Prädiktive Aussagekraft morphologischer und funktioneller Plaqueparameter in der kardialen Mehrschichtcomputertomographie für das Auftreten von In-Stent-Restenosen

Straßer, Constanze (2022): Prädiktive Aussagekraft morphologischer und funktioneller Plaqueparameter in der kardialen Mehrschichtcomputertomographie für das Auftreten von In-Stent-Restenosen. Dissertation, LMU München: Medizinische Fakultät

Abstract

Herzkreislauferkrankungen sind die häufigste Todesursache in der westlichen Welt, allein in Deutschland sind 20% aller Todesfälle auf eine KHK zurückzuführen. Deshalb ist es von enormer Wichtigkeit, Risikopatienten möglichst früh zu identifizieren, um kardiovaskulären Ereignissen präventiv entgegenzuwirken. Das individuelle Risiko muss hierfür möglichst präzise und am besten so wenig invasiv wie möglich erfasst werden, um eine adäquate und zeitnahe Therapie einzuleiten. Durch die technische Weiterentwicklung der Computertomographie konnte sich diese in den letzten Jahren als sehr zuverlässiges Verfahren in der Risikostratifizierung bei Patienten mit milder bis mittlerer Vortestwahrscheinlichkeit für eine KHK etablieren. Durch moderne Auswertungssoftwares der CT, wie zum Beispiel die automatische Quantifizierung der Plaquelast der Koronargefäße, können prognostische Parameter für das Auftreten kardiovaskulärer Ereignisse abgeleitet werden. Die kardiale CT ermöglicht neben der anatomischen Beurteilung der Koronargefäße auch nicht invasive Verlaufskontrollen nach Stent-Implantation. Die morphologische Plaquequantifizierung und -charakterisierung lässt überdies Aussagen über Plaquemorphologien zu, welche potentiell mit einer erhöhten Rate an In-Stent-Stenosen nach erfolgter Stent-Implantation assoziiert sein können. Im Rahmen dieser Arbeit wurden daher verschiedene quantitative und qualitative CT-Parameter untersucht und ihre Assoziation mit dem Auftreten von ISR evaluiert. Es wurden Daten von 167 Patienten in dieser retrospektiven monozentrischen Studie analysiert. Alle Patienten erhielten innerhalb von drei Monaten nach der CT-Untersuchung eine Stentimplantation. Die Analyse der qualitativen und quantitativen Parameter erfolgte mit einer semi-automatischen Software. Im Rahmen dieser Arbeit wurden LL, TPV, CPV, RI, PB und NCPV bestimmt. Die Stentimplantation erfolgte im Rahmen der invasiven Koronarangiographie gemäß aktuellen Leitlinien der Fachgesellschaft. Die Evaluation einer etwaigen ISR im Nachbeobachtungszeitraum erfolgte per QCA. In die finale Auswertung wurden insgesamt 74 Patienten eingeschlossen, von denen 53 Patienten keine ISR hatten und 21 Patienten eine ISR aufwiesen. Im Rahmen der semi-automatischen Plaqueanalyse konnten wir signifikante Unterschiede bzgl. des Gesamtplaquevolumens, des NCPV sowie des CPV bei Patienten mit und ohne ISR aufzeigen. Ähnliche Ergebnisse zeigten sich hinsichtlich der Läsionslänge und des RI. Der RI wies die größte diskriminative Genauigkeit für eine ISR auf, gefolgt von der LL und vom NCPV. Durch eine Kombination dieser untersuchten Parameter konnte die diagnostische Genauigkeit nochmals signifikant verbessert werden. Zusammenfassend zeigte unsere Studie, dass einige quantitative und qualitative CT-basierte Parameter prädiktiven Wert für das Auftreten einer ISR nach erfolgter Stentimplantation haben. Diese nicht invasiven CT-basierten Kriterien könnten daher zusätzliche Information und Hilfestellung zur verbesserten Prozedurplanung und -durchführung einer Koronarintervention geben.

Abstract

Background: Cardiovascular diseases are the most common cause of death in the western world. Therefore, it is of enormous importance to identify at risk patients at the earliest possible date to prevent cardiovascular events. For this purpose, the individual risk must be determined as precisely as possible in order to initiate an adequate and prompt therapy. Through the advanced and permanent technical development of Computed Tomography (CT) a reliable method in risk stratification has been established in patients with mild to moderate pretest probability of coronary artery disease. Due to the modern options in the calculation of the CT, which for example is the automatic quantification of plaque composition, the disease burden can be precisely displayed, and thus can be used as an additional prognostic value. Objective: Through the technical innovation of modern CT systems, cardiac CT has the possibility to evaluate the coronary vessels as well as to perform non-invasive progress monitoring after stent implantation. Our study evaluated different characteristics of coronary lesions, which were treated with a stent and derived by cardiac CT angiography. The objective was to find out whether one could predict using selected criteria whether restenosis of the supplied vessel will occur or not. Methods: This was a retrospective single-center study including 167 patients who underwent cardiac CT and received a stent implantation within three months following the CT scan. The analysis of morphological plaque parameters was performed with semi-automated plaque software, which automatically segmented the coronary species. Within this study several markers were assessed: lesion length (LL), total plaque volume (TPV), remodeling index (RI), plaque burden (PB), and non-calcified plaque volume (NCPV). Stent placement was executed according to current ESC guidelines and the degree of coronary stenosis was quantified by using invasive quantitative coronary angiography (QCA). Whether in-stent restenosis (ISR) occurred during the follow-up period was assessed using quantitative coronary angiography. The statistical analysis was done using MedCalc and SPSS. Results A total of 74 patients were included in the final analysis of whom 53 patients had no ISR and 21 patients had ISR. The plaque analysis showed a significant difference for total plaque burden between patients with ISR and without ISR. Furthermore, a lower calcified-plaque volume (CPV) was shown in patients with ISR. NCPV was significantly higher and LL significantly longer in patients with ISR than in patients without ISR. On receiver-operating characteristics analysis, positive RI showed the highest diagnostic accuracy followed by LL, and NCPV for the discrimination of ISR. Combination of the parameters showed a significant improvement in the discriminative accuracy for ISR detection. Conclusion In summary, our study showed, that NCPV, LL, and RI derived from coronary CT angiography (CTA) have predictive value for the detection of ISR. Thus, coronary CTA may help in precision medicine for optimal procedure planning in invasive coronary angiography and subsequent stent implantation.

• Dokumententyp: Dissertationen (Dissertation, LMU München)
• Themengebiete: 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften ; 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 610 Medizin und Gesundheit
• Fakultäten: Medizinische Fakultät
• Sprache der Hochschulschrift: Deutsch
• Datum der mündlichen Prüfung: 1. Dezember 2022
• 1. Bericht­erstatter:in: Tesche, Christian