Precisión diagnóstica de la reserva de flujo fraccional derivada de la angiografía por tomografía computarizada coronaria
El diagnóstico preciso de la gravedad de la estenosis es esencial para los médicos en la toma de decisiones terapéuticas con respecto a la necesidad de una intervención coronaria percutánea o un injerto de derivación de la arteria coronaria. La angiografía por tomografía computarizada coronaria se ha transformado en una herramienta útil para evaluar la gravedad de la enfermedad arterial coronaria. Sin embargo, la información anatómica obtenida por el dispositivo no tiene la capacidad de reflejar en última instancia la influencia fisiológica y física sobre el flujo sanguíneo, lo que da como resultado la mala correlación entre la isquemia específica de la lesión y las estenosis detectadas por el tomógrafo. La reserva de flujo fraccional invasiva que evalúa la correlación del flujo a través de las estenosis y el flujo ausencia de estenosis, es un estándar de referencia para evaluar el potencial isquémico de lesiones.
La dinámica de fluidos computacional aplicada a las imágenes por tomografía computarizada representa una técnica novedosa para evaluar la fisiología. La reserva de flujo fraccional invasiva proviene de la tomografía computarizada, se puede calcular de forma no invasiva a partir de imágenes del dispositivo sin modificar protocolos de adquisición o imágenes adicionales en los que se pueden hacer validos que los ensayos tengan un buen rendimiento de diagnóstico. La tomografía computarizada en flujos implica segmentación coronaria, estimación del flujo sanguíneo y resolución numérica del campo de flujo a través de un árbol coronario.
En este estudio
Se utilizó un nuevo método donde se conoce el flujo fraccional de reserva a partir de imágenes provenientes del tomógrafo utilizando un programa llamado AccuFFRct, que calcula de flujo fraccional no invasiva en una lesión en función de la información anatómica y funcional, para evaluar su viabilidad y precisión diagnóstica. Realizado en el Segundo Hospital Afiliado de la Facultad de Medicina de la Universidad de Zhejiang. Se incluyeron pacientes que se habían sometido a angiografía por tomografía computarizada coronaria y a mediciones del flujo fraccional invasivas en 2 meses.
El número de participantes fue de un total de 54 pacientes. El tomógrafo computarizado coronario utilizo un escáner de 128 cortes de fuente dual. Los medicamentos se administraron individualmente y se eligieron diferentes modalidades de exploración mediante un acuerdo en base a las condiciones de frecuencia cardíaca de los pacientes. Los datos de la imagen del tomógrafo se evaluaron en el laboratorio central AccuFFRct. El flujo fraccional se definió en la presión media distal a la lesión por la presión aórtica media en condición hiperemia, y en base a un valor del flujo fraccional de reserva ≤ 0,80 se consideró hemodinámicamente significativo.
Con el software de análisis AccuFFRct se calcularon 4 puntos.
Reconstrucción y segmentación de modelos anatómicos.
Se refiere a un modelo de geometría anatómica de las arterias coronarias y los ventrículos se pueden conseguir con precisión a partir de los datos de imágenes del tomógrafo.
Generación de mallas y condiciones de contorno.
El modelo anatómico de las arterias coronarias que dan un procesamiento, incluida la verificación de orificios, suavizado, edición de la cara límite del modelo en tercera dimensión y una transformación en un modelo de malla para una posterior simulación numérica para obtener el campo de flujo de sangre.
Simulaciones en programas
La información del campo de flujo, como la presión y la velocidad en los elementos de las mallas, podría calcular el fluido que rige las ecuaciones de Navier-Stokes utilizando el método de volumen finito.
Cálculo AccuFFRct
El valor de AccuFFRct se calculó sobre la relación entre la presión distal ubicada en el punto de medición del flujo fraccional y la presión aórtica media. La operación se realizó en un tiempo de 35 minutos en un escritorio estándar, incluido el tiempo de reconstrucción 3D y cálculo utilizando el software AccuFFRct.
Los resultados de la prueba
Mostraron que la correlación y la concordancia entre el software AccuFFRct y el dispositivo de detección de imágenes para el flujo de fraccional de reserva de los pacientes es de r = 0,76 y 0,65, p <0,0001, y la concordancia fue de 0,06 ± 0,07.
El promedio obtenido por el programa AccuFFRct fue de 0,83 ± 0,10. En 78 vasos que se registraron durante las pruebas hubo 20 verdaderos positivos ,50 verdaderos negativos ,6 falsos positivos y 2 falsos negativos. La precisión diagnóstica, la sensibilidad, la especificidad, el valor predictivo positivo y el valor predictivo negativo para AccuFFRct en la detección del flujo fraccional de reserva ≤ 0,8 como valor de corte de las estenosis que causan isquemia por paciente fueron 89,5, 91,4, 85,0 y 94,1%, respectivamente.
La precisión del diagnóstico fue del 90,7%. En las evaluaciones por cada vaso, la precisión, sensibilidad y especificidad en AccuFFRct fueron 89,7, 90,5, 89,5, 76,0 y 96,2%, respectivamente, mientras que por el tomógrafo coronario las detecciones del flujo fraccional de reserva fueron de 38,9, 100,0, 5,7% por cada paciente y los datos por vaso fue de 32,0, 100, 7,0%. Mediante el programa AccuFFRct mostró un rendimiento diagnóstico en la detección de estenosis que provoca isquemia a comparaciones por el tomógrafo computarizado. La especificidad y precisión baja del dispositivo representa una sobrestimación de la gravedad de la lesión, lo que puede conducir a pruebas invasivas. La alta precisión, sensibilidad y especificidad de AccuFFRct significa que puede obtener una evaluación precisa de las estenosis coronarias sin una subestimación.
Se mostró que al utilizar el software AccuFFRct tiene una buena función del coeficiente de correlación y concordancia.
Los datos de la precisión diagnóstica de AccuFFRct fue mucho mayor que la tomografía computarizada coronaria durante las evaluaciones funcionales de la isquemia específica en lesiones. El fenómeno en que el dispositivo tiene datos menores es causado en algunas ocasiones por sobreestimaciones de la gravedad de la estenosis, y se han llegado a registrar que en un 50% de las estenosis graves detectadas por el tomógrafo computarizado coronario causaron isquemia.
La información anatómica y funcional, AccuFFRct puede evaluar de manera íntegra la influencia de las estenosis en el flujo sanguíneo y facilitar en la toma de decisiones clínicas. Además, tiene un mejor rendimiento de diagnóstico que radica el flujo de trabajo conveniente y eficiente en el tiempo. Solo requiere 35 minutos para todo el flujo de trabajo, incluyendo la reconstrucción 3D de la geometría de la arteria coronaria y la simulación CFD, en promedio. El programa tiene una herramienta precisa y eficiente en el tiempo para calcular el flujo fraccional de reserva y la geometría anatómica visualizada del árbol coronario que ayudara a los especialistas para la planificación clínica.
La única limitación de la prueba fue el tamaño de muestra que fueron pequeños en todos los datos del tomógrafo coronario. Se necesita un estudio metacéntrico con un gran tamaño de muestra para validar el programa AccuFFR.
En conclusión
Se concluye que el método de tomografía computariza para la búsqueda de fluidos fraccionarios de reserva manejando AccuFFRct, influye en la determinación de problemas de arterias coronarias. Fue funcional y eficiente en el tiempo del diagnóstico junto a un buen rendimiento. Se puede recomendar como una herramienta segura, y eficiente en las evaluaciones de gravedad de la estenosis coronaria durante el diagnóstico por tomografía computacional. En el futuro se podría mejorar algoritmos y funcionalidades computacionales que permiten optimizarse mejores resultados clínicos de manera confiables para ayudar a los pacientes. Es importante la formación del personal médico que manejara el programa de análisis AccuFFRct donde se puedan familiarizar con el equipo en la búsqueda de mejores resultados y trabajos como ensayo clínico que evalúan la precisión de diferentes tipos de estenosis, como lesiones principales, tándem y bifurcaciones.
Jiang, W., Pan, Y., Hu, Y. et al. Diagnostic accuracy of coronary computed tomography angiography-derived fractional flow reserve. BioMed Eng OnLine 20, 77 (2021). https://doi.org/10.1186/s12938-021-00914-3
