Performance Diagnóstica da FFR por Angiotomografia de Coronárias através de Software Baseado em Inteligência Artificial / Diagnostic Performance of a Machine Learning-Based CT-Derived FFR in Detecting Flow-Limiting Stenosis

Resumo Fundamento A quantificação não invasiva da reserva fracionada de fluxo miocárdico (FFR TC ) através de software baseado em inteligência artificial em versão mais atualizada e tomógrafo de última geração (384 cortes) apresenta elevada performance na detecção de isquemia coronariana. Objetivos Avaliar o desempenho diagnóstico da FFR TC na detecção de doença arterial coronariana (DAC) significativa em relação ao FFRi, em tomógrafos de gerações anteriores (128 e 256 cortes). Métodos Estudo retrospectivo com pacientes encaminhados à angiotomografia de artérias coronárias (TCC) e cateterismo (FFRi). Foram utilizados os tomógrafos Siemens Somatom Definition Flash (256 cortes) e AS+ (128 cortes). A FFR TC e a área luminal mínima (ALM) foram avaliadas em software (cFFR versão 3.0.0, Siemens Healthineers, Forchheim, Alemanha). DAC obstrutiva foi definida como TCC com redução luminal ≥50% e DAC funcionalmente obstrutiva como FFRi ≤0,8. Todos os valores de p reportados são bicaudais; e quando <0,05, foram considerados estatisticamente significativos. Resultados Noventa e três pacientes consecutivos (152 vasos) foram incluídos. Houve boa concordância entre FFR TC e FFRi, com mínima superestimação da FFR TC (viés: -0,02; limites de concordância: 0,14 a 0,09). Diferentes tomógrafos não modificaram a relação entre FFR TC e FFRi (p para interação = 0,73). A FFR TC demonstrou performance significativamente superior à classificação visual de estenose coronariana (AUC 0,93 vs. 0,61, p <0,001) e à ALM (AUC 0,93 vs. 0,75, p <0,001) reduzindo o número de casos falso-positivos. O melhor ponto de corte para a FFR TC utilizando um índice de Youden foi de 0,85 (sensiblidade, 87%; especificidade, 86%; VPP, 73%; NPV, 94%), com redução de falso-positivos. Conclusão FFR TC baseada em inteligência artificial, em tomógrafos de gerações anteriores (128 e 256 cortes), apresenta boa performance diagnóstica na detecção de DAC, podendo ser utilizada para reduzir procedimentos invasivos.

Abstract Background The non-invasive quantification of the fractional flow reserve (FFRCT) using a more recent version of an artificial intelligence-based software and latest generation CT scanner (384 slices) may show high performance to detect coronary ischemia. Objectives To evaluate the diagnostic performance of FFRCT for the detection of significant coronary artery disease (CAD) in contrast to invasive FFR (iFFR) using previous generation CT scanners (128 and 256- detector rows). Methods Retrospective study with patients referred to coronary artery CT angiography (CTA) and catheterization (iFFR) procedures. Siemens Somatom Definition Flash (256-detector rows) and AS+ (128-detector rows) CT scanners were used to acquire the images. The FFRCT and the minimal lumen area (MLA) were evaluated using a dedicated software (cFFR version 3.0.0, Siemens Healthineers, Forchheim, Germany). Obstructive CAD was defined as CTA lumen reduction ≥ 50%, and flow-limiting stenosis as iFFR ≤0.8. All reported P values are two-tailed, and when <0.05, they were considered statistically significant. Results Ninety-three consecutive patients (152 vessels) were included. There was good agreement between FFRCT and iFFR, with minimal FFRCT overestimation (bias: -0.02; limits of agreement:0.14-0.09). Different CT scanners did not modify the association between FFRCT and FFRi (p for interaction=0.73). The performance of FFRCT was significantly superior compared to the visual classification of coronary stenosis (AUC 0.93vs.0.61, p<0.001) and to MLA (AUC 0.93vs.0.75, p<0.001), reducing the number of false-positive cases. The optimal cut-off point for FFRCT using a Youden index was 0.85 (87% Sensitivity, 86% Specificity, 73% PPV, 94% NPV), with a reduction of false-positives. Conclusion Machine learning-based FFRCT using previous generation CT scanners (128 and 256-detector rows) shows good diagnostic performance for the detection of CAD, and can be used to reduce the number of invasive procedures.

Myocardial Perfusion by Coronary Computed Tomography in the Evaluation of Myocardial Ischemia: Simultaneous Stress Protocol with SPECT / Perfusão Miocárdica por Angiotomografia de Coronárias na Avaliação da Isquemia Miocárdica: Protocolo de Estresse Simultâneo com SPECT

Abstract Background: Functional assessment to rule out myocardial ischemia using coronary computed tomography angiography (CCTA) is extremely important and data on the Brazilian population are still limited. Objective: To assess the diagnostic performance of myocardial perfusion by CCTA in the detection of severe obstructive coronary artery disease (CAD) compared with single-photon emission computerized tomography (SPECT). To analyze the importance of anatomical knowledge to understand the presence of myocardial perfusion defects on SPECT imaging that is not identified on computed tomography (CT) scan. Method: A total of 35 patients were evaluated by a simultaneous pharmacologic stress protocol. Fisher's exact test was used to compare proportions. The patients were grouped according to the presence or absence of significant CAD. The area under the ROC curve was used to identify the diagnostic performance of CCTA and SPECT in perfusion assessment. P < 0.05 values were considered statistically significant. Results: For detection of obstructive CAD, CT myocardial perfusion analysis yielded an area under the ROC curve of 0.84 [a 95% confidence interval (CI95%): 0.67-0.94, p < 0.001]. SPECT myocardial perfusion imaging, on the other hand, showed an AUC of 0.58 (95% CI 0.40 - 0.74, p < 0.001). In this study, false-positive results with SPECT are described. Conclusion: Myocardial perfusion analysis by CTA displays satisfactory results compared to SPECT in the detection of obstructive CAD. CCTA can rule out false-positive results of SPECT.

Resumo Fundamento: A avaliação funcional para descartar a isquemia miocárdica utilizando a angiotomografia computadorizada (angio-TC) de coronárias é de extrema importância e dados na população brasileira ainda são escassos. Objetivo: Avaliar o desempenho diagnóstico da perfusão miocárdica pela angio-TC de coronárias na detecção de doença arterial coronariana (DAC) obstrutiva significativa em comparação com a tomografia computadorizada por emissão de fóton único (SPECT; do inglês, single photon emission computerized tomography). Analisar a importância do conhecimento anatômico para entender a presença de defeito de perfusão miocárdica pela SPECT que não é identificado pela tomografia computadorizada (TC). Método: Trinta e cinco pacientes foram avaliados por um protocolo de estresse farmacológico simultâneo. O teste exato de Fisher foi utilizado para comparação entre as proporções. Os pacientes foram agrupados de acordo com a presença ou não de DAC significativa. A área sob a curva foi utilizada para identificar o desempenho diagnóstico da avaliação da perfusão pela angio-TC de coronárias e pela SPECT. Os valores de p < 0,05 foram considerados estatisticamente significativos. Resultados: Para detecção de DAC obstrutiva a avaliação da perfusão miocárdica pela TC teve uma área sob a curva de 0,84 [intervalo de confiança de 95% (IC95%): 0,67 a 0,94, p < 0,001]. Já o estudo da perfusão miocárdica pela SPECT foi de 0,58 (IC95%: 0,40 a 0,74, p < 0,001). Neste estudo, foram descritos falso-positivos pela SPECT. Conclusão: A avaliação da perfusão miocárdica pela angio-TC apresenta resultados satisfatórios em comparação com os da SPECT na detecção de DAC obstrutiva. A angio-TC de coronárias tem capacidade de afastar falso-positivos da SPECT.

Evaluation of Myocardial Perfusion by Computed Tomography - Principles, Technical Background and Recommendations / Avaliação da Perfusão Miocárdica por Tomografia Computadorizada - Princípios, Fundamentação Técnica e Recomendações

Abstract Coronary computed tomography angiography (CCTA) has gained a prominent role in the evaluation of coronary artery disease. However, its anatomical nature does not allow the evaluation of the functional repercussion of coronary obstructions. It has been made possible to evaluate Myocardial computed tomography perfusion (Myocardial CTP) recently, based on myocardial contrast changes related to coronary stenoses. Several studies have validated this technique against the anatomical reference method (cardiac catheterization) and other functional methods, including myocardial perfusion scintigraphy and fractional flow reserve. The Myocardial CTP is performed in conjunction with the CCTA, a combined analysis of anatomy and function. The stress phase (with assessment of myocardial perfusion) can be performed before or after the resting phase (assessment of resting perfusion and coronary arteries), and different acquisition parameters are proposed according to the protocol and type of equipment used. Stressors used are based on coronary vasodilation (e.g. dipyridamole, adenosine). Image interpretation, similar to other perfusion assessment methods, is based on the identification and quantification of myocardial perfusion defects. The integration of both perfusion and anatomical findings is fundamental for the examination interpretation algorithm, allowing to define if the stenoses identified are hemodynamically significant and may be related to myocardial ischemia.

Resumo A angiografia coronariana por tomografia computadorizada (ACTC) assumiu um papel de destaque na avaliação da doença arterial coronariana. Entretanto, sua natureza anatômica não permitia a avaliação da repercussão funcional das obstruções coronarianas. Recentemente, tornou-se possível a avaliação da perfusão miocárdica por tomografia computadorizada (PMTC), baseando-se nas alterações de contrastação miocárdicas relacionadas às estenoses coronarianas. Diversos estudos permitiram validar esta técnica perante o método anatômico de referência (cateterismo cardíaco) e outros métodos funcionais, incluindo cintilografia de perfusão miocárdica e a reserva de fluxo fracionada. A PMTC é realizada conjuntamente com a ACTC, em uma análise combinada de anatomia e função. A fase de estresse (com avaliação da perfusão miocárdica) pode ser realizada antes ou depois da fase de repouso (avaliação da perfusão de repouso e artérias coronárias), e diferentes parâmetros de aquisição são propostos conforme o protocolo e o tipo de equipamento utilizados. Os agentes estressores utilizados baseiam-se na vasodilatação coronariana (ex: dipiridamol, adenosina). A interpretação das imagens, semelhante a outros métodos de avaliação perfusional, baseia-se na identificação e quantificação de defeitos de perfusão miocárdicos. A integração dos achados perfusionais e anatômicos é parte fundamental do algoritmo de interpretação do exame, permitindo definir se as estenoses identificadas são hemodinamicamente significativas, podendo se relacionar com isquemia miocárdica.

Correlação da calcificação arterial coronária e necesidade de revascularização em pacientes sem diagnóstico prévio de doença arterial coronariana / Correlation of coronary artery calcification and necessity of coronary revascularization in patients without prior diagnosis of coronary artery disease

Introdução: Cerca de metade das mortes por doença coronariana (DAC) não são precedidas por sintomas cardíacos ou diagnóstico prévio. A quantificação da calcificação arterial coronariana (CAC) por tomografia é um preditor de eventos e reestratifica o risco de ocorrência desses eventos baseado no Escore de Risco de Framingham. Objetivo: Avaliar a capacidade do escore de cálcio de predizer revascularização em pacientes (pts) sem o diagnóstico prévio de DAC. Método: Estudo retrospectivo em pts sem diagnóstico prévio de DAC com quantificação da CAC, realizada em 2.009. A CAC foi obtida em tomografia multislice de 64 cortes, sem contraste, com aquisição sincronizada ao ECG, 120kV, 80-100mA, radiação < 1mSv, e medida pelo escore de cálcio de Agatston (EC) (limiar de 130 HU). Média, mediana e testes diagnósticos foram utilizados. Resultados: Avaliamos 263 pts (171 homens), com 59±13 anos, IMC = 27,7kg/m2 e seguimento médio de 18 ± 3 meses. O EC total foi 199,5 ± 24,39. Nos pacientes diabéticos (DM), o EC foi de 320,5 ± 67,56 e de 166 ± 24,47 nos não DM. Os 23 pacientes que foram revascularizados apresentaram EC médio de 692 ± 72,3 versus 134,7 ± 21,35 dos pacientes não revascularizados (p< 0,001). Dos 47 pts com EC ≥ 400, 17 (36,1%) foram revascularizados e dos 216 pts com EC< 400, 6 (2,6%) foram revascularizados (p< 0,001). Dos pts revascularizados, 15 sem DM tiveram EC médio de 672,7 ± 92,04 versus 728,3 ± 11 dos DM (8pts). Nos pts não revascularizados e sem DM (191 pts), apenas 18 pts tinham EC ≥ 400. Conclusão: O EC ≥ 400 foi forte preditor de revascularização com boa performance diagnóstica em pacientes sem diagnóstico prévio de DAC, no seguimento de 18 meses.

Acurácia do escore de cálcio na detecção de estenose coronária significativa em pacientes com dor torácica aguda subanálise do estudo multicêntrico CORE64 / Accuracy of coronary calcium score to detect significant coronary stenosis in patients with acure chest pain a CORE64 substudy

Objetivo: Avaliar a prevalência de estenose coronária significativa e de calcificação coronária, em pacientes com suspeita de síndrome coronária aguda (SCA), em estudo multicêntrico. Métodos: Pacientes do estudo CORE64 foram classificados em grupos SCA e não SCA de acordo com critérios clínicos, eletrocardiográficos e laboratoriais. As imagens obtidas pela tomografia computadorizada de 64 colunas de detectores (Aquilion 4, Toshiba), para avaliação do escore de cálcio (EC), pelo método de Agatston, foram adquiridas antes da angiografia coronária invasiva (ACI), sendo utilizados os seguintes parâmetros: sincronização prospectiva (colimação 4 x 3,0mm; voltagem de tubo de Raio X de 120kV e corrente de tubo de 300A). Redução luminal coronária >- 50%, definida pela ACI, foi considerada significativa. Resultados: Dos 291 pacientes (59,3 + 10 anos, 74% homens), 80 foram classificados no grupo SCA (41 casos de infarto sem supradesnível de ST e 39, de angina instável). A média do EC, no grupo SCA, foi de 120 +- 159 e 148 +- 166 no não SCA (pns). Escore de cálcio zero esteve presente em 16 pacientes (20%) do grupo SCA, dos quais 6 (8%) tinham lesão coronária significativa. No grupo não SCA, 8 (4%)...

Angiografia coronariana e perfusão miocárdica de estresse por tomografia computadorizada de 64 colunas de detectores na avaliação luminal intra-stent / Coronary angiography and stress myocardial perfusion by 64-row computed tomography in evaluation of stents

A angiografia coronariana por tomografia computadorizada (ACTC) é um exame bem estabelecido no diagnóstico da doença arterial coronariana. Entretanto, segmentos coronarianos submetidos a implante de stent podem apresentar limitação na avaliação luminal. O objetivo deste estudo é avaliar o valor adicional da perfusão miocárdica por tomografia computadorizada (PMTC) à avaliação anatômica isolada pela ACTC em portadores de stent, tendo o cateterismo (CATE) como referência. Quarenta e seis pacientes (56,9±7,2 anos, 28 homens) com indicação clínica de CATE em até 60 dias foram submetidos à avaliação combinada de ACTC e PMTC, por meio de tomógrafo de 64 detectores (Aquillion 64, Toshiba). A aquisição foi iniciada com a fase de estresse (PMTC) usando-se dipiridamol a 0,56mg/kg/4min e 60ml de contraste a 3ml/s, seguido de reversão com aminofilina 240mg e metoprolol (até 20mg). Em seguida, realizou-se a ACTC com 80-90ml de constraste a 5ml/s. Os dados da PMTC, da ACTC, e do CATE foram analisados por dois observadores independentes, sem informações clínicas dos pacientes. Primariamente analisou-se a ACTC, seguida da avaliação da PMTC. Concluída esta fase, os observadores tinham a possibilidade de reclassificar os segmentos coronarianos submetidos a stent cuja avaliação estivesse limitada ou inadequada por artefatos. A dose total média de radiação foi 15,83±4,93 mSv e todos os exames foram adequados. Um total de 129 segmentos coronarianos foi avaliado na ACTC, bem como os respectivos territórios miocárdicos pela PMTC. Destes, 54 territórios (42%) eram relacionados à presença de stents, sendo 19 com stents de avaliação adequada e 23 com avaliação luminal limitada, porém possível, e 12 segmentos de avaliação inadequada (sem possibilidade de avaliação luminal). Os valores de sensibilidade, especificidade, valor preditivo positivo, valor preditivo negativo e acurácia para a ACTC isolada nos territórios com stents foram de, respectivamente: 85%, 76%, 85%, 76% e 81%, e...

Coronary computed tomography angiography (coronary CTA) is a well established examination in the diagnosis of coronary artery disease (CAD). However, the segments with prior coronary stent implantation may have limited luminal evaluation. The aim of this study is to assess the incremental value of myocardial computed tomography perfusion (myocardial CTP) to the anatomical assessment by coronary CTA alone in patients with stents, using catheterization (CAT) as a reference method. Forty-six patients (56.9 ± 7.2 years, 28 men) referred to CAT by clinical indication within 60 days, were evaluated with combined evaluation of coronary CTA and myocardial CTP through 64-detector CT scanner (Aquillion 64, Toshiba). The acquisition protocol began with the stress phase (myocardial CTP), using dipyridamole to 0.56 mg/kg/4min and 60ml of contrast (3ml/s), followed by a bolus of aminophylline 240 mg and metoprolol (up to 20mg). After, it was performed the coronary CTA wih 80-90ml of contrast (5 ml/s). Data from the myocardial CTP, coronary CTA and CAT were analyzed by two independent observers, with no knowledge to clinical information. The observers reviewed the coronary CTA findings, and in a second time performed the evaluation of myocardial CTP. So, they had the possibility to reclassify segments with coronary stent that were considered with limited or inadequate assessment due to artifacts. Mean total dose of radiation was 15.83 ± 4.93 mSv, and all examinations were interpretable. A total of 129 coronary segments were evaluated by coronary CTA, and also were their correspondent myocardial territories by myocardial CTP. Of these, 54 territories (42%) were related to the presence of stents, 19 stents with adequate evaluation, 23 with limited evaluation, but possible, and 12 with inadequate evaluation (no luminal assessment possible). The sensitivity, specificity, positive predictive value, negative predictive value and accuracy for the coronary CTA in territories...

Estudo de 11 casos de fibroelastose endocárdica primária / Primary endocardial fibroelastosis: study of 11 cases

INTRODUÇÃO: A fibroelastose endocárdica (FEE) é definida como espessamento difuso do endocárdio ventricular em função da proliferação de fibras colágenas e elásticas. Pode ser classificada como primária ou secundária. A FEE primária apresenta-se na forma dilatada, mais comum, ou na forma restritiva. Geralmente manifesta-se como insuficiência cardíaca inexplicada, em crianças com menos de 12 meses de idade. OBJEIVOS: Avaliar aspectos epidemiológicos, clínicos e anatomopatológicos da FEE primária. MATERIAL E MÉTODO: Foram pesquisadas, entre 1960 e 2000, 6.211 necropsias perinatais e pediátricas do Hospital de Clínicas da Universidade Federal do Paraná (UFPR), tendo sido verificados 11 casos de FEE. RESULTADOS: Em nove casos (81,8%), o surgimento dos sintomas ocorreu antes de 1 ano de idade. Em oito (72,7%), o óbito ocorreu antes de 1 ano de idade. Dentre os sinais clínicos, destacaram-se taquipnéia (54,5%), hepatomegalia (45,5%), tosse (36,4%), cianose (36,4%) e febre (36,4%). Todas as radiografias (n = 6) apresentavam cardiomegalia. O espessamento endocárdico predominou no coração esquerdo (90,9%). A causa de óbito foi insuficiência respiratória aguda em cinco casos (45,5%) e choque cardiogênico em quatro (36,4%). DISCUSSÃO E CONCLUSÕES: Os resultados mostram acometimento predominante de crianças com menos de 1 ano de idade e rápida progressão para óbito. Sinais clínicos freqüentes, como taquipnéia, tosse e febre, sugeriram infecção respiratória, que foi confirmada por necropsia em três casos (27,3%). Os exames complementares mostraram apenas achados sugestivos de insuficiência cardíaca. Os dados analisados neste estudo mostram que, em nosso meio, a FEE primária não difere significativamente do que é apresentado na literatura internacional em relação a características epidemiológicas, clínicas e anatomopatológicas.

BACKGROUND: Endocardial fibroelastosis (EFE) is a diffuse thickening of the ventricular endocardium resulting from proliferation of fibrous and elastic tissue. Primary and secondary forms have been described. Primary EFE occurs in the dilated and contracted forms. EFE usually manifests as unexplained congestive heart failure in infants younger than 1 year old. OBJECTIVES: To analyze the epidemiologic, clinical and anatomopathological aspects of primary EFE. METHODS: Eleven cases of histologically confirmed EFE were found in 6211 necropsies performed between 1960 and 2000 in the Hospital of the University of Paraná. Results: In nine cases (81.8%) the initial clinical presentation occurred before the age of 1 year. In eight cases (72.7%) patients died before the age of 1 year. The most common clinical findings were tachypnea (54.5%), hepatomegaly (45.5%), cough (36.4%) and fever (36.4%). Cardiomegaly was the main radiographic finding, present in all cases (n = 6). The endocardial thickening was more frequent at the left heart (90.9%). The death cause was acute respiratory failure in five cases (45.5%) and cardiogenic chock in four cases (36.4%). DISCUSSION AND CONCLUSIONS: The results showed that EFE affects usually infants younger than 1 year old that rapidly progress to death. Some common clinical findings like tachypnea, cough and fever suggested respiratory infection which was confirmed by necropsy in three cases (27.3%). The complementary tests showed only non-specific findings of congestive heart failure. The information analyzed here demonstrated no significant difference of the epidemiological, clinical and anatomopathological characteristics of primary EFE between Brazil and the international literature.

Holoprosencefalia: análise do seu espectro morfológico em doze casos de autópsia / Holoprosencephaly: morphological aspects of twelve cases of autopsy

O termo holoprosencefalia (HPC) é usado para o complexo de deformidades hemisféricas causadas por falha no desenvolvimento da vesícula prosencefálica. Este estudo tem como objetivo relatar o espectro morfológico de 12 casos de HPC, classificá-los e compará-los com a literatura pertinente. Avaliadas 5837 necrópsias realizadas entre 1960 e 1995, 12 apresentavam HPC. Dados como sexo, idade, e presenças de outras malformaçöes associadas foram avaliados e comparados com as demais malformaçöes e com o total de necrópsias. A maioria dos casos era de masculinos (66,66 por cento) e neomortos (75 por cento). A forma de HPC mais frequentemente encontrada foi a lobar (58,3 por cento) e a alteraçäo facial mais frequente foi a ciclopia (25 por cento). Houve tendência estatística de que a HPC possa, dentro das malformaçöes do sistema nervo central (SNC), acometer mais o sexo masculino e de que a neomortalidade seja maior na HPC do que nas outras malformaçöes do SNC