Fractional Flow Reserve και ifr

Fractional Flow Reserve και ifr Μιχάλης Χαμηλός, MD, PhD, FESC Πανεπιστημιακό Νοσοκομείο Ηρακλείου

Εκτίμηση των στεφανιαίων στενώσεων Η στεφανιαία αγγειογραφία δεν είναι πάντα αξιόπιστη για την εκτίμηση μιας στένωσης Οι περισσότεροι από τους ασθενείς που υποβάλλονται σε στεφανιογραφία δεν έχουν υποβληθεί ποτέ σε αναίμακτο λειτουργικό έλεγχο Αυτά τα δεδομένα δημιουργούν την ανάγκη ύπαρξης ενός απλού και αξιόπιστου εργαλείου για την εκτίμηση της αιμοδυναμικής σημασίας των στενώσεων Αυτό χρειάζεται να είναι διαθέσιμο μέσα στο αιμοδυναμικό εργαστήριο

Myocardial Fractional Flow Reserve: Definition Fractional Flow Reserve is a ratio FFR = Q s max max Q N maximal myocardial flow in the stenotic territory normal maximal myocardial flow FFR = extent (%) to which the epicardial stenosis limits maximal myocardial blood flow

Myocardial Fractional Flow Reserve: Definition S Q max N Q max = FFR P a P d P v (P d -P v ) / R myo P d -P v FFR = = = S N (P a -P v ) / R myo P a -P v P d P a

Fractional Flow Reserve FFR = P distal / P proximal during maximal flow FFR = P d / P a = 49/79 = 0.69

Η σημασία της μέγιστης αγγειοδιαστολής

Η σημασία της μέγιστης αγγειοδιαστολής Insufficient hyperemia Under-estimation of the gradient Over-estimation of the FFR Under-estimation of stenosis severity

Παράγοντες που χρησιμοποιούνται για την αγγειοδιαστολή Epicardial vasodilatation Isosorbide dinitrate: Microcirculation vasodilatation Adenosine or ATP iv Adenosine or ATP ic Papaverine ic Nitroprusside ic Regadenoson ic At least 200 µg ic bolus At least 30 sec before FFR 140µg/kg/min (preferably through a venous central line) 50-100 µg ic bolus 12-16mg in the RCA, 16-20 mg in the LM Hyperemia max ~ 60 seconds 0.6 µg/kg in bolus 0.4 mg iv bolus

Η σημασία της μέγιστης αγγειοδιαστολής 1. Tell the patient that he/she will have a strange feeling in the chest ( ischemia!) 2. If the patient does not feel anything, question the infusion lines 3. Increasing the dosages is useless. 4. The effect of adenosine is heralded by a transient increase in systemic pressure 1. Flush the adenosine with a 3-4 ml of contrast medium: if you see contrast travelling down the coronary artery, adenosine also did. 2. Repeat the measurements: the FFR value should be almost identical

Τα όρια των τιμών του FFR FFR non-signif. stenosis significant 1.0 0.80 0.75 0 FFR < 0.75 always ischaemia (specificity 100 %) FFR > 0.80 ischaemia very unlikely (sensitivity 90 %) Pijls et al, NEJM1996

Τα χαρακτηριστικά του FFR Has a normal value = 1.0 for every patient and every artery Is not influenced by changing hemodynamic conditions Accounts for collaterals Is easy to measure (success rate 99 %) and extremely reproducible Pressure measurement has un unequaled spatial resolution

Η αναπαραγωγιμότητα του FFR 1,00 Reproducability of pressure derived FFR Second FFR measurement 0,90 0,80 0,70 0,60 0,50 0,40 0,30 y = 0,9792x + 0,0139 R = 0,983 N = 325 0,20 0,20 0,40 0,60 0,80 1,00 First FFR measurement Bech et al, Circulation 2001

Πρακτικά θέματα κατά τη μέτρηση του FFR Catheter Guiding catheter without side holes Anticoagulation Heparine, ACT at lest 250 sec Wires PrimeWire, Volcano Inc PressureWire, St Jude Medical Hyperaemia Nitrates i.c. Adenosine i.v (140μg/kg/sec)/i.c. (40 μg)

Καθετήρες Guiding vs diagnostic catheters - Easier to manipulate the wire - Better quality of the tracings - Direct access to angioplasty Take a guiding catheter

Καθετήρες 8F 3 mm Stenosis 2.4 mm 64% 7F 3 mm 2.1 mm 49 % 6F 3 mm 1.8 mm 36 %

Ο καθετήρας στο στόμιο των στεφανιαίων Disengage the guiding from the ostium

Καθετήρες με πλάγιες τρύπες P c P a P c = P a P d Do not use side holes guiding catheters

Καθετήρες με πλάγιες τρύπες P c P a P c = P a P d Use i.v adenosine and disengage the guiding

Το σύρμα St-Jude pressure wire Volcano pressure wire 0.014 sensor tiped PTCA guidewires Paris, May 2010

Το σύρμα

Drift Drift Identical morphology Pressure gradient Different morphology Re-equalize the pressures

Whipping Advance or pull back the wire

FFR: Ένας καλά δοκιμασμένος δείκτης με περιορισμούς(;) Το FFR είναι ένας ιδιαίτερα δοκιμασμένος δείκτης στην κλινική πράξη Υποστηρίζεται από 3 μεγάλες τυχαιοποιημένες μελέτες και πάρα πολλές μελέτες παρατήρησης Παρ όλα αυτά δεν χρησιμοποιείται στην κλινική πράξη όσο θα έπρεπε: Έχει κόστος Χρειάζεται περισσότερο χρόνο Χρειάζεται αγγειοδιασταλτικά φάρμακα

Resistance (mmhg M -2 ) Pressure (mmhg) Velocity (M -2 ) When coronary resistance is stable pressure can be used as as a surrogate for flow to assess a coronary stenosis Velocity (m/s) 0.4 0.2 0 3 Pressure (mm Hg) 1502 751 0 Resistance (mm Hg s/m) 750 0 0 52 10 4 Time (s) (s)

ifr (instantaneous wave-free Ratio): The concept of non-hyperemic index Αν θα μπορούσε να απομονωθεί μία περίοδος του καρδιακού κύκλου όπου η αντίσταση είναι σταθερή: Δεν χρειαζόμαστε φάρμακα όπως η αδενοσίνη για να εκτιμήσουμε μια στένωση στις στεφανιαίες αρτηρίες Ξεπερνάμε ένα από τα μειονεκτήματα που πιθανά περιορίζουν την εφαρμογή του FFR

Resistance (mm Hg s/m) Resistance (mmhg M -2 ) Pressure (mm Hg) Pressure (mmhg) Velocity (m/s) Velocity (M -2 ) Phasic resistance during the cardiac cycle 0.4 0.2 0 3 1502 751 0 750 0 0 25 10 4 Time (s) ADVISE study

Resistance (mm Hg s/m) Resistance (mmhg M -2 ) Pressure (mm Hg) Pressure (mmhg) Velocity (m/s) Velocity (M -2 ) 0.4 0.2 0 3 1502 751 0 750 0 0 25 10 4 Time (s)

Wave-free period Wave-free period Identification of wave-free period Fully automated algorithms Identification of naturally low resistance period Uses pressure only Sen S, Escaned J, Davies JE et al. JACC 2011 Davies JE et al. Circulation 2006;113:1767-1778 Davies JE et al. Circulation 2011;124:1565-1572

Resistance (mmhg M -2 ) Resistance (mmhg M -2 ) Pressure (mmhg) Pressure (mmhg) Velocity (M -2 ) Velocity (M -2 ) Hypothesis 1 Resistance measured at rest during the resting wave-free period is similar to mean resistance during hyperaemia. Hyperaemic mean resistance Resting wave-free resistance 0.4 0.4 0.2 0.2 0 0 3 3 2 2 1 1 0 0 750 750 0 0 5 10 0 0 5 10 Time (s) Time (s) ADVISE study

Wave-free period Wave-free period Pressure (mm Hg) Hypothesis 2 The Pd/Pa ratio (ifr) during the resting wave-free period was similar to FFR. 120 70 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 Time (ms) ADVISE study

Pressure (mm Hg) ifr = instantaneous wave-free ratio Definition: Instantaneous pressure gradient, across a stenosis during the wave-free period, when resistance is constant and minimised in the cardiac cycle 120 70 Wave-free period 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 Time (ms) Pa Pd

FFR Assessment of diagnostic efficiency of ifr False (+) Left coronary artery Right coronary artery False (-) Diagnostic accuracy 88% (+) predictive value 91% (-) predictive value 85% ifr positive ifr negative Sensitivity 85% Specificity 91% ADVISE study Sen S, Escaned J, Davies JE et al. JACC 2011

Does ifr approximate FFR? Johnson et al, JACC 2013

The concept of Hybrid ifr-ffr decision-making strategy Petraco et al, EuroIntervention 2013

ADVISE 2 study Escaned et al, TCT 2013

ADVISE 2 study 23% 52% 25% Escaned et al, TCT 2013

ADVISE 2 study Escaned et al, TCT 2013

Comparison of ifr and Pd/Pa vs. FFR: RESOLVE study 15 clinical sites 1768 patients Core lab for ifr evaluation Jeremias et al, JACC, Epub

Comparison of ifr and Pd/Pa vs. FFR: RESOLVE study Jeremias et al, JACC, Epub

End-Diastolic Fractional Flow Reserve by David A. Chalyan, Zhang Zhang, Shigeho Takarada, and Sabee Molloi Circ Cardiovasc Interv Volume 7(1):28-34 February 18, 2014 Copyright American Heart Association, Inc. All rights reserved.

Τελοδιαστολικό FFR

Συμπεράσματα Το FFR είναι ένας καλά μελετημένος, απλός και αξιόπιστος δείκτης της σοβαρότητας των στεφανιαίων στενώσεων Το FFR και οι ανατομικές πληροφορίες από τη στεφανιογραφία μας προσφέρουν μια πλήρη εκτίμηση της στένωσης μέσα στο αιμοδυναμικό εργαστήριο Το ifr είναι ένας νέος δείκτης εκτίμησης των στενώσεων ο οποίος δεν χρειάζεται υπεραιμία Το ifr φαίνεται να έχει την ίδια διαγνωστική αξία με το δείκτη Pd/Pa ηρεμίας Σε κάθε περίπτωση πριν από την ευρεία χρήση του στην κλινική πράξη χρειάζεται η εμπειρία μελετών με κλινικά τελικά σημεία