Funkční fyziologické vyšetření v hodnocení významnosti koronární aterosklerózy

Intervenční kardiologie v oblasti věnčitých tepen prošla v posledních 10 letech nebývalým rozvojem a koronární angioplastika s eventuální implantací stentu se stala jedním z nejčastěji prováděných lékařských výkonů…

MUDr. Jan Horák, CSc., MUDr. Vít Řezníček, prof. MUDr. Michael Aschermann, DrSc.

Univerzita Karlova v Praze, 1. LF a VFN, II. interní klinika kardiologie a angiologie,

Evropské centrum pro medicínskou informatiku, statistiku a epidemiologii – Kardio, Praha

Klíčová slova

koronární ateroskleróza • koronární angiografie a angioplastika • měření koronární průtokové rezervy • poměrná průtoková rezerva

Intervenční kardiologie v oblasti věnčitých tepen prošla v posledních 10 letech nebývalým rozvojem a koronární angioplastika s eventuální implantací stentu se stala jedním z nejčastěji prováděných lékařských výkonů. Selekce pacientů pro provedení perkutánní koronární revaskularizace se tak stala jedním z nejdůležitějších rozhodovacích procesů v kardiovaskulární medicíně. Stejně tak nabyla na důležitosti možnost hodnocení bezprostředních výsledků těchto výkonů s cílem jejich optimalizace.

Rozhodování o provedení či neprovedení koronární intervence obecně spočívá na třech pilířích – klinické symptomatologii nemocného, průkazu přítomnosti ischémie při neinvazívních zátěžových testech a nálezu významného segmentálního postižení věnčitých tepen při angiografii, o kterém lze předpokládat, že omezuje průtok do myokardu a současně umožňuje technické provedení výkonu. To, že senzitivita ani specificita prvních dvou pilířů nejsou optimální, je obecně známé. Až příliš často se setkáváme s nemocnými, jejichž příznaky jsou netypické a výsledky běžných zátěžových testů inkonkluzívní, eventuálně tyto nebyly z nějakého důvodu provedeny vůbec. V praxi to často znamená, že hlavní váha v diagnostickém i léčebném rozhodovacím procesu pak spočívá na průkazu významného zúžení věnčité tepny při angiografii. Splňuje však koronární angiografie dostatečně dobře požadavky na takového arbitra eleganciae? Bohužel tomu tak není, a to ani při využití všech současných technických možností, jako je například počítačové zpracování angiografického obrazu při kvantitativní angiografii.

Angiografická kritéria významnosti stenózy na věnčité tepně jsou odvozena z experimentálního zjištění, že maximální průtok věnčitou tepnou je významně omezen, až když je obturováno asi 75 % průsvitu tepny, což odpovídá asi 50% redukci průměru tepny v dvojrozměrném angiografickém obraze(1). Tento stupeň stenózy je považován kliniky za prahový pro rozhodování o provedení intervence. Obecně klinický průkaz ischémie opravdu přibližně koreluje s touto angiografickou hranicí(2), individuální rozptyl je však ohromný, a to ze tří základních důvodů. Za prvé aterosklerotické koronární léze in vivo jsou velmi odlišné od experimentálních obstrukcí – jedná se o složité trojrozměrné útvary, které jsou však při angiografii posuzovány z dvojrozměrného obrazu, byt­ i z více než jedné projekce. Za druhé ateroskleróza je difúzní proces, přičemž koncept „procenta stenózy“ vychází ze srovnání nejužšího místa na tepně se zdánlivě „normálním“ přilehlým úsekem, což může být ve skutečnosti srovnání dvou abnormálních segmentů. To může vést k významnému podhodnocení stupně stenózy(3) . Naopak v případě remodelace tepny s její dilatací před stenotickým úsekem se může stenóza jevit těsnější, než odpovídá realitě a může být nadhodnocena(4). Není proto divu, že interpretace stenóz hraniční významnosti jen špatně koreluje s aktuálním měřením koronárního průtoku(5) . Za třetí pak v praxi naprosto běžné „okulometrické“ posuzování významnosti stenózy je vlastně subjektivním odhadem jedince a má značnou interi intraindividuální variabilitu(6). Rozhodnutí o významnosti velmi těsných stenóz nad 80 % průměru tepny, stejně jako o nevýznamných zúženích pod 30 % asi není zatíženo enormně velkou chybou, nicméně v zóně mezi nimi, kam spadá velká část angiografických nálezů i rozhodovacích problémů, panuje značný stupeň nepřesnosti. Tu lze jen poněkud zmírnit použitím kvantitativní angiografie, která sice zmenší variabilitu odhadu, ale neřeší první dva základní problémy posuzování angiografické významnosti stenózy. Vedle těchto technických problémů angiografického vyšetření věnčitých tepen je nutno si uvědomit, že při jeho hodnocení posuzujeme pouze morfologický obraz, ze kterého teprve nepřímo odvozujeme to, co je vlastně pro pacienta nejdůležitější, to jest zda příslušnou tepnou protéká dostatečné množství krve k pokrytí všech potřeb myokardu. Pouhé anatomické zobrazení lumina tepny nám tak ve značném procentu případů středně významných zúžení nedokáže dostatečně přesně odpovědět na zásadní otázku, jaký je dopad této stenózy na koronární průtok, jestli je dané zúžení zodpovědné za příznaky pacienta a zda intervence na něm povede k odstranění ischémie a zlepšení symptomů. Situace pro rozhodování se stává ještě mnohem složitější v případě vícečetných postižení, kdy bývá z angiografického vyšetření často velmi obtížné usuzovat o podílu jednotlivých lézí na ischemické zátěži myokardu a o počtu i lokalizaci nezbytných intervencí. Konečně angiografie není zdaleka ideální metodou ani pro hodnocení výsledku provedené intervence. Po provedení balónkové angioplastiky je jen chabým prediktorem akutní i dlouhodobé prognózy(7). Vedle uvedených možností chyb v jejím hodnocení je to dáno také častou přítomností reziduální disekce tepny, která sice nemá významný vliv na další prognózu a výskyt restenózy, pokud nelimituje průtok(8), ale významně „zamlžuje“ angiografický obraz a znesnadňuje tak adekvátní hodnocení stupně reziduální stenózy a tím i klinického výsledku. Je to mimo jiné jeden z důvodů, pro které je v současné době u naprosté většiny pacientů implantován stent, a to i v těch případech, kde by jinak funkční výsledek angioplastiky mohl být optimální.

Problémy angiografie v hodnocení významnosti zúžení na věnčitých tepnách před i po intervencích vedly v posledních letech k intenzívní snaze o vyvinutí metod, které by byly schopné přímo hodnotit fyziologický průtok tepnou a stupeň jeho omezení způsobený přítomností stenózy a které by doplňovaly morfologický obraz angiografie o funkční pohled a usnadnily tak rozhodování v katetrizační laboratoři. To bylo umožněno technickým vývojem mikrosenzorů, schopných měřit přímo rychlost průtoku krve nebo tlak v koronární tepně, které lze umístit na konec supertenkého vodiče, zaváděného přímo do tepny před zvažovanou intervencí.

Nejrozšířenější a klinicky nejvíce využívanou je koncepce měření koronární průtokové rezervy (coronary flow reserve – CFR). Vychází z toho, že v normální tepně se angiograficky hodnotitelné epikardiální úseky podílejí na celkové rezistenci jen asi 5 % a koronární průtok je za daného perfúzního tlaku regulován pouze změnami rezistence na úrovni arteriol a prekapilár. Při zvýšených nárocích myokardu dochází k jejich dilataci až k určité maximální úrovni, tím k poklesu rezistence a vzestupu koronárního průtoku. Poměr maximálního dosažitelného koronárního průtoku k průtoku klidovému se nazývá koronární průtokovou rezervou a ve zcela zdravém tepenném řečišti většinou dosahuje hodnoty větší než 3 (tepna je tedy schopná zvýšit svůj průtok nejméně na trojnásobek klidové hodnoty). V případě přítomnosti hemodynamicky významné stenózy v epikardiální tepně dochází ke zvýšení rezistence již v tomto úseku, k udržení klidového průtoku je nutná alespoň částečná vazodilatace na úrovni mikrocirkulace, takže vazodilatační rezerva pro zvýšení průtoku při zátěži je snížená a dojde k poklesu hodnoty CFR. Absolutní hodnotu průtoku v tepně in vivo je sice obtížné přímo měřit, lze ji však nahradit hodnotou průměrné nebo maximální rychlosti proudění v tepně za stenózou, která velmi úzce s celkovým průtokem koreluje(9) a kterou lze snadno měřit pomocí Dopplerova principu ultrazvukovým mikrosenzorem na konci tenkého vodiče. Maximální vazodilataci pak lze navodit farmakologicky například intrakoronárním nebo intravenózním podáním adenozinu nebo papaverinu. Hodnoty takto měřené CFR pod 2,5 jsou považovány za abnormální, hodnota 2,0 a menší pak v klinických studiích s vysokou senzitivitou i specificitou (nad 90%) koresponduje s přítomností indukovatelné ischémie při zátěžovém testování(10). Tento parametr má však některé významné nevýhody. Především vzhledem ke své definici odráží nejen stav epikardiálního řečiště s eventuálními průtok limitujícími stenózami, ale také stav mikrocirkulace za ním. Postižení na úrovni drobných tepen může být pro hodnotu CFR určující – je známo její snížení např. u diabetiků, při hypertrofii levé komory nebo u nemocných se syndromem X. Postižení na úrovni drobných tepen také může zkreslovat výpovědní hodnotu CFR stran významnosti koronárních stenóz i u části nemocných po infarktu myokardu a index je navíc citlivý na akutní variace v hemodynamickém stavu pacienta a v některých případech může být obtížné i technické získání kvalitního dopplerovského signálu. Nicméně u většiny nemocných je dobře reprodukovatelná(10) .

Některé nevýhody měření CFR byly eliminovány v konceptu stanovení tzv. poměrné průtokové rezervy (fractional flow reserve – FFR). Vychází z předpokladu, že zúžení na věnčité tepně je hemodynamicky významné tehdy, pokud v místě stenózy vznikne při maximálním průtoku tepnou (při hyperémii s maximální vazodilatací – např. po podání adenozinu) významný tlakový gradient. Průtok tepnou je pak přímo úměrný střednímu perfúznímu tlaku za stenózou a hodnota FFR je dána poměrem tlaku za stenózou k tlaku před ní (v praxi k tlaku v aortě), který je vlastně ukazatelem hypotetického průtoku, jenž by tepnou protékal v případě, že by nebyla zúžená. Získaná hodnota FFR tak vlastně ukazuje podíl z maximálního množství krve, které tepnou protéká i přes přítomnost stenózy(11). Tento parametr je specifický pro danou koronární stenózu či úsek tepny mezi oběma body měření tlaku, je nezávislý na hemodynamické situaci a do značné míry i na stavu mikrocirkulace(11). Je technicky snadno měřitelný pomocí tlakového senzoru na konci angioplastického vodiče. Normální hodnota je podle definice 1,0 (v normální tepně jsou oba tlaky v místech měření identické). Hodnoty FFR pod 0,75 úzce korelují s přítomností ischémie při neinvazívním testování, a to opět s vysokou senzitivitou a specificitou(12) . Zvýšení nad tuto hranici po intervenci je provázeno normalizací zátěžových testů a zlepšením klinické symptomatologie(13). Hodnoty mezi 0,75 a 0,80 jsou v současné době považovány za „šedou zónu“, ve které lze měřenou koronární stenózu považovat ještě za hraničně významnou. Techniky lze také využít pro lokalizaci nejvýznamnějších zúžení v difúzně postižených tepnách – pomalým vytahováním tlakového senzoru při současné farmakologicky navozené hyperémii lze lokalizovat místa nejvýznamnějšího tlakového gradientu a cíleně tak např. určit místo pro fokální implantaci stentu.

Obou technik bylo v různém rozsahu použito jak pro stanovení nezbytnosti intervence na angiograficky středně významných stenózách věnčitých tepen, tak i pro sledování hemodynamických výsledků koronárních intervencí.

Především bylo prokázáno, že při průkazu příznivých hodnot CFR(14) nebo FFR(15) lze bezpečně odložit koronární intervenci u nemocných se stenózou věnčitých tepen, a to i v případě vícečetného postižení. Ve studii DEFER(15) byli nemocní s hraničními stenózami věnčitých tepen a hodnotou FFR větší než 0,75 randomizováni buď k provedení koronární intervence, nebo ke konzervativnímu postupu. Jako kontrolní skupina sloužili nemocní, u kterých byla hodnota FFR nižší než 0,75 (stenóza tedy byla považována za hemodynamicky významnou) a kteří byli všichni intervenováni, což se týkalo téměř poloviny pacientů. Sledování nemocných s FFR nad 0,75 pak ukázalo, že intervenovaní nemocní nemají ve srovnání s konzervativně léčenými méně koronárních příhod či menší symptomatologii. Jinými slovy, intervence u této skupiny nemocných nevede ke zlepšení prognózy či větší subjektivní úlevě, a je proto zbytečná. Funkční měření významnosti stenózy po angiografii tak může identifikovat ty pacienty, které je asi nutno intervenovat, stejně jako ty, jimž by intervence nepomohla a zbytečně by je vystavila riziku výkonu i následné restenózy.

Obě metodiky byly také v posledních letech využity k hodnocení výsledků koronární angioplastiky s eventuální implantací stentu. Prospektivní studie DEBATE(16) sledovala vztah mezi hodnotou CFR měřenou po angiograficky úspěšné angioplastice a klinickým i angiografickým výsledkem za 6 měsíců. Ukázala, že nejlepší diskriminační hodnotu pro nízký výskyt restenózy i dobrý klinický výsledek měla kombinace příznivé hodnoty CFR 2,5 a větší spolu s příznivým angiografickým nálezem reziduální stenózy do 35 %. Procento výskytu angiograficky významné restenózy, revaskularizace cílové tepny i nežádoucích kardiálních příhod u takovýchto nemocných bylo srovnatelné s údaji z jiných studií u pacientů po implantaci intrakoronárního stentu. Dvě randomizované studie – DESTINI(17) a FROST(18) – pak prokázaly, že v případě kombinace dobrého funkčního i angiografického výsledku (CFR nad 2,0, resp. 2,2 a reziduální stenóza do 35 %) je prostá balónková angio plastika ekvivalentní implantaci stentu jak z hlediska dlouhodobého klinického výsledku, tak i z hlediska výskytu restenózy. Tímto způsobem při tom bylo možno „ušetřit“ asi 40 % stentů. Obdobně byly klinické výsledky srovnatelné s implantací stentů prokázány i u menšího souboru nemocných s kombinací optimální hodnoty FFR po angioplastice (0,90 a více) a dobrého angiografického výsledku(19). Pomocí FFR je přitom možno ověřit i optimální expanzi stentu tam, kde je nutné jej implantovat. Při hodnotách 0,94 a více je pravděpodobnost optimální implantace, měřené pomocí intravaskulárního ultrazvuku, velmi vysoká(20).

Měření fyziologických parametrů průtoku tak dává řadu možností, jak zpřesnit diagnostické možnosti v hodnocení významnosti koronární aterosklerózy i při provádění intervenčních výkonů. Dává lékaři do ruky nástroje, pomocí kterých je možné uvést rozhodování o léčebné taktice v řadě sporných případů na racionální a objektivní bázi. Neřeší samozřejmě všechny problémy – zatím třeba není vůbec jasná jejich možná úloha při léčbě pacientů s akutními koronárními syndromy, stejně jako nic neříkají o tom, zda přítomná koronární léze je „náchylná“ k další progresi, even tuálně destabilizaci. Stejně tak asi bude nutné definovat jejich možnou roli znovu v budoucnu, v éře potahovaných stentů s velmi nízkým rizikem restenózy. Nicméně již v současné době by jejich širší využití mohlo přinést podstatný prospěch řadě našich pacientů. V našich podmínkách tomu zatím ještě brání finanční náročnost a snad také i jistá setrvačnost v našem uvažování a medicínské praxi.

1. GOULD, KL., LIPSCOMB, K., HAMILTON, GW. Physiologic basis for assessing critical coronary stenosis: instantaneous flow response and regional distribution during coronary hyperemia as measures of coronary flow reserve. Am J Cardiol, 1974, 33, p. 87–94.

2. BAPTISTA, J., ARNESE, M., ROELANDT, JR., et al. Quantitative coronary angiography in the estimation of functional significance of coronary stenosis: correlations with dobutamine – atropine stress test. J Am Coll Cardiol, 1994, 23, p. 1434–1439.

3. MARCUS, ML., BRANDT, B., HARRISON, DG., et al. Assessing the physiologic significance of coronary obstructions in patients: importance of diffuse undetected atherosclerosis. Prog Cardiovasc Dis, 1988, 31, p. 39–56.

4. GLAGOV, S., WEISENBERG, E., ZARINS, CK., et al. Compensatory enlargement of human atherosclerotic coronary arteries. N Engl J Med, 1987, 316, p. 1371–1375.

5. WHITE, CV., WRIGHT, CB., DOTY, D., et al. Does visual interpretation of the coronary arteriogram predicz the physiological importance of a coronary stenosis? N Engl J Med, 1984, 310, p. 819–823.

6. LEAPE, LL., PARK, RE., BASHORE, TM., et al. Effect of variability in the interpretation of coronary angiograms on the appropriateness of use of coronary revascularisation procedures. Am Heart J, 2000, 139, p. 106–113.

7. RENSING, BJ., HERMANS, WR., VOS, J., et al. Luminal narrowing after percutaneous transluminal coronary angioplasty: a study of clinical, procedural and lesional factors ralated to longterm angiographic outcome: Coronary Artery Restenosis Prevention on Repeated Thromboxane Antagonism (CARPORT) Study Group. Circulation, 1993, 88, p. 975– 985.

8. HERMANS, WR., RENSING, BJ., FOLEY, DP., et al. Therapeutic dissection after successful coronary baloon angioplasty: No influence on restenosis or clinical outcome in 693 patients: The MERCATOR Study Group (Multicenter European Research Trial with Cilazapril after Angioplasty to prevent Transluminal Coronary Obstruction and Restenosis). J Am Coll Cardiol, 20, p. 767–780.

9. DOUCETTE, JW., CORL, PD., PAYNE, HM., et al. Validation for a Doppler guidewire for intravascular measurement of coronary artery flow velocity. Circulation, 1992, 85, p. 1899–1911.

10. KERN, MJ., DEBRUYNE, B., PIJLS, NHJ. From reaserch to clinical practice: Current role of intracoronary physiologicaly based decision making in the cardiac catheterisation laboratory. J Am Coll Cardiol, 1997, 30, p. 613–620.

11. PIJLS, NHJ., VAN GELDER, B., VAN DER VOORT, P., et al. Fractional flow reserve: A useful index to evaluate the influence of epicardial coronary stenosis on myocardial blood flow. Circulation, 1995, 92, p. 3183–3193.

12. PIJLS, NHJ., DEBRUYNE, K., PEELS, K., et al. Measurement of fractional flow reserve to assess the functional severity of coronary artery stenosis. N Engl J Med, 1996, 334, p. 1703–1708.

13. BECH, GJ., PIJLS, NHJ., DEBRUZYNE,B., et al. Usefulness of fractional flow reserve to predict clinical outcome after baloon angioplasty. Circulation, 1999, 99, p. 883–888.

14. CHAMULEAU, SAJ., TIO, RA., DECOCK, CC., et al. Prognostic value of coronary blood flow velocity and myocardial perfusion in intermediate coronary narrowings and multivessel disease. J Am Coll Cardiol, 2002, 39, p. 852–858.

15. BECH, GJW., DEBRUYNE, B., PIJLS NHJ., et al. Fractional flow reserve todetermine appropriatness of angioplasty in moderate coronary stenoses: A randomised trial. Circulation, 2001, 103, p. 2928–2934.

16. SERRUYS, PW., DI MARIO, C., PIEK, J. et al. Prognostic value of intracoronary flow velocity and diameter stenosis in assessing the short and long – term outcome of coronary angioplasty. The DEBATE study (Doppler Endpoints Baloon Angioplasty Trial Europe). Circulation, 1997, 96, p. 3369–3377.

17. DI MARIO, C., MOSES, LW., ANDERSON, TJ., et al. Randomised comparison of elective stent implantation and coronary baloon angioplasty guided by on – line quantitative angiography and intracoronary Doppler. DESTINI study group (Doppler Endpoint Stenting International Investigation). Circulation, 2000, 102, p. 2938–2944.

18. LAFONT, A., DUBOIS-RANDÉ, RL., STEG, PG., et al. The French Randomised Optimal Stenting Trial: A prospective evaluation of provisional stenting guided by coronary velocity reserve and quantitative coronary angiography. J Am Coll Cardiol, 2000, 36, p. 404–409.

19. BECH, GJ., PIJLS, NHJ., DEBRUYNE, B., et al. Usefulness of fractional flow reserve to predict clinical outcome after baloon angioplasty. Circulation, 1999, 99, p. 883–888.

20. HANEKAMP, CE., KOOLEN, JJ., PIJLS, NHJ., et al. Comparison of quantitative coronary angiography, intravascular ultrasound and coronary pressure measurements to assess optimal stent deployment. Circulation, 1999, 99, p. 1015–1021.

S podporou grantu LN00B107 MŠMT ČR.

e-mail: jahozlat@hotmail.com

Ohodnoťte tento článek!