Der Zusammenhang zwischen katheterbasiertem absolutem Koronarfluss und -widerstand und 15O-H2O-Positronenemissionstomographie-Scan-basiertem absoluten myokardialen Blutfluss im Koronararteriengebiet (FLOW3)

Hintergrund Die computertomographische Koronarangiographie (CTCA) ist ein rein anatomischer Scan und kann für die Beurteilung der Bedeutung einer Koronarstenose unzureichend sein. Die neuesten europäischen Leitlinien empfehlen, als ergänzende Untersuchung nach der Herz-CT und vor der invasiven Koronarangiographie (ICA) eine Myokardperfusionsuntersuchung durchzuführen, um unnötige invasive Eingriffe zu vermeiden.

Es stehen mehrere PET-Flusstracer zur Verfügung, aber 15O-H2O gilt als Goldstandard für die Quantifizierung der regionalen Myokardperfusion, da 15O-H2O ein frei diffusionsfähiger Tracer ist. 15O-Wasser-PET wurde zur Messung der Perfusion im Myokard validiert.

15O-H2O ist ein inertes Radiopharmazeutikum aus mit Sauerstoff-15 (O-15) markiertem Wasser, das als Tracermolekül bei der Positronenemissionstomographie (PET) verwendet wird. Bei der Verabreichung ist 15O-H2O frei diffundierbar und seine Verteilung sowie seine Clearance hängen vollständig von der Blutflussrate ab. Die 15O-H2O-PET-Bildgebung ist der goldene Standard zur Messung der Gewebeperfusion, einschließlich der Myokardperfusion. Der PET-Wirkstoff 15O-H2O hat eine sehr kurze Halbwertszeit von etwa 2 Minuten und ermöglicht dadurch mehrere, serielle Messungen. Zwei aktuelle Studien haben die diagnostische Genauigkeit der 15O-H2O-PET im Vergleich zur Koronarangiographie beschrieben.

In beiden Studien hatte 15O-H2O-PET eine Sensitivität von 87–95 %; Die Spezifität betrug mindestens 84 %. Die Studie von Danad et al.7 ist die bisher größte veröffentlichte Serie. In einer kürzlich veröffentlichten Single-Center-Studie wurde die 15O-H2O-PET mit der Bildgebung mit 99mTc verglichen und festgestellt, dass die 15O-H2O-PET überlegene Leistungsmerkmale im Vergleich zu einem Wahrheitsstandard der ICA mit fraktionierter Flussreserve (FFR) aufweist.

Die fraktionierte Flussreserve (FFR) ist definiert als der maximal erreichbare Blutfluss, der trotz der Stenose noch zum Myokard aufrechterhalten werden kann. Wird auch als das Verhältnis zwischen dem Druck distal der Stenose (Pd) und dem Druck proximal (Pa) der Läsion während einer Hyperämie beschrieben.

In randomisierten Studien wurde der Nutzen von FFR-Messungen durch den Vergleich einer FFR-gesteuerten PCI plus medikamentöser Therapie mit einer rein medikamentösen Therapie nachgewiesen. Dies zeigte, dass Patienten mit stabiler koronarer Herzkrankheit von einer FFR-gesteuerten PCI plus medikamentöser Therapie profitieren, da das Risiko einer dringenden Revaskularisierung geringer ist.9 Randomisierte Studien zeigen außerdem, dass das Risiko eines Infarkts aufgrund dieser Stenose weniger als 1 % beträgt, wenn bei einer intermediären Koronarstenose – die funktionell nicht signifikant ist – eine FFR ≥ 0,75 gemessen wird. Daher profitieren diese Patienten nicht von PCI.10 Dies macht die FFR zu einem wichtigen Instrument zur Beurteilung, welche Patienten von einer PCI profitieren könnten und welche mit der besten verfügbaren medizinischen Therapie besser dran sind. Es beschreibt jedoch nur den Fluss der epikardialen Arterien. Der FFR-Wert kann nicht signifikant sein (>0,80), während der Patient möglicherweise noch Angina pectoris hat. Dies kann auf eine mikrovaskuläre Erkrankung zurückzuführen sein. Die Bewertung des mikrovaskulären Status, wenn die FFR auf eine nicht-obstruktive Erkrankung hinweist (>0,80), hat derzeit in den ECS-Leitlinien die Indikation IIa.

Thermodilutionsmethode mit dem CoroFlow® (Coroventis, Uppsala, Schweden), aus der neben dem FFR-Wert auch die koronare Flussreserve und der mikrovaskuläre Widerstand berechnet werden können. Dies gibt uns die Möglichkeit, koronare Mikrozirkulationsstörungen zu untersuchen und wird vermutlich häufig bei Patienten mit Angina pectoris und ohne signifikante Erkrankung der epikardialen Arterien auftreten. Es besteht jedoch eine Lücke in der Evidenz hinsichtlich der Suche nach der besten Methode zur quantitativen Beurteilung des Mikrozirkulationssystems unabhängig von epikardialen Stenosen.13 Darüber hinaus wurde die Kombination aus koronarer Flussreserve und mikrovaskulärem Widerstand, gemessen mit der invasiven Thermodilutionsmethode (CoroFlow®-System), bisher nicht mit dem myokardialen Blutfluss (MBF) verglichen, der mit dem Goldstandard 15O-H2O PET gemessen wurde.

Methoden:

Physiologisches Beurteilungsprotokoll Die ICA wird gemäß den aktuellen klinischen Richtlinien durch die Oberschenkel- oder Radialarterie durchgeführt. Vor der Koronarangiographie verabreicht der Operateur 250 μg intrakoronares Nitroglycerin. Vor der Messung wird eine Antikoagulation (5.000 IE Heparin) verabreicht.

Die koronare physiologische Beurteilung erfolgt in allen Gefäßen (linke anteriore absteigende (LAD), rechte Koronararterie (RCA) und Zirkumflexarterie (CX)) mit der Thermodilutionsmethode zur Messung der fraktionellen Flussreserve (FFR), der Koronarflussreserve (CFR) und des Index des Mikrozirkulationswiderstands (IMR).

Der mit einem Druck- und Temperatursensor ausgestattete Führungsdraht (PressureWire X, Abbott, IL) wird durch den Führungskatheter geführt. Der Bediener infundiert im Ruhezustand dreimal Kochsalzlösung bei Raumtemperatur. Anschließend wird eine Hyperämie durch intravenöse Infusion von Adenosin (140 mg/kg/min) induziert, anschließend infundiert der Bediener Kochsalzlösung bei Raumtemperatur bei Hyperämie.

Als Druckmesssoftware kommt das Coroventis-System zum Einsatz. Es werden routinemäßige Kontrollen durchgeführt, um sicherzustellen, dass nach den Aufzeichnungen keine „Drift“ auftritt. Ein Driftwert von ≤ ±0,02 wird akzeptiert.

Die Teilnehmer der Protokoll 15O-H20 PET-Studie werden angewiesen, vor der geplanten Verabreichung von Adenosin mindestens 24 Stunden lang alle koffeinhaltigen Getränke und Lebensmittel wie Kaffee, Schokolade, Cola, Banane und Tee zu meiden.

Die quantitative Myokardperfusion in Ruhe und während Hyperämie wird anhand von 2 Injektionen (Ruhe und Stress) von 400 MBq 15O-H2O gemessen.

Nach einem ersten Scout-CT-Scan zur Lokalisierung des Herzens wird eine Niedrigdosis-CT zur Schwächungskorrektur (CTAC) der nachfolgenden PET-Emissionsdaten durchgeführt. Nach dem CTAC werden die Ruhe- und Belastungs-PET-Scans in dieser Reihenfolge durchgeführt.

Ruhescan: Kurz vor der intravenösen Injektion von 400 MBq 15O-H2O aus einem Wassergenerator (MedTrace P3-System) sollte eine PET-Listenmodus-Aufnahme von 4 Minuten Dauer gestartet werden. Die Daten im Listenmodus werden mit dem EKG-Signal zu einem 8-Bin-EKG-gesteuerten Blutpoolbild des ersten Durchgangs (0–50 Sekunden nach der Injektion) und einem dynamischen Datensatz aus 22 Bildern von 0–4 Minuten nach der Injektion rekonstruiert.

Stress-Scan: Pharmakologischer Stress wird durch intravenöse Infusion von Adenosin mit einer Standardrate von 140 µg/kg/min induziert. Nach 2-minütiger Adenosin-Injektion erreicht die Vasodilatation bekanntermaßen einen stabilen Zustand, eine zweite Dosis 15O-H2O (400 MBq) wird injiziert und ein neuer PET-Scan wird wie der Rest-Scan durchgeführt (Listenmodus-Bildgebung, die vor der Bolus-IV eingeleitet wird). Injektion).

Sowohl bei der Aufnahme als auch beim Belastungstest werden Herzfrequenz und Blutdruck sowie alle EKG-bedingten Auffälligkeiten überwacht.

Daten aus Ruhe- und Stress-15O-H2O-PET-Scans werden mit der aQuant-Software analysiert.

Statistiken und Leistungsberechnungen:

Der Student-T-Test wird für kontinuierliche Variablen und der nichtparametrische Test für kategoriale Variablen verwendet. Die diagnostische Leistung der 15O-H2O-PET wird anhand des Bland-Altmann-Diagramms und der Empfängerbetriebskurven beurteilt. Die Ergebnisqualität wird anhand des P-Werts (P>0,05) beurteilt. Signifikanz zwischen Gruppen mit niedrigem und hohem IMR. Bei einer Standardabweichung von 10, einer mittleren Differenz von 15, einer Potenz von 80 % und einem Alpha-Wert von 0,05 werden insgesamt n=22 Patienten benötigt. Um Studienabbrechern Rechnung zu tragen, werden 40 Patienten, d. h. 20 in zwei Gruppen, einbezogen. In Gruppe A sind Patienten mit einem nicht signifikanten FFR-Wert (<0,80) und einem IMR-Wert, der auf keine Mikrozirkulationsstörung hinweist (IMR <25). In Gruppe B gehören Patienten mit einem nicht signifikanten FFR-Wert (<0,80) und einem IMR-Wert, der auf eine Mikrozirkulationsstörung hinweist (IMR ≥25).

Veröffentlichung der Ergebnisse Ergebnisse, ob positiv, neutral oder negativ oder nicht schlüssig, werden unverzüglich in einer internationalen Fachzeitschrift für Herz-Kreislauf-Erkrankungen veröffentlicht. Veröffentlichungs- und Autorenfragen werden vom Lenkungsausschuss auf der Grundlage der allgemeinen Beteiligung an der Studie (Protokollerstellung, Kernlabor) entschieden. Funktion, Endpunkt-Komiteemitgliedschaft usw.) und der Anzahl der eingeschlossenen Patienten. Die Förderunternehmen haben keinen Einfluss auf Studiendesign, Studiendurchführung, Analyse, Interpretation und Berichterstattung der abgeleiteten Ergebnisse.