Die Bewertung der Rolle der neuen kardialen Bildgebung bei Patienten mit Brustschmerzen

Die Koronararterien-Computertomographie-Angiographie (CCTA) ist eine weit verbreitete, hochpräzise Technik zum Nachweis der koronaren Herzkrankheit (KHK) mit einer Sensitivität und negativen Vorhersagewerten von über 90 % 1-4. Patienten mit normalen CCTA-Befunden haben eine hervorragende Prognose und benötigen keine weiteren Untersuchungen auf CAD 5. CCTA ist jedoch wie die invasive Koronarangiographie (CATH) ein anatomischer Test und kann die Beeinträchtigung des Flusses (funktionelle Signifikanz) von Koronarstenosen nicht zuverlässig vorhersagen.

Aus diesem Grund können bei ca. 15–25 % der Patienten nach CCTA zusätzliche Funktionstests erforderlich sein, meist in Form von Belastungstests 6–8. Stresstests werden üblicherweise durch körperliche Belastung oder pharmakologischen Stress mit elektrokardiographischer Überwachung und häufig Bildgebung der myokardialen Perfusion durch Kernszintigraphie (MPI) oder Nachweis einer abnormalen Kontraktion durch Echokardiographie durchgeführt. Darüber hinaus ist CCTA bei Patienten mit vorbekannter KHK kein adäquater Test, da in den meisten Fällen multiple Läsionen vorliegen, die mögliche Ischämiequellen darstellen. In den letzten zwei Jahrzehnten ist die Zahl der Studien zu abnormalem Stress von 40,9 % im Jahr 1991 auf 8,7 % im Jahr 2009 erheblich zurückgegangen9. Dies unterstreicht die Notwendigkeit eines genauen Mechanismus, um festzustellen, welche Patienten am besten von einer invasiven Angiographie profitieren.

Myokard-Computertomographie-Perfusion (CTP) und Computertomographie-Derived Fractional Flow Reserve (CT-FFR) haben sich als vielversprechende Methoden herausgestellt, um Ischämie zu identifizieren, wenn eine durch CCTA identifizierte Koronarerkrankung vorliegt. Die beiden Tests liefern unterschiedliche und möglicherweise ergänzende Informationen. Die fraktionierte Flussreserve (FFR) misst den Unterschied im Fluss, der durch eine Koronarstenose vor und nach der Verabreichung eines Vasodilatators entsteht, indem der Druckabfall über der Stenose gemessen wird. Die Coronary Flow Reserve (CFR) misst den Fluss bei maximaler Vasodilatation im Vergleich zum Fluss im Ruhezustand in einem bestimmten Arterienbaum.

Dies ist eine prospektive Beobachtungsstudie zur Bewertung der Rolle der dynamischen computertomografischen Perfusion (CTP) und der von der Computertomografie abgeleiteten fraktionierten Flussreserve (CT-FFR) bei Patienten mit Brustbeschwerden. Patienten mit Läsionen von mehr als 50 % kommen in Frage ein Proband in der CTP-Studie /CT-FFR 49 sein. Bei denjenigen, die der Teilnahme zustimmen, wird die CT-FFR und CTP innerhalb von sechzig Tagen nach dem ersten koronaren CTA-Verfahren durchgeführt. Für FFR wird ein CTA im Ruhezustand durchgeführt. Der Patient macht dann etwa 30 Minuten Pause. Regadenoson wird dann verabreicht und das dynamische CT-Verfahren wird zur Perfusion durchgeführt. Wenn Patienten vom überweisenden Arzt als für eine invasive Angiographie geeignet erachtet werden, wird bei Koronarläsionen zwischen 40 % und 80 % eine fraktionierte Flussmessung durchgeführt, wenn dies klinisch angezeigt ist. Stenosen in Gefäßen von weniger als 1,5 mm werden von der Studie ausgeschlossen. Die CT-FFR und CTP werden bei diesen Patienten innerhalb von 60 Tagen nach der Index-Koronarangiographie durchgeführt.

Der für diese Studie zu verwendende CT-Scanner ist ein Aquilion ONE ViSION Edition 320-Detektor-Zeilenscanner mit 0,5-mm-Nennweiten-Detektorelementen (Toshiba Medical Systems, Otawara, Japan). Der Scanner hat eine minimale Rotationszeit von 275 ms. Die CT-Akquisitionssoftware beinhaltet eine neuartige Dosisreduktionstechnologie (Adaptive Iterative Dose Reduction 3D (AIDR 3D) Toshiba Medical Systems, Otawara, Japan).

Vor bildgebenden Verfahren

Den Patienten werden zwei 18-20-Gauge-Intravenöskatheter gelegt, einer vorzugsweise in einer Antikubitalvene zur Kontrastmittelverabreichung.

Koronare CTA für FFR

Alle Patienten erhalten vor dem Scannen sublingual Nitroglycerin, um eine koronare Vasodilatation sicherzustellen, während zusätzliche orale und/oder intravenöse Betablocker verabreicht werden, um eine Herzfrequenz von vor dem Scan zu erreichen

Für CT-FFR wird ein Standardprotokoll für Koronar-CTA gemäß dem etablierten Protokoll des Lancaster General Hospital angewendet. Vor dem Scan wird ein automatisierter Bolus-Tracking-Algorithmus (SUREStart) verwendet, um die Bilderfassung zeitlich so einzustellen, dass sie während der arteriellen Phase bei oder nahe dem Spitzenkontrast erfolgt. Die Scanparameter lauten wie folgt: Einzelherzschlag-Halbscan-Volumenerfassungsmodus mit Detektorkollimation 320 x 0,5 mm oder weniger, je nach Bedarf, um das Herz abzudecken (typischerweise 120 mm); Röhrenspannung 100-120 kV; Portaldrehzeit 270 ms. Zur Anpassung an die Patientengröße werden Röhrenpotential (kV) und Röhrenstrom (mA) unter Verwendung einer automatischen Belichtungssteuerung (SUREExposure3D und SUREkV, Toshiba Medical Systems) bestimmt. Diese Funktionen reduzieren Abweichungen in der Bildqualität, indem sie die Aufnahmeparameter an den Körperhabitus anpassen.

Die prospektive Elektrokardiogramm-Triggerung (EKG) wird verwendet, um 70–99 % des R-R-Intervalls zu erhalten. Für jede Untersuchung werden relevante Indizes für die Strahlendosis (CT-Dosisindex (CTDI vol), Dosislängenprodukt (DLP) und Patientengröße) ermittelt. Größenspezifische Dosisschätzungen (SSD) und effektive Dosis (ED) werden unter Verwendung von Umrechnungsfaktoren gemäß Standardmethodik berechnet.

Vier Phasen des R-R-Intervalls (RR) werden rekonstruiert und decken den Bereich von 70 % bis 99 % ab (typischerweise 70 %, 80 %, 90 % und 99 %). Die Rekonstruktionsparameter sind wie folgt: Mittelkalibriertes Sichtfeld (CFOV), Filter Convolution (FC) 03 Rekonstruktionskern, 0,5 mm Erfassungsdicke mit 0,25 mm Intervall, iterative AIDR 3D-Rekonstruktion. Adaptive Bewegungskorrektur und FIRST werden verwendet, falls verfügbar.

Dynamisches CTP-Verfahren

Das CTP-Verfahren beinhaltet die Infusion eines Stressmittels und eines Kontrastmittelbolus vor der Bilderfassung. Siehe Abbildung 2 für eine Darstellung des CTP-Verfahrens und Tabelle 1 für CTP-Parameter.

Kein Stressmittel ist von der FDA speziell für die Verwendung in der CT-Perfusion zugelassen. Das Stressmittel der Wahl des Prüfarztes für diese Studie ist Regadenoson (Lexiscan), ein Vasodilatator, der in Standard-of-Care-Nuklearstresstests weit verbreitet ist. Es wurde zuvor in der CT-Perfusion verwendet (12). Regadenoson wurde aufgrund seiner einfachen Anwendung und seines günstigen Sicherheits-/Verträglichkeitsprofils bei Patienten ausgewählt (37). Sein Wirkungsmechanismus ist eine Vasodilatation des Koronargefäßsystems und eine Steigerung des Koronarblutflusses. Arterien mit hämodynamisch signifikanter Stenose sind nicht in der Lage, den Fluss zu verstärken, was zu einer relativen Unterperfusion im stromabwärts gelegenen Gebiet führt.

Die Prüfärzte verwenden die intravenöse Standarddosis von Lexiscan, die für die Verwendung bei nuklearen Belastungstests in dieser Population empfohlen wird, nämlich 5 ml (0,4 mg). Lexiscan, das in einer 5-ml-Fertigspritze mit 0,4 mg Regadenoson erhältlich ist, wird als schnelle (ca. 10-15 Sekunden) Injektion in eine periphere Vene verabreicht, unmittelbar gefolgt von einer Spülung mit 5 ml Kochsalzlösung. Anhang 1 enthält detaillierte Studienverfahren für die myokardiale CT-Perfusion, einschließlich der Verwendung von Lexiscan, und Anhang 2 enthält die Lexiscan-Verwaltungsrichtlinien des Lancaster General Hospital.

Zu Studienbeginn wird ein 12-Kanal-EKG durchgeführt. Danach werden Rhythmusmonitorableitungen für CT gelegt. Der Patient wird in Rückenlage auf der CT-Gantry mit kontinuierlicher EKG-Überwachung positioniert, nachdem das Basis-EKG wie oben durchgeführt wurde. Wenn die Herzfrequenz über 65 Schläge/Minute und der Blutdruck über 100/60 mm Quecksilbersäule liegt, wird Metoprolol gemäß dem etablierten Protokoll von Lancaster General Health (LGH) für koronare CTA verabreicht. Regadenoson wird mit 0,4 mg/ml injiziert, gefolgt von 5 ml Kochsalzspülung. Eine Minute nach der Verabreichung von Regadenoson wird der Scanner angewiesen, die Herzfrequenz zu erfassen und die Rotationszeit der Gantry anzupassen. Wenn der Patient stabil ist und eine konstante Herzfrequenz hat, werden 50 ml Kontrastmittel spätestens 1,5 Minuten nach der Verabreichung von Regadenoson verabreicht, gefolgt von 30 ml bis 50 ml normaler Kochsalzlösung. Die Injektionsgeschwindigkeit für Kontrastmittel und Kochsalzlösung beträgt 6 m/s. Ein prospektiv getriggerter Scan wird bei 70 % - 80 % des R - R-Zyklus für jeden Herzschlag für insgesamt 25 Sekunden durchgeführt. Der myokardiale Blutfluss wird für 17 Segmente berechnet (Tabelle I). Ein 12-Kanal-EKG wird unmittelbar nach der Aufnahme der Bilder und jede weitere Minute für 5 Minuten erstellt. Bei EKG-Veränderungen wird das EKG alle 60 bis 90 Sekunden wiederholt, bis es zur Grundlinie zurückkehrt.

Bei Patienten, bei denen während der CTP stressinduzierte Nebenwirkungen auftreten, wird Aminophyllin von einem Prüfarzt in einer Dosis von 50-250 mg intravenös verabreicht, wobei die niedrigste wirksame Dosis verwendet wird. Intravenöses Aminophyllin ist ein nicht-selektiver Phosphodiesterase-Hemmer, der von der FDA für die Behandlung von Symptomen und reversibler Atemwegsobstruktion aufgrund von Asthma und anderen chronischen Lungenerkrankungen zugelassen ist. Darüber hinaus ist es weithin als primäres Gegenmittel von Adenosin, Dipyridamol und Regadenoson anerkannt, wenn Patienten während nuklearer kardialer Belastungstests stressinduzierte Nebenwirkungen durch pharmakologische Vasodilatatoren erleiden. Die Dosis, die für Reaktionen während Stresstests verwendet wird und die der Prüfarzt für Reaktionen während CTP verwenden wird, ist niedriger als die von der FDA zugelassene Dosis von 5,7 mg/kg Dosis, die bei Patienten mit akuten Symptomen einer Lungenerkrankung verwendet wird.

Die CTP-Untersuchung wird anhand des von der American College of Cardiology Foundation / American Heart Association empfohlenen Standard-Myokardmodells mit 17 Segmenten für nukleare Myokardperfusion und Stress-Echokardiographie im Vergleich zum Erscheinungsbild des Myokards aus der Koronar-CTA-Basislinie bewertet. Bereiche mit myokardialer Hypoanreicherung (verringertes CT-Signal) unter hyperämischen Bedingungen (koronare Vasodilatation während der Regadenoson-Infusion) weisen auf eine mögliche Ischämie hin.

Klinische Nachsorge

Wenn dies durch die anfängliche CCTA und die CTP der Studie klinisch indiziert ist, wird die invasive Angiographie nach Ermessen des bewertenden Kardiologen auf der Grundlage einer klinischen Bewertung durchgeführt. Läsionen zwischen 40 % und 80 % haben eine FFR. Die Koronarangiographie und FFR der Patienten entsprechen dem Protokoll von Penn Medicine Lancaster General Health.

Langzeit-Follow-up

Die Patientenakten werden 1 Jahr nach dem Studienverfahren auf langfristige kardiale Ergebnisse (MACE-Ereignisse usw.) überprüft. Dies erfordert keine direkte Beteiligung des Patienten.