Perifer stimuleringsenhet for å forbedre koronarstrømningsreserve ved koronararteriesykdom (PERCCAD)

Angina pectoris eller angina tilsvarende dyspné er hyppige symptomer relatert til nedsatt myokardblodtilførsel. Ubalansen mellom tilbud og etterspørsel som oppstår i forhold til koronarsykdom kan løses ved å forbedre myokardblodforsyningen gjennom mekanisk revaskularisering med perkutan koronar intervensjon eller bypass-kirurgi eller ved å redusere myokardenergibehovet gjennom farmakoterapi inkludert bruk av negative kronotrope midler som beta blokkere. Når ytterligere revaskularisering ikke er et alternativ, eller standardbehandlinger er utilstrekkelige for å kontrollere symptomene, forsøkes andre nye terapier for å forbedre myokardblodtilførselen og redusere angina. Enhanced external counterpulsation (EECP)-enheter har vist seg å øke hjerteytelsen og koronarstrømmen og ha en gunstig effekt på å redusere anginasymptomer hos pasienter med CAD.(1-4) Transkutan (ikke-invasiv) elektrisk nervøs stimulering av skjelettmuskulatur for å forbedre venøs retur til hjertet og gi en potensiell mekanisme for å øke og forbedre blodstrømmen, inkludert koronarstrøm, er en potensiell alternativ metode for å oppnå en lignende effekt,(5,6), men er mindre tungvint og lettere integrert i klinisk praksis. GekoTM-enheten er en liten transkutan nervestimulator (vekt 18g, dimensjoner 149mm x 42mm x 11mm) som påføres ikke-invasivt på huden over den vanlige peronealnerven i underekstremiteten som har vist seg å trygt stimulere blodstrømmen fra gastrocnemius og soleus venesystem via aktivering av det venøse "pumpe"-systemet, som er iboende til leggmusklene. Som et resultat er gekoTM-enheten godkjent for bruk i Canada for å forbedre blodstrømmen og brukes allerede i klinisk praksis ved universitetssykehuset. Ved å forbedre venøs retur, har denne enheten potensial til å ha en terapeutisk effekt i behandlingen av CAD ved å øke koronar blodstrøm. Formålet med PERCCAD-studien er å undersøke effekten av gekoTM-apparatet på koronar blodstrøm for å vurdere dens potensielle rolle som en terapeutisk modalitet for behandling av symptomatisk CAD. Videre, siden tidligere studier med EECP også viste forbedring i endotelfunksjon, planlegger forskerne å studere effekten av gekoTM-enheten på endotelfunksjon og perifer blodstrøm hos de samme pasientene via ikke-invasive teknikker (4, 7, 8) gitt de etablerte sammenheng mellom endoteldysfunksjon og kardiovaskulær risiko. (9-12)

Hovedmålet med PERCCAD-studien er å vurdere effekten av gekoTM-apparatet på koronar blodstrøm hos pasienter med symptomatisk CAD som gjennomgår invasiv angiografisk vurdering og behandling med PCI. Denne evalueringen av gekoTM-enheten skal utføres på tidspunktet for pasientens allerede planlagte invasive vurdering og behandling, slik at invasive data kan samles inn uten å utsette pasienten for andre risikoer enn de som allerede er forbundet med deres planlagte prosedyre og vanlige kliniske behandling. Det sekundære målet med studien er å vurdere effekten av muskelstimulering med gekoTM-apparatet på endotelfunksjon og perifer blodstrøm målt via ikke-invasive teknikker.

Studere design:

Enkeltarms klinisk studie hvor pasienter fungerer som sine egne kontroller (koronarstrømningsreserve og endotelfunksjon målt hos pasienter som allerede gjennomgår angiografi og PCI) med målinger registrert før og etter påføring av gekoTM-apparatet.

Koronarstrømningsvurdering: PCI-prosedyren vil bli utført i henhold til standard praksis. Som en del av rutinepraksis settes en guidewire inn i kranspulsåren og brukes som en "skinne" for levering av ballonger og stenter. Ofte bruker vi en spesiell Doppler guidewire med en sensor på spissen som brukes til målinger av blodstrøm. Vi vil bruke en slik guidewire for den aktuelle studien (13-16). Hastighetssignaler oppnås av ledetråden og gjennomsnittlig topphastighet (APV) bestemmes. Intrakoronar adenosin vil bli gitt for å indusere hyperemi og øke koronar flow (17-21). Intrakoronar adenosin brukes rutinemessig under PCI. Koronarstrømningsreserve (CFR) vil bli beregnet som forholdet mellom APV under hyperemi sammenlignet med APV ved baseline. Etter måling av baseline APV og CFR vil vi utføre to minutters muskelstimulering ved å bruke gekoTM-enheten ved en lav pulsbreddeinnstilling og registrere APV. Etter dette vil ytterligere to minutter med muskelstimulering ved bruk av gekoTM-enheten ved en høyere pulsbreddeinnstilling skje med gjentatte APV- og CFR-målinger registrert. Denne prosessen vil bli utført i minst to koronararterier på tidspunktet for pasientens vanlige invasive vurdering og behandling. Leggmuskelstimulering med gekoTM-apparatet: GekoTM-apparatet vil monteres bilateralt bak pasientens knær i popliteal fossa. På riktig tidspunkt vil enheten stilles inn til å stimulere den felles peroneale nerven transkutant (den lave innstillingen vil bli satt på nivået der pasienten har en følelse av stimulering, men hvor det ikke er noen synlig bevegelse av underbenet; den høye innstillingen vil være på pasientens høyeste tolerable nivå, men ikke lavere enn nivået som fremkalte lett synlig bevegelse av underbenet).

Endotelfunksjonsvurdering: Endotelfunksjonsstudie vil bli utført på et separat besøk etter PCI, ved måling av perifer vasodilatorrespons ved bruk av fingertupppulsamplitude tonometri (perifer arteriell tonometri-PAT). PAT-signaler vil bli oppnådd med EndoPAT2000 (EndoPAT)-enheten (Itamar Medical Inc., Caesarea, Israel). EndoPAT er en FDA-godkjent enhet for ikke-invasiv vurdering av endoteldysfunksjon, den er mye brukt for kliniske og forskningsformål og validert som en metode for endotelfunksjonsvurdering.(22-24) Spesialdesignede fingerprober er plassert på pekefingeren til hver pasients hånd. Sondene består av et system av oppblåsbare lateks-luftmansjetter koblet med pneumatiske rør til en oppblåsingsenhet kontrollert gjennom en datamaskinalgoritme. Det er ingen okklusjon av arteriell blodstrøm. Pulsatile volumendringer av det distale sifferet induserer trykkendringer i fingermansjetten, som registreres av trykktransdusere og overføres til og registreres av EndoPAT. Endotelfunksjonen måles via en reaktiv hyperemi-perifer arteriell tonometriindeks (RH-PAT-indeks). En reaktiv hyperemi-protokoll består av en 5-minutters baseline-måling, hvoretter en blodtrykksmansjett plassert på testarmen blåses opp til 60 mmHg over baseline systolisk blodtrykk, eller minst 200 mmHg i 5 minutter. Etter 5 minutter tømmes mansjetten, og PAT-sporingen registreres i ytterligere 5 minutter. Forholdet mellom PAT-signalet etter mansjettfrigjøring, sammenlignet med baseline, beregnes gjennom en datamaskinalgoritme som automatisk normaliserer for basislinjesignal, og indekseres til den kontralaterale armen. Det beregnede forholdet gjenspeiler RH-PAT-indeksen, en refleksjon av graden av endotelfunksjon. Denne prosessen er ikke-invasiv og krever ikke perkutan vaskulær tilgang. Endotelfunksjonen vil også bli vurdert ved baseline og etter 1 times behandling med gekoTM ved å bruke EndoPAT for å beregne RH-PAT-indeksen som beskrevet. I tillegg vil effekten på popliteal arteriekardiameter og Doppler-strømningshastighet også registreres ved bruk av en overflate-ultralydsonde ved baseline og etter 1 times behandling med gekoTM.