильям Винс (William Wijns), врач, доктор наук, Йохан Х.К. Рейбер (Johan H.C. Reiber), доктор наук Лейден, Нидерланды; Алст, Бельгия; Ньиредьхаза, Венгрия; Гуанчжоу и Тяньцзинь, Китай; Скейби, Дания Цели Цель настоящего исследования — представить новейшую компьютерную модель быстрого расчета миокардиального фракционного резерва кровотока (ФРК) и его оценки у больных с умеренным стенозом коронарных артерий. Предпосылки к проведению исследования Определение ФРК — незаменимый инструмент для качественной характеристики стеноза коронарных артерий, вызывающего ишемию. Расчет ФРК по данным рентгеновской ангиографии увеличивает полезность оценки этого параметра. Методы У больных с умеренным коронарным стенозом в центральной лаборатории выполняли измерение ФРК с помощью внутрикоронарного проводника с датчиком давления. Больным проводили трехмерную количественную коронарную ангиографию (ККА). Вместе с трехмерной ККА выполняли измерение средней гиперемической объемной скорости по результатам подсчета кадров для оценки миокардиальной перфузии по шкале TIMI (Thrombolysis In Myocardial Infarction — тромболизис при инфаркте миокарда). После этого была применена новейшая методика определения ФРК по расчетным гидродинамическим данным. Диагностическая ценность расчета ФРК по данным ККА оценивалась путем сравнения с контрольными значениями ФРК, полученными с помощью внутрикоронарного проводника с датчиком давления. Результаты Расчет ФРК по данным ККА был выполнен для 77 сосудов у 68 больных. Средний диаметр стенозированного участка составил 46,6 ± 7,3%. Значения ФРК, полученные по данным ККА и инвазивным методом, хорошо коррелировали друг с другом (r = 0,81, p < 0,001), среднее различие составило 0,00 ± 0,06 (p = 0,541). Применение значения точки разделения ФРК ≤0,8 к ФРК, полученному по данным ККА, дало следующие результаты: 18 положительных, 50 отрицательных, 4 ложноположительных, 5 ложноотрицательных. Площадь под характеристической кривой обнаружения ФРК, полученного по данным ККА, составляет 0,93. Для определения минимального просвета сосуда этот показатель достигает 0,73, для процента сужения просвета — 0,65. Выводы Расчет ФРК по данным ККА — новейший метод, позволяющий оценить функциональную значимость умеренного стеноза. Он может оказаться безопасным, эффективным и экономичным инструментом для оценки тяжести стеноза коронарных артерий при проведении диагностической ангиографии. (Журнал Американской коллегии кардиологов: Интервенционная кардиология 2014;7:768-77. Фонд Американской коллегии кардиологов, 2014). *Служба обработки изображений рентгенологического отделения медицинского центра Лейденского университета, Лейден, Нидерланды. |Сердечно-сосудистый центр г. Алст, больница Onze-Lieve-Vrouwziekenhuis (OLV), Алст, Бельгия. ^Лаборатория интервенционной кардиологии, Больница им. Ж. Андраша, Ньиредьхаза, Венгрия. §Кардиологическое отделение, больница провинции Гуандун, Гуанчжоу, Китай. || Кардиологическое отделение, Международная сердечно-сосудистая больница TEDA, Тяньцзинь, Китай. ^[Кардиологическое отделение, больница Орхусского университета, Скейби, Дания. Д-р Ту и г-н Ли были наняты компанией Medis и получили должности научных сотрудников в медицинском центре Лейденского университета (LUMC). Доктора Барбато и Винс получали гранты и гонорары за консультации, переданные сердечно-сосудистому центру г. Алст компанией St. Jude Medical и другими производителями медицинского оборудования и лекарственных препаратов. Д-р Хольм получал гонорары за лекции и консультации, а также грант на исследования от компании St. Jude Medical. Кроме того, он получал гонорары от компаний Terumo и Acarix как консультант и гранты на исследования от компаний Terumo и Medtronic. Д-р Рейбер, профессор в области медицинской визуализации, является высшим должностным лицом компании Medis и по совместительству работает в LUMC. Остальные авторы сообщили об отсутствии конфликта интересов, имеющего отношение к содержимому данной статьи. Рукопись получена 28 февраля 2014 г. Исправленная рукопись получена 21 марта 2014 г. Материал принят 27 марта 2014 г. ЖУРНАЛ АМЕРИКАНСКОЙ КОЛЛЕГИИ КАРДИОЛОГОВ: ИНТЕРВЕНЦИОННАЯ КАРДИОАНГИОЛОГИЯ Т. 7, № 7, 2014 ИЮЛЬ 2014:786—77 Точная оценка тяжести стеноза путем коронарной ангиографии имеет чрезвычайную важность для врачей, принимающих решение о необходимости реваскуляризации миокарда. Определение функциональной значимости стеноза коронарных артерий одинаково важно в отношении как симптоматики, так и дальнейших прогнозов (1). Анатомич еские подробности, визуализируемые при коронарной ангиографии, не полностью отражают физиологическое влияние на кровоток в целом и, следовательно, не позволяют точно определить гемодинамическую значимость стеноза, особенно умеренного (2,3). Точным показателем способности конкретного стеноза привести к ишемии является фракционный резерв кровотока (ФРК), определяемый по давлению. Результаты нескольких клинических исследований свидетельствуют об улучшении клинических исходов и уменьшении количества ненужных реваскуляризаций при совмещении определения ФРК по данным ангиографии и вмешательств на коронарных артериях с учетом ФРК (1, 2). См. стр. 778 Несмотря на потенциальные клинические преимущества и сокращение расходов внедрение определения ФРК во многих странах происходит медленно. Широкое применение данного показателя требует способа точного и быстрого определения ФРК без использования дорогих внутрикоронарных проводников с датчиками давления. Была предпринята попытка применения метода вычислительной гидродинамики (ВГД) к результатам компьютерной томографии коронарных артерий с целью определения ФРК. Однако по итогам двух проспективных исследований точность этого метода оказалась нестабильной (4,5). Диагностическая точность современного алгоритма расчета ФРК по данным КТ по-прежнему остается неоптимальной (6). В более позднем исследовании метод ВГД применялся к результатам ротационной ангиографии для расчета фактического ФРК (7). Сообщалось о высокой точности метода, но в исследование были включены только простые стенозы. Кроме того, расчет занимал до 24 ч, что снижало привлекательность метода. Целью настоящего исследования является представление нового метода быстрого расчета ФРК у больных ИБС на основе трехмерной количественной коронарной ангиографии (ККА) и подсчета кадров для оценки миокардиальной перфузии по шкале TIMI (Thrombolysis In Myocardial Infarction — тромболизис при инфаркте миокарда). Точность расчета ФРК по данным ККА оценивалась у больных с умеренным стенозом путем сравнения полученных значений и контрольными, которые были измерены с использованием внутрикоронарных проводников с датчиками давления. Методы Дизайн исследования. Обсервационное аналитическое исследование. Включались больные, которым выполнялась коронарная ангиография с измерением ФРК, причем во время выполнения ангиографии вызывалась гиперемия. Эти процедуры должны были проводиться на фоне вычисления резерва коронарного кровотока (РКК) методом подсчета кадров в условиях утвержденного исследования или стандартной клинической экспертизы. Три больницы (больница им. Ж. Андраша, Ньиредьхаза, Венгрия; больница провинции Гуандун, Гуанчжоу, Китай; Международная сердечно-сосудистая больница TEDA, Тяньцзинь, Китай) предоставили ретроспективные данные вторичного анализа. После окончания анализа данных другая Ту и соавт. Физиологическая оценка стеноза путем определения ФРК по данным ККА 769 больница (больница OLV, Алст, Бельгия), использующая рекомендации по определению ФРК в повседневной практике (8), выполнила сбор проспективных данных для использования в качестве независимой исследуемой группы. Исследование было утверждено местными этическими комитетами участвующих клиник, больные дали письменное информированное согласие. Данные визуализации анализировались в центральной лаборатории (ClinFact, Лейден, Нидерланды). Исследуемая популяция. Во вторичный анализ последовательно включали больных, у которых в период с 1 октября 2011 г. по 15 июня 2013 г. выполнялась диагностическая ангиография с определением ФРК. При этом они должны были соот- Сокращения ветствовать следующим кри- 3D = трехмерный териям: 1) ФРК определялся ВГД = вычислительная при умеренных стенозах de гидродинамика novo (уменьшение диаметра РКК = резерв коронарного кровотока сосуда на 40—70% при ви- ДИ = доверительный интервал зуальной оценке) в главных СП% = процент сужения эпикардиальных коронар- просвета ных артериях; 2) исследуе- ФРК = фракционный резерв мые сосуды не подвергались кровотока стентированию; 3) данные ФРККТ = расчет фракционного диагностической ангиогра- резерва кровотока по данным фии не свидетельствовали компьютерной томографии о стенозе устья левой коро- коронарных артерий нарной артерии; 4) на пло- МКД = межквартильный диапазон скопанельной системе были МПП = минимальная площадь получены 2 ангиографиче- просвета ских снимка с углом не ме- ККА = количественная нее 25° между ними; коронарная ангиография 5) перед выполнением анги- TIMI = шкала тромболизиса при ографии принимался нитрог- инфаркте миокарда ОСП = объемная скорость лицерин; 6) снимки как минимум в потока одной проекции были сделаны в условиях гиперемии. Причины для исключения больных из исследования были следующими: 1) чрезмерное перекрывание исследуемого сосуда (>90%); 2) качество изображения в условиях гиперемии не позволяет выполнить подсчет кадров; 3) не были представлены данные, подтверждающие средний уровень артериального давления (измеряемого с помощью проводникового катетера) или гематокрит крови. Включение участников проспективной части исследования происходило с 1 июля по 1 августа 2013 г. в рамках одного исследовательского центра. Применялись те же критерии включения и исключения. Стратегия расчета ФРК по данным ККА. Расчет ФРК методом ВГД требует наличия методики извлечения анатомических моделей из данных визуализации с задействованием пограничных гемодинамических условий. Наша стратегия заключалась в реконструкции анатомических моделей по данным трехмерной ККА с последующим применением ВГД, используя гиперемическую скорость кровотока, определенную по данным трехмерной ККА и результатам подсчета кадров для оценки миокардиальной перфузии по шкале TIMI в пограничных условиях. При реконструировании бифуркаций для определения распределения кровотока из исходного сосуда в два ответвления использовали рассчитанное компьютером контрольное значение нормального просвета сосуда, без учета стеноза. Трехмерная ККА. Ангиографические снимки были получены 770 Ту и соавт. Физиологическая оценка стеноза путем определения ФРК по данным ККА ЖУРНАЛ АМЕРИКАНСКОЙ КОЛЛЕГИИ КАРДИОЛОГОВ: ИНТЕРВЕНЦИОННАЯ КАРДИОАНГИОЛОГИЯ Т. 7, № 7, 2014 ИЮЛЬ 2014:786—77 при скорости движения пленки 30 кадров/с (в 59,7% случаев) или 15 кадров/с. Ангиография выполнялась на однопроекционных или двухпроекционных рентгеновских системах (AXIOMArtis, Siemens, Малверн, штат Пенсильвания, США; Innova, GE Healthcare, Чалфонт, графство Бакингемшир, Великобритания; AlluraXper, Philips Heathcare, Бест, Нидерланды; INTEGRIS, Allura, Philips). Трехмерная ККА выполнялась с помощью прошедшего валидацию программного обеспечения (QAngio XA 3D research, версия 1.0, Medis Special BV, Лейден, Нидерланды) (9) опытным аналитиком, который не знал результатов измерения ФРК с использованием внутрикоронарных проводников с датчиками давления. Ангиографическая реконструкция описывалась выше (9). В трехмерную реконструкцию включались боковые ветви без значительного перекрытия с диаметром, превышающим треть диаметра основного сосуда. Для оптимизации контрольного диаметра сосуда использовались модели бифуркации (10), описывающие физические взаимосвязи основного сосуда с его ветвями. Множественные бифуркации одного и того же исследуемого сосуда по возможности объединялись в древовидную структуру. Были доступны следующие параметры: минимальный диаметр просвета, контрольный диаметр сосуда, минимальная площадь просвета (МПП), процент сужения просвета (СП%), процент уменьшения площади, объем внутрисосудистых бляшек, индекс эксцентричности стеноза и угол бифуркации (при наличии таковой). Объем внутрисосудистых бляшек определялся как пространство между границей контрольного сосуда и просветом. Объемная скорость потока. Время транспортировки контрастного вещества в реконструированном сосуде рассчитывалось в проекциях, где визуализация проходила в условиях гиперемии, методом подсчета кадров для оценки миокардиальной перфузии по шкале TIMI, не учитывая значения ФРК. На рис. 1E1– 1E9 показаны последовательные кадры, полученные в условиях гиперемии. При наличии снимков в условиях гиперемии в разных проекциях используется минимальное время транспортировки. Средняя гиперемическая объемная скорость вычисляется путем деления объема просвета реконструированного коронарного дерева на среднее время транспортировки. Аналогичный расчет выполняется для исходных ангиограмм, где вычисляется исходная объемная скорость. РКК вычисляется путем деления гиперемической объемной скорости на исходную. Вычислительная гидродинамика. Реконструированная геометрическая структура затем подвергалась дискретизации (наложению сетки) с тетраэдрическими ячейками с помощью ПО ICEM (версия 14.0, ANSYS Inc., Канонсбург, штат Пенсильвания, США). К каждой ячейке применяли уравнения Навье-Стокса с одновременным вычислением нелинейных дифференциальных уравнений в частных производных с помощью ПО FLUENT (версия 14.0, ANSYS Inc.). Кровь моделировалась как несжимаемая ньютоновская жидкость. Плотность и вязкость крови определялись исходя из гематокрита конкретного больного. На вход модели подавались средняя гиперемическая объемная скорость и среднее давление, измеряемое с помощью проводникового катетера. К выходным данным применяли условия полностью развитого потока. Использовался метод конечных объемов с размером элемента 0,02-0,2 мм с автоматической подстройкой к сложности локальной анатомии. Также использовались параллельные вычисления. После моделирования рассчитывался параметр ФРК по данным ККА — для этого среднее давление на входе делили на среднее давление на выходе. При включении в расчет бифуркации данный метод требует указания распределения кровотока из исходного сосуда в две ветви. Для автоматического определения распределения кровотока в месте бифуркации использовались значения контрольного диаметра сосуда и углов бифуркации. Чем больше был контрольный диаметр сосуда и чем больше был угол, под которым ветвь отходила от основного сосуда, тем больше крови туда поступало. Воспроизводимость при компьютерном моделировании. Для проверки воспроизводимости вычислений ФРК по данным ККА при неизменных результатах ангиографии все этапы анализа были повторены через 2 недели тем же аналитиком для 10 сосудов, отобранных в случайном порядке. Кроме того, анализ выполнялся еще одним аналитиком, не знающим результатов. Вариабельность результатов у одного исследователя и у разных исследователей была включена в отчет. Измерение ФРК с помощью внутрикоронарного проводника с датчиком давления и валидация. ФРК во всех случаях измерялся с помощью прибора RadiAnalyzer Xpress (St. Jude Medical, Уппсала, Швеция) и внутрикоронарного проводника с датчиком давления (Certus, St. Jude Medical). После калибровки и выравнивания внутрикоронарный проводник помещался в стенозированный участок из дистального доступа так, чтобы датчик давления оказался в ровном участке коронарной артерии. Гиперемия вызывалась введением аденозина или аденозин-5’-трифосфата в количестве не менее 100 мкг (внутрикоронарно) или 140 мкг/кг/мин (внутривенно). Датчик возвращался в кончик проводникового катетера во избежание колебаний давления. При ретроспективном анализе рассчитанный ФРК по данным ККА сравнивали с соответствующим инвазивно измеренным ФРК в центральной лаборатории. При проспективном анализе аналогичное сравнение выполнял независимый кардиолог в больнице. Статистический анализ. В случае нормального распределения непрерывные переменные выражали в виде среднего значения ± стандартное отклонение, в случае ненормального распределения — в виде медианы (межквартильного диапазона). Категориальные переменные выражают в процентах. Для клинически значимых расчетов данные группировали по больным, для остальных расчетов — по сосудам. Для определения корреляции между ФРК, измеренным инвазивно и выведенным из данных ККА, использовали коэффициент Пирсона. Для определения корреляции между ФРК и трехмерной ККА использовали коэффициент Спирмена. Соответствие значений ФРК, измеренных инвазивно и выведенных из данных ККА, оценивалось на графике Бланда-Альтмана. Пригодность определения ФРК по данным ККА для прогнозирования функционально значимого стеноза оценивалась с использованием чувствительности, специфичности, прогностических значений положительного и отрицательного результатов и точности диагностики с учетом их 95% доверительных интервалов (ДИ). Для оценки диагностической точности определения ФРК по данным ККА и трехмерной ККА использовалась площадь под характеристической кривой обнаружения. Предельное значение МПП, наиболее пригодное для прогнозирования функционально значимого стеноза, определялось с помощью индекса Юдена. Для СП% использовалось обычное значение — 50%. Попарное сравнение значений площади под характеристической кривой обнаружения выполнялось по методу Делонга с помощью ПО MedCalc (версия 13.0, MedCalc Software BVBA, Остенде, Бельгия). Прочие статистиче- Tu et al. JACC: CARDIOVASCULAR INTERVENTIONS, VOL. 7, NO. 7, 2014 ЖУРНАЛ ТуFFR и соавт. J U L Y 2АМЕРИКАНСКОЙ 0 1 4 : 7 6 8 – 7 7 КОЛЛЕГИИ КАРДИОЛОГОВ: ИНТЕРВЕНЦИОННАЯ КАРДИОАНГИОЛОГИЯ Т. 7, № 7, 2014 ИЮЛЬLesion-Specific Physiological Assessment by QCA 2014:786—77 Физиологическая оценка стеноза путем определения ФРК по данным ККА 771 771 ФРК = 0,85 Стеноз 54% ФРК по данным ККА = 0,87 Рис. 1. Расчет ФРК по данным результатам подсчета кадров для оценки перфузии миокарда по шкале TIMI Figure 1. Computation of FFR трехмерной From 3D QCAККА andиTIMI Frame Count (A,B) снимки сосудов визуализацией стеноза и наложением контуров просвета. На arrow рис. (B) стрелкой внутрико(A,B)Рентгеновские X-ray angiography showing the сinterrogated lesion with superimposed lumen contours. In (B) the points to the указано location место where измерения the FFR was ФРК measured by ронарным проводником с датчиком давления. (C) Трехмерная (3D) ангиографическая реконструкция просвета артерии и контрольного сосуда. Стрелкой указан pressure wire. (C) Three-dimensional (3D) angiographic reconstruction of arterial lumen and reference vessel. The arrow points to the location with the maximum участок с наибольшим сужением просвета (54%). (D) Симуляция распределения давления при гиперемии: расчетный ФРК по данным ККА составил 0,87; ФРК, diameter stenosis (54%). (D) Simulated pressure distribution at hyperemia: The computed quantitative coronary artery (QCA) fractional flow reserve (FFR [FFRQCA]) was измеренный инвазивным методом, составил 0,85. Стрелкой указан участок, где происходило определение ФРК по данным ККА. (E1-E9) Последовательные кадры, 0.87, whereas the wire-based FFR was The arrow points toпри theинфаркте location where the FFRQCA was reported. (E1 to E9) Consecutive angiographic image frames at полученные в условиях гиперемии. TIMI0.85. = шкала тромболизиса миокарда. hyperemia. TIMI ¼ Thrombolysis In Myocardial Infarction. ские анализы выполнялись с помощью ПО IBM SPSS (версия 20.0, Армонк, штат Нью-Йорк, США). Непрерывные переменResults ные сравнивались с критерием t Стьюдента. Различия считались статистически значимыми при р <0,05 для двустороннего Baseline clinical and lesion characteristics. A total of 80 критерия. vessels with intermediate stenosis from 71 patients were included. Three patients were excluded on the basis of the Результаты aforementioned exclusion criteria, resulting in 77 vessels (49 Исходные клинические характеристики стеleft anterior descending показатели arteries, 13 иleft circumflex arteries, ноза. В целом в исследование были включены сосудов 71 13 right coronary arteries, 2 diagonal arteries) 80 in 68 patients больного. Трое больных были исключены на основе указанных for analysis. The independent testing group included 22 выше критериев исключения. Количество сосудов составило vessels in 20 patients. The clinical characteristics are listed in 77 (49 левых передних нисходящих артерий, 13 огибающих Table левых 1. Intracoronary of vasodilators was ветвей коронарныхadministration артерий, 13 правых коронарных used in 33 vessels (42.9%) for FFR measurement and артерий, 2 диагональные артерии) у 68 больных. Независимая intravenous группа administration applied inбольных. the remaining исследуемая включала was 22 сосуда у 20 Клинические показатели в таблице 1. В ходе измерения 44 vessels (57.1%).приведены Table 2 shows the lesion characteristics. ФРК вазодилататоры вводили внутрикоронарно в случае 33 сосудов (42,9%). В остальные 44 сосудов (57,1%) вазодилататоры вводили внутривенно. В таблице 2 указаны характеристики Lesions involved coronary bifurcations in 46 cases (59.7%). стеноза. The interrogated had an average DS%, miniВ 46 случаях (59,7%)vessels стенозированный участок включал в себя mum lumen коронарной diameter, and FFR Исследуемые of 46.6 � 7.3%, 1.51 � бифуркацию артерии. сосуды харак0.35 mm, andследующими 0.82 � 0.11 средними mm (median: 0.84 [IQR: 0.78 to теризовались значениями СП%, минимального диаметра просвета и ФРК:FFR 46,6�0.8 ± 7,3%, ± 0,35 0.89 mm]), respectively. Abnormal was1,51 measured мм23 и 0,82 ± 0,11 мм (медиана: 0,84 (МКД: 0,78-0,89 мм)) соin vessels (29.9%). ответственно. В 23 сосудах (29,9%) было патологичеCorrelation and agreement between FFRизмерено and FFRQCA . The ское значение mean pressureФРК at ≤0,8. the guiding catheter tip was 86 � Корреляция и совпадение значений ФРК, измеренных ин14 mm Hg at hyperemia. Representative examples of вазивно и определенных по данным ККА. В условиях гипеare shown in Figures 1 and 2. computation of FFRQCA ремии среднее давление на кончике проводникового катетера had an average value of 0.82 � 0.10 (median: FFR QCA 86 ± 14 мм рт. ст. Типичные составило примеры расчета ФРК 0.83 [IQR: 0.77 to 0.88]). Figure 3 shows agreement по данным ККА приведены на рис. 1 и 2. Параметр ФРК по FFR. Good correlation between FFRсоставлял данным ККА среднем 0,82 ± 0,10 (медиана: 0,83 QCA and вwire-based (МКД: 0,77-0,88)). Рис. 3 демонстрирует значений (r ¼ 0.81; p < 0.001) and agreementсовпадение (mean difference: ФРК, измеренных инвазивно и определенных по данным ККА. 772 Ту и соавт. Физиологическая оценка стеноза путем определения ФРК по данным ККА ЖУРНАЛ АМЕРИКАНСКОЙ КОЛЛЕГИИ КАРДИОЛОГОВ: ИНТЕРВЕНЦИОННАЯ КАРДИОАНГИОЛОГИЯ Т. 7, № 7, 2014 ИЮЛЬ 2014:786—77 Таблица 1. Исходные клинические показатели (n = 68) Таблица 2. Исходные характеристики стеноза (n = 77) Возраст, лет 62,0 ± 9,0 Мужской пол 47 (69,1) Средний индекс массы тела, кг/м2 27,5 (24,8-30,8) Исследуемая артерия Левая передняя нисходящая артерия 49 (63,6) Огибающая ветвь левой коронарной артерии 13 (16,9) 13 (16,9) Артериальная гипертония 47 (69,1) Правая коронарная артерия Гиперлипидемия 52 (76,5) Диагональная артерия Курение в настоящее время 16 (23,5) Стеноз в месте бифуркации Сахарный диабет 20 (29,4) Фракционный резерв кровотока Тип стенокардии Среднее значение ± стандартное отклонение 0,82 ± 0,11 Стабильная стенокардия 52 (76,5) Нестабильная стенокардия 9 (13,2) Процент сужения просвета 46,6 ± 7,3 Безболевая ишемия 6 (8,8) Процент уменьшения площади 64,6 ± 9,6 Минимальный диаметр просвета, мм 1,51 ± 0,35 Анамнез сердечно-сосудистых заболеваний Медиана (МКД) 2 (2,6) 50 (64,9) 0,84 (0,78-0,89) Инфаркт миокарда в анамнезе 15 (22,1) Контрольный диаметр сосуда, мм ЧКВ в анамнезе 22 (32,4) Минимальная площадь просвета, мм2 2,06 (1,49-2,51) 3 (4,4) Объем бляшек в просвете сосуда, мм3 67,8 (41,7-81,9) Индекс эксцентричности стеноза 0,24 (0,16-0,31) Коронарное шунтирование в анамнезе Значения приводятся в виде среднего ± стандартное отклонение, n (%) или медианы (МКД). МКД = межквартильный диапазон; ЧКВ = чрескожное коронарное вмешательство. 2,82 ± 0,52 Значения приводятся в виде среднего ± стандартное отклонение, n (%) или медианы (МКД). Количественная оценка анатомических параметров выполнялась методом трехмерной количественной коронарной ангиографии. МКД = межквартильный диапазон. Были обнаружены тесная корреляция (r = 0,81; p < 0,001) и совпадение значений (среднее различие: 0,00 ± 0,06; p 0,541) ФРК, измеренных инвазивно и определенных по данным ККА. Значение СП% в проспективной и ретроспективной группах статистически значимо не различалось (47,3 ± 7,35 и 44,6 ± 7,05; p = 0,494). Расхождение значений ФРК, определенных по данным ККА и инвазивно, в данных группах не было статистически значимым (0,01 ± 0,05 и –0,01 ± 0,07; p = 0,291). Различные пути введения вазодилататоров не приводили к статистически значимому расхождению результатов — при внутрикоронарном и внутривенном введении они составили 0,01 ± 0,05 и –0,00 ± 0,06 (p = 0,184), как и изменение скорости движения пленки (результаты на скорости 15 и 30 кадров/с составили –0,01 ± 0,06 и 0,01 ± 0,06; p = 0,229 соответственно). Точность определения ФРК по данным ККА при диагностике функционально значимых стенозов. При применении значения точки разделения ФРК ≤0,8 получается, что для определения ФРК по данным ККА площадь фигуры под кривой больше (0,93 (95% ДИ: 0,86—0,99)), чем для МПП (0,73 (95% ДИ: 0,61—0,85); различие: 0,20 (95% ДИ: 0,06—0,33]; p < 0,01) и СП (0,65 (95% ДИ: 0,51—0,79); различие: 0,28 (95% ДИ: 0,140,42]; p < 0,01) по данным трехмерной ККА (рис. 4). Применив к значениям ФРК, полученным по данным ККА, граничное значение ≤0,8, для 77 коронарных сосудов получили следующие результаты: 18 положительных, 50 отрицательных, 4 ложноположительных, 5 ложноотрицательных. Сравнение диагностической значимости определения ФРК по данным ККА, МПП и СП% приведено в таблице 3. Наилучшее значения точки разделения для МПП с учетом ФРК ≤0,80 составило 2,11 мм2. Определение ФРК по данным ККА существенно увеличило диагностическую значимость коронарной ангиографии. Общая точность, чувствительность, специфичность, прогностическое значение положительного и отрицательного результатов составляет 88%, 78%, 93%, 82% и 91% соответственно. Объемная скорость и резерв коронарного кровотока. Расчетная объемная скорость составила 1,18 мл/с (МКД: 0,86— 1,49 мл/с) в начале исследования и 2,37 мл/с (МКД: 1,88—3,15 мл/с) в условиях гиперемии. Диаграмма рассеяния РКК относительно исходной ОСП представлена на рис. 5. Наблюдалась тенденция к снижению РКК при увеличении исходной ОСП (РКК = –0,54 x исх. ОСП + 2,97, r = –0,38; p = 0,001). Наблюдалось значительное рассеяние, особенно в сосудах с низкой исходной ОСП. Корреляция между ФРК и анатомическими индексами. В таблице 4 указана корреляция между ФРК и трехмерной ККА. Корреляция плохая или умеренная, при этом наибольшей корреляцией с ФРК обладает МПП (r = 0,40, p < 0,001). Корреляция между ФРК и СП% слабая (r = –0,26, p = 0,025). Диаграммы рассеяния приведены на рис. 6. Вычислительные характеристики метода. При трехмерной ККА реконструкция каждого места бифуркации занимает около минуты, включая время, необходимое на взаимодействие с пользователем. Ко всем объектам применяется одинаковая схема наложения сетки. В результате на каждый объект приходится в среднем 778 000 ± 456 000 ячеек. На рабочей станции с 4-ядерным процессором Intel Xeon E3-1225 с частотой 3,2 ГГц (Intel Corporation, Санта-Клара, штат Калифорния, США) и 8 Гб ОЗУ время построения внутренней сетки после 3D-реконструкции составляет около 1 мин, время симуляции ВГД — 5 мин. Полный типовой анализ занимает менее 10 мин. Воспроизводимость моделирования ФРК по данным ККА. Аналитическая вариабельность при расчете ФРК по данным ККА приведена в таблице 5. Суммирование всех источников вариабельности приводит к тому, что при моделировании ФРК по данным ККА при условии одинаковых ангиографических снимков вариабельность результатов у одного исследователя составляет 0,00 ± 0,03, у разных — 0,01 ± 0,03. Tu et al. Lesion-Specific Physiological Assessment by FFRQCA JACC: CARDIOVASCULAR INTERVENTIONS, VOL. 7, NO. 7, 2014 JULY 2014:768–77 ЖУРНАЛ АМЕРИКАНСКОЙ КОЛЛЕГИИ КАРДИОЛОГОВ: ИНТЕРВЕНЦИОННАЯ КАРДИОАНГИОЛОГИЯ Т. 7, № 7, 2014 ИЮЛЬ 2014:786—77 Ту и соавт. Физиологическая оценка стеноза путем определения ФРК по данным ККА 773 773 ФРК = 0,60 ФРК по данным ККА ФРК по данным ККА = 0,59 Расстояние, мм Рис. 2. Ангиографическая реконструкция сосудов, отходящих от ствола левой коронарной артерии, и расчет ФРК Figure 2. Angiographic Reconstruction of the Left Coronary Tree and Computation of FFR (A) Рентгенография сосудов визуализирует диффузное стенозирование левой передней нисходящей артерии. (B) Трехмерная ангиографическая реконструкция и (A) сгенерированные сетки. (C) Симуляция распределения при гиперемии. положении, указанном стрелкой, расчетное значение ФРК по X-ray angiography showing diffused stenoses at the leftдавления anterior descending artery. В (B)дистальном Three-dimensional angiographic reconstruction and the generated meshes. данным ККА составило измеренное инвазивно ФРК 0,60. Симуляция гиперемического скорости кровотока. was(D) 0.59 and the wire-based FFR wasкровотока. 0.60 at theЦвет distalсоответствует position indicated by the arrow. (E) (C) Simulated pressure0,59, distribution at hyperemia. Theзначение computed FFR—QCA Фактическое «обратное» распределение ФРК осевой линии левой передней нисходящей артерии. Сокращения аналогично 1. descending artery. (D) Simulated hyperemic flow colored by theвдоль velocity magnitude. (E) Virtual “reversed” FFR pullback along the centerline of the leftрис. anterior Abbreviations as in Figure 1. Обсуждение Нами была разработана компьютерная модель для быintermediate stenosis, новая the computed physiological index, строго ФРК с использованием только(rангиографиче, showed good correlation ¼ 0.81, p < that is,расчета FFRQCA ских снимков. Использование модели0.00 для �коронарных 0.001) and agreement (mean этой difference: 0.06, p ¼ артерий с умеренным стенозом для расчета физиологического 0.541) with the wire-based FFR. The overall accuracy of индекса ФРК по данным ККА демонстрировало тесную корреfor the diagnosis of ischemia defined by FFR FFR (r = 0,81, ляциюQCA p < 0,001) и совпадение результатов (среднее �0.80 was 88%, with negative predictive values различие: 0,00 ± 0,06, ppositive 0,541) and определения ФРК по данным of 82% and 91%, Общая respectively. ККА и инвазивно. точность определения ФРК по данof accuracyишемии and precision wasсоставила achieved 88%. in a нымThe ККА level при диагностике с ФРК ≤0,80 Прогностическое значение и отрицательного challenging population of положительного only intermediate stenoses with результатов составило 82% и 91% соответственно. average diameter stenosis of 46.6 � 7.3% and involving Такая точность и прецизионность в группе больbifurcation in as many as 64.9% ofдостигалась cases. In such population, ных с умеренным стенозом (среднее сужение просвета 46,6 ± the accuracy of MLA and DS% was 64% and 68% for the 7,3%). Кроме того, в этой группе часто наблюдается вовлечение diagnosis of ischemia defined byучасток FFR(в �0.80. The места бифуркации в стенозированный 64,9% случаев). В этой группе точность МПП и СП% составляла 64% и 68% при диагностике ишемии с ФРК ≤0,80. Измерение ФРК по данным ККА обладает большей диагностической точностью, чем diagnostic трехмернаяaccuracy ККА, т. к. by сочетает опредеas improvement in the FFRQCA ление характеристик потока и анатомических подробностей compared to 3D QCA was contributed by coupling flow andв рамках anatomical вычислительной Сочетание various detailsгидродинамики. in the framework of CFD.точного It inизмерения параметров сосуда и индивидуального измерения tegrated accurate vessel dimensions from 3D QCA and inгиперемического потока путем решения общепринятых уравdividual hyperemic flow in solving the well-established нений Навье-Стокса позволяет точно вычислять ФРК. Navier-Stokes equations, in an accurateиспользуются calculation Интерактивность. Вместоresulting общих ограничений of FFR. «фиксированные» пограничные условия, что позволяет быстро Online capability. Instead of usingтребует genericприблизительно boundary con-5 выполнять симуляцию. Последняя мин на каждый объект. Вероятно, развитие компьютерных ditions, we applied “fixed” boundary conditions that led toтехa нологий существенно уменьшит вычисления, меfast simulation approach. Theвремя simulation took сделав approxiтод практически интерактивным. mately 5 min for each case. It Хотя is likely that advancements 3D-реконструкция и подсчет кадров требуют дополнительного in computers will significantly reduce this computational времени, эти процессы могут быть значительно упрощены в time, in бесперебойного a practical online approach. Although случаеresulting реализации интегрированного процесса. 774 774 774 Tu et al. JACC: CARDIOVASCULAR INTERVENTIONS, VOL. 7, NO. 7, 2014 Ту и соавт. 7,42014 Lesion-Specific Physiological Assessment by FFRQCA ЖУРНАЛ АМЕРИКАНСКОЙ КОЛЛЕГИИ КАРДИОЛОГОВ: ИНТЕРВЕНЦИОННАЯ КАРДИОАНГИОЛОГИЯ J UТ. L Y7, 2№ 01 : 7 6 8 ИЮЛЬ –77 Физиологическая оценка стеноза путем 2014:786—77 Tu et al. JACC: CARDIOVASCULAR INTERVENTIONS, VOL. 7, NO. 7, 2014 определения ФРК по данным ККА Lesion-Specific Physiological Assessment by FFRQCA JULY 2014:768–77 проспективные ретроспективные ФРК ФРК по данным ККА — ФРК ФРК по данным ККА 95% пределы согласия: –0,11—0,11 среднее среднее различие 0,00, стандартное отклонение 0,06, p = 0,541 Средние значения ФРК по данным ККА и ФРК Рис. 3. Корреляция и совпадение результатов ФРК по ККА и QCA инвазивным методом Figure 3. Correlation and Agreement Between определения FFR and the Computed FFR Наблюдалась тесная корреляция (r = 0,81) (A). График Бленда-Альтмана (B) демонстрирует хорошее совпадение результатов. Сокращения аналогично рис. 1. A good correlation (r ¼ 0.81) was observed (A). Bland-Altman plot (B) shows good agreement. Abbreviations as in Figure 1. Figure 3. Correlation and Agreement Between FFR and the Computed FFRQCA A good correlation (r ¼ 0.81) was observed (A). Bland-Altman plot (B) shows good agreement. Abbreviations as in Figure 1. Расчет ФРК по данным ККА при стенозировании области биadditional Стоит time isотметить, requiredчто forважно 3D reconstruction andраспреframe фуркации. точно оценивать count evaluation, these steps can be greatly simplified when a деление кровотока в области бифуркации. Ввиду того, что соadditionalintegrated time is required foris3D reconstruction and frame seamless workflow implemented. противление ветвей сосуда неизвестно, эту информацию нужно count evaluation, these steps can Особо be greatly simplified when извлечь из данных визуализации. подчеркиваемым новComputation of FFR lesions. Of note, it isa QCA on bifurcation seamless integrated workflow is implemented. шеством использование при importantпредставленного to accurately метода estimateявляется flow distribution at the ComputationBecause of FFRQCA bifurcation lesions. Of note, it is определении распределения кровотока контрольного сосуда, bifurcation. theon resistances of the daughter branches аimportant не фактического просветаestimate артерии.flow Объясняется это тем, что to accurately the are unknown, this information needs todistribution be extractedatfrom гипотетический бассейн ветви артерии определяется ее проbifurcation. Because the resistances of the daughter branches the imaging data. A highlighted novelty of the presented светом до стенозирования (11), аneeds его можно are unknown, this information to be приблизительно extracted approach is the use of the reference vessel instead offrom the измерить, используя трехмерную визуализацию контрольного the imaging data. A highlighted novelty of the presented actual arterial lumen to determine the flow distribution. The сосуда ККА. Этот бассейн не изменяется до развития коллатеapproachкровообращения, thethe usehypothetical of the vessel instead of the рального чтоreference редко случается при умеренных rationale isisthat feeding territory of a branch actual arterial lumen to determine the flow distribution. The стенозах. точной реконструкции контрольного is relatedДля to более its lumen dimensions before narrowingсосуда (11), rationale is that the hypothetical feeding territory of a branch при диффузном поражении ветвей используются модели which can be approximated by the reference vessel in диа3D метра бифуркации. Все эти методы позволили добиться симуis related to its lumen dimensions before narrowing (11), ляции, похожей на фактическую коронарных which очень can be approximated by the физиологию reference vessel in 3D артерий. ФРК по данным ККА МПП Чувствительность 1 - СП Площадь под кривой ФРК по данным ККА 0,93 МПП 0,73 1 - СП 0,65 1 - специфичность Figure 4. ROC Curves for the Discrimination of Functionally Significant Stenoses Рис. 4. Корреляция и совпадение результатовofопределения Figure 4. ROC Curves for the Discrimination Functionally ФРК по ККА и Areas under the curve (AUC) for receiver-operating characteristics (ROC) for инвазивным методом Significant Stenoses the prediction of FFR �0.80 by FFRQCA and 3D QCA. MLA ¼ minimum lumen Наблюдалась тесная корреляция (r = 0,81) (A). График Бленда-Альтмана area; ¼ the percent other abbreviations as in Figure 1. (B) AreasDS% under curvediameter (AUC) forstenosis; receiver-operating characteristics (ROC) for демонстрирует хорошее совпадение результатов. Сокращения аналогично and 3D QCA. MLA ¼ minimum lumen the prediction of FFR �0.80 by FFR QCA рис. 1. area; DS% ¼ percent diameter stenosis; other abbreviations as in Figure 1. Сравнение с определением ФРК по данным КТ. Ку (Koo) и QCA. This feeding willсообщили not change until collateral соавт. (4) и Мин (Min)territory и соавт. (5) о новейшем методе flow develops, which would be rather infrequent the case расчета ФРК по данным КТ коронарных артерий.inВвиду того, QCA. feeding territory not change until collateral of lesions. applied bifurcation diameter чтоintermediate приThis определении ФРКWe какwill по данным КТ, так и по данным flow which would be ratherНавье-Стокса, infrequent in ключевая the ККА develops, используются ВГД и уравнения models to generate more accurate reconstruction of case the of intermediate lesions. We applied bifurcation diameter разница заключается в пограничных условиях. При определеreference vessel in diffusely diseased branches. All of these models generate more accurate ofкровоthe нии ФРКto по данным оценивается коронарный attempts seemed toКТcontribute to общий a reconstruction simulation matching ток относительно массы желудочка в состоянии покоя, аthese также reference vessel in diffusely diseased branches. All of close to the actual coronary physiology. предполагается, что микроциркуляторное русло в случае макattempts seemed contribute simulation matching Comparison to FFRto Koo et al. to (4)a and Min etПри al. (5) reCT. реагирует симальной гиперемии предсказуемо. вычислеclose to the actual coronary physiology. ported a по novel approach for the computation of FFRCT нии ФРК данным ККА гиперемический поток определяется Comparison to FFR et al. (4) andangiography Min et al. (5) reCT. Koo tomography from coronary computed data. исходя из результатов трехмерной ККА и подсчета кадров неported a novel approach for the computation of FFR CT посредственно во and время гиперемии. Похоже, что определение FFR used CFD to solve Whereas FFRCT QCA both from coronary computed angiography data. ФРК по данным ККА точнее, чем определение ФРК по was данным Navier-Stokes equations, thetomography fundamental difference in and FFR both used CFD to solve Whereas FFR КТ. Это может объясняться разрешением CT QCA высоким estimated рентthe the boundary conditions. более Whereas FFRCT геновской ангиографии мм) по сравнению с компьютерNavier-Stokes equations, the fundamental difference in total rest coronary flow(0,2 relative to ventricular masswasand ной boundary томографией коронарных сосудовFFR (0,6CTмм) (12), а также estimated the the conditions. Whereas assumed that microcirculation reacted predictably to русла the влиянием пораженияflow дистального микроциркуляторного total rest hyperemic coronary relative to ventricular mass and calculated hypermaximal condition, FFR QCA (13). В этом случае assumed microcirculation reactedcount predictably to the the emic flow that using 3D and directly on определение ФРК поQCA данным КТframe имеет большую погрешность, calculated hypermaximal hyperemic condition, FFR QCAгде It angiographic projections hyperemia. appeared that чем определение ФРК поduring данным ККА, вмешивающиеся emic flowкомпенсируются usingmore 3D QCA andthan frame count.компонентом. directly on the факторы гиперемическим Так was accurate FFR This could be FFR QCA CT angiographic projections during hyperemia. It appeared that как гиперемический поток через стенозированный участок explained by the higher image resolution in x-ray angiogwas mm) moreзначение accurate than This couldвыше. be FFR сосуда снижается, ФРК по FFR данным будет QCA CT. ККА raphy (z0.2 versus coronary computed tomography Кроме того, извлечение точныхresolution анатомических данных при explained by the higher image in x-ray angiogangiography (z0.6 mm) (12), as well as by the presence of raphy (z0.2 mm) versus coronary computed tomography downstream microcirculatory disease (13). In this case, angiography (z0.6 mm) (12), as well as by the presence of Таблица 3. Диагностические характеристики данdownstream microcirculatory disease определения (13). In ФРК this поcase, ным ККА и анатомические индексы трехмерной ККА QCA Table 3. Diagnostic Performance of FFR QCA and 3D Anatomical Indices ФРК по данным МПП ≤2,11 Table 3. Diagnostic Performance ККА ≤0,80of FFRQCA and мм23D QCA FFR �0.80 MLA �2.11 mm2 Anatomical Indices QCA Точность 88 (81-96) 64 (53-75) 68 (57-78) �0.80 Чувствительность FFRQCA78 (60-97) �50% 52DS (30-74) Accuracy 88 (81–96) Sensitivity Специфичность Accuracy Specificity 78 (60–97) 93 (85-100) 88 (85–100) (81–96) 93 PPV Sensitivity PPV Specificity NPV NPV 82 (64-99) 78 (64–99) (60–97) 82 93 (83–99) (85–100) 91 (83-99) 91 PPV 82 (64–99) Значения даны в виде n (95% ДИ). Values are n (95% CI). 64 �2.11 (53–75)mm2 MLA 83 (66-99) 83 (66–99) 56(53–75) (42-69) 64 56 (42–69) 44(29–60) (29-60) 83 (66–99) 44 56 (42–69) 88(77–100) (77-100) 88 44 (29–60) СП ≥50% DS �50% 68 (57–78) 52 (30–74) 7468(62-86) (57–78) 74 (62–86) 4646 52(26-67) (30–74) (26–67) 74(67-90) (62–86) 7878 (67–90) 46 (26–67) NPV 88 (77–100) (67–90) 3d = трехмерный; 91 ДИ(83–99) = доверительный интервал; СП = сужение78просвета; 3d ¼ 3-dimensional; CI ¼ confidence interval; DS ¼ diameter stenosis; FFR ¼ fractional flow ФРК = фракционный резерв кровотока; ФРК по данным ККА = фракционный ¼ CI). computed fractional flow reserve by quantitative coronary angiography; reserve; FFRnQCA Values are (95% резерв кровотока, рассчитанный по данным количественной коронарной MLA ¼¼minimum lumenCIarea; NPV ¼ negative predictive value; PPV ¼ positive predictive value; 3d 3-dimensional; confidence interval; DS ¼ diameter stenosis; FFR ¼ flow ангиографии; МПП =¼ минимальная площадь просвета; NPV = fractional прогностичеQCA ¼ quantitative coronary angiography. fractional flow reserve by quantitative coronary angiography; reserve; FFRQCA ¼ computed ское значение отрицательного результата; PPV = прогностическое значение MLA ¼ minimum lumen area; NPV ¼QCA negative predictive value; PPV ¼ positive predictive value; положительного результата; = количественная коронарная ангиография. QCA ¼ quantitative coronary angiography. Tu et al. Lesion-Specific Physiological Assessment by FFRQCA JACC: CARDIOVASCULAR INTERVENTIONS, VOL. 7, NO. 7, 2014 JULY 2014:768–77 Резерв коронарного кровотока ЖУРНАЛ АМЕРИКАНСКОЙ КОЛЛЕГИИ КАРДИОЛОГОВ: ИНТЕРВЕНЦИОННАЯ КАРДИОАНГИОЛОГИЯ Т. 7, № 7, 2014 ИЮЛЬ 2014:786—77 Исходная объемная скорость потока, мл/с Рис. 3. РКК и исходная объемная скорость потока Figure 5. CFR and Baseline Volumetric Flow Rate Наблюдалось значительное рассеяние, особенно в сосудах с низкой исходWide scatter was observed, especially vessels with low baseline volumetric ной объемной скоростью потока. РКК in = резерв коронарного кровотока. flow. CFR ¼ coronary flow reserve. определении ФРК по данным КТ затруднено у больных с выраженной ИБС, кальцификатами в коронарных сосудах и нарушениями сердечного ритма, где определение размера просвета сосуда in vivo трехмерной ККАdiscrepancies дает результаты, совпаFFRCT mayметодом be prone to more with the дающие с данными внутрикоронарной визуализации (9). these Еще compensate measured FFR, whereas FFRQCA can одно преимущество определения данным ККАBecause — бы“confounders” by the hyperemicФРК flowпоcomponent. стрые вычисления. the hyperemic flow through a stenosis supplying such Сравнение с определением ФРК инвазивным методом. Морbe higher. In diseased lower, FFR QCA will рис (Morris)territory и соавт.will (7) be представили модель расчета фактичеaddition, extracting accurate anatomical data by FFR CT ского ФРК по данным ротационной ангиографии. Значения со-is more challenging in patients with advanced andмиокарда calcified противления и податливости микрососудистого русла artery для disease and больного, irregular heart rhythm, неcoronary вычислялись каждого а вместо этогоwhereas брали средние значения (12).byПолученные нами данные продемонin vivo lumen sizing 3D QCA was demonstrated to have стрировали значительный разброс значений относительgood agreement with intracoronary imagingРКК (9). The shorter ноcomputational среднего в группе, особенно у больных с низкой исходной . time is also an advantage of FFRQCA ОСП. Это говорит о том, что увеличение коронарного кровотоComparison to FFR. Morris et al. (7) presented a model to ка в ответ на вызванную гиперемию обладает существенной compute virtualвариабельностью. FFR from rotational Generic индивидуальной Самиangiography. авторы признавали, microvascular resistance and compliance the distal что этот метод определения фактического ФРКfor равняет всех myocardial bed were on averageФРК but «под одну гребенку». Этоassumed, приводитwhich к тому,holds что расчетный отличается от значения, инвазивным методом, will not apply to everyизмеренного individual patient (12). Our data при патологическом сопротивлении микроциркуляторного русshowed a large spread in CFR around the group average, лаespecially или наличии дистального коллатерального кровотока (12). for patients with low baseline VFR, indicating that При определении ФРК по данным ККА, напротив, учитывается the increase in coronary flow as responded to hyperemia индивидуальный гиперемический поток, позволяя делать более varies with wide scatter in individual patients. It was also реалистичные прогнозы физиологических явлений у каждого admittedСущественный by the authors that virtual FFR applied a “oneбольного. выигрыш во времени вычислений и size-fits-all” обработки approach.однопроекционных As a result, the или computed FFR возможность двухпроекциwas more likely to deviate fromтакже wire-based in опреcases онных ангиографических снимков говорят вFFR пользу деления ФРК по данным ККА. Потенциальное клиническое значение и перспективы определения ФРК по данным ККА. Хотя измерение ФРК является Table 4. Correlations Between FFR and Anatomical Indices безопасной процедурой, сохраняется некоторый риск поврежSpearman Rho Таблица 4. Корреляция между ФРК и анатомическими индексами Percent diameter stenosis Percent area stenosis Minimum lumen diameter Процент сужения просвета Minimum lumen area площади Процент уменьшения Intraluminal plaque volume Минимальный диаметр просвета –0.26 Коэффициент корреляции –0.27Спирмена p Value 0.025p Значение 0.019 0.33 -0,26 0.003 0,025 0.40 -0,27 0.000 0,019 –0.18 0.112 0,33 0,003 Минимальная площадь просвета 0,40 0,000 Объем бляшек в просвете сосуда -0,18 0,112 Ту и соавт. Физиологическая оценка стеноза путем определения ФРК по данным ККА 775 775 with abnormally resistance or downstream дения сосудов во microcirculatory время манипуляций с использованием внуcollateral circulation (12). On the contrary, FFRВQCA трикоронарного проводника с датчиком давления. ходе inисcorporates individual flow,в странах likely resulting in следования бифуркации,hyperemic проведенного Балтийского моря, измерение ФРК инвазивным методом невозможно more realistic prediction of physiological behavior at theу 10% причине разрушения внуlevel населения of a singleпоpatient. The substantialбоковых gain inветвей computaтрикоронарным проводником и нарушений связи с датчиком tional time and the ability of processing monoplane or давления (14). Кроме того, использование таких проводников biplane angiographic acquisitions are also advantages of существенно повышает стоимость диагностической ангиограFFRРазработка QCA. фии. алгоритма расчета ФРК по данным рентгеновPotential clinical value and future of FFR Although QCA. этого ской ангиографии увеличивает полезность оценки параmeasurement of FFR is a safe procedure to perform, there is a метра. Определение ФРК по vessels даннымbyККА с надежной количественsmall risk of injuring pressure wire manipulation. ной размеров сосуда — это новейший точный метод In a оценкой Nordic-Baltic bifurcation substudy, FFR measurements быстрого ФРК иinвыявления подробноcould notрасчета be obtained 10% of theанатомических population due to side стей, который можно использовать для оценки оптимальных branch dissection by pressure wires and wiring failure (14). ангиографических снимков и размера стента, если планируетIn addition, the use of pressure wires significantly increases ся последующая реваскуляризация. Замена определения дифthe operational costдавления of diagnostic angiography. Development фузного снижения на реконструкцию фактического of algorithms that compute FFR the ККА angiographic распределения ФРК методом ФРК поfrom данным позволяет data aloneточные can increase utility of FFR assessment. наметить цели дляthe дальнейшего вмешательства. В настоящее расчетbyФРК по данным ККА требует некоempowered reliable quantification of vessel FFRQCA, время торого участияoffers со стороны dimensions, a novelпользователя. and accurateШирокое tool forвнедрение the fast метода потребует значительной его автоматизации. Различные computation of FFR plus anatomical details that can be used фазы сердечного цикла сопровождаются разными характериfor assessing optimal angiographic projections and optimal стиками кровотока, приводя к вариабельности оценки времеstent sizing if subsequent revascularization is planned. ни транспортировки веществ методом подсчета кадров.The Мы couldс reconstruction of virtual FFR pullback by FFR используем метод измерения средней объемной QCA скорости identify precise targets for further intervention on the basis одновременным определением времени транспортирования of focal, rather thanпросвета diffuse pressure loss.реконструкции короконтраста и объема сосуда при нарного дерева.the Этоcomputation минимизирует при quite опреAt present, of вариабельность FFRQCA requires делении ФРКinteractions. по данным ККА. Это потенциально позволяет some user Substantial automation shouldпроbe водить более точную оценку объемной по сравнению implemented to enable high volume скорости use. Different cardiac с реконструкцией одной коронарной артерии без учета кровоphases are associated with different flow profiles, resulting in тока в боковых ветвях. Тем не менее время введения контрастvariability in the estimation может of flowвлиять transport time by frame ного вещества по-прежнему на результат. Следоcount. We used mean VFR, which integrated вательно, использование инъектора с управлением отcontrast ЭКГ или transport time and lumen volume by coronary tree reconбезволновой модуляцией может дополнительно улучшить определение данным ККА. Хотя стандартную struction,ФРК to по minimize the variability of FFRдиагностичеQCA. This скую ангиографию часто to проводят с ручным введением potentially contributed more reliable estimation of препаVFR рата, скорость влияет на для оценки compared withвведения reconstruction of подсчет a singleкадров coronary vessel миокардиальной перфузии по шкале TIMI незначительно (15). neglecting the flow in the side branches. Nevertheless, timing Значение РКК на основе подсчета кадров в условиях гипереof contrast injection can still influence the result. Therefore, мии тесно коррелирует с РКК на основе допплерографии (16). the use исследовании of an electrocardiogram-triggered or wave-free– В другом для расчета ФРК использовался метод modulated injector might further improve FFR подсчета кадров в условиях гиперемии с использованием уравQCA, though routineдвижения diagnostic angiography is стенозах often performed with нений потока при простых (17). Была обнаружена корреляция между измеренными manual тесная injections and it has beenрасчетными shown thatи injection rate значениями. had only minor impact on TIMI frame count (15) and CFR Несмотря на то, скоростьframe движения и путь введеon the basis of что hyperemic countпленки data had a strong ния вазодилататоров не обладали существенным влиянием на correlation with the Doppler-wire derived CFR (16). In разброс значений ФРК, определенных по данным ККА, нужanother study, frameгруппы countнеdata were used to но признать, чтоhyperemic малый размер позволяет сделать calculate FFR using flow equations on simple lesions (17). окончательных выводов о чувствительности и специфичности Goodновейшего correlationметода between the calculated andдополнительные the measured этого расчета. Необходимы исследования влияния этих колебаний на ФРК, определенный values was found. по Despite данным that ККА, angiographic с использованием и оптимиframeконтролируемых rate and administration зированных процессов.were Для дополнительной валидации метода route of vasodilators found to have minor impact on определения ФРК по данным ККА необходимо многоцентровое the deviation of FFRQCA, it should be stressed that the обширное исследование. Наконец, для внедрения этого метода population size was too limited to draw final conclusions в стандартную клиническую практику необходимо уменьшить about the sensitivity and — specificity this менее novel время проведения процедуры она должна of занимать 10 минут, включая все ручные манипуляции. Ограничения исследования. Исследование имело ограниче- 776 Tu et al. JACC: CARDIOVASCULAR INTERVENTIONS, VOL. 7, NO. 7, 2014 Lesion-Specific Physiological Assessment by FFRQCAЖУРНАЛ АМЕРИКАНСКОЙ КОЛЛЕГИИ КАРДИОЛОГОВ: ИНТЕРВЕНЦИОННАЯ КАРДИОАНГИОЛОГИЯJ UТ.L7,Y № 2 07, 1 42014 : 7 6 8ИЮЛЬ –77 Ту и соавт. 2014:786—77 Процентное сужение просвета при 3D ККА, % Физиологическая оценка стеноза путем определения ФРК по данным ККА Минимальная площадь просвета при 3D ККА, мм2 776 Фракционный резерв кровотока Фракционный резерв кровотока Рис. 6. Корреляция между ФРК и анатомическими индексами Figure 6. Correlation Between FFR and Anatomical Indices Наблюдалась умеренная (r = 0,40) корреляция ФРК с минимальной площадью просвета (A) и слабая корреляция (r = -0,26) с процентным сужением просвета (B). A moderateаналогично correlation (rрис. ¼ 0.40) Сокращения 1. between FFR and minimum lumen area (A) and a weak correlation (r ¼ –0.26) between FFR and percent diameter stenosis (B) were observed. Abbreviations as in Figure 1. ния в связи с малым размером выборки. Метод определения ФРК по данным ККА прошел валидацию только на стенозах de novo. Возможно method. возникновение ошибки computational Furtherсистематической studies to test the impactвыof бора. Комбинирование рентгеновской ангиографии и внутриthese variants on FFRQCA using controlled and optimized сосудистой визуализации (18) может помочь создать более точprocesses are required. A multicenter largerтребования study will ные анатомические модели. Однако это and увеличит Finally, the 10necessary toоснащению. further validate кbe техническому КромеFFR того,QCA при. внутрисосудистой min processing time, including manual interaction, must be визуализации также возможно возникновение искажений. shortened for this technique toи подсчет be accepted routine Ангиографическая реконструкция кадровinвыполнялись опытным clinical use. аналитиком в центральной лаборатории, следовательно, точность метода определения ФРК данным ККА Study limitations. The study was limited by по its small sample медицинским и техническим персоналом в условиях полностью size. We only validated FFRQCA on de novo lesions. Seинтегрированного процесса нуждается в верификации. lection bias might be involved. The fusion of x-ray angiВ исследование включали только тех больных, у которых было ography with intravascular imaging (18) might provide more выполнено измерение ФРК и ангиография в условиях гипереaccurate anatomical models. However, this settingнеобходиis more мии плоскопанельными системами. Следовательно, technically demanding and intravascular imaging itself is not мо верифицировать диагностическую ценность метода определения ФРК по данным ККА для всех больных, проходящих devoid of artifacts. диагностическую ангиографию. Тем не and менее текущие резульThe angiographic reconstruction frame count estiтаты, полученные в сложной группе больных с умеренным стеmation were performed by an experienced analyst in a core operated laboratory and, hence, the моделирования accuracy of FFR Таблица 5. Воспроизводимость ФРКQCA по данным ККА in a fully integrated workflow needsВариабельность to be verifiedВариабельность when applied by the medical and technical staff. результатов результатов у разных исследователей у разных исследователей Минимальный диаметр просвета, 0,02 ± 0,08 Table 5. Reproducibility in Modeling FFRQCA мм 0,03 ± 0,11 Минимальная площадь просвета, мм2 0,02 ± 0,21 Intraobserver Variability 0,04 ± 0,40 Interobserver Контрольный диаметр сосуда, мм 0,00 ± 0,12 0,12 ± 0,16 Minimum lumen diameter, mm Minimum lumen area, mm2 Процент сужения просвета Reference vessel diameter, mm Процент уменьшения площади Percent diameter stenosis Объем бляшек в просвете сосуда, Percent area stenosis мм3 3 Intraluminal plaque volume, mm Индекс эксцентриситета стеноза Lesion eccentricity index Средняя скорость потока, мл/с* Mean flow rate, ml/s* ФРК по данным ККА FFRQCA 0.02 � 0.08 Variability 0.03 � 0.11 0.02 � 0.21 0,30 ± 2,00 0,50 ± 4,09 1,21 ± 3,82 1,52 ± 5,60 7,92 ± 24,88 1.21 � 3.82 9,53 ±� 20,04 1.52 5.60 0,04 ± 0,10 0,05 ± 0,09 0,12�±0.17 0,17 0.12 0,37 0.37±�0,42 0.42 0.00 � 0.12 0.30 � 2.00 7.92 � 24.88 0.04 � 0.10 0,00�±0.03 0,03 0.00 0.04 � 0.40 0.12 � 0.16 0.50 � 4.09 9.53 � 20.04 0.05 � 0.09 0,01 0.01±�0,03 0.03 Приведены средние значенияfor± the стандартные *Данные Values are mean � SD. *Reported mother vesselотклонения. if bifurcation models were для applied. исходного приfractional использовании бифуркации. ФРК по данным computed flow reserveмоделей by quantitative coronary angiography. FFRQCA ¼сосуда ККА = расчет фракционного резерва кровотока по данным количественной коронарной ангиографии. нозом, внушают надежду и служат основанием для проведения более масштабного исследования. Among consecutive patients, we included only those with Выводы FFR measurements and hyperemic projections recorded by flat-panel systems, implying the diagnostic Расчет ФРК по данным ККА –that новейший метод, performance позволяющий needs to be verified in anумеренного all-comers population of FFRQCA оценить функциональную значимость стеноза. Он undergoing diagnostic angiography. Nevertheless, the curможет оказаться безопасным, эффективным и экономичным rent results obtained in aтяжести rather стеноза challenging patient артерий subset инструментом для оценки коронарных при проведении диагностической ангиографии.and warrant a with moderate stenosis are very encouraging larger study. Благодарность Авторы выражают свою благодарность доктору Стилианосу А. Conclusions Пиксарасу (Dr. Stylianos A. Pyxaras) за его вклад в сбор данных. is a novel на method that allows the Computation of FFRQCA Адрес для переписки и запросов перепечатку: Доктор Шэнсянь Ту,ofслужба обработкиsignificance изображений рентгенологиassessment the functional of intermediate ческого It отделения медицинского центра and Лейденского униstenosis. may emerge as a safe, efficient, cost-reducing верситета, Albinusdreef 2, 2333 ZA, Лейден, Нидерланды. tool for evaluation of coronary stenosis severity during E-mail: S.T.Tu@lumc.nl. diagnostic angiography. Acknowledgment ЛИТЕРАТУРА The authors A.etPyxaras for FAME his contri1. De Bruynethank B, PijlsDr. NH,Stylianos Kalesan B, al., for the 2 Trial bution to the dataFractional collection.flow reserve-guided ЧКВ versus Investigators. medical therapy in stable coronary disease. N Engl J Med 2012;367:991-1001. Reprint request and correspondence: Dr. Shengxian Tu, Division 2. ToninoProcessing, PA, De Bruyne B, Pijls NH, et al., for Leiden the FAME Study of Image Department of Radiology, UniverInvestigators. Fractional flow reserve versus angiography for sity Medical Center, Albinusdreef 2, 2333 ZA, Leiden, the guiding percutaneous coronary intervention. N Engl J Med Netherlands. E-mail: S.T.Tu@lumc.nl. 2009;360:213—24. 3. Kern MJ, Samady H. Current concepts of integrated coronary physi- ology in the catheterization laboratory. J Am Coll Cardiol REFERENCES 2010;55: 173-85. 1. De Bruyne B, Pijls NH, Kalesan B, et al., for the FAME 2 Trial Investigators. Fractional flow reserve-guided PCI versus medical therapy in stable coronary disease. N Engl J Med 2012;367:991–1001. 2. Tonino PA, De Bruyne B, Pijls NH, et al., for the FAME Study Investigators. Fractional flow reserve versus angiography for guiding percutaneous coronary intervention. N Engl J Med 2009;360:213–24. 3. Kern MJ, Samady H. Current concepts of integrated coronary physiology in the catheterization laboratory. J Am Coll Cardiol 2010;55: 173–85.