Intracoronair ECG ST-segment Shift Remissietijd tijdens reactieve coronaire hyperemie (τ-icECG)

Hart- en vaatziekten zijn wereldwijd de belangrijkste doodsoorzaak, goed voor 17,9 miljoen sterfgevallen per jaar in 2019. Afgezien van het acuut coronair syndroom, waarbij is aangetoond dat percutane coronaire interventie (PCI) de uitkomst verbetert, neemt ook het aantal patiënten met chronisch coronair syndroom (CCS) toe. PCI van hemodynamisch relevante stenotische laesies die myocardischemie veroorzaken, is de standaardbehandeling bij deze patiënten. Effectieve revascularisatie, zoals aanbevolen door de richtlijnen van de European Society of Cardiology (ESC), vereist een onderscheid tussen hemodynamisch relevante en niet-significante stenotische coronaire laesies.

Momenteel wordt de beoordeling van coronaire stenose uitgevoerd door structurele visuele angiografische beoordeling of door metingen van de coronaire druk stroomopwaarts en stroomafwaarts van de laesie. Dit laatste wordt aanbevolen door het ESC en is gebaseerd op de prognostische waarde die is afgeleid van grote gerandomiseerde klinische onderzoeken. Gegeven tijdelijke verlamming van de coronaire microcirculatie door een hyperemie-inducerende stof zoals adenosine (ADO), is druk in theorie direct gerelateerd aan coronaire flow. Daarom geeft de drukval tijdens hyperemie over een coronaire stenose, d.w.z. fractionele stroomreserve (FFR), een schatting van het beperkende effect op de stroom. Deze methode is echter afhankelijk van dure angioplastische voerdraden met druksensoren en van hyperemie-inducerende stoffen, zoals ADO. Vandaar dat farmacologische beperkingen zoals atrioventriculaire geleidingsdefecten en astma en andere mogelijke bijwerkingen (bijv. aritmieën) naast de kosten zijn belangrijke nadelen van door druk afgeleide FFR. Om mogelijke door geneesmiddelen veroorzaakte bijwerkingen te voorkomen en maximale hyperemie te bereiken, voert de onderzoeksgroep reactieve hyperemie FFR-metingen uit die worden geïnduceerd door een proximale, 1 minuut durende kransslagaderballonocclusie. Deze methode is niet-inferieur gedocumenteerd in zijn vermogen om relevante coronaire stenose te detecteren in vergelijking met door adenosine geïnduceerde FFR.

Het huidige project beoogt de validatie van een nieuwe, mogelijk onschadelijkere, snellere en goedkopere diagnostische benadering voor het meten van de ernst van hemodynamische coronaire stenose.

Het algemeen verkregen oppervlakte-elektrocardiogram (ECG) is beperkt in het detecteren van kortdurende of kleine myocardischemie. Ter vergelijking: intracoronair ECG (icECG) is meer tijd- en ruimtegevoelig bij het detecteren van myocardischemie, dit laatste vanwege de nabijheid van het myocardiale gebied van belang. Het kan eenvoudig worden verkregen door een krokodillenklem aan een coronaire voerdraad te bevestigen.

Op basis van de gevoeligheid van het icECG hebben verschillende klinische onderzoeken de waarde van icECG als leidraad voor PCI beoordeeld en beoordeeld als nuttig om post-procedureel myocardletsel te voorspellen.

De onderzoeksgroep van de onderzoekers voerde een proef uit om de diagnostische nauwkeurigheid van icECG ST-segmentverschuiving tijdens farmacologische inotrope stress te bepalen bij het beoordelen van de ernst van de functionele coronaire laesie versus de ernst van de structurele stenose zoals verkregen door kwantitatieve coronaire angiografie in % vernauwing van de diameter (%S volgens QCA), en versus andere functionele hemodynamische indices (FFR, instantaneous wave-free ratio (iFR)). IcECG ST-segmentverschuiving vertoonde een significante correlatie met alle vastgestelde parameters.

Evaluatie van icECG vereiste de ontwikkeling van een specifiek software-algoritme, dat op robuuste wijze de kwantitatieve icECG ST-segmentverschuiving in elke afzonderlijke hartslag bepaalt. De validatieanalyse van het algoritme vond plaats in een offline setting en vertoonde een uitstekende correlatie in vergelijking met de resultaten van ECG-experts (r2 = 0,932; p<0,001).

De ontwikkeling van dit volledig autonome icECG-analysealgoritme is opgezet op bestaande ECG-software, aangeduid als "EsoLive", ontwikkeld door het Institute for Medical Engineering and Medical Informatics, University of Applied Sciences and Arts Northwestern Switzerland. Kortom, het algoritme begint met een extractiemethode voor basislijnwandelingen gerelateerd aan Kalman-filtering, en stelt vervolgens de beginpunten in voor een "rand", d.w.z. J-punt, voordat het op een vergelijkbare manier het iso-elektrische lijnniveau verwerkt. Kwantitatieve tijd- en spanningsmetingen van die twee punten maken de berekening mogelijk van de icECG ST-segmentverschuiving voor elk afzonderlijk QRS-complex.

Deze studie evalueert een nieuwe diagnostische benadering gebaseerd op de remissietijd van de icECG ST-segmentverschuiving, aangeduid als τ-icECG (τ=tau, d.w.z. de remissiehalfwaardetijd die door een exponentiële functie wordt aangepast aan de verdwijnende ST-segmentverschuiving), die moet worden gebruikt voor PCI begeleiding.