Misurazione dell'imaging ottico della prova di efficacia della soluzione intravascolare (OPTIMISE)

La malattia delle arterie periferiche (PAD) colpisce ovunque da 8-12 milioni di persone negli Stati Uniti. Molte di queste persone sviluppano claudicatio, dolore a riposo e perdita di tessuto. Durante il workup per questi stati di malattia vengono condotte molte modalità di imaging tra cui la registrazione del volume del polso, l'ecografia duplex, l'angiografia e IVUS, ma è stato sviluppato un imaging basato su catetere emergente che può integrare le modalità attualmente utilizzate.

La tomografia a coerenza ottica intravascolare (iOCT) si basa sul sistema di luce nel vicino infrarosso. La luce si riflette sulla placca e su altri oggetti all'interno dei vasi e i segnali vengono elaborati in una serie di immagini assiali (A-scan) in diverse posizioni lungo l'arteria per generare un set di dati bidimensionale (B-scan). Queste immagini vengono create con una risoluzione estremamente fine di 10-15 μm, che ha consentito di utilizzare iOCT in molti contesti di ricerca, tra cui PAD e malattia coronarica. L'OCT è stato approvato per l'uso clinico nel territorio coronarico dalla FDA nel maggio 2010. Da allora molti centri hanno utilizzato iOCT nella pratica clinica quotidiana. Tuttavia, non è ancora ampiamente utilizzato nella gestione clinica dei pazienti con PAD. C'è la speranza che le capacità ad alta risoluzione di iOCT possano aiutare prima e dopo un intervento per prevedere i risultati o correggere gli errori nel posizionamento dello stent.

La procedura iOCT per il PAD degli arti inferiori è abbastanza semplice. Un introduttore viene inserito nell'arteria femorale. Dopo di che viene posizionato un filo oltre la lesione di interesse e viene inserito il catetere iOCT. Il catetere viene quindi collegato a un dispositivo di pullback automatizzato. Successivamente è necessario un mezzo ottico per spostare gli eritrociti. A causa dell'elevata risoluzione dell'iOCT, ciò è necessario per l'analisi di un'immagine più nitida. Al momento dell'iniezione del mezzo ottico, un sensore fa scattare il ritiro del catetere (da distale a prossimale) a una velocità compresa tra 10 e 25 mm/sec. Le immagini vengono catturate ed elaborate e la placca arteriosa può essere caratterizzata.

Il più grande punto di forza del catetere iOCT sono le sue immagini ad alta risoluzione, ma il problema è che il segnale di imaging è sostanzialmente attenuato dal sangue. Per rimediare a questa complicanza, sono state utilizzate tecniche come l'occlusione prossimale del palloncino e l'infusione continua di un fluido per acquisire immagini iOCT migliorate. Nei metodi di infusione continua, sono stati iniettati diversi mezzi come contrasto, destrano e persino un sostituto che trasporta ossigeno nella speranza di migliorare diminuendo l'attenuazione da parte del sangue.

Per superare l'attenuazione dei globuli rossi durante l'imaging iOCT, proponiamo un nuovo approccio che prevede l'iniezione di CO2 per eliminare gli eritrociti. Attualmente la CO2 è utilizzata come mezzo per l'angiografia a sottrazione digitale in pazienti con insufficienza renale ed è stata utilizzata per la prima volta nell'uomo da Hawkins nel 1982. L'altra alternativa all'angiografia, il mezzo di contrasto iodato, è nefrotossica e quindi viene evitata in questi pazienti per paura di esacerbare il problema acuto o cronico del paziente. Un altro gruppo in cui viene impiegata l'angiografia con CO2 è la storia di un'allergia al mezzo di contrasto. Sebbene questa tecnica sia solitamente utilizzata in queste circostanze, Kerns et al riportano di condurre l'angiografia con CO2 fino al 20% dei loro pazienti con studi addominali e degli arti inferiori.

Oltre ai vantaggi per i pazienti con allergie e insufficienza renale, la CO2 è estremamente sicura in una varietà di applicazioni arteriose e venose. È 20 volte più solubile dell'aria ambiente e viene espirato attraverso i polmoni con un effetto di primo passaggio. L'attuale controindicazione all'angiografia digitale a sottrazione di CO2 è che la circolazione arteriosa cerebrale non dovrebbe mai essere esposta alla CO2 a causa della possibile neurotossicità. Le controindicazioni relative includono l'uso in presenza di un ampio shunt arterovenoso, con anestesia con protossido di azoto e usato con cautela nei pazienti con broncopneumopatia cronica ostruttiva.

Dextran è stato utilizzato in passato nel contesto di terapia intensiva dell'uomo come espansore di volume con i rari effetti collaterali di anafilassi e nefrotossicità. È stato utilizzato anche nelle arterie coronarie umane con iOCT come mezzo di spostamento del sangue. Infine è stato utilizzato con iOCT in un modello di occlusione prossimale. La lamentela principale nello studio finale era una sensazione di bruciore che durava < 10 secondi.

Il contrasto iodato è l'attuale gold standard per l'imaging angiografico infrainguinale in pazienti senza insufficienza renale ed è stato utilizzato anche con iOCT per migliorare la qualità dell'immagine nelle arterie coronarie umane e nelle arterie carotidi. L'attuale dibattito in letteratura per il mezzo iOCT è tra contrasto iodato e destrano e CO2 può offrire un metodo superiore di imaging iOCT durante gli interventi di malattia occlusiva degli arti inferiori.