abc Arq Bras Cardiol Arquivos Brasileiros de Cardiologia Arq. Bras. Cardiol. 0066-782X 1678-4170 Sociedade Brasileira de Cardiologia - SBC KxcfNHsBXGTKsMwjbNmy4ZP S0066-782X2015002300390 S0066-782X2015005050098 10.5935/abc.20150098 Original Articles A Novel Algorithm to Quantify Coronary Remodeling Using Inferred Normal Dimensions Falcão Breno A. A. 1 Falcão João Luiz A. A. 1 Morais Gustavo R. 1 Silva Rafael C. 1 Lopes Augusto C. 2 Soares Paulo R. 1 Mariani José Jr 1 Kalil-Filho Roberto 1 Edelman Elazer R. 2 3 Lemos Pedro A. 1 Universidade de São Paulo Faculdade de Medicina Instituto do Coração São Paulo SP Brazil Departamento de Cardiologia Intervencionista, Instituto do Coração (InCor), Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo, São Paulo, SP - Brazil Universidade de São Paulo Massachusetts Institute of Technology Institute of Medical Engineering and Science Cambridge MA USA Institute of Medical Engineering and Science, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA - USA Massachusetts Institute of Technology Harvard University Harvard Medical School Brigham and Womens Hospital Departamento de Medicina Boston MA USA Divisão Cardiovascular, Departamento de Medicina, Brigham and Womens Hospital, Harvard Medical School, Boston, MA - USA Mailing Address: Breno de Alencar Araripe Falcão, Rua Oscar Freire, 1753 Apt. 41b, Pinheiros. Postal Code 05409-011, São Paulo, SP – Brazil. E-mail: brenoaafalcao@gmail.com; brenofalcao@cardiol.br

Author contributions

Conception and design of the research: Falcão BAA, Falcão JLAA, Morais GR, Edelman ER, Lemos PA; Acquisition of data: Falcão BAA, Falcão JLAA, Morais GR, Silva RC, Lopes AC, Soares PR, Mariani Jr J, Lemos PA; Analysis and interpretation of the data and Critical revision of the manuscript for intellectual content: Falcão BAA, Falcão JLAA, Morais GR, Silva RC, Lopes AC, Soares PR, Mariani Jr J, Kalil-Filho R, Edelman ER, Lemos PA; Statistical analysis: Falcão BAA, Falcão JLAA, Morais GR, Silva RC, Lemos PA; Obtaining financing: Falcão BAA, Falcão JLAA, Lemos PA; Writing of the manuscript: Falcão BAA, Lopes AC, Edelman ER, Lemos PA.

Potential Conflict of Interest

No potential conflict of interest relevant to this article was reported.

 18 08 2015 10 2015 105 4 390 398 17 01 2014 10 04 2015 13 04 2015 This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited. Background:

Vascular remodeling, the dynamic dimensional change in face of stress, can assume different directions as well as magnitudes in atherosclerotic disease. Classical measurements rely on reference to segments at a distance, risking inappropriate comparison between dislike vessel portions.

 Objective:

to explore a new method for quantifying vessel remodeling, based on the comparison between a given target segment and its inferred normal dimensions.

 Methods:

Geometric parameters and plaque composition were determined in 67 patients using three-vessel intravascular ultrasound with virtual histology (IVUS-VH). Coronary vessel remodeling at cross-section (n = 27.639) and lesion (n = 618) levels was assessed using classical metrics and a novel analytic algorithm based on the fractional vessel remodeling index (FVRI), which quantifies the total change in arterial wall dimensions related to the estimated normal dimension of the vessel. A prediction model was built to estimate the normal dimension of the vessel for calculation of FVRI.

 Results:

According to the new algorithm, “Ectatic” remodeling pattern was least common, “Complete compensatory” remodeling was present in approximately half of the instances, and “Negative” and “Incomplete compensatory” remodeling types were detected in the remaining. Compared to a traditional diagnostic scheme, FVRI-based classification seemed to better discriminate plaque composition by IVUS-VH.

 Conclusion:

Quantitative assessment of coronary remodeling using target segment dimensions offers a promising approach to evaluate the vessel response to plaque growth/regression.

 Coronary Artery Diseases Vascular Remodeling Atherosclerosis / physiopathology Neovascularization, Pathologic Ultrasonography Introduction

Coronary artery remodeling, the geometric change in artery dimensions, evolves with the ebb and flow of the atherosclerotic process. Arterial remodeling encompasses a wide spectrum of presentations, ranging from expansive to constrictive remodeling1,2. In the former, coronary vessel dimensions increase as plaque accumulates, while in the latter there is relative contraction of the vessel wall and impingement on the lumen. There might be a limit to expansive effects, which eventually stabilize or decompensate to luminal encroachment1. It is therefore evident that the pattern and extent of arterial remodeling play an important role in ultimately determining the effect of the atherosclerotic disease on luminal dimensions3-5.

Several methods have been described to characterize and quantify vessel remodeling in patients with coronary artery disease, mostly using intravascular ultrasound (IVUS) imaging. In cross-sectional studies, the evaluation of coronary remodeling is frequently described as a simple comparison between the most diseased portion and nearby reference segments6,7. However, reference vessel segments are not perfect surrogates for normality8. In sequential studies a region of interest is examined at baseline and compared with the same matched portion during follow-up9. This approach, however, only captures the changes in plaque and vessel dimensions over time, regardless of the degree of atherosclerosis and remodeling at baseline, which may have a marked influence on the outcomes thereafter.

The classification of remodeling varies substantially as a function of definition10, and no consensus exists for a universal definition of remodeling11. In theory, the ideal method to measure vessel remodeling would evaluate the diseased coronary segment compared to the same region before the existence of the atherosclerotic plaque. Obviously, such a normality comparator cannot be directly assessed in practice. We hypothesized, however, that the native normal vessel size could be inferred for any given coronary segment to create a more appropriate baseline for determination of remodeling. The present study explored a new method to quantify vessel remodeling, based on the comparison between any target segment with its assumed normal dimensions.

 Methods Study Design and Patient Population

This prospective, single-arm survey enrolled 67 patients scheduled to undergo coronary angioplasty. During the procedure, before any coronary intervention, all patients were examined with three-vessel coronary IVUS to evaluate coronary geometric parameters. The study was approved by the institutional review board and signed written informed consent was obtained from every patient.

 IVUS Procedure and Image Segmentation

Intracoronary nitroglycerin (100-200 µg) was injected before imaging acquisition. Intravascular ultrasound imaging of the left main trunk and of the proximal portions (40-80 mm) of the three coronary arteries was obtained using a 20 MHz electronic solid-state catheter (Eagle Eye Gold catheter and Vision Gold System console, Volcano Corporation, Rancho Cordova-CA, USA) during automatic pullback at 0.5 mm/s (R100 pullback device, Volcano Corporation, Rancho Cordova-CA, USA).

Two experienced analysts, blinded to clinical data, performed all offline analyses using dedicated software (pcVH 2.2, Volcano Corporation, Rancho Cordova-CA, USA). The external elastic lamina and lumen contours were traced semi-automatically in every acquired IVUS frame to obtain the following grey-scale IVUS parameters: lumen area, elastic external membrane area (EEM area), plaque + media area (EEM area minus lumen area) and plaque burden (plaque + media area divided by the EEM area, multiplied by 100). In addition to the geometric vessel information, radiofrequency analysis of the IVUS signal backscatter, the so-called virtual histology (IVUS-VH), was used to characterize plaque composition into four components: fibrous, fibrolipidic, necrotic core, and dense calcium. The absolute area and percent contribution of each component were computed for all frames.

To verify data accuracy, interobserver reproducibility analyses were performed in 1,000 randomly selected coronary frames of ten patients. The Pearson correlation coefficient for EEM area, lumen area, and plaque + media area were 0.98, 0.95, and 0.93, respectively.

 Calculation of the Novel Fractional Vessel Remodeling Index

The fractional vessel remodeling index (FVRI) was conceived to quantify the total change in arterial wall dimensions related to the atherosclerotic plaque load, and was calculated as:

Where,

EEM areaACTUAL is the real EEM area measured in the cross-section,

EEM areaPREDICTED is the hypothetical dimension of the vessel before the formation of the atherosclerotic plaque (estimated according to the methodology described below), and

Plaque area is the current plaque plus media area measured.

For the calculation of the EEM areaPREDICTED, we hypothesized that the original coronary lumen is maintained in the initial phases of the atherosclerotic process. Therefore, all cross-sections with an IVUS plaque burden < 20% were assumed to have normal lumen dimensions. As EEM and lumen areas are coincident on IVUS in the absence of plaque, the estimation of the EEM areaPREDICTED was based on the lumen size of cross-sections with absent or trivial plaque (i.e. plaque burden < 20%)12. Those cross-sections were analyzed to derive a predictive model for the normal luminal area (i.e. the EEM areaORIGINAL) using the following arbitrarily chosen constitutional and anatomical parameters: body surface area, coronary dominance, coronary territory, and the distance in millimeters from the coronary ostium. A final multivariable linear model was built using a bootstrap technique with 5000 replicated samples, with a final prediction equation obtained from the bootstrapped B-coefficients13. For the sake of keeping the prediction within the limits of clinically relevant coronary vessels, and because of the sample size, the analysis was restricted to frames with luminal areas between 3.1 mm2 and 19.6 mm2 (i.e. average vessel diameter between 2.0 mm and 5.0 mm).

 Interpretation of FVRI

An FVRI close to a unit, in face of significant plaque, indicates compensatory vessel enlargement resulting in complete accommodation for plaque growth (Figure 1). The cutoff of one standard deviation of FVRI at plaque level was arbitrarily chosen for the FVRI range (between 0.83 and 1.17) to signal “complete compensatory” remodeling. Conversely, an FVRI > 1.17 indicates a disproportionally larger vessel increase compared to the plaque load, denoting "ectatic” remodeling. Finally, an FVRI < 0.83 implies that plaque accumulation was not totally compensated, and there is absolute shrinkage of the vessel (i.e. current EEM is smaller than the hypothetical vessel size) or insufficient vessel enlargement to counterbalance plaque growth.

Possible remodeling outcomes of a normal coronary vessel after the occurrence of atherosclerotic plaque. The figure shows the remodeling patterns classified according to the algorithm based on the fractional vessel remodeling index (FVRI). The numeric values are only illustrative. EEM: External elastic membrane. Per Cross-Section & Lesion Remodeling Analysis

The FVRI was calculated at the cross-sectional frame level, together with the classification of the remodeling pattern according to the FVRI-based algorithm.

For the lesion level, a coronary lesion was defined as any sequence of three consecutive frames with a plaque burden > 40%14. Within each lesion, the frame with the minimal lumen area was chosen as the representative cross-section for the assessment of the lesion remodeling pattern, which was classified according to two methods: the FVRI-based algorithm and the classical remodeling index, calculated as the ratio of EEM area of plaque and reference vessel. In this classic case, EEM plaque area was measured at the in-plaque cross-section with the smallest lumen area, and the reference EEM area was the average EEM area of the proximal and distal references.

The proximal and distal references were specified as the frames with a plaque burden ≤40% adjacent to the respective plaque edges. Only lesions for which both distal and proximal references were available were considered for analysis.

As recently proposed14, the plaques were categorized based on the classical remodeling index into "negative remodeling” (classical index < 0.88), "intermediate remodeling" (classical index 0.88 – 1.00) or "positive remodeling" (classical index > 1.00).

 Statistical Considerations

This is an exploratory study for which no formal sample size calculation was performed. A total study population of approximately 65 patients was arbitrarily set to permit, for illustrative purposes, demonstrating a significant linear correlation with an r-coefficient of 0.4 between two continuous variables, considering a two-tailed alpha value of 0.05 and a one-tailed beta value of 0.115. Continuous variables were expressed as mean ± standard deviation and median (interquartile range) and compared by ANOVA one-way testing. Univariable association between continuous variables was assessed by the Pearson correlation method. Categorical variables were expressed by their count and proportions. Statistical significance was set at p < 0.05 and all tests were bicaudal. The regression modelling to estimate the normal vessel size and the calculation of the derived parameters were detailed above. Statistical analyses were performed using SPSS version 21.0 (IBM Corporation).

 Results

Baseline clinical characteristics of the 67 patients (Table 1) display classic demographics of patients presenting for cardiac catheterization and coronary angioplasty. On average, 3.8 ± 1.0 arteries were imaged per patient (total number of coronary arteries = 255): 25% left main, 26% left anterior descending artery, 24% circumflex artery, 22% right coronary artery, 3% others.

Baseline Characteristics
Age, years 58.9 ± 9.2
Male gender 44 (66%)
Weight, kg 72.0 ± 11.6
Height, cm 161.6 ± 7.9
Body mass index, cm/kg2 27.6 ± 4.0
Waist circumference, cm 97.4 + 11.1
Acute coronary syndrome 30 (45%)
Multivessel coronary disease 46 (69%)
Diabetes mellitus 28 (42%)
Hypertension 56 (84%)
Current smoking 14 (21%)
Metabolic syndrome 30 (45%)
Total cholesterol 165.0 ± 39.8
LDL cholesterol 99.9 ± 35.4
HDL cholesterol 36.5 ± 10.3
Triglycerides 143.2 ± 72.1

Numbers are counts (percentages) or mean ± standard deviation.

Overall, 31,159 IVUS cross-sections along a total length of 9,579.8 mm (142.9 ± 22.3 mm per patient) were analyzed. For all frames, lumen area was 8.2 ± 4.0 mm2, EEM area was 14.2 ± 5.7 mm2, plaque area was 6.0 ± 3.5 mm2, and percent plaque burden was 41.6 ± 16.5% of the arterial section. A total of 3,520 cross-sections (11.3%) had no or only mild atherosclerotic plaques (i.e. percent plaque burden < 20%), which were computed for the calculation of the EEM areaPREDICTED.

The overall characteristics of the bootstrapped prediction model to estimate the EEM areaPREDICTED (Table 2) demonstrated that all preselected variables remained significant in the final multivariable model. The estimated and the actual vessel areas in cross-sections with absent or trivial plaques (plaque burden < 20%) correlated well (p < 0.001; adjusted R2 = 0.46) (Figure 2).

Final prediction model<xref ref-type="table-fn" rid="TFN02">*</xref> to estimate the original external elastic membrane area (EEM area<sub>PREDICTED</sub>)
Variable Β-coefficient (95% confidence interval) p-value
Constant 12.20 (11.07 – 13.33) < 0.001
Dominance pattern -1.14 (-1.46 – -0.82) < 0.001
Coronary vessel -1.73 (-1.80 – -1.66) < 0.001
Distance from the coronary ostium (in mm) † -1.28 (-1.39 – -1.18) < 0.001
Body surface area (in m2) 2.60 (1.99 – 3.20) < 0.001

Adjusted R2 = 0.46;

Logarithmic transformation.

 Scatter correlation graph between estimated normal external elastic membrane area (EEM area<sub>PREDICTED</sub>) and the actual lumen area in cross-sections with absent or trivial plaque (plaque burden < 20%). Vessel Remodeling at Cross-Section Level

For cross-sections with established plaques (i.e. plaque burden ≥ 20%), the average FVRI was 0.86 ± 0.21 (median 0.84; interquartile range 0.71 – 0.98). Overall, 43% of frames had FVRI between 0.83 and 1.17 ("complete compensatory" remodeling). For the remaining cross-sections, 8.6% had FVRI > 1.17 ("ectatic" remodeling) and, in 48.4%, the FVRI was < 0.83. From these, 38.7% (18.7% of the total) exhibited reduction in EEM area ("negative" remodeling), while 61.3% (29.6% of the total) had insufficient increment in EEM area ("incomplete compensatory" remodeling) (Figure 3).

Per cross-section (frames with plaque burden ≥ 20%) and per lesion types of vascular remodeling classified according to the algorithm based on fractional vessel remodeling index (FVRI).

The level of FVRI was influenced by the degree of the atherosclerotic load. FVRI was negatively related to increasing plaque burden (Figure 4); cross-sections with a percent plaque burden < 20% had an average FVRI of 0.99, which progressively decreased to a mean FVRI of 0.71 in frames with plaque burden > 60%.

Average fractional vessel remodeling index in relation to percent plaque burden (error bars are one standard error of the mean). Vessel Remodeling at Lesion Level

The analysis included 618 lesions (mean length 7.7 ± 11.2 mm). In-lesion, lumen area was 6.0 ± 3.1 mm2, EEM area was 13.4 ± 5.4 mm2, and percent plaque burden was 55.0 ± 11.3%. For the mean reference segments, lumen area was 8.9 ± 3.5 mm2, EEM area was 14.0 ± 5.4 mm2, and percent plaque burden was 36.2 ± 3.2%.

Overall, the in-lesion FVRI was 0.77 ± 0.17 (median 0.77; interquartile range 0.64 – 0.88). When classified according to the FVRI-based algorithm, lesions had complete compensatory remodeling in 35.1%, ectatic remodeling in 1.3%, negative remodeling in 22.3%, and incomplete compensatory remodeling in 41.3% (Figure 3).

The classical remodeling index for the lesions was 0.96 ± 0.16 (median 0.99; interquartile range 0.90 – 1.04). The remodeling categories according to the classical index were: negative remodeling 22%, intermediate remodeling 34.6%, and positive remodeling 43.4%.

The FVRI-based algorithm and the classical remodeling index had a low agreement for the remodeling classification of the lesions, with an overall concordance of only 38.1%: negative/negative in 8.3%, complete compensatory/positive in 17%, and incomplete compensatory/intermediate in 12.8% (Table 3). Nevertheless, there was a significant trend towards increasing FVRI values from negative to positive remodeling categories according to the classical index groups (Table 3).

Comparative classification of the lesion remodeling patterns according to FVRI-based algorithm or classical remodeling index (n = 618 lesions)
  Classical remodeling Mean classical remodeling index*
Negative Intermediate Negative
Mean FVRI* 0.70 ± 0.16 0.79 ± 0.18 0.80 ± 0.16  
FVRI-based remodeling class        
Negative 51 (8.3) 49 (7.9) 38 (6.1) 0.90 ± 0.16
Incomplete compensatory 57 (9.2) 79 (12.8) 119 (19.3) 0.97 ± 0.18
Complete compensatory 28 (4.5) 84 (13.6) 105 (17.0) 0.99 ± 0.11
Ectatic 0 (0.0) 2 (0.3) 6 (1.0) 1.09 ± 0.15

Numbers are mean ± standard deviation or counts (percentages relative to total number of lesions); FVRI: Fractional vessel remodeling index;

p< 0.001 for all.

 Impact of Vessel Remodeling on Plaque Composition

The two diagnostic schemes of remodeling classification at plaque level (FVRI or classical remodeling index) were further analyzed for their diagnostic ability in identifying plaque tissue composition. The FVRI-based classification seemed to better discriminate plaque composition: FVRI remodeling classes significantly differed in their plaque composition profile, for all tissue types (fibrous, fibrolipidic, necrolipidic, and calcific) (Figure 5). Conversely, remodeling types by classical remodeling index were not significantly different in relation to their fibrous and necrolipidic components (Figure 5).

Plaque composition in vascular remodeling types according to fractional vessel remodeling index or classical remodeling index (FVRI) (n = 618 plaques). Discussion

Classic quantitative techniques to evaluate coronary remodeling compare vessel size to "normal" adjacent segments, but do so with no standard for distance from the predicate site or precision in "normality". We now describe a new method of assessing coronary vessel remodeling that replaces arbitrary reference vessels with a quantitative approach derived from the estimation of the original normal vessel size. The proposed analytic algorithm, based on the novel FVRI, compares the current vessel to its inferred native state, allowing to measure and classify the remodeling pattern in any point of the coronary tree, providing a numeric assessment of arterial expansion or shrinkage related to coronary atherosclerosis. The proposed method permitted a frame-by-frame, as well as a per-lesion, analysis of the remodeling pattern. To the best of our knowledge, this is the first description of an approach to assess remodeling at individual cross-section level.

The FVRI adds precision and physiologic insight to the remodeling classification, distinguishing vascular responses where plaque is associated with absolute vessel shrinkage from those where plaque growth leads to different degrees of vessel accommodation. In our test population, complete vessel adaptation to plaque accumulation occurred in approximately half of the instances, at both the cross-section and plaque levels. Moreover, partial vessel adaptation to atherosclerosis or negative vessel remodeling (i.e. vessel shrinkage) was often detected, although vessel ectasia was infrequent.

In line with previous studies12,16, the present findings indicate that the adaptive vessel enlargement to plaque growth is progressively lost as plaque load increases, beginning as early as plaque burden ~20%, but with a more marked failure in the accommodation in larger plaque burdens. Similar results were seen in a recent cross-sectional substudy from the PROSPECT trial, where compensatory remodeling was also shown to decrease with increasing plaque loads12. These results challenge the common concept that lumen dimensions are maintained intact until 40-50% plaque burden occurs9.

A number of different approaches have been proposed to measure coronary remodeling in the lesion level10,14. Commonly, vessel remodeling is assessed by comparing the vessel size at target segment with the dimensions of adjacent “normal” references7. In sequential studies, current guidelines propose the simple change in target vessel size to assess remodeling17. Other sequential studies have suggested a classification of remodeling based on the ratio between vessel size and plaque variation18. This method, however, is unable to provide quantitative information regarding the magnitude of the remodeling response and is not applicable to segments with minimal or no plaque change (due to division by a null or very low denominator). Use of FVRI reduces some of the caveats of previous methods and may be a viable alternative to quantify remodeling in cross-sectional as well as sequential studies.

A recent study, using alternative cutoff values for the classical remodeling index, showed that "positive" and "negative" remodeling were associated with similar outcomes, and both were worse than "intermediate remodeling"14. One could hypothesize that the similarly poorer outcomes for the two opposite types of remodeling, to some extent, might have been related to limitations in measurement and categorization of the remodeling pattern. Indeed, the classical definitions of remodeling as positive, negative, or intermediate are adequate descriptors in only ~40% of cases, as compared to the FVRI-based algorithm. The authors of the previous work reasoned that the impact of remodeling on outcomes could be explained by differences in plaque composition14. In line with that, in our series, plaques with classical positive remodeling had more fibrolipidic tissue, while classical negative remodeling was associated with an increase in the calcific component. However, there were no significant differences among the classical remodeling categories in terms of their fibrous and necrotic components. Conversely, the FVRI-based assessment seemed to be more discriminative for the composition of the underlying plaque than the classical approach, with FVRI remodeling types significantly associated with varying profiles for all IVUS-VH plaque components. Altogether, FRVI appears to stratify coronary remodeling into four, instead of three, physiologically meaningful patterns with markedly different plaque composition. Whether these findings will be translated to the addition of clinical value by FVRI assessment remains open for future investigations.

Our analyses suggest that the estimation of the original normal lumen and vessel size in any point of the coronary tree - a crucial step to calculate FVRI - is feasible and easily obtained. Nevertheless, due to the relatively small sample size of the present study and the intrinsic statistical limitations of any prediction modeling of multiple interdependent parameters, future studies are warranted to further refine and validate the estimation of normal vessel dimensions. It must be highlighted, however, that our study does not aim at validating the proposed method, but has the main objective of describing the theoretical concept of the FVRI-based algorithm for remodeling assessment and providing initial exploratory results of the new score.

 Conclusion

The FVRI provides a quantitative assessment of coronary vessel remodeling, independent of nearby references, and offers a promising approach to evaluate the vessel response to plaque growth/regression.

Sources of Funding

This study was partially funded by FAPESP.

Study Association

This article is part of the thesis of Doctoral submitted by Breno de Alencar Araripe Falcão, from Instituto do Coração da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo.

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A. 1 Morais Gustavo R. 1 Silva Rafael C. 1 Lopes Augusto C. 2 Soares Paulo R. 1 Mariani José Jr 1 Kalil-Filho Roberto 1 Edelman Elazer R. 2 3 Lemos Pedro A. 1 Universidade de São Paulo Faculdade de Medicina Instituto do Coração São Paulo SP Brazil Departamento de Cardiologia Intervencionista, Instituto do Coração (InCor), Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo, São Paulo, SP - Brazil Universidade de São Paulo Massachusetts Institute of Technology Institute of Medical Engineering and Science Cambridge MA USA Institute of Medical Engineering and Science, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA - USA Massachusetts Institute of Technology Harvard Medical School Brigham and Womens Hospital Departamento de Medicina Boston MA USA Divisão Cardiovascular, Departamento de Medicina, Brigham and Womens Hospital, Harvard Medical School, Boston, MA - USA Correspondência: Breno de Alencar Araripe Falcão, Rua Oscar Freire, 1753 Ap. 41b, Pinheiros. CEP 05409-011, São Paulo, SP – Brasil. E-mail: brenoaafalcao@gmail.com; brenofalcao@cardiol.br

Contribuição dos autores

Concepção e desenho da pesquisa: Falcão BAA, Falcão JLAA, Morais GR, Edelman ER, Lemos PA; Obtenção de dados: Falcão BAA, Falcão JLAA, Morais GR, Silva RC, Soares PR, Mariani Jr J, Lemos PA; Análise e interpretação dos dados e Revisão crítica do manuscrito quanto ao conteúdo intelectual importante: Falcão BAA, Falcão JLAA, Morais GR, Silva RC, Lopes AC, Soares PR, Mariani Jr J, Kalil-Filho R, Edelman ER, Lemos PA; Análise estatística: Falcão BAA, Falcão JLAA, Morais GR, Silva RC, Lopes AC, Edelman ER, Lemos PA; Obtenção de financiamento: Falcão BAA, Falcão JLAA, Lemos PA; Redação do manuscrito: Falcão BAA, Lopes AC, Edelman ER, Lemos PA.

Potencial conflito de interesse

Declaro não haver conflito de interesses pertinentes.

 Fundamento:

O remodelamento vascular, alteração dimensional dinâmica frente ao estresse, pode assumir diferentes direções e magnitudes na doença aterosclerótica. As medidas clássicas baseiam-se em referências a distância do segmento-alvo, com risco de comparação inadequada pela seleção de porções vasculares indesejáveis.

 Objetivo:

Explorar um novo método para quantificar remodelamento vascular, baseado na comparação entre um determinado segmento-alvo e suas dimensões normais inferidas.

 Métodos:

Parâmetros geométricos e a composição da placa foram determinados em 67 pacientes usando-se ultrassom intravascular de três vasos com histologia virtual (IVUS-VH). Avaliou-se o remodelamento coronário ao nível da seção transversal (n = 27.639) e da lesão (n = 618) usando-se métrica clássica e um novo algoritmo analítico baseado no índice de remodelamento vascular fracionado (FVRI) que quantifica a alteração total nas dimensões da parede arterial em relação a dimensão normal estimada do vaso. Construiu-se um modelo preditivo para estimar a dimensão normal do vaso para calcular o FVRI.

 Resultados:

De acordo com o novo algoritmo, o padrão de remodelamento “ectásico” foi o menos comum, o remodelamento “completo compensatório” foi observado em metade dos casos, e os tipos “negativo” e “incompleto compensatório” foram detectados nos restantes. Comparada ao esquema tradicional diagnóstico, a classificação baseada no FVRI pareceu melhor discriminar a composição da placa através de IVUS-VH.

 Conclusão:

A análise quantitativa do remodelamento coronário utilizando dimensões do segmento-alvo oferece uma abordagem promissora para avaliar a resposta vascular ao crescimento e à regressão da placa.

 Doença da Artéria Coronariana Remodelação Vascular Aterosclerose / fisiopatologia Neovascularização Patológica Ultrassonografia Introdução

O remodelamento da artéria coronária, alteração geométrica nas dimensões do vaso, evolui com a progressão e a regressão do processo aterosclerótico. O remodelamento arterial compreende um amplo espectro de apresentações, variando de remodelamento expansivo a constritivo1,2. No primeiro, as dimensões da artéria coronária aumentam à medida que a placa se acumula, enquanto no segundo, há relativa contração da parede do vaso, o que afeta o lúmen. É provável que haja um limite para os efeitos expansivos, que ao final se estabilizam ou descompensam em colapso luminal1. Portanto, é evidente que o padrão e a extensão do remodelamento arterial desempenham importante papel na determinação do efeito da doença aterosclerótica nas dimensões luminais3-5.

Vários métodos foram descritos para caracterizar e quantificar o remodelamento vascular em pacientes com doença arterial coronariana, a maioria usando ultrassom intravascular (IVUS). Nos estudos transversais, a avaliação do remodelamento da artéria coronária é com frequência descrito como uma simples comparação entre a porção mais comprometida e os segmentos vizinhos de referência6,7. No entanto, tais segmentos de referência não são perfeitos representantes da normalidade8. Em estudos sequenciais, uma região de interesse é examinada em condições basais e comparada com a mesma porção correspondente durante o acompanhamento9. Tal abordagem, entretanto, apenas captura as mudanças na placa e nas dimensões do vaso ao longo do tempo, a despeito do grau de aterosclerose e remodelamento na condição basal, o que pode ter uma significativa influência nos desfechos.

A classificação do remodelamento varia substancialmente em função da definição10, não havendo consenso quanto a uma definição universal de remodelamento11. Em teoria, o método ideal para medir o remodelamento vascular avaliaria o segmento comprometido da artéria coronária, comparando-o com a mesma região antes da existência da placa aterosclerótica. É óbvio que tal comparador de normalidade não pode ser diretamente avaliado na prática. Levantamos a hipótese, no entanto, de que o tamanho do vaso nativo normal possa ser inferido para qualquer segmento coronariano, criando uma referência basal mais apropriada para a determinação de remodelamento. O presente estudo explorou um novo método para quantificar o remodelamento vascular, baseado na comparação entre determinado segmento-alvo e suas dimensões normais presumidas.

 Métodos Delineamento e População do Estudo

Este estudo prospectivo de um único braço arrolou 67 pacientes agendados para submeter-se a angioplastia coronariana. Durante o procedimento, antes de qualquer intervenção na artéria coronária, todos os pacientes foram examinados com IVUS de três vasos coronarianos para avaliar os parâmetros geométricos coronarianos. O estudo foi aprovado pelo comitê institucional de revisão, tendo cada paciente assinado o termo de consentimento livre e informado.

 Procedimento de IVUS e Segmentação da Imagem

Nitroglicerina (100-200 µg) foi injetada dentro da artéria coronária antes da aquisição de imagem. Realizou-se IVUS do tronco da coronária esquerda e das porções proximais (40 - 80 mm) das três artérias coronárias usando-se um cateter eletrônico não rotacional de 20MHz (cateter Eagle Eye Gold e Vision Gold System console, Volcano Corporation, Rancho Cordova-CA, EUA) durante recuo automático a 0,5 mm/s (dispositivo de recuo R100, Volcano Corporation, Rancho Cordova-CA, EUA).

Dois experientes analistas, com cegamento para os dados clínicos, realizaram todas as análises pós-procedimento usando programa dedicado (pcVH 2.2, Volcano Corporation, Rancho Cordova-CA, EUA). Os contornos luminais e da lâmina elástica externa foram delineados de maneira semiautomática em cada framede IVUS adquirido para obter os seguintes parâmetros de IVUS em escala de cinza: área luminal; área da membrana elástica externa (MEE área); área da placa + média (MEE área menos a área luminal); e carga da placa (área da placa + média dividida pela MEE área, multiplicada por 100). Além da informação geométrica do vaso, a análise de radiofrequência do sinal de ultrassom intravascular refletido, chamado IVUS com histologia virtual (VH-IVUS), foi usada para caracterizar a composição da placa em quatro componentes: fibrótico, fibrolipídico, núcleo necrótico e cálcio denso. A área absoluta e a contribuição percentual de cada componente foram computadas para todos os frames.

Para verificar a precisão dos dados, realizaram-se análises de reprodutibilidade interobservador em 1.000 frames de artéria coronária selecionados aleatoriamente de dez pacientes. Os coeficientes de correlação de Pearson para MEE área, área luminal e área da placa + média foram 0,98, 0,95 e 0,93, respectivamente.

 Cálculo do Novo Índice de Remodelamento Vascular Fracionado

O índice de remodelamento vascular fracionado (FVRI) foi concebido para quantificar a mudança total nas dimensões da parede arterial relacionadas com a carga da placa aterosclerótica, sendo calculado como se segue:

Onde,

MEE áreaREAL é a área real da MEE medida no corte transversal;

MEE áreaPREDITA é a dimensão hipotética do vaso antes da formação da placa aterosclerótica (estimada de acordo com a metodologia descrita abaixo); e

área da placa é a medida real da área da placa + média.

Para o cálculo da MEE áreaPREDITA, levantamos a hipótese de que o lúmen original da artéria coronária está mantido nas fases iniciais do processo aterosclerótico. Logo, todas as seções transversais com uma carga de placa no IVUS < 20% foram consideradas como apresentando dimensões normais de lúmen. Como as áreas da MEE e luminal são coincidentes no IVUS na ausência de placa, a estimativa da MEE áreaPREDITA foi baseada no tamanho do lúmen nas seções transversais sem placa ou com placa insignificante (i.e., carga de placa < 20%)12. Tais seções transversais foram analisadas para derivar o modelo preditivo para a área luminal normal (i.e., MEE áreaORIGINAL) usando os seguintes parâmetros constitucionais e anatômicos arbitrariamente escolhidos: área da superfície corporal, dominância da artéria coronária, território da artéria coronária e distância em milímetros do óstio coronário. Construiu-se um modelo multivariado linear final usando a técnica bootstrap com 5.000 amostras replicadas, com equação de predição final obtida dos coeficientes B de bootstrap13. A fim de manter a predição dentro dos limites clinicamente relevantes para artérias coronárias, e devido ao tamanho da amostra, restringiu-se a análise aos frames com áreas luminais entre 3,1 mm2 e 19,6 mm2 (i.e., diâmetro médio do vaso entre 2,0 mm e 5,0 mm).

 Interpretação do FVRI

Um FVRI próximo à unidade, na presença de placa significativa, indica aumento vascular compensatório, resultando em completa acomodação ao crescimento da placa (Figura 1). O ponto de corte de um desvio padrão do FVRI ao nível da placa foi arbitrariamente escolhido para que a variação do FVRI (entre 0,83 e 1,17) sinalize o remodelamento “completo compensatório”. Ao contrário, um FVRI > 1,17 indica um aumento desproporcionalmente maior do vaso em comparação à carga da placa, denotando remodelamento “ectásico”. Por fim, um FVRI < 0,83 significa que o acúmulo de placa não foi totalmente compensado, havendo contração absoluta do vaso (i.e., a MEE corrente é menor do que o tamanho hipotético do vaso) ou aumento insuficiente do vaso para contrabalançar o crescimento da placa.

Possíveis desfechos de remodelamento de uma artéria coronária normal após a ocorrência de placa aterosclerótica. A figura mostra os padrões de remodelamento classificados de acordo com o algoritmo baseado no índice de remodelamento vascular fracionado (FVRI). Os valores numéricos são puramente ilustrativos. MEE: Membrana elástica externa. Análise do Remodelamento Por Seção Transversal & Por Lesão

Calculou-se o FVRI ao nível do frame da seção transversal, junto com a classificação do padrão de remodelamento conforme um algoritmo baseado no FVRI.

Na análise por lesão, a lesão da artéria coronária foi definida como uma sequência de três frames consecutivos com uma carga de placa > 40%14. Dentro de cada lesão, escolheu-se o frame com a menor área luminal como representativo do corte transversal para a avaliação do padrão de remodelamento da lesão, que foi classificado de acordo com dois métodos: algoritmo baseado no FVRI e o índice de remodelamento clássico, calculado como a razão entre as áreas de MEE na placa e na sua referência. No caso clássico, a área de MEE na placa foi medida na seção transversal com menor área luminal, e a área de MEE da sua referência foi obtida a partir da média das áreas de MEE das referências proximal e distal.

As referências proximal e distal foram especificadas como os frames com carga de placa ≤ 40% adjacentes às bordas da respectiva placa. Apenas as lesões cujas referências distal e proximal estivessem disponíveis foram consideradas para análise.

Como recentemente proposto14, as placas foram classificadas com base no índice de remodelamento clássico em "remodelamento negativo” (índice clássico < 0,88), "remodelamento intermediário" (índice clássico 0,88 – 1,00) ou "remodelamento positivo" (índice clássico > 1,00).

 Considerações Estatísticas

Trata-se de estudo exploratório para o qual não se realizou cálculo formal de tamanho amostral. Um total de 65 pacientes foi arbitrariamente estipulado para permitir, a título de ilustração, demonstrar uma correlação linear significativa com um coeficiente r de 0,4 entre duas variáveis contínuas, considerando um valor de alfa bicaudal de 0,05 e um valor de beta unicaudal de 0,115. As variáveis contínuas foram expressas como média ± desvio padrão e mediana (intervalo interquartil), sendo comparadas com o teste ANOVA de uma via. Avaliou-se a associação univariada entre variáveis contínuas com o método de correlação de Pearson. As variáveis categóricas foram expressas por quantidade e proporções. Adotou-se o nível de significância estatística de p < 0,05, sendo todos os testes bicaudais. O modelo de regressão para estimar o tamanho normal do vaso e o cálculo dos parâmetros derivados são detalhados a seguir. As análises estatísticas foram realizadas usando-se o programa SPSS versão 21.0 (IBM Corporation).

 Resultados

A Tabela 1 apresenta as características clínicas basais e os dados demográficos clássicos dos 67 pacientes que se apresentaram para cateterização cardíaca e angioplastia coronariana. Estudos de imagem foram realizados em uma média de 3,8 ± 1,0 artérias por paciente (número total de 255 artérias coronárias), a saber: tronco da coronária esquerda, 25%; artéria descendente anterior esquerda, 26%; artéria circunflexa, 24%; artéria coronária direita, 22%; outras, 3%.

Características basais
Idade, anos 58,9 ± 9,2
Sexo masculino 44 (66%)
Peso, kg 72,0 ± 11,6
Altura, cm 161,6 ± 7,9
Índice de massa corporal, cm/kg2 27,6 ± 4,0
Circunferência abdominal, cm 97,4 + 11,1
Síndrome coronariana aguda 30 (45%)
Doença coronariana multivascular 46 (69%)
Diabetes mellitus 28 (42%)
Hipertensão 56 (84%)
Tabagismo atual 14 (21%)
Síndrome metabólica 30 (45%)
Colesterol total 165,0 ± 39,8
LDL colesterol 99,9 ± 35,4
HDL colesterol 36,5 ± 10,3
Triglicerídeos 143,2 ± 72,1

Valores expressos como porcentagens ou média ± desvio padrão.

Analisaram-se 31.159 cortes transversais de IVUS ao longo de um comprimento total de 9.579,8 mm (142,9 ± 22,3 mm por paciente). As medidas para todos os frames foram: área luminal, 8,2 ± 4,0 mm2; MEE área, 14,2 ± 5,7 mm2; área da placa, 6,0 ± 3,5 mm2; e porcentagem da carga da placa, 41,6 ± 16,5% da secção arterial. No total, 3.520 cortes transversais (11,3%) tinham nenhuma ou apenas discretas placas ateroscleróticas (i.e. porcentagem da carga da placa < 20%), que foram computados para o cálculo da MEE áreaPREDITA.

As características gerais do modelo de predição bootstrapped para estimar a MEE áreaPREDITA (Tabela 2) demonstraram que todas as variáveis pré-selecionadas permaneceram significativas no modelo multivariado final. As áreas do vaso estimada e real nos cortes transversais com placas ausentes ou insignificantes (carga da placa < 20%) correlacionaram-se significativamente (p < 0,001; R2 ajustado = 0,46) (Figura 2).

Modelo de predição final<xref ref-type="table-fn" rid="TFN07">*</xref> para estimar a área original da membrana elástica externa (MEE área<sub>PREDITA</sub>)
Variável coeficiente Β (intervalo de confiança 95%) valor de p
Constante 12,20 (11,07 – 13,33) < 0,001
Padrão de dominância -1,14 (-1,46 – -0,82) < 0,001
Artéria coronária -1,73 (-1,80 – -1,66) < 0,001
Distância do óstio coronário (mm) † -1,28 (-1,39 – -1,18) < 0,001
Área de superfície corporal (m2) 2,60 (1,99 – 3,20) < 0,001

R2 ajustado = 0,46;

transformação logarítmica.

 Diagrama de dispersão entre a área da membrana elástica externa estimada normal (MEE área<sub>PREDITA</sub>) e a real área luminal em cortes transversais com placa ausente ou insignificante (carga da placa < 20%). Remodelamento Vascular ao Nível da Seção Transversal

Para as seções transversais com placas estabelecidas (i.e. carga de placa ≥ 20%), o FVRI médio foi 0,86 ± 0,21 (mediana 0,84; intervalo interquartil 0,71 – 0,98). No geral, 43% dos frames apresentaram FVRI entre 0,83 e 1,17 (remodelamento "completo compensatório"). Para os demais cortes transversais, 8,6% apresentaram FVRI > 1,17 (remodelamento "ectásico") e, em 48,4%, o FVRI foi < 0,83. Desses, 38,7% (18,7% do total) exibiram redução na MEE área (remodelamento "negativo"), enquanto 61,3% (29,6% do total) apresentaram incremento insuficiente na MEE área (remodelamento "incompleto compensatório") (Figura 3).

Tipos de remodelamento vascular classificado usando o algoritmo baseado no índice de remodelamento vascular fracionado por corte transversal (frames com carga de placa ≥ 20%) e por lesão.

O nível de FVRI foi influenciado pelo grau da carga aterosclerótica. O FVRI relacionou-se negativamente com o aumento da carga de placa (Figura 4). Os cortes transversais com carga da placa < 20% apresentaram média de FVRI de 0,99, que progressivamente declinou para 0,71 nos frames com carga de placa > 60%.

índice de remodelamento vascular fracionado médio em relação à carga da placa percentual (as barras de erro são um erro padrão da média). Remodelamento Vascular ao Nível da Lesão

Este estudo incluiu 618 lesões para análise (comprimento médio 7,7 ± 11,2 mm). Na lesão, as médias foram: área luminal, 6,0 ± 3,1 mm2; MEE área, 13,4 ± 5,4 mm2; e percentual de carga da placa, 55,0 ± 11,3%. Para os segmentos de referência, as médias foram: área luminal, 8,9 ± 3,5 mm2; MEE área, 14,0 ± 5,4 mm2; e percentual de carga da placa, 36,2 ± 3,2%.

No geral, o FVRI na lesão foi 0,77 ± 0,17 (mediana 0,77; intervalo interquartil 0,64 – 0,88). Quando classificadas de acordo com o algoritmo baseado no FVRI, as lesões apresentaram: remodelamento “completo compensatório”, 35,1%; remodelamento “ectásico”, 1.3%; remodelamento negativo, 22,3%; e remodelamento “incompleto compensatório”, 41,3% (Figura 3).

O índice de remodelamento clássico para as lesões foi 0,96 ± 0,16 (mediana 0,99; intervalo interquartil 0,90 – 1,04). As categorias de remodelamento de acordo com o índice clássico foram: remodelamento negativo, 22%; remodelamento intermediário, 34,6%; e remodelamento positivo, 43,4%.

O algoritmo baseado no FVRI e o índice de remodelamento clássico apresentaram baixa concordância para a classificação de remodelamento das lesões, com concordância geral de apenas 38,1%: negativo/negativo em 8,3%; “completo compensatório”/positivo em 17%; e “incompleto compensatório”/intermediário em 12,8% (Tabela 3). No entanto, houve uma significativa tendência de FVRI crescentes nas categorias de remodelamento desde negativo até positivo conforme os grupos do índice clássico (Tabela 3).

Classificação comparativa dos padrões de remodelamento de lesão de acordo com algoritmo baseado no índice de remodelamento vascular fracionado (FVRI) ou índice de remodelamento clássico (n = 618 lesões)
  Remodelamento clássico Média do índice de remodelamento clássico*
Negativo Intermediário Positivo
FVRI médio* 0,70 ± 0,16 0,79 ± 0,18 0,80 ± 0,16  
Classificação de remodelamento baseada no FVRI        
Negativo 51 (8,3) 49 (7,9) 38 (6,1) 0,90 ± 0,16
Incompleto compensatório 57 (9,2) 79 (12,8) 119 (19,3) 0,97 ± 0,18
Completo compensatório 28 (4,5) 84 (13,6) 105 (17,0) 0,99 ± 0,11
Ectásico 0 (0,0) 2 (0,3) 6 (1,0) 1,09 ± 0,15

Valores expressos como média ± desvio padrão ou porcentagens relativas ao total de lesões;

p < 0,001 para todos.

 Impacto do Remodelamento Vascular na Composição da Placa

As duas classificações de remodelamento ao nível da placa (FVRI ou índice de remodelamento clássico) foram ainda analisadas quanto às suas habilidades diagnósticas para identificar a composição dos tecidos da placa. A classificação baseada no FVRI pareceu melhor discriminar a composição da placa: as classes de remodelamento com base no FVRI diferiram significativamente quanto aos perfis de composição da placa, para todos os tipos de tecidos (fibrótico, fibrolipídico, necrolipídico e calcificado) (Figura 5). Ao contrário, os tipos de remodelamento segundo o índice de remodelamento clássico diferiram significativamente em relação aos seus componentes fibrótico e necrolipídico (Figura 5).

Composição da placa nos tipos de remodelamento vascular classificado de acordo com o índice de remodelamento vascular fracionado (FVRI) ou o índice de remodelamento clássico (n = 618 placas). Discussão

As técnicas quantitativas clássicas para avaliar o remodelamento da artéria coronária comparam o tamanho do vaso com segmentos adjacentes "normais", mas fazem isso sem um padrão para o local predito ou precisão em "normalidade". Descrevemos um novo método de avaliação do remodelamento da artéria coronária que substitui os vasos de referência arbitrários com uma abordagem quantitativa derivada da estimativa do tamanho do vaso original normal. O algoritmo analítico proposto, baseado no novo FVRI, compara o vaso real com o seu estado inferido nativo, permitindo a medida e a classificação do padrão de remodelamento em qualquer ponto da árvore coronariana, fornecendo uma avaliação numérica da expansão ou encurtamento arterial relacionado à aterosclerose coronariana. O método proposto permite uma análise do padrão de remodelamento a cada frame, assim como por lesão. Até onde se sabe, esta é a primeira descrição de abordagem para avaliar o remodelamento a nível transversal individual.

O FVRI acrescenta precisão e um componente fisiológico à classificação de remodelamento, distinguindo respostas vasculares onde a placa se associa com encurtamento absoluto do vaso daquelas onde o crescimento da placa leva a diferentes graus de acomodação vascular. Na nossa população estudada, a completa adaptação do vaso ao acúmulo de placa ocorreu em cerca de metade dos casos, tanto em nível de corte transversal quanto de placa. Além disso, a adaptação parcial do vaso à aterosclerose ou o remodelamento vascular negativo (i.e. encurtamento do vaso) foi detectado com frequência, embora ectasia vascular tenha sido pouco comum.

Como em estudos prévios12,16, os nossos achados indicam que o aumento do vaso em adaptação ao crescimento da placa é progressivamente perdido à medida que a carga da placa aumenta, começando logo que a carga da placa se aproxima de ~20%, mas com uma falha mais marcada na acomodação para maiores cargas de placas. Resultados similares foram vistos em um recente subestudo transversal do ensaio PROSPECT, onde o remodelamento compensatório também decresceu com o aumento das cargas de placa12. Tais resultados desafiam o conceito comum de que as dimensões luminais são mantidas intactas até que se atinja uma carga de placa de 40%-50%9.

Várias diferentes abordagens foram propostas para medir o remodelamento da artéria coronária ao nível da lesão10,14. Comumente, o remodelamento vascular é avaliado comparando-se o tamanho do vaso no segmento alvo com as dimensões das referências adjacentes “normais”7. Em estudos sequenciais, as atuais diretrizes propõem a simples mudança no tamanho do vaso como forma de se avaliar o remodelamento17. Outros estudos sequenciais sugeriram a classificação do remodelamento com base na razão entre a variação no tamanho do vaso e a variação da placa18. Esse método, entretanto, não pode fornecer informação quantitativa quanto à magnitude da resposta de remodelamento e não se aplica aos segmentos com mudança mínima ou nenhuma na placa (devido à divisão por um denominador nulo ou muito baixo). O uso do FVRI reduz algumas das limitações dos métodos prévios e pode ser uma alternativa viável para quantificar o remodelamento em estudos transversais e sequenciais.

Um estudo recente, usando pontos de corte alternativos para o índice de remodelamento clássico, mostrou que remodelamentos "positivo" e "negativo" estavam associados a desfechos similares, e ambos foram piores do que o "remodelamento intermediário"14. Pode-se levantar a hipótese de que os desfechos igualmente piores para os dois tipos opostos de remodelamento, até certo ponto, podem ter estado relacionados a limitações na medida e na categorização do padrão de remodelamento. Na verdade, a classificação clássica de remodelamento em positivo, negativo ou intermediário é um descritor adequado em apenas ~40% dos casos, quando comparada ao algoritmo baseado em FVRI. Os autores do estudo anterior consideraram que o impacto do remodelamento nos desfechos poderia ser explicado por diferenças na composição da placa14. Na mesma linha, na nossa série, placas com remodelamento clássico positivo apresentaram mais tecido fibrolipídico, enquanto aquelas com remodelamento clássico negativo associaram-se com aumento no componente calcificado. Entretanto, não houve diferenças significativas entre as categorias clássicas de remodelamento em termos de seus componentes fibrótico e necrótico. Ao contrário, a avaliação baseada no FVRI pareceu mais discriminativa para a composição da placa subjacente do que a abordagem clássica, com tipos de remodelamento significativamente associados a variados perfis para todos os componentes da placa em IVUS-VH. De um modo geral, o FRVI parece estratificar o remodelamento da artéria coronária em quatro, em lugar de três, padrões fisiológicos significativos com composições de placa bem diferentes. Se tais achados serão traduzidos na adição de valor clínico pela avaliação com FVRI permanece em aberto para futuras investigações.

Nossas análises sugerem que a estimativa dos tamanhos originais normais do lúmen e do vaso em qualquer ponto da árvore coronariana – uma etapa crucial no cálculo do FVRI – é possível e de fácil obtenção. No entanto, devido ao tamanho relativamente pequeno da amostra deste estudo e às limitações estatísticas intrínsecas a qualquer modelo de predição com múltiplos parâmetros interdependentes, futuros estudos são necessários para refinar e validar a estimativa de dimensões normais de vaso. É importante notar, entretanto, que nosso estudo não teve por objetivo a validação do método proposto, mas principalmente descrever o conceito teórico do algoritmo baseado em FVRI para avaliação do remodelamento e fornecer resultados iniciais exploratórios do novo escore.

 Conclusão

O FVRI permite avaliação quantitativa do remodelamento da artéria coronária, independentemente das referências vizinhas, e oferece uma abordagem promissora para avaliar a resposta do vaso ao crescimento ou à regressão da placa.

Fontes de financiamento

O presente estudo foi parcialmente financiado pela FAPESP

Vinculação acadêmica

Este artigo é parte de tese de Doutorado de Breno de Alencar Araripe Falcão pelo Instituto do Coração da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo.