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.

Menor Prevalência e Extensão da Aterosclerose Coronária na Doença de Chagas Crônica por Angiotomografia Coronária / Lower Prevalence and Severity of Coronary Atherosclerosis in Chronic Chagas' Disease by Coronary Computed Tomography Angiography

Resumo Fundamento Em regiões endêmicas da doença de Chagas, por muitos anos, existe uma observação empírica recorrente de que a doença arterial coronariana (DAC) é incomum em pacientes com doença de Chagas. Estudos anteriores baseados em análise patológica ou angiografia coronária invasiva apresentam resultados controversos. Objetivo Investigar se a DAC é menos prevalente e menos grave em pacientes com doença de Chagas crônica em comparação a uma população pareada controle, com perfil de risco para DAC similar. Métodos Um total de 86 participantes, 43 pacientes com doença de Chagas crônica consecutivos e 43 indivíduos assintomáticos, sem qualquer história prévia de doença cardíaca ou doença DAC conhecida (grupo controle), foram incluídos no estudo. Pacientes e controles foram pareados quanto sexo, idade e escore de risco de Framingham. Todos os pacientes foram analisados quanto ao escore de cálcio coronário (ECC) e submetidos à angiotomografia coronária usando um tomógrafo de 320 detectores. O nível de significância estatística adotado foi de p < 0,05. Resultados O ECC foi significativamente mais baixo em pacientes com doença de Chagas em comparação aos controles (p<0,05). A presença de placas ateroscleróticas coronárias foi significativamente menos frequente em pacientes com doença de Chagas que nos controles (20,9% versus 41,9%, p=0,037). Após ajuste quanto ao escore de Framingham, o odds ratio para a presença de qualquer calcificação coronária foi de 0,26 (IC95%: 0,07-0,99, p=0,048). O padrão é similar para escore de cálcio coronário (ECC) > 10 (OR: 0,11, IC95%: 0,01-0,87, p=0,04), e para a presença de estenose (OR: 0,06, IC95%: 0,01-0,47, p=0,001). O pareamento por escore de propensão também mostrou um efeito da doença de Chagas no ECC (-21,6 pontos no escore absoluto e 25% menos pacientes com ECC > 10; p=0,015). Conclusões A prevalência e a gravidade da DAC são mais baixas nos pacientes com doença de Chagas crônica em comparação a uma população pareada e perfil de risco para DAC similar. (Arq Bras Cardiol. 2020; 115(6):1051-1060)

Abstract Background In Chagas' disease endemic regions, there has been for many years a recurrent empirical observation that coronary artery disease (CAD) is uncommon in patients with Chagas' disease. Previous pathological and invasive coronary angiography studies led to controversial results. Objective We sought to investigate whether CAD is less prevalent and less severe in patients with chronic Chagas' disease when compared with a matched population with a similar CAD risk profile. Methods A total of 86 participants, 43 consecutive patients with chronic Chagas' disease and 43 asymptomatic individuals, without any prior history of cardiac disease or known CAD (control group), were included. Patients and controls were matched according to gender, age, and Framingham risk score. All participants underwent coronary calcium scoring and coronary computed tomography angiography on a 320-row detector scanner. Statistical significance level adopted was p < 0.05. Results The coronary artery calcium score (CACS) was significantly lower in patients with Chagas' disease than in controls (p<0.05). The presence of coronary atherosclerotic plaques was significantly less frequent in patients with Chagas' disease than in controls (20.9% versus 41.9%, p=0.037). After adjustment for the Framingham score, the odds ratio for the presence of any coronary artery calcium (CAC) in Chagas patients was 0.26 (95%CI: 0.07-0.99, p=0.048). The pattern is similar for CACS > 10 (OR: 0.11, 95%CI: 0.01-0.87, p=0.04) and for the presence of any stenosis (OR: 0.06, 95%CI: 0.01-0.47, p=0.001). Propensity score matching also indicated an effect of Chagas disease on the CACS (-21.6 points in the absolute score and 25% less of patients with CACS >10, p=0.015). Conclusions CAD is less prevalent and less severe in patients with chronic Chagas' disease when compared with a matched population with a similar CAD risk profile. (Arq Bras Cardiol. 2020; 115(6):1051-1060)

Dipyridamole stress myocardial perfusion by computed tomography in patients with left bundle branch block / Perfusão Miocárdica de Estresse com Dipiridamol por Tomografia Computadorizada em Pacientes com Bloqueio de Ramo Esquerdo

Abstract Background: Functional tests have limited accuracy for identifying myocardial ischemia in patients with left bundle branch block (LBBB). Objective: To assess the diagnostic accuracy of dipyridamole-stress myocardial computed tomography perfusion (CTP) by 320-detector CT in patients with LBBB using invasive quantitative coronary angiography (QCA) (stenosis ≥ 70%) as reference; to investigate the advantage of adding CTP to coronary computed tomography angiography (CTA) and compare the results with those of single photon emission computed tomography (SPECT) myocardial perfusion scintigraphy. Methods: Thirty patients with LBBB who had undergone SPECT for the investigation of coronary artery disease were referred for stress tomography. Independent examiners performed per-patient and per-coronary territory assessments. All patients gave written informed consent to participate in the study that was approved by the institution’s ethics committee. Results: The patients’ mean age was 62 ± 10 years. The mean dose of radiation for the tomography protocol was 9.3 ± 4.6 mSv. With regard to CTP, the per-patient values for sensitivity, specificity, positive and negative predictive values, and accuracy were 86%, 81%, 80%, 87%, and 83%, respectively (p = 0.001). The per-territory values were 63%, 86%, 65%, 84%, and 79%, respectively (p < 0.001). In both analyses, the addition of CTP to CTA achieved higher diagnostic accuracy for detecting myocardial ischemia than SPECT (p < 0.001). Conclusion: The use of the stress tomography protocol is feasible and has good diagnostic accuracy for assessing myocardial ischemia in patients with LBBB.

Resumo Fundamentos: Testes funcionais possuem limitada acurácia para identificar isquemia miocárdica em pacientes com bloqueio de ramo esquerdo (BRE). Objetivo: Utilizando tomógrafo com 320 detectores foi avaliado a acurácia diagnóstica da perfusão miocárdica de estresse com dipiridamol pela tomografia (PMT) em pacientes com BRE utilizando a angiografia coronária quantitativa invasiva (QCA) (estenose ≥ 70%) como referência. Procurou-se também investigar o valor adicional da PMT sobre a angiotomografia coronariana (ATC) comparando a acurácia com a cintilografia perfusional miocárdica (SPECT). Métodos: Trinta pacientes com BRE e SPECT prévio em investigação de doença arterial coronariana foram encaminhados para realização do protocolo de estresse na tomografia. Observadores independentes realizaram avaliação por paciente e por território coronariano. Todos os pacientes assinaram um termo de consentimento livre e esclarecido aprovado pelo Comitê de Ética da Instituição. Resultados: A média de idade foi 62 ± 10 anos. A dose média de radiação do protocolo de tomografia foi 9,3 ± 4,6 mSv. Em relação a PMT, na análise por paciente, a sensibilidade, especificidade, valores preditivos positivos e negativos e acurácia foram, respectivamente, 86%, 81%, 80%, 87%, 83% p = 0,001. Na análise por território os valores foram, respectivamente, 63%, 86% a 65%, 84%, 79% p < 0,001. Em ambas as análises, a adição da PMT a ATC determinou maior acurácia diagnóstica para detecção de isquemia miocárdica quando comparado com o SPECT (p < 0,001). Conclusão: O uso do protocolo de estresse na tomografia é viável e tem boa acurácia diagnóstica na pesquisa de isquemia miocárdica nos pacientes com BRE.

Diferenças entre as dimensões sistólica e diastólica do anel valvar aórtico naangiotomografia computadorizada em pacientes submetidos a implantepercutâneo de prótese valvar aórtica por cateter / Differences between systolic and diastolic dimensions of the aortic valve annulus in computed tomography angiography in patients undergoing percutaneous implantation of aortic valve prosthesis by catheter

Introdução: A medida acurada do tamanho do anel valvar aórtico tem importância fundamental para o planejamento do implante percutâneo de prótese valvar aórtica transcateter (TAVI) em pacientes comestenose valvar aórtica grave. Embora haja recomendação de se realizar a medida na sístole, pouco se sabe sobre a importância das diferenças entre as dimensões sistólica e diastólica do anel. Métodos: Pacientes consecutivos referidos para TAVI foram avaliados com tomografia computadorizada para medida do anel valvar na sístole e na diástole. Área, circunferência, diâmetros máximo e mínimo, e seus diâmetros médios derivados foram obtidos em ambas as fases do ciclo cardíaco. Gráficos de Bland Altman foram construídos para se avaliarem as diferenças entre as medidas.Resultados: Foram incluídos na análise 41 pacientes com estenose aórtica grave. As médias da área, circunferência e diâmetros médios foram discretamente maiores na sístole. No entanto, em 35% dos pacientes, as dimensões diastólicas foram maiores. Essas diferenças, embora estatisticamente significantes, foram pequenas (a maior diferença de 0,6 mm no diâmetro médio). Gráficos de Bland Altman revelaram bons níveis de concordância entre as medidas sistólicas e diastólicas em todos os parâmetros avaliados.Conclusões: Observamos pequenas diferenças nas dimensões sistólicas e diastólicas no anel valvar aórtico à tomografia computadorizada, as quais, embora estatisticamente significantes, provavelmente não impactam na seleção da prótese e nem no resultado do procedimento.

Background: Accurate aortic valve annulus sizing has critical importance for the planning of percutaneous transcatheter aortic valve implantation (TAVI) in patients with severe aortic valve stenosis. Although there is a recommendation to perform the measurement during systole, little is known about the importance of the differences between systolic and diastolic dimensions of the annulus. Methods: Consecutive patients referred for TAVI were evaluated with computed tomography for valve annulus sizing during systole and diastole. Area, circumference, minimum and maximum diameters, and their mean derived diameters were obtained in both phases of the cardiac cycle. Bland-Altman plots were constructed to evaluate the differences between the measures. Results: The analysis included 41 patients with severe aortic stenosis. Mean area, circumference, and diameters were slightly greater in systole. However, in 35% of patients, diastolic dimensions were greater.These differences, although statistically significant, were small (the greatest difference of 0.6 mm in mean diameter). Bland-Altman plots showed good agreement between systolic and diastolic measurements on all parameters evaluated Conclusions: Small differences were observed in the systolic and diastolic dimensions of the aortic valve annulus with computed tomography scan, which, although statistically significant, probably do not impact the selection of prosthesis or the procedure outcome.

Perfusão miocárdica dinâmica por tomografia computadorizada de dupla fonte de raio X / Dynamic myocardial perfusion imaging by dual-source computed tomography / Perfusión miocárdica dinámica por tomografía computarizada de doble fuente de rayos X

Relatamos caso de perfusão dinâmica e quantitativa pela tomografia computadorizada de múltiplos detectores de dupla fonte de Raio X em um paciente de 44 anos, com diagnóstico prévio de doença coronariana. A tomografia demonstrou quantitativamente déficit de perfusão miocárdica nos territórios irrigados por artérias com estenoses significativas confirmadas pela angiotomografia e pela cineangiocoronariografia. A tomografia computadorizada com dupla fonte de Raio X permitiu a avaliação dinâmica perfusional e anatômica, em um único estudo, durante o controle evolutivo desse paciente.

We report a dual-source computed tomography study of dynamic and quantitative myocardial perfusion in a 44-year-old patient with previous documented coronary artery disease. Quantitatively, the tomography showed myocardial perfusion deficit in the territories with significant coronary stenosis, confirmed by computed tomography angiography and conventional angiography. Dual-source computed tomography allowed dynamic perfusion and anatomic evaluation in a single study during the follow-up of this patient.

Relatamos un caso de perfusión dinámica y cuantitativa por la tomografía computarizada de múltiples detectores de doble fuente de Rayos X, en un paciente de 44 años, con diagnóstico previo de enfermedad coronaria. La tomografía demostró cuantitativamente, un déficit de perfusión miocárdica en los territorios irrigados por arterias con estenosis significativas confirmadas por la angiotomografía y por la cineangiocoronariografía. La tomografía computarizada con doble fuente de Rayos X, permitió la evaluación dinámica de la perfusión y de la anatomía en un único estudio y durante el control evolutivo de ese paciente.

Realce tardio e perfusão miocárdica em cardiomiopatia hipertrófica (comparação entre grupos) / Late enhancement and myocardial perfusion in hypertrophic cardiomyopathy (comparison betw een groups)

FUNDAMENTO: A ressonância magnética é um método eficaz para estudo da cardiomiopatia hipertrófica. OBJETIVO: Avaliar, pela ressonância magnética, os parâmetros de função sistólica, perfusão e viabilidade miocárdica em pacientes portadores de cardiomiopatia hipertrófica, comparando os grupos com e sem obstrução na via de saída do ventrículo esquerdo. MÉTODO: Vinte e um pacientes com diagnóstico de cardiomiopatia hipertrófica realizaram estudos de função, viabilidade e perfusão miocárdica nas fases de estresse e de repouso pela ressonância magnética. RESULTADOS: Os segmentos ventriculares mais comprometidos pela hipertrofia foram os da região septal. O grupo obstrutivo apresentou distribuição segmentar de espessura miocárdica semelhante ao não-obstrutivo, porém com maiores médias que o primeiro grupo. A média da fração de ejeção dos pacientes do grupo obstrutivo foi maior que o grupo não-obstrutivo, enquanto as médias dos volumes sistólico e diastólico finais foram menores no grupo obstrutivo. Houve correlação positiva entre a espessura segmentar do ventrículo e a massa segmentar do realce tardio. A indução de estresse determinou aumento do número de segmentos com alteração de perfusão e essa alteração foi mais evidente no grupo obstrutivo. CONCLUSÃO: Os segmentos ventriculares com maior espessura são os septais. As regiões hipertróficas estão associadas à maior extensão de realce tardio. Houve correlação positiva entre as áreas de hipertrofia ventricular e perfusão miocárdica alterada, e esses achados foram mais evidentes no grupo obstrutivo.

BACKGROUND: The magnetic resonance imaging (MRI) is an effective method to study hypertrophic cardiomyopathy (HCM). OBJECTIVE: To evaluate, using MRI, the parameters of systolic function, perfusion and myocardial viability in patients with HCM, comparing the groups with and without obstruction of the left ventricular outflow tract. METHODS: Twenty-one patients with a diagnosis of HCM underwent the assessment of myocardial function, viability and perfusion under stress and at rest through MRI. RESULTS: The ventricular segments most severely impaired by hypertrophy were those of the septal region. The obstructive group presented segmental myocardial thickening distribution similar to the non-obstructive group, but with higher means than the first group. The mean ejection fraction of the patients in the obstructive group was higher than in the non-obstructive group, whereas the means of the end systolic and diastolic volumes were lower in the obstructive group. There was a positive correlation between the ventricular segmental thickening and the late enhancement segmental mass. The stress induction resulted in an increase in the number of segments with perfusion alterations and this alteration was more evident in the obstructive group. CONCLUSION: The thickest ventricular segments are the septal ones. The hypertrophic regions are associated to a greater extension of late enhancement. There was a positive correlation between the areas of ventricular hypertrophy and altered myocardial perfusion and these findings were more evident in the obstructive group.

Ressonância magnética vs cintilografia com pirofosfato marcado com tecnécio-99m para a detecção de necrose miocárdica perioperatória / Magnetic resonance vs technetium-99m pyrophosphate scintigraphy in the detection of perioperative myocardial necrosis

FUNDAMENTO: O infarto do miocárdio perioperatório (IMPO) é uma complicação da cirurgia de revascularização miocárdica (CRM) com potencial impacto prognóstico. A cintilografia miocárdica (CM) com pirofosfato marcado com tecnécio-99m é utilizada no diagnóstico de IMPO, mas demonstra limitada sensibilidade para lesões subendocárdicas. A ressonância magnética cardiovascular (RMC), por sua vez, detém alta acurácia para a detecção de necrose miocárdica. OBJETIVO: Comparar a RMC e a CM para a detecção de IMPO após CRM. MÉTODOS: Foram estudados 24 pacientes portadores de doença arterial coronária crônica, com a técnica de realce tardio pela RMC e com a CM, antes e depois da CRM, analisando-se o surgimento de áreas de necrose miocárdica perioperatória (IMPO). Mensuraram-se também marcadores bioquímicos de lesão miocárdica (CKMB e troponina I), antes e depois da cirurgia. RESULTADOS: Dezenove pacientes completaram o estudo. Desses, 6 (32 por cento) apresentaram IMPO à RMC, e 4 (21 por cento) à CM (p = NS). Dos 323 segmentos do ventrículo esquerdo avaliados, 17 (5,3 por cento) exibiram necrose perioperatória à RMC, e 7 (2,2 por cento) à CM (p = 0,013). Observou-se moderada concordância entre os métodos (kappa = 0,46), havendo divergência, quanto ao diagnóstico de IMPO, em 4 (21 por cento) casos, a maioria com pequenas áreas de necrose perioperatória à RMC, não visualizadas à CM. Em todos os casos com IMPO à RMC, houve elevação significativa de CKMB e troponina I. CONCLUSÃO: Houve moderada concordância diagnóstica entre os métodos para a detecção de IMPO, mas a RMC permitiu a visualização de pequenas áreas de necrose miocárdica perioperatória, não identificadas pela CM e associadas à elevação de marcadores bioquímicos de lesão miocárdica.

BACKGROUND: Perioperative myocardial infarction (POMI) is a complication of coronary artery bypass grafting (CABG) with a potential prognostic impact. Technetium-99m pyrophosphate myocardial scintigraphy (MS) is used in the diagnosis of POMI; however it shows a limited sensitivity for subendocardial lesions. Cardiovascular magnetic resonance imaging (CMRI), in turn, has a high accuracy in the detection of myocardial necrosis. OBJECTIVE: To compare CMRI and MS for the detection of POMI after CABG. METHODS: A total of 24 patients with chronic coronary artery disease were studied using the delayed contrast enhanced CMRI and MS before and after CABG by analyzing the development of areas of perioperative myocardial necrosis (POMI). Biochemical markers of myocardial injury (CKMB and troponin I) were also determined before and after surgery. RESULTS: Nineteen patients completed the study. Of these, 6 (32 percent) presented POMI on CMRI and 4 (21 percent) on MS (p = NS). Of the 323 left ventricular segments assessed, 17 (5.3 percent) showed perioperative necrosis on CMRI and 7 (2.2 percent) on MS (p = 0.013). Moderate agreement was observed between the methods (kappa = 0.46). There was disagreement regarding the diagnosis of POMI in 4 (21 percent) cases, most of them with small areas of perioperative necrosis on CMRI which were not visualized on MS. In all cases with POMI on CMRI, significant CKMB and troponin I elevations were observed. CONCLUSION: Moderate diagnostic agreement was observed between the methods for the detection of POMI, but CMRI enabled visualization of small areas of perioperative myocardial necrosis which were not identified on MS and were associated with elevation of biochemical markers of myocardial injury.