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.

Determinação do Tecido Cicatricial do Miocárdio no Fenômeno de Fluxo Coronário Lento e a Relação entre a Quantidade de Tecido Cicatricial e o Nt-ProBNP / Determination of Myocardial Scar Tissue in Coronary Slow Flow Phenomenon and The Relationship Between Amount of Scar Tissue and Nt-ProBNP

Resumo Fundamento A fisiopatologia e o prognóstico não estão claramente determinados nos pacientes com fenômeno do fluxo coronário lento (FCL). Esses pacientes apresentam várias condições clínicas, que variam desde quadro assintomático até internação hospitalar com morte cardíaca súbita. Objetivos Nosso objetivo foi avaliar os achados da ressonância magnética cardíaca (RMC) com o realce tardio pelo gadolínio (RTG), como um indicador de fibrose miocárdica. Também buscamos determinar a relação entre a presença de fibrose miocárdica e os níveis de NT-proBNP em pacientes com FCL na artéria coronária descendente anterior esquerda (DAE). Métodos Ao todo, 35 pacientes, entre 31 e 75 anos de idade, foram incluídos. Os pacientes estudados (n=19) apresentaram artérias coronárias epicárdicas normais na angiografia, mas tinham FCL na DAE. O grupo controle de pacientes (n=16) apresentou artérias coronárias epicárdicas normais e níveis de escore TIMI normais na angiografia. Em ambos os grupos, os pacientes foram examinados com RMC para a detecção de presença de fibrose miocárdica. Além disso, níveis plasmáticos de NT-proBNP foram medidos. Valores de p < 0,05 foram considerados significativos. Resultados A taxa de fibrose miocárdica foi significativamente maior na RMC para os pacientes com FCL (p=0.018). Uma quantidade variável de tecido cicatricial foi detectada no ápice ventricular esquerdo em 7 pacientes e nas regiões inferior e inferolateral em 3 pacientes. Não foram observadas diferenças nos níveis de NT-proBNP nos pacientes com FCL. Entretanto, os níveis de NT-proBNP foram maiores nos pacientes com FCL, que apresentaram fibrose miocárdica na RMC (p=0.022). Conclusões Em suma, o RTG na RMC mostrou que a cicatriz miocárdica isquêmica pode estar presente nos pacientes com FCL. Esses resultados indicam que o FCL pode nem sempre ser inofensivo. (Arq Bras Cardiol. 2020; 114(3):540-551)

Abstract Background Pathophysiology and prognosis are not clearly determined in patients with the coronary slow flow phenomenon (CSFP). These patients present with various clinical conditions ranging from being asymptomatic to being admitted with sudden cardiac death. Objectives We aimed at assessing the findings of late gadolinium enhancement (LGE) in cardiac magnetic resonance imaging (CMR) as an indicator of myocardial fibrosis. We also aimed at determining the relationship between the presence of myocardial fibrosis and NT-proBNP levels in patients with CSFP in the left anterior descending coronary artery (LAD). Methods A total of 35 patients were enrolled within an age range of 31-75. The study patients (n=19) had normal epicardial coronary arteries at angiography, but they presented with CSFP in the LAD. The control group patients (n=16) had normal epicardial coronary arteries and TIMI scores at normal levels in angiography. In both groups, the patients were examined with CMR for the presence of myocardial fibrosis. In addition, plasma NT-proBNP levels were measured. A p-value < 0.05 was considered significant. Results The rate of myocardial fibrosis was significantly higher in CMR in the patients with CSFP (p=0.018). A variable amount of myocardial scar tissue was detected at the left ventricular apex in 7 patients and at the inferior and inferolateral regions in 3 patients. There was no difference in the level of NT-proBNP in patients with CSFP. However, the NT-proBNP levels were higher in patients with CSFP, who had scar tissue in CMR (p=0.022). Conclusions In conclusion, LGE in CMR showed that ischemic myocardial scarring may exist in patients with CSFP. These results indicate that CSFP may not always be innocent. (Arq Bras Cardiol. 2020; 114(3):540-551)

Evaluation of Myocardial Ischemia with iFR (Instantaneous Wave-Free Ratio in the Catheterization Laboratory: A Pilot Study / Avaliação de Isquemia Miocárdica na Sala de Hemodinâmica com iFR Instantaneous Wave-Free Ratio: Estudo Piloto

Abstract Background: The Instantaneous Wave-Free Ratio (iFR) is an invasive functional evaluation method that does not require vasoactive drugs to induce maximum hyperemia Objective: To evaluate the contribution of the iFR to the therapeutic decision-making of coronary lesions in the absence of non-invasive diagnostic methods for ischemia, or in case of discordance between these methods and coronary angiography. Method: We studied patients older than 18 years, of both sexes, consecutively referred for percutaneous treatment between May 2014 and March 2018. Coronary stenotic lesions were classified by visual estimation of the stenosis diameter into moderate (41-70% stenosis) or severe (71%-90%). An iFR ≤ 0.89 was considered positive for ischemia. Logistic regression was performed using the elastic net, with placement of stents as outcome variable, and age, sex, arterial hypertension, diabetes, dyslipidemia, smoking, family history, obesity and acute myocardial infarction (AMI) as independent variables. Classification trees, ROC curves, and Box Plot graphs were constructed using the R software. A p-value < 0.05 was considered statistically significant. Results: Fifty-two patients with 96 stenotic lesions (56 moderate, 40 severe) were evaluated. The iFR cut-off point of 0.87 showed a sensitivity of 0.57 and 1-specificity of 0.88, demonstrating high accuracy in reclassifying the lesions. Diabetes mellitus, dyslipidemia, and presence of moderate lesions with an iFR < 0.87 were predictors of stent implantation. Stents were used in 32% of lesions in patients with stable coronary artery disease and AMI with or without ST elevation (non-culprit lesions). Conclusion: The iFR has an additional value to the therapeutic decision making in moderate and severe coronary stenotic lesions, by contributing to the reclassification of lesions and decreasing the need for stenting.

Resumo Fundamento: Instantaneous Wave-Free Ratio (iFR) é um método de avaliação funcional invasiva sem necessidade de droga vasoativa para indução de hiperemia máxima. Objetivo: Analisar a contribuição do iFR na terapêutica das lesões coronarianas com ausência ou discrepância entre os métodos diagnósticos não invasivos para isquemia e a angiografia coronária. Método: Foram estudados pacientes consecutivos com 18 anos ou mais, ambos os sexos, no período de maio de 2014 a março de 2018, com lesões coronarianas classificadas, por medição da porcentagem de diâmetro da estenose através de estimativa visual, em estenoses moderadas (41-70%) ou graves (71%-90%). O iFR ≤ 0,89 foi considerado positivo para isquemia. Empregou-se regressão logística com elastic net, tendo como variável desfecho o emprego de stent, e variáveis independentes: idade, sexo, hipertensão arterial, diabetes, dislipidemia, tabagismo, história familiar, obesidade e infarto agudo do miocárdio (IAM) prévio. Foram construídas Árvores de Classificação, Curva Roc, e gráficos Box Plot com o software R. O valor de p < 0,05 foi considerado significativo. Resultados: Foram avaliados 52 pacientes com 96 lesões obstrutivas (56 moderadas, 40 graves). O ponto de corte do iFR de 0,87 apresentou sensibilidade de 0,57 e 1-especificidade de 0,88, demonstrando boa acurácia para a reclassificação das lesões. Diabetes mellitus, dislipidemia, e presença de lesão moderada, com iFR < 0,87 foram preditores do implante de stents. Foram empregados stents em 32% das lesões de portadores de doença arterial coronariana estável e IAM com e sem supra de ST (lesões não culpadas). Conclusão: O iFR contribui para a reclassificação das lesões e diminuição do emprego de stents, auxiliando na abordagem das lesões moderadas e severas.

Estudo comparativo do fluxo da artéria torácica interna utilizada "in situ" na revascularização miocárdica, com e sem a ligadura dos ramos proximais, utilizando a ecocardiografia Doppler / Comparative study of the internal thoracic artery flow used "in situ" for myocardial revascularization, with and without ligation of its proximal branches using Doppler echocardiography

Fundamento: A artéria torácica interna (ATI) "in situ" apresenta predomínio de fluxo sistólico, mas após sua anastomose no sistema coronariano esquerdo torna-se um sistema híbrido com predomínio de fluxo diastólico, sendo a relevância da patência ou não dos grandes ramos proximais da ATI anastomosada controversa quanto à possibilidade de roubo de fluxo. Porém, constata-se que durante o ecocardiograma sob estresse com dobutamina (EED), o estado funcional da ATI anastomosada pode ser avaliado através da reserva coronariana, além da verificação dos distintos efeitos no fluxo sistólico (FS), diastólico (FD) e total (FT = sistólico + diastólico). Objetivo: Verificar por meio da ecocardiografia e Doppler o efeito dos ramos proximais importantes da ATI no fluxo, na reserva de velocidade (RVFC) e de fluxo (RFC) coronariano, em pacientes com fração de ejeção do ventrículo esquerdo (FEVE) preservada (>50%). Métodos: Em ensaio clínico prospectivo controlado e randomizado, foram avaliados pacientes com (Grupo I) e sem (Grupo II), a ligadura dos ramos proximais importantes da ATI anastomosada na coronária descendente anterior. As avaliações das ATIs em nível supraclavicular e os ecocardiogramas transtorácicos foram realizados no pré-operatório, no pós-operatório precoce, seis meses após a cirurgia em condição basal e durante o EED. Neste, foi alcançada a frequência cardíaca submáxima [(220 - idade) x (0,85)] sem a ocorrência de isquemia no território subjacente à ATI anastomosada em todos os pacientes. Foram medidos o FS, o FD, o FT e o percentual de FD, nos quatro momentos do estudo. O percentual de FD resultou da divisão da integral da velocidade diastólica do fluxo pela integral da velocidade total (sistólica + diastólica) do fluxo. A reserva coronariana foi obtida através do Doppler da ATI anastomosada seis meses após a cirurgia, sendo calculada através da razão entre o valor da variável registrado no EED e em condição basal, utilizando-se para as RVFCs o pico e a...

Background: The internal thoracic artery (ITA) "in situ" has systolic flow predominance, but when grafted to the left coronary artery system, the ITA becomes a hybrid system with diastolic flow predominance. The relevance of the patency or not-patency of the large proximal branches of the ITA graft is controversial in regards to the possibility of flow steal. During dobutamine stress echocardiography (DSE), the functional status of the ITA graft can be assessed by the coronary reserve in addition to assessment of the distinct effects of DSE on systolic (SF), diastolic (DF), and total flow (TF = systolic + diastolic). Objective: To assess, by Doppler echocardiography, the effects of the significant proximal branches of ITA graft in the flow, coronary flow velocity reserve (CFVR) and coronary flow reserve (CFR), in patients with preserved (> 50%) left ventricular ejection fraction (LVEF). Methods: In a prospective randomized controlled clinical trial we evaluate patients with (Group I) and without (Group II) ligation of important proximal branches of the ITA grafted to the anterior descending coronary artery. Supraclavicular assessment of the ITAs and transthoracic echocardiograms were performed, at rest and during DSE, on pre-operative, early and six months post-operative. In all patients, the submaximal heart rate [(220 - age) x (0.85)] was achieved during DSE with no ischemia to the area matching the ITA graft. The SF, DF, TF and percentage of DF were measured in the four moments of this study. The percentage of DF was calculated by the ratio of the integral of the diastolic flow velocity by the integral of the total flow velocity (systolic + diastolic). The coronary reserve was assessed at six months post-operative, and it was calculated by the ratio of the variable during DSE and at rest, using the maximum and the mean of the diastolic flow velocity to calculate the CFVR; and the TF to calculate the CFR. Student's t-tests or Wilcoxon's rank sum test (Mann...

Fase Piloto do Estudo SPECTRUM. Reserva de Fluxo Fracionada Versus Angiografia para Avaliação e Conduta em Pacientes com Lesões Obstrutivas Coronárias de Grau Moderado: Racional e Desenho do Estudo / Pilot Phase of the SPECTRUM Trial. Fractional Flow Reserve vs. Angiography for Evaluation and Management of Patients with Intermediate Coronary Stenosis: Rationale and Study Design

Introdução: A despeito de suas reconhecidas limitações, a angiografia coronária invasiva é o método mais usado (muitas vezes único) para a adoção de estratégias terapêuticas em pacientes submetidos a cateterismo cardíaco diagnóstico. A mensuração de reserva de fluxo fracionada (FFR) tem sido empregada em diversos estudos, fundamentalmente no contexto de pacientes em que a avaliação angiográfica per se indica a necessidade de intervenção sobre as lesões coronárias. No entanto, o método praticamente não foi ainda testado em condições opostas, no cenário clínico em que as obstruções, angiograficamente, não indicariam intervenções. O propósito deste trabalho, a ser realizado de forma piloto em dois centros, é testar a hipótese de que também para lesões intermediárias, nas quais a angiografia não demonstra necessidade de intervenção coronária, a medida de FFR resultaria em alteração da conduta terapêutica baseada em angiografia. Métodos: Serão incluídos pacientes consecutivos e clinicamente estáveis, com doença coronária em segmento proximal e/ou médio de um ou mais vasos epicárdicos (diâmetro > 2,5 mm), apresentando obstruções entre 40 e 70%, por estimativa visual. Em seguida, a conduta terapêutica (clínica ou intervencionista) baseada em angiografia, relativamente a essas lesões, será ...

Background: Despite its well-known limitations, invasive coronary angiography remains the most used, and often times the only method used to define treatment strategies in patients undergoing diagnostic cardiac catheterization. Measurement of coronary fractional flow reserve (FFR) has been used in several studies in patients for whom an interventional the rapy strategy was determined based on angiography. However, this method has not been tested in the opposite scenario, in which the angiographic evaluation does not indicate the need for interventions. The purpose of this pilot study, to be performed in two sites, is to test the hypothesis that for intermediate injuries, in which angiography does not indicate the need for coronary intervention, measurement of FFR might change the therapeutic approach based on angiography. Methods: Consecutive clinically stable patients, with coronary disease in the proximal or middle segment of one or more epicardial vessels (diameter > 2.5 mm), with injuries between 40 and 70% by visual estimation will be enrolled in this trial. The treatment approach (clinical or interventional) based on angiography will be defined independently and by consensus of two observers. Thereafter, patients in both groups will be randomized into two subgroups: (1) maintenance of the angiography-based therapeutic strategy; and (2) use of FFR to define therapeutic strategy. Patients with FFR < 0.80 will be treated by percutaneous or surgical revascularization, whereas patients with FFR ≥ 0.80 ...