OBJETIVO: Avaliar os resultados da tomografia computadorizada por múltiplos detectores na avaliação dos resultados tardios de pacientes submetidos ao implante de endopróteses com sirolimus. MÉTODOS: Selecionamos 30 pacientes, previamente submetidos ao implante de stents com sirolimus com sucesso e com mais de seis meses de evolução. Todos foram submetidos à angiografia invasiva e ao ultra-som intravascular após a angiotomografia, feita com a injeção de 1,5 ml/kg de peso de meio de contraste iodado. RESULTADOS: A média dos diâmetros proximais de referência foi 3,01 ± 0,31 mm pela tomografia e 3,14 ± 0,31 mm pela angiografia (p = 0,04). Ao eliminarmos a artéria circunflexa da análise, a discrepância entre os dois exames deixou de ser significante -(tomografia= 3,01 ± 0,32 mm, angiografia= 3,10 ± 0,30 mm, p = 0,65). A média dos diâmetros distais de referência foi 2,86 ± 0,30 mm pela tomografia e 2,92 ± 0,32 pela angiografia (p = 0,25). A média do calibre mínimo no interior da endoprótese foi 2,85 ± 0,25 mm pela tomografia e 2,85 ± 0,29 mm angiografia (p = 0,27). A área de secção transversal mínima intra-stent foi 7,19 ± 1,47 mm² pela tomografia e 6,90 ± 1,52 mm² pelo ultra-som intracoronariano (p = 0,36), mas a correlação entre estas medidas era fraca (r= 0,33). CONCLUSÃO: A tomografia possibilita a avaliação qualitativa das endopróteses, a estimativa correta do diâmetro de referência proximal e distal dos vasos-alvo, além do calibre mínimo intra-stent. Sua correlação com as medidas feitas pelo ultra-som intracoronário, porém é menos intensa.
Avaliação tardia de endopróteses coronarianas com sirolimus: comparação da tomografia computadorizada por múltiplos detectores com a angiografia quantitativa e o ultra-som intracoronariano
Instituto Dante Pazzanese de Cardiologia e Hospital do Coração (HCor), São Paulo, SP
A angiografia invasiva com o uso das formas de quantificação arterial introduzidas na década de 1980 é o método de escolha para a avaliação de pacientes submetidos ao implante de endopróteses coronarianas1-4. Esta abordagem permite a determinação acurada dos diâmetros de referência das artérias coronárias, do diâmetro mínimo da luz e também do cálculo do porcentual de obstrução intra-arterial1-4.
Além disto, esta investigação pode ser complementada pelo uso da ultra-sonografia intracoronariana, que realiza imagens tomográficas a partir do interior das artérias imageadas e possibilita a quantificação precisa dos seus diâmetros e da sua área no interior das artérias coronárias5,6.
A despeito das importantes informações fornecidas por estes exames7, seu caráter invasivo gera desconforto, ainda que mínimo, impõe algum risco para os pacientes e exige que eles permaneçam internados por pelo menos oito horas, mesmo nos serviços que realizam cateterismo ambulatorial. Embora as taxas de acidentes pós-cateterismo sejam diminutas, são relatados casos de complicações menores, geralmente relacionados à via de acesso, em especial quando se tratam de hipertensos, portadores de insuficiência cardíaca ou de outras cardiopatias. Complicações maiores também são relatadas, muito embora a incidência destas seja muito rara7.
Isto despertou interesse em desenvolver formas de avaliação não-invasivas eficazes na determinação dos resultados tardios das endopróteses. Dentre as modalidades estudadas, vem ganhando destaque a tomografia computadorizada de múltiplos detectores8,9.
Estudos iniciais documentaram a eficácia deste exame não-invasivo na avaliação de pacientes com insuficiência coronariana, mas seu desempenho diante da presença de
O objetivo primário deste trabalho foi avaliar a utilidade clínica da angiotomografia para a determinação dos resultados tardios de pacientes tratados com o implante de
Foram incluídos pacientes com implante de
Este foi um estudo prospectivo que comparou os resultados de duas formas de observação dos resultados tardios de intervenções percutâneas. Cada um dos exames realizados, angiografia quantitativa, ultra-som intracoronariano e angiotomografia, foi analisado por observadores independentes que não tiveram acesso aos dados das outras duas formas de investigação.
A angiografia das artérias coronárias era obtida após a injeção intracoronariana de vasodilatador (0,20 ml de nitroglicerina), e as imagens eram transferidas para uma estação de trabalho computadorizada (CMS®,
A investigação invasiva encerrava-se com a realização do ultra-som intracoronariano (
O tomógrafo de múltiplos detectores empregado neste estudo era o
Para o estudo dos
Os dados eram então transferidos para uma estação de trabalho (Indigo 02®, SGI®, Mountain View, Califórnia, EUA), para finalizar o processamento e a composição de reconstruções tridimensionais e reformatações transversais e longitudinais. As apresentações tridimensionais eram utilizadas para a observação das artérias coronárias. As imagens reformatadas no plano transverso e longitudinal facultavam a mensuração semi-objetiva das dimensões intra-arteriais. Para tanto, utilizavam-se traçadores eletrônicos, delimitando manualmente os limites dos segmentos que se desejava definir.
A análise quantitativa incluía a medida dos diâmetros arteriais de referência, proximais e distais ao
Programas específicos mediam o tempo de fluxo de contraste e a intensidade máxima de opacificação nas áreas demarcadas pelo operador e construíam curvas de diluição do contraste. Caso existissem obstruções intraprotéticas com repercussão hemodinâmica, as curvas mostrariam alterações que poderiam indicar a presença de obstrução intra-
Este protocolo foi revisto e aprovado pelos Comitês de Ética em Pesquisa do HCor, do Instituto Dante Pazzanese e da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo, encontrando-se de acordo com a declaração de Helsinque para pesquisas em seres humanos.
A análise estatística foi feita com o programa SPSS® versão 10.0. A amostra foi calculada para encontrar diferenças de 0,40 mm entre as médias das medidas feitas pela angiografia e pela tomografia computadorizada, com desvio padrão de 0,36, adotando-se para alfa o valor de 0,05 e para beta o de 0,10. A distância de 0,40 mm foi definida porque reflete a variação inerente ao sistema de angiografia quantitativa utilizado (CMS). Além disto, pesquisas anteriores do nosso grupo evidenciaram que erros desta magnitude podem ter repercussão clínica e que esta tem sido a média das variações intra-observador da tomografia empregada 2,8,10. Foi considerado significante, portanto, o valor de p < 0,05.
A análise das variáveis contínuas foi feita por meio do teste
Quando houve necessidade de avaliação de subgrupos, reduzindo a amostra para menos de 30 pacientes, foram usados testes não-paramétricos. O teste de Wilcoxon para dados emparelhados verificava se havia diferença entre as médias das variáveis continuas, e a correlação foi definida pelo teste de Spearman.
Para determinar se discordâncias entre as medidas da tomografia e da angiografia pudessem ter repercussão clínica, foi empregado o método de Bland e Altman.
A duração dos exames foi de 9 ± 4,3 min, o volume de contraste foi de 133 ± 22,5 ml. O tempo de permanência hospitalar dos pacientes, incluindo o preparo, a realização do exame e a observação pós-procedimento foi de 30,03 ± 5,68 min.
Não houve complicações durante ou após os exames invasivos e os pacientes foram dispensados do hospital 12,50 ± 2 horas após o exame.
Resultados qualitativos - A visualização completa da árvore arterial coronariana requereu 2,0 ± 1,0 reconstruções. Em apenas um caso, toda a extensão das coronárias foi reproduzida em uma única imagem tridimensional com a qualidade diagnóstica exigida. A análise visual da diluição do contraste demonstrava que não havia obstruções hemodinamicamente significativas no interior de nenhuma endoprótese.
Resultados quantitativos - A medida do diâmetro de referência proximal pela tomografia foi 3,01± 0,31 mm e pela angiografia quantitativa, 3,14 ± 0,31 mm (p = 0,04). A diferença entre os dois exames foi 3,91% (artéria descendente anterior = 2%, artéria circunflexa = 5,08% e artéria coronáriaartéria coronária direita = 2,97%). A maior amplitude das discrepâncias foi encontrada no caso da artéria circunflexa (
Houve correlação significante entre as medidas da tomografia computadorizada e da angiografia invasiva (coeficiente de correlação de Pearson = 0,72; p = 0,01). Esta associação era modificada de forma discreta ao excluírem-se as artérias circunflexas da análise (coeficiente de correlação de Spearman = 0,74; p = 0,01).
O valor do diâmetro de referência distal pela tomografia foi de 2,86 ± 0,30 mm e pela angiografia, 2,92 ± 0,32 mm (p = 0,25). A diferença entre as quantificações obtidas pelos dois exames foi de 1,45 % (artéria descendente anterior = 1,92%, artéria circunflexa = 5,53%, artéria coronária direita = 3,91%). As diferenças nunca superaram 5,50 %, e a correlação entre as medidas dos dois exames foi significante (coeficiente de correlação de Pearson = 0,66; p = 0,01). Não houve alterações com a exclusão da artéria circunflexa da análise (coeficiente de correlação de Spearman = 0,63; p = 0,01).
O diâmetro mínimo da luz no interior do
As diferenças entre as medidas foram avaliadas pelo método de Bland-Altman, e os resultados encontram-se nas
A menor área de secção transversal intra-
A
Este foi um dos primeiros estudos em nosso meio a avaliar se a tomografia computadorizada de múltiplos detectores permite a análise qualitativa e quantitativa de endopróteses coronariana sem a presença de tecido de proliferação neointimal e a comparar seus resultados com aqueles de exames invasivos.
Para analisar a interferência do metal das endopróteses na avaliação feita pela tomografia computadorizada por múltiplos detectores, selecionamos pacientes submetidos ao implante de
Isto se encontrava em concordância com os trabalhos de Sousa e cols. e de Morice e associados, que demonstraram que o uso de endopróteses com este fármaco impede o aumento tecidual que se segue ao implante destas, garantindo a manutenção em longo prazo dos resultados obtidos ao término da dilatação arterial17,18. Sousa demonstrou também que o efeito benéfico deste medicamento é mantido mesmo após dois anos de evolução17. Estas características descritas confirmam que a análise dos pacientes com este tipo de endoprótese constitui o modelo ideal para este trabalho.
Alguns aspectos relacionados ao procedimento da tomografia merecem discussão especial. Como este sistema obtém 8 imagens por segundo, o exame tem duração de 25 a 40 segundos e, conseqüentemente, os pacientes devem manter apnéia durante este intervalo para evitar artefatos de movimento.
Outro elemento relevante é a freqüência cardíaca dos pacientes. Becker e cols. afirmaram que reproduções adequadas das artérias coronárias só poderiam ser obtidas quando a freqüência era inferior a 60 batimentos por minuto9. Este aspecto foi facilitado com a introdução do protocolo de aquisição VA 40 utilizado neste trabalho. Estudo piloto do nosso serviço demonstrou que era possível obter exames com boa qualidade diagnóstica em pacientes com freqüência cardíaca inferior a 75 batimentos por minuto19. Isto se deve, em grande parte, à possibilidade introduzida por este programa de realizar pequenos ajustes nas fases do ciclo cardíaco19,20. No presente trabalho houve artefatos em seis casos, dos quais 5 foram relacionados à freqüência cardíaca e um à respiração do paciente, mostrando a importância de avanços técnicos neste sentido.
Outro aspecto de interesse prático é o fato de que, neste tipo de exame, há o registro de todas as estruturas contrastadas, inclusive das veias cardíacas e por vezes até do seio coronariano. Isto exige cuidado na análise das imagens, em particular quando se trata da artéria circunflexa, por se tratar da região do coração onde pode haver sobreposição entre veia e artéria coronária. Esta interferência, porém, é mais acentuada nas reconstruções tridimensionais do que nas reformatações longitudinais e transversais, que são as projeções mais freqüentemente utilizadas para a quantificação arterial 8,19,21,22.
Foi possível obter-se tomografias de boa qualidade diagnóstica em todos os casos, confirmando a eficácia do protocolo utilizado. A análise qualitativa baseada no aspecto visual e na estimativa do fluxo no vaso tratado foi eficaz no sentido de demonstrar que não havia obstruções hemodinamicamente significativas no interior das próteses.
Trabalhos prévios utilizando a tecnologia de emissão de feixe de elétrons já haviam sugerido a utilidade da avaliação não-invasiva de endopróteses coronarianas no período tardio de evolução com o uso das curvas de diluição de contraste23,24 e, recentemente, Storto e cols. publicaram o relato de um caso no qual utilizaram a tomografia de múltiplos detectores para avaliar o fluxo a partir das curvas de diluição do contraste e diagnosticaram grave estenose no interior da prótese, confirmada pela angiografia invasiva25.
Em relação aos resultados quantitativos, nosso trabalho mostrou que a medida dos diâmetros arteriais e intra-
Tal hipótese foi confirmada pelo fato de que a correlação entre os dois exames também foi fortalecida ao excluirmos a artéria circunflexa da análise, o que sugere que a avaliação quantitativa da artéria circunflexa pela tomografia ainda é uma limitação a ser superada. Deve-se ponderar, por outro lado, que a média das diferenças entre as quantificações feitas pelos dois exames, mesmo considerando-se a amostra global com a inclusão da artéria circunflexa, foi menor do que o desvio-padrão do sistema de angiografia quantitativa utilizado neste trabalho.
Por outro lado, a aferição do diâmetro de referência distal não foi influenciada pelo vaso tratado, o que pode ser, pelo menos em parte, explicado pelo fato de que nas porções mais distais da artéria circunflexa não se encontram superposições da artéria e da veia. Ao se considerar os diâmetros intra-
De modo geral, as diferenças entre todas as comparações das medidas da angiografia quantitativa e da tomografia computadorizada realizadas no nosso trabalho nunca ultrapassaram 10%, e a análise de Bland-Altman, na maior parte das vezes, mostrou discordância entre as medidas situada entre -0,40 mm e 0,40 mm.
Estes achados acarretam duas implicações importantes. A primeira é que, a despeito das medidas quantitativas conseguidas pela tomografia não diferirem estatisticamente daquelas obtidas pela angiografia e da correlação positiva e significante entre elas, o seu emprego rotineiro na prática clínica ainda deve ser encarado com cautela. Progressos tecnológicos adicionais são necessários para que tais quantificações possam ganhar amplo espaço de aceitação. Além disto, estes mesmos dados também sugerem que este seja um exame realmente promissor, pois mesmo numa fase que ainda pode ser considerada inicial de seu desenvolvimento, foram obtidos resultados que, na sua maioria, não apresentavam diferenças clinicamente relevantes quando comparados àqueles que são considerados o referencial para esta finalidade.
A comparação da área de secção transversal, medida pelo ultra-som e pela tomografia invasiva, apresentou resultados que merecem consideração especial. À primeira vista, a tomografia parece ter um excelente desempenho neste sentido, pois a comparação das médias dos valores obtidos por este exame [6,90 mm2 (DP 1,52)] não diferiu estatisticamente daqueles observados com o estudo invasivo [7,19 mm2 (DP 1,47), p = 0,36], e a média das discordâncias entre os resultados dos dois exames foi de apenas 7,48%.
Por sua vez, a associação entre as medidas, estimadas a partir do coeficiente de correlação de Pearson, foi fraca e não-significante, o que foi refletido pela análise de Bland-Altman, que mostrou grande discrepância entre os pontos destas medidas. Isto possivelmente deve-se ao fato de que a estrutura metálica das endopróteses interage com os exames radiológicos de modo a provocar ganho de energia, que leva à existência de artefatos, o que parece dificultar de modo importante a determinação do perímetro das próteses coronarianas, induzindo a erros na definição dos bordos arteriais. Portanto, a mensuração da área de secção transversal intra-
A análise da literatura disponível mostra que poucos trabalhos utilizaram técnicas de quantificação arterial para analisar imagens obtidas pela tomografia por múltiplos detectores. Aschenbach e cols. estudaram 25 voluntários assintomáticos e sem evidências de insuficiência coronariana pela tomografia computadorizada por múltiplos detectores e pela angiografia invasiva, medindo em cada uma delas o diâmetro de referência das artérias coronárias. Eles relataram diferença média entre as duas técnicas de 0,36 mm e mostraram excelente correlação entre a angiografia quantitativa e o exame tomográfico (r= 0,86)26. Os resultados aparentemente mais favoráveis daquele grupo podem estar relacionados ao fato de que eles estudaram artérias coronárias nativas de indivíduos normais, enquanto nós avaliamos pacientes tratados com endopróteses coronarianas.
Raros estudos tiveram por objetivo utilizar a tomografia para avaliar o desempenho deste exame diante da presença de endopróteses. Recente relato de caso mostrou sucesso na visualização da luz no interior de uma endoprótese com sirolimus posicionada no tronco da coronária esquerda. Os autores especularam a possibilidade de tais resultados serem dependentes do diâmetro das próteses, mas não relatam qual o valor limite para se conseguir exames adequados27.
Finalmente, a amostra recrutada seguiu os critérios determinados para seu cálculo, mas selecionou apenas pacientes submetidos ao implante de
Para tanto, devem ser tomadas todas as precauções para reduzir os artefatos relacionados à freqüência cardíaca e aos movimentos respiratórios, e as imagens devem ser reconstruídas tantas vezes quantas sejam necessárias para se obter a melhor reprodução possível das artérias coronárias. Parece claro também, a partir da análise da presente pesquisa, que se utilizem tanto as informações qualitativas como as quantitativas para mais bem estudar a evolução clínica pós-revascularização percutânea com
Um uso clínico potencial que pode ser inferido a partir dos achados desta pesquisa é que a angiotomografia pode ser utilizada para o acompanhamento clínico de pacientes que venham a ser tratados com endopróteses com outros fármacos, cujos resultados sejam semelhantes aos do sirolimus. Uma vez que se comprove que alguns dos agentes já em estudo, ou que venham a ser testados, apresentem desempenho similar, sua avaliação tardia poderia ser conduzida com este método diagnóstico.
Por outro lado, importantes avanços tecnológicos, tais como a introdução de tomógrafos de 64 imagens por ciclo ou mais e aumento da velocidade de giro do arco do tomógrafo podem trazer benefícios importantes ao estudo não-invasivo de pacientes tratados com endopróteses coronarianas.
Todavia, as limitações potenciais deste tipo de análise encontradas neste trabalho e mesmo em casos de investigações utilizando equipamentos mais modernos13,14 deixam claro que não se pode recomendar a utilização rotineira da tomografia por múltiplos detectores para o acompanhamento não-invasivo de endopróteses, especialmente aquelas não-farmacológicas.
A comparação dos resultados obtidos pela tomografia computadorizada por múltiplos detectores com os da angiografia invasiva em pacientes tratados com próteses coronarianas com sirolimus permite concluir que: a angiotomografia faculta a avaliação qualitativa do fluxo ao longo do vaso-alvo e possibilita a quantificação dos diâmetros de referência proximal e distal das artérias tratadas, assim como do diâmetro mínimo intra-
Por outro lado, a comparação da medida da área mínima da luz intra-
Correspondência: Ibraim Masciarelli F. Pinto Rua Pedro Doll, 530/51 02404-001 – São Paulo, SP E-mail:
Recebido em 24/08/04; revisado recebido em 02/05/06; aceito em 09/05/06.
OBJECTIVE: To assess the performance of multidetector computed tomography in determining late clinical outcomes of patients undergoing sirolimus-eluting stent implantation. METHODS: Thirty patients, successfully submitted to sirolimus-eluting stent implantation for more than six months, were selected to participate in the study. All underwent invasive angiography and intravascular ultrasound following CT angiography using iodinated contrast medium at a dose of 1.5 ml/kg. RESULTS: Mean proximal reference diameter was 3.01 ± 0.31 mm by tomography and 3.14 ± 0.31 mm by angiography (p = 0.04). When the left circumflex artery was excluded from the analysis, the difference between both examinations was no longer significant (tomography = 3.01 ± 0.32 mm; angiography = 3.10 ± 0.30 mm, p = 0.65). Mean distal reference diameter was 2.86 ± 0.30 mm by tomography and 2.92 ± 0.32 by angiography (p = 0.25). Mean in-stent minimal lumen diameter was 2.85 ± 0.25 mm by tomography and 2.85 ± 0.29 mm by angiography (p = 0.27). Mean minimal in-stent cross-sectional area was 7.19 ± 1.47 mm² by tomography and 6.90 ± 1.52 mm² by intravascular ultrasound (p = 0.36), but there was only a weak correlation between these measurements (r = 0.33). CONCLUSION: Computed tomography allows the qualitative assessment of sirolimus-eluting stents, accurate estimate of proximal and distal reference diameters of the target vessel, and in-stent minimal lumen diameter. Its correlation with measurements performed using intravascular ultrasound, however, is less strong.
Late outcome of sirolimus-eluting stents: comparison of multidetector computed tomography with quantitative coronary angiography and intravascular ultrasound
Instituto Dante Pazzanese de Cardiologia e Hospital do Coração (HCor), São Paulo, SP, Brazil
Invasive angiography using quantification algorithms was introduced during the 1980s and currently is the method of choice for evaluating patients who underwent coronary stent implantation1-4. This approach allows an accurate determination of coronary artery reference diameters, minimal lumen diameter and percent diameter stenosis1-4.
In addition, this investigation may be complemented by the use of intravascular ultrasound (IVUS), which provides tomographic images of the coronary lumen, so that their diameters and areas can be accurately measured5,6.
In spite of the relevant information provided by these examinations7, their invasive nature causes discomfort, however minimal, involves some risk for the patients and requires at least 8 hours of hospitalization, even when performed as an outpatient procedure. Although postcatheterization incident rates are minimal, minor complications have been reported, usually related to the access route, especially in patients with hypertension, heart failure, and other heart diseases. Major complications have also been reported, albeit rarely7.
This sparked interest in developing noninvasive forms of evaluation that are effective in determining late clinical outcomes of stent implantation. Among the modalities studied, multidetector computed tomography (MDCT) has come to the fore8,9.
Early studies documented the effectiveness of noninvasive examination for evaluating CAD patients, but its performance in the presence of coronary stents is yet to be determined8-12. Recent studies using multidetector technology equipped with 40 to 64 detectors still reported limitations in the diagnosis of in-stent restenosis, the results of which varied according to the type of prosthesis studied13,14. Although Gaspar et al have reported moderately satisfactory results using 40-slice CT scanners13, Mintz and associates, assessing coronary artery stents
The primary purpose of this study was to evaluate the clinical utility of CT coronary angiography in determining late outcomes in patients treated with drug-eluting stents and comparing their results with those from quantitative coronary angiography and intravascular ultrasound. The secondary purpose was to evaluate the impact of metallic stent struts, without the presence of neointimal proliferation, on the quality of tomographic images.
Patients with stent implantation in
This was a prospective study to compare results derived from two different methods of observation of late clinical outcomes after percutaneous interventions. Every examination, namely, quantitative angiography, intravascular ultrasound (IVUS), and CT angiography, was analyzed by independent observers blinded to data from the other two forms of investigation.
Coronary artery angiography was obtained after intracoronary administration of a vasodilator agent (1.20 ml nitroglycerin), and images were transferred to a computer workstation (CMSTM, Medis Medical SystemTM, The Netherlands). This workstation automatically defined artery and stent borders and provided values for reference diameters proximal and distal do the stent, in addition to in-stent minimal lumen diameter.
The invasive investigation ended with intravascular ultrasound examination (Clear ViewTM, Boston ScientificTM, USA), using a 30-MHz mechanical imaging system (Ultra-CrossTM CVISTM, USA). Coronary images were acquired during motorized pullbacks starting 10 mm upstream of the stent and ending 10 mm downstream of the endoprosthesis. In-stent area was measured by IVUS at the end of the study. For this study, only in-stent minimal cross-sectional (CSA) was taken into account, since it could be compared with the results derived from multidetector CT, which does not yet provide volumetric data.
MDCT data were acquired using the Somaton Volume ZoomTM multidetector (Siemens AGTM, Erlhagen, Germany), equipped with a VA 40 protocol15,16. Images were acquired at 500 ms rotation time. As the tomograph is equipped with four rows of detectors, it was possible to obtain eight images per second, each 1.25 mm thick.
Stent study was performed after the administration of iodinated contrast medium (IobitridolTM, Henetix 350TM, GuerbetTM), 1.50 ml/kg, at a rate of 2.50 ml/s. Images were obtained while patients held their breath, to minimize the amount of motion artifacts from the thoracic structures.
The recorded data were transferred to a workstation (Indigo 02TM, SGITM, Mountain View, CA, USA) for processing and three-dimensional reconstructions, as well as cross-sectional and longitudinal reformatting. The three-dimensional presentations were used for assessing the coronary arteries. The resulting cross-sectional and longitudinal reformatted images allowed a semi-objective measurement of intra-arterial dimensions. For this purpose, electronic calipers were used for manually delimiting the segments to be defined.
Quantitative assessment included measurement of reference diameters, proximal and distal to the stent, as well as minimal lumen diameter. The operator also traced the in-stent minimal area, and the measuring was done on the scanner console (
Specific software measured contrast transit time and maximal intensity of opacification in the operator-delimited areas, in addition to projecting contrast media time-density curves. Any hemodynamically significant in-stent obstruction would be indicated by changes in these curves.
This protocol was reviewed and approved by the Institutional Research Ethics Committee of the Hcor, Dante Pazzanese Institute and Medical School of the University of São Paulo.
Statistical analysis was conducted using SPSSTM software version 10.0. Sample size was calculated to detect differences of 0.40 mm between means of measurements obtained by angiography and computed tomography, with a 0.36 standard deviation. Alpha level was set at 0.05 and beta level, at 0.10. The 0.40 difference was defined because it reflects the variation inherent to the quantitative angiography system used (CMS). Furthermore, previous studies carried out by our group showed that errors of this magnitude may have clinical implications and also that this has been the mean intraobserver variability of the tomography used 2,8,10. P values < 0.05 were, therefore, considered statistically significant.
Continuous variables were analyzed using the Student's t-test for paired data. The degree of association among measurements obtained by CT angiography and invasive examinations was determined by means of Pearson's test.
When subgroups had to be analyzed, reducing the sample to less than 30 patients, non-parametric tests were used. The Wilcoxon test for paired data examined differences between mean continuous variables, and Spearman's test was used for correlation.
In order to detect whether disagreement between measurements obtained by tomography and angiography could have clinical implications, the Bland-Altman method was applied.
Examination time was 9 ± 4.3 minutes, and contrast volume was 133 ± 22.5 ml. Hospital stay, including patient's preparation, the examination itself and postprocedural observation was 30.03 ± 5.68 minutes.
There were no complications during and after the invasive procedures, and patients were discharged from hospital 12.50 ± 2 hours after the examination.
A significant correlation was found between measurements obtained by computed tomography and invasive angiography (Pearson's correlation coefficient = 0.72; p = 0.01). This association changed slightly when circumflex arteries were excluded from the analysis (Pearson's correlation coefficient = 0.74; p = 0.01).
The distal reference diameter by tomography was 2.86 ± 0.30 mm, and by angiography, 2.92 ± 0.32 mm (p = 0.25). The difference between both quantifications was 1.45% (anterior descending artery = 1.92%, circumflex artery = 5.53%, and right coronary artery = 3.91%). Differences never exceeded 5.50%, and the correlation between measurements derived from both examinations was significant (Pearson's correlation coefficient = 0.66; p = 0.01). When the circumflex artery was excluded from the analysis, no changes were observed (Spearman's correlation coefficient = 0.63; p = 0.01).
In-stent minimal lumen diameter by tomography was 2.85 ± 0.25 mm and by invasive angiography, 2.85 ± 0.29 mm (p = 0.27). The difference between measurements was 1.14% (anterior descending artery = 1%, circumflex artery = 0.06%, and right coronary artery = 1.14%). No difference exceeded 2.50%, and the significant correlation between these measurements (Pearson's correlation coefficient = 0.68; p = 0.01) changed slightly when the circumflex artery was excluded from the analysis (Spearman's correlation coefficient = 0.72; p = 0.01).
Differences between measurements were evaluated using the Bland-Altman method; results are shown in
In-stent minimal cross-sectional area by computed tomography was 7.19 ± 1.37 mm2 and by intravascular ultrasound, 6.90 ± 1.52 (p = 0.36). Mean difference between both examinations was 7.48 ± 2.82%, and was not affected by the treated artery. The correlation between measurements obtained by both examinations was neither statistically significant (Pearson's correlation coefficient = 0.33%, p = 0.07) nor affected by the treated artery.
This study was one of the first to evaluate whether multidetector CT allows quantitative and qualitative analysis of coronary stents without neointimal proliferation and to compare its results with those of invasive examinations.
To analyze the degree of coronary stent metallic strut interference in the evaluation performed by multidetector CT, we selected patients who had been treated with sirolimus-eluting stents. All patients included in the study were part of other investigation protocols and were to undergo quantitative coronary angiography and intravascular ultrasound during the late outcome of treatment. Moreover, these patients had already undergone these examinations previously and showed absence of proliferative tissue, representing, therefore, the ideal subgroup for the type of investigation proposed.
This was consistent with the study by Sousa et al and Morice and associates, which demonstrated that sirolimus-eluting stents prevent the neointimal proliferation that follows implantation of these prostheses, assuring long-term maintenance of the results obtained immediately after arterial dilation17,18. Sousa also showed that the beneficial effect of this drug is sustained even two years after implantation17. The characteristics described confirm that the analysis of patients treated with this type of stent is the ideal model for this study.
Some procedural aspects related to tomography merit special discussion. As this system obtains eight images per second, the examination takes 25 to 40 seconds; therefore, patients are supposed to hold their breath during this time interval to prevent motion artifacts.
Also important is the patients' heart rate. Becker et al reported that appropriate reproductions of coronary arteries could be acquired only when this rate was less than 60 beats per minute9. This aspect was facilitated by the introduction of the VA 40 acquisition protocol used in our study. A pilot study carried out in our service demonstrated that examinations of good diagnostic quality can be obtained in patients with heart rate lower than 75 beats per minute19. This may be largely due to the ability of this software to make small adjustments in the cardiac cycle phases19,20. In the present study, artifacts were present in six cases, five of which were related to heart rate and one to breathing, showing the importance of technological advances regarding this point.
A further aspect of practical interest is that, in this type of examination, all contrasted structures are recorded, including heart vessels and, occasionally, even the coronary sinus. Therefore, it is essential that images be analyzed carefully, particularly when it comes to the circumflex artery, because it is in the heart region and the coronary artery and vein may be superimposed. This interference, however, is more pronounced in 3D reconstructions than in longitudinal and cross-sectional reformatted images, which are the projections most frequently used for arterial measurement. 8,19,21,22
Images of good diagnostic quality were obtained in all cases, confirming the effectiveness of the protocol used. Quantitative analysis based on both the visual aspect and estimate of blood flow within the stented vessel was effective in that it showed absence of hemodynamically significant in-stent obstructions.
Previous studies using electron-beam technology had already suggested the usefulness of non-invasive analysis of coronary stents in the later period by means of time-density curves23,24. Recently, Storto et al reported a case in which they used multidector CT to assess blood flow from time-density curves of contrast media, diagnosing severe in-stent stenosis, which was confirmed by invasive angiography25.
In regard to quantitative results, our study showed that arterial and in-stent lumen diameters obtained by multidetector CT were significantly correlated with those obtained by invasive angiography. A case-by-case analysis revealed that the greatest differences pertained to circumflex artery measurements. The study described by Nieman et al, as well as our own pilot study, had already pointed out difficulties related to this artery8,19. As noted previously, this is due to the difficulty in isolating this vessel for analysis, since it is the only region of the heart where a coronary artery and vein are superimposed8,19. Most often, this happened at the region selected for determining the proximal reference diameter, because the distal end of the stents were usually located in a portion of this artery with no arteriovenous superimposition.
This hypothesis was corroborated by the fact that the correlation between both examinations was strengthened when the circumflex artery was excluded from the analysis, thus suggesting that the tomographic quantitative analysis of this artery is a limitation yet to be circumvented. It should be noted, however, that mean differences between measurements obtained by both examinations, even when taking into account the global sample including the circumflex artery, were lower than the standard deviation of the quantitative angiography system used in this study.
On the other hand, the measurement of distal reference diameter was not affected by the treated vessel, which may be explained, at least partly, by the most distal parts of the circumflex artery not being superimposed by the coronary artery and vein. In-stent lumen diameter was not affected by the treated vessel either. Most probably, this may be accounted for by the fact that even in the presence of arteriovenous superimposition, stent struts help the operator to identify the boundaries of the regions to be measured. Hence, statistical analysis results were not affected by the exclusion of the circumflex artery from the analysis.
Overall, in our study, differences between all comparisons of measurements obtained by quantitative angiography and computed tomography never exceeded 10%, and the Bland-Altman analysis, most often, showed disagreement between measurements ranging from -0.40 mm and 0.40 mm.
These findings have two major implications. First, although quantitative measurements obtained by tomography did not differ statistically from those obtained by angiography nor from the positive and significant correlation between them, their use in everyday clinical practice should be viewed with caution. Further technological advances are needed for these quantifications to gain widespread acceptance. Additionally, these same data also suggest that this examination may be very promising, because even at an initial stage of development, it yielded results that, for the most part, did not show clinically relevant differences when compared to those considered gold standard for this purpose.
The results obtained when cross-sectional area, measured by ultrasound and invasive tomography, were compared deserve special attention. At first glance, tomography seems to perform excellently in this aspect, because mean values obtained by this examination [6.90 mm2 (SD 1.52)] did not differ statistically from those observed in the invasive study [7.19mm2 (SD 1.47), p = 0.36], and mean disagreement between the results of both examinations was only 7.48 %.
The association between measurements, based on Pearson's correlation coefficient, was weak and non-significant. This was confirmed by the Bland-Altman analysis, which showed great differences between these measurements. This may be probably due to the interaction between metallic stent struts and radiographic examinations, causing energy gain. This, in turn, leads to the presence of artifacts, which makes it very difficult to determine coronary stent perimeters, inducing error in the definitions of arterial borders. It seems, therefore, that tomographic measurement of in-stent cross-sectional area is not yet ready for clinical application, because the values thus produced do not reflect the actual area of each particular case.
An analysis of the available literature shows that few studies used arterial quantification techniques to analyze images obtained by multidetector computed tomography. Aschenbach et al evaluated 25 asymptomatic volunteers showing no evidence of coronary failure either by multidetector CT or invasive angiography, by measuring the reference diameter of coronary arteries by both techniques. They reported a mean difference of 0.36 mm between both techniques and found excellent correlation between quantitative angiography and tomographic examination (r=0.86)26. The seemingly more favorable results achieved by these authors may be related to the fact that they studied native coronary arteries of normal patients, while we evaluated patients treated with coronary stents.
Very few studies have aimed at using tomography to assess the performance of this examination with the presence of stents. Recently, a case was reported of successful visualization of the lumen inside a sirolimus-eluting stent deployed at the left coronary artery. The authors speculated on the possibility of these results being dependent on the stent's diameter, but failed to report the threshold value to obtain adequate examinations27.
Finally, the study sample followed criteria determined for its calculation, but selected only patients who had undergone sirolimus-stent implantation. Thus, the application of the conclusions drawn from this study to other populations of CAD patients treated with other types of stents should be viewed with reservations.
However, great care must be exercised to reduce heart rate- and respiratory-related motion artifacts. In addition, images should be reconstructed as many times as necessary so that coronary arteries may be reproduced as best as possible. It seems clear that, based on the analysis made by this study, both qualitative and quantitative data should be used to study the clinical course following percutaneous revascularization with coronary stents.
A conclusion that may be inferred from our findings is that CT angiography may be useful for clinical follow-up of patients undergoing drug-eluting stenting and the results of which are similar to those provided by sirolimus. Once some agents currently under investigation or that may be studied in the future show similar performance, these patients' late evaluation should be conducted using this diagnostic method.
Conversely, major technological advances, such as the introduction of CT scans capable of acquiring 64 images or more per cycle and increase in gantry rotation speed, may greatly benefit non-invasive studies of patients treated with coronary stents.
However, potential limitations to the kind of analysis mentioned in this study and even in investigations using more up-to-date equipment13,14 make it clear that the routine use of multidetector tomography is not recommended for non-invasive follow-up of stent implantation, especially nondrug-eluting stents.
The comparison of multidetector CT results with those of invasive angiography in patients treated with sirolimus-eluting stents has led to the following conclusions: Angiography enables qualitative evaluation of blood flow through the target vessel, allowing measurement of proximal and distal reference diameters of the treated arteries, as well as in-stent minimal lumen diameter.
On the other hand, comparison of in-stent minimal lumen area by angiography and intravascular ultrasound shows unfavorable results for non-invasive examination, demonstrating that it should not be used for this purpose.
Mailing Address: Ibraim Masciarelli F. Pinto Rua Pedro Doll, 530/51 02404-001 – São Paulo, SP, Brazil E-mail:
Manuscript received August 8, 2004; revised manuscript received May 2, 2006; accepted May 9, 2006.