Intravaskulär nära-infraröd spektroskopi (NIRS) bifurkation - lipidkärna plackförskjutningsstudie

Kransartärbifurkationer (förgrenade områden) är predisponerade för åderförkalkning från turbulent flöde och ökad skjuvspänning. Utvidgning av lesioner som involverar ett grenkärl är förenat med risk för stängning av sidogrenen. Plackomfördelning eller 'plackförskjutning' över bifurkationens karina betraktas som den ansvariga mekanismen för sidogrenstenos och ocklusion efter angioplastik och stentning. Modern teknik för sidogrenskydd kräver placering av en andra tråd i sidogrenen innan behandlingen av huvudgrenen påbörjas. Att placera en extra tråd i sidogrenen är mer mödosam och komplicerad än bara huvudgrenens ledningar, är förknippad med ytterligare användning av kontrastmedel och strålning och kan förknippas med ytterligare risk för komplikationer. Att kunna avgöra vilka sidogrenar som kräver ledningar för skydd vid behandling av huvudkärlstenos kan göra proceduren enklare och säkrare.

Lipid core plack (LCP) i kranskärlen är mycket vanligt vid akut kranskärlssyndrom, men kan ofta hittas även hos patienter med stabil angina. Lipidkärnplack kan inte detekteras med angiografi eller intravaskulärt ultraljud. Nära infraröd spektroskopi (NIRS) har förmågan att identifiera kemikalier i blandning. LipiScan, ett kateterbaserat NIRS koronaravbildningssystem kan detektera intravaskulär LCP. Denna kateter har visat sig kunna identifiera LCP genom blod i en prospektiv obduktionsstudie, och att LCP-detektionsalgoritmen utvecklad och validerad på ex vivo-data är tillämpbar in vivo. Bilden som genereras av detta system kallas "kemogram". Katetern har också testats framgångsrikt i en klinisk studie i USA och Kanada. Baserat på dessa studier godkände FDA användningen av LipiScan kranskärlsavbildningssystem. I CUMC har vi börjat använda denna kateter för att identifiera LCP och har fått erfarenhet av dess enkla användning.

Denna studie är avsedd som en pilotstudie för att identifiera angioplastikrelaterad omfördelning eller förskjutning av lipid core plack (LCP) lesioner som är belägna på platser för artärbifurkation. Vi antar att under angioplastik och stenting kan mjuk plack som innehåller lipidkärnor vara benägen att förskjuta mer än (hårda) fibrotiska eller förkalkade lesioner. Denna pilotstudie kan hjälpa till att bättre karakterisera lesioner som sannolikt kommer att förändras och att tillhandahålla bildbaserad information som NIRS som kommer att förbättra den interventionella behandlingen av bifurkationslesioner.

Totalt kommer 20 patienter med signifikant kranskärlssjukdom med en bifurkationsskada som lämpar sig för angioplastik och stentning att studeras. De lesioner som kommer att studeras innehåller signifikant stenos (≥50 % stenos) lokaliserad i närheten (mindre än 2 mm) till en sidogren. Före angioplastik kommer huvudkärlet som är involverat i bifurkationen att avbildas med hjälp av LipiScan Coronary Imaging System. Angioplastik och stenting kommer att utföras på vanligt konventionellt sätt, och sedan återbildas med LipiScan-systemet. Intravaskulärt ultraljud kommer att göras som standard interventionell avbildningsprocedur, under ledning av den behandlande interventionella kardiologen. Angiografiska och kemografiska data kommer att analyseras kvalitativt och kvantitativt för att bedöma LCP och plackförskjutning i sidogrenen. Försökspersoner som har intravaskulärt ultraljud som en del av rutinvården kommer att få dessa data analyserade och jämförda med kemogramdata.

Förbättrad förståelse för hur plack och lipidkärnor omfördelas och under vilka förhållanden omfördelning sker kan hjälpa interventionella kardiologer att bättre planera och utföra komplexa procedurer som involverar bifurkationsplack. Förbättrad procedurplanering och förutsägelse av förskjutning kan minska fall av svår sidogrenräddning och minska förekomsten av peri-procedurella händelser, såsom hjärtinfarkt. Detta kan i sin tur leda till en minskning av den totala komplexiteten av behandlingsprocedurer, komplikationer och återhämtningstider för proceduren.

Den kateterbaserade interventionsbehandlingen av förgreningspunkter i blockerade hjärtblodkärl är komplex och utsatt för högre komplikationer. Denna studie är avsedd att bättre förstå varför och under vilka förhållanden koronarblockeringar rör sig under ballongangioplastik och stenting. Förflyttning av kranskärlsblockeringar under standardbehandling av kranskärlssjukdom leder ofta till blockering av små artärgrenar nära behandlingsstället. Blockeringen av dessa små grenar förekommer inte alltid, men när det inträffar resulterar det ofta i små hjärtinfarkter eller kvarvarande bröstsmärtor.

Alla patienter i denna studie kommer att genomgå standard hjärtkateterisering och intervention enligt anvisningar från sin behandlande läkare. I denna forskning kommer forskarna att analysera bilddata som kommer att samlas in under proceduren. Detta inkluderar angiografi (alla patienter), intravaskulärt ultraljud (i de patienter som operatören bestämmer dess behov av att användas som en del av proceduren) och avbildning från LipiScan-katetern (alla patienter). LipiScan-katetern är godkänd av FDA för intravaskulär detektering av fett i blodkärlet, och kommer att användas för att detektera fettsammansättningen av blockeringen. Denna kateter känner av om blockeringen består av fett och är mjuk, eller är fibrös och hård. I den här studien kommer vi att försöka identifiera vilken typ av blockeringar som är förknippade med förgreningspunkter, och att lära oss om mjuka och fetthaltiga blockeringar är förknippade med förskjutning eller rörelse av blockeringsmaterialet in i sidogrenen. Informationen från denna studie kan hjälpa interventionella kardiologer i framtiden att bättre planera sina interventionstekniker och strategier och att utföra säkrare och mer framgångsrika procedurer.

Kransartärbifurkationer (förgrenade områden) är predisponerade för åderförkalkning från turbulent flöde och ökad skjuvspänning. Lesioner belägna vid ett bifurkationssegment står för upp till 16 % av de interventionella procedurerna (1). Stenoser vid en bifurkation är fortfarande en av de tekniskt mest utmanande lesionsundergrupperna att behandla med kranskärlsangioplastik och stentning (2-5). Utvidgning av lesioner som involverar ett grenkärl är förknippat med risk för stenos eller fullständig stängning av sidogrenen. Tidigare ansågs bifurkationslesioner vara en kontraindikation mot PTCA på grund av den signifikant ökade risken för ocklusion av sidogrenar. I olika serier ligger frekvensen av sidogrenstenos eller ocklusion efter angioplastik och stentbildning i intervallet 9-67 % (6-11) av hotade sidogrenar. Bärgning av en tilltäppt sidogren kan vara svår och misslyckad i cirka 50 % av räddningarna, särskilt när ostiumet på sidogrenen innehåller stenos före ocklusion (12, 13). I andra fall är sidogrenen inte tilltäppt, men kan vara kraftigt förträngd, främst på grund av plackförskjutning. Under årens lopp, med den förbättrade erfarenheten, teknikerna och tekniken, är det nu vanligt att behandla bifurkationsskador perkutant, med hög framgång och acceptabla komplikationsfrekvenser. Icke desto mindre ställer bifurkationsskada högre tekniska krav och mer användning av interventionsanordningar.

Med hjälp av IVUS-avbildning beskrevs plackomfördelning under stenting (14, 15). Plackomfördelning eller "plackförskjutning" över bifurkationens karina anses vara den ansvariga mekanismen som äventyrar sidogrenens lumen. Andra prediktorer för sidogrenocklusion inkluderar signifikant grenostial stenos, dissektion av huvudkärl och akut koronarsyndrom inklusive akut hjärtinfarkt (16). De senare är viktiga situationer där det kan finnas en kombination av tromb ovanpå en lipidinnehållande plack.

Modern teknik för sidogrenskydd innebär placering av en andra tråd i sidogrenen innan behandlingen av huvudgrenen påbörjas (1,16, 17). Beslutet att skydda sidogrenen beror på den uppskattade risken för stängning vid behandling av huvudgrenen. Tyvärr är det omöjligt att förutsäga om en specifik sidogren kommer att äventyras eller inte. Att föra fram ytterligare en tråd i sidogrenen är mer mödosam och komplicerad än kabeldragningen i huvudgrenen, vilket kräver användning av styrkatetrar med större kaliber, förlänger den totala procedurtiden, associerad med större mängd kontrastmedel och röntgenstrålning, och kan vara associerad med ökad risk för komplikationer som kranskärlsdissektion, perforering, blödning och kontrastinducerad nefropati (1). Möjligheten att identifiera vilka sidogrenar som behöver kopplas och skyddas när man arbetar på huvudkärlet kommer att göra proceduren enklare och säkrare.