abc Arquivos Brasileiros de Cardiologia Arq. Bras. Cardiol. 0066-782X 1678-4170 Sociedade Brasileira de Cardiologia - SBC São Paulo, SP, Brazil cWPDypRLnXg9Q3mGDS3pmjM 00007 S0066-782X2008001500007 S0066-782X(08)09100307 10.1590/S0066-782X2008001500007 Artigos Originais Qual o erro da angiografia na definição de isquemia miocárdica durante intervenções coronarianas percutâneas? Sant'Anna Fernando Mendes Silva Expedito Ribeiro da Batista Leonardo Alves Brito Marcelo Bastos Ventura Fábio Machado Ferraz Haroldo Adans Buczynski Leonardo Barrozo Carlos Alberto Mussel Pijls Nico São Paulo São Paulo Universidade de São Paulo Instituto do Coração Brazil Eindhoven Catharina Hospital Holanda Cabo Frio RJ Santa Helena Hospital do Coração Brasil 09 2008 91 3 179 184 15 10 2007 14 01 2008 22 02 2008 This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

FUNDAMENTO: A angiografia vem sendo utilizada como padrão de referência para definição de doença arterial coronariana (DAC), embora suas limitações sejam conhecidas. O valor da medida do fluxo fracionado de reserva do miocárdio (FFR) na avaliação da DAC está bem estabelecido. OBJETIVO: O objetivo deste estudo é avaliar a acurácia da angiografia em definir as lesões isquêmicas e sua correlação com o FFR. MÉTODOS: Duzentos e cinqüenta pacientes foram incluídos no estudo (471 vasos). Todas as estenoses > 50% pela estimativa visual da angiografia (EVA) foram avaliadas medindo-se o FFR. Se o FFR <0,75 a lesão foi tratada, se o FFR >0,75 a lesão não foi tratada. As lesões foram divididas em moderadas (<70% - 327) e graves (125) pela QCA. Foram determinados o coeficiente de correlação entre o grau de estenose (%DE), o FFR e a acurácia da EVA em definir se uma lesão era ou não isquêmica. RESULTADOS: Foi possível obter o FFR em 96% das lesões. %DE e FFR médios de 56±8% e 0,74 e 76±6% e 0,48 para as lesões moderadas e graves respectivamente. Notou-se pobre correlação entre o %DE e o FFR, especialmente nas lesões moderadas (Spearman rho = - 0.33, p<0,0001). A acurácia da EVA comparada com FFR foi de 57% e 96% nas lesões moderadas versus graves. CONCLUSÃO: A angiografia coronária não é adequada para avaliar a importância funcional das lesões coronarianas, sendo necessário associá-la a um método funcional capaz de fazê-lo, especialmente nas lesões moderadas.

 Angioplastia coronária angioplastia transluminal percutânea coronária contenedores isquemia miocárdica 01 10 2008

ARTIGO ORIGINAL

HEMODINÂMICA

Qual o erro da angiografia na definição de isquemia miocárdica durante intervenções coronarianas percutâneas?

Fernando Mendes Sant'AnnaI; Expedito Ribeiro da SilvaII; Leonardo Alves BatistaI; Marcelo Bastos BritoI; Fábio Machado VenturaI; Haroldo Adans FerrazI; Leonardo BuczynskiI; Carlos Alberto Mussel BarrozoI; Nico PijlsIII

ISanta Helena Hospital do Coração, Cabo Frio, RJ, Brasil

IIInstituto do Coração da Universidade de São Paulo, São Paulo, SP, Brasil

IIICatharina Hospital, Eindhoven, Holanda

Correspondência

RESUMO

FUNDAMENTO: A angiografia vem sendo utilizada como padrão de referência para definição de doença arterial coronariana (DAC), embora suas limitações sejam conhecidas. O valor da medida do fluxo fracionado de reserva do miocárdio (FFR) na avaliação da DAC está bem estabelecido.

OBJETIVO: O objetivo deste estudo é avaliar a acurácia da angiografia em definir as lesões isquêmicas e sua correlação com o FFR.

MÉTODOS: Duzentos e cinqüenta pacientes foram incluídos no estudo (471 vasos). Todas as estenoses > 50% pela estimativa visual da angiografia (EVA) foram avaliadas medindo-se o FFR. Se o FFR <0,75 a lesão foi tratada, se o FFR >0,75 a lesão não foi tratada. As lesões foram divididas em moderadas (<70% - 327) e graves (125) pela QCA. Foram determinados o coeficiente de correlação entre o grau de estenose (%DE), o FFR e a acurácia da EVA em definir se uma lesão era ou não isquêmica.

RESULTADOS: Foi possível obter o FFR em 96% das lesões. %DE e FFR médios de 56±8% e 0,74 e 76±6% e 0,48 para as lesões moderadas e graves respectivamente. Notou-se pobre correlação entre o %DE e o FFR, especialmente nas lesões moderadas (Spearman rho = - 0.33, p<0,0001). A acurácia da EVA comparada com FFR foi de 57% e 96% nas lesões moderadas versus graves.

CONCLUSÃO: A angiografia coronária não é adequada para avaliar a importância funcional das lesões coronarianas, sendo necessário associá-la a um método funcional capaz de fazê-lo, especialmente nas lesões moderadas.

Palavras-chave: Angioplastia coronária, angioplastia transluminal percutânea coronária, contenedores, isquemia miocárdica.

Introdução

Sabe-se que a presença de isquemia miocárdica verificada na cintilografia do miocárdio é um dos fatores prognósticos mais importantes em pacientes com doença arterial coronariana (DAC)1,2. Não obstante, muitas intervenções coronarianas percutâneas (ICP) são realizadas baseadas apenas em critérios angiográficos, sem avaliação prévia da existência de isquemia3. Além disso, apesar de seus méritos indiscutíveis, a angiografia mostra limitações já conhecidas na estimativa da gravidade real de obstruções coronárias, particularmente no caso de estenoses moderadas4,5.

Por sua vez, o valor do fluxo fracionado de reserva do miocárdio (FFR) na definição de isquemia miocárdica já foi amplamente estabelecido6-8. Sabe-se que vasos que apresentam FFR >0,75 podem ser tratados com segurança de forma conservadora enquanto um FFR <0,75 é sinal de isquemia miocárdica e os pacientes, nesses casos, poder-se-iam beneficiar de procedimentos de revascularização percutânea ou cirúrgica9-11.

O objetivo deste estudo foi analisar, em todos os pacientes (e lesões) submetidos à intervenção coronariana percutânea (ICP) no Serviço de Cardiologia Intervencionista do Santa Helena Hospital do Coração num determinado período, qual a acurácia da estimativa visual da angiografia (EVA) e da angiografia coronariana quantitativa (QCA) em apontar quais as lesões responsáveis por isquemia miocárdica, comparando seus resultados com aqueles do FFR.

Métodos

A casuística deste estudo constituiu-se de 250 pacientes encaminhados para angioplastia coronariana eletiva no período de outubro de 2004 a abril de 2005. Foram excluídos pacientes com oclusão crônica do vaso ou doença angiograficamente significativa em tronco da coronária esquerda. Em todos os pacientes, a cineangiocoronariografia diagnóstica havia sido realizada dois dias a três semanas antes do procedimento intervencionista.

O delineamento do estudo pode ser visualizado na fig.1. Todos os pacientes selecionados para angioplastia tiveram suas angiografias analisadas por três cardiologistas independentes, que não estavam a par dos sintomas dos pacientes. Eles classificaram as lesões coronarianas em duas categorias, de acordo com a estimativa visual da angiografia:

1) lesões significativas pela EVA, cuja indicação era tratar por meio de angioplastia com ou sem implante de stent;

2) lesões não-significativas pela EVA, cuja indicação era não tratar. No caso de não haver unanimidade em relação à impressão visual dos cardiologistas, a decisão sobre tratar ou não se baseava em maioria simples.

Cateterismo cardíaco e medidas pressóricas intracoronarianas

O cateterismo foi realizado por via femoral, utilizando-se cateteres guia 6F ou 7F sem orifícios laterais. Antes da angiografia, administravam-se 10.000 UI de heparina endovenosa e 0,5 mg de nitroglicerina intracoronariana. A seguir, realizavam-se medidas pressóricas intracoronarianas em todos os vasos com estenose >50% pela estimativa visual, usando-se uma corda guia 0,014" (PressureWire® 4 Sensor, RADI Medical Systems, Uppsala, Suécia) posicionada no leito distal de cada coronária a ser analisada, uma de cada vez12. Administrava-se adenosina endovenosa através da bainha colocada na veia femoral na dose de 140 mg/kg/min para induzir hiperemia máxima. O FFR era determinado automaticamente como a razão entre a pressão média distal da coronária e a pressão média na aorta (medida pelo cateter-guia), durante hiperemia máxima6. Todas as estenoses responsáveis por isquemia (FFR <0,75) foram tratadas por intervenção percutânea desde que tecnicamente possível. Estenoses cujo FFR fosse >0,75 foram não foram submetidas a ICP.

Angiografia coronariana quantitativa (QCA) e classificação das lesões

A angiografia coronariana quantitativa foi realizada off-line escolhendo-se a projeção angiográfica na qual a lesão se mostrasse mais grave, utilizando-se software com algoritmo de detecção automática dos bordos arteriais (CAAS II, Pie Medical Imaging, Maastricht, The Netherlands), conforme descrito previamente13.

As lesões coronarianas foram então classificadas em dois grupos:

I) Lesões moderadas: entre 40% e 70% pela QCA;

2) Lesões graves: >70% pela QCA.

Análise estatística

Todas as variáveis foram testadas para normalidade pelos testes de Shapiro-Wilks e/ou Kolmogorov-Smirnov. Na análise descritiva, as variáveis numéricas foram apresentadas como média±desvio-padrão (DP) ou medianas e interquartis e as categóricas como números (n) e porcentagens (%). O teste do Qui-quadrado e o teste exato de Fisher foram usados para variáveis categóricas; o teste t de Student não-pareado e o teste de Mann-Whitney foram usados para variáveis contínuas. As características angiográficas e o FFR foram comparados entre os grupos de lesões moderadas e graves. O coeficiente de correlação de Spearman (rho) entre a QCA e o FFR foi calculado para ambos os grupos. A sensibilidade, a especificidade, os valores preditivos positivo e negativo e a acurácia da estimativa visual da angiografia em definir se determinada lesão era responsável por isquemia foram também determinadas, tomando-se o FFR como padrão de referência. A análise estatística foi realizada com o programa Stata SE 9.1 (Stata Corporation, Houston, Texas). Valores de p<0,05 foram considerados estatisticamente significativos, e todos os testes foram bicaudais.

Resultados

Durante um período de sete meses consecutivos, 284 pacientes foram internados no nosso Serviço para se submeterem a angioplastia coronariana com ou sem implante de stent. Desses, nove apresentaram infarto agudo do miocárdio (IAM) e 25 mostravam oclusão crônica do vaso culpado, sendo excluídos do estudo. Portanto, 250 pacientes foram incluídos no estudo.

As características clínicas desses pacientes podem ser analisadas na tabela 1. A maioria dos pacientes (70%) apresentava angina estável e doença multiarterial (uniarteriais: 30%; biarteriais: 43%; triarteriais: 27%). Após a análise do FFR a distribuição de pacientes com lesões significativas em um, dois ou três vasos foi alterada, conforme se pode observar na fig.2.

A medida do FFR foi obtida com sucesso em 452 (96%) lesões analisadas. Em 19 estenoses, não foi possível medir o FFR por causa de problemas técnicos (tortuosidade extrema, insucesso ao cruzar a lesão com a corda-guia ou lesão muito distal). Realizou-se angioplastia com implante de stent em 256 estenoses referentes a 193 pacientes, com 100% de sucesso no procedimento nesse grupo de lesões.

Estimativa visual da angiografia vs FFR

Houve concordância completa entre os cardiologistas revisores das angiografias em relação à estratégia de tratamento por lesão em 65% das estenoses e em 35% houve divergência entre um revisor e os outros dois.

Foi indicada ICP em 350 lesões baseado no critério angiográfico da estimativa visual da lesão. Após a medida do FFR verificou-se que 30% dessas estenoses (105) não eram responsáveis por isquemia (FFR > 0,75) e nenhum tratamento intervencionista foi realizado. Entretanto, os cardiologistas revisores consideraram que 100 estenoses não tinham importância funcional devendo ser mantidas apenas sob acompanhamento e tratamento medicamentoso. A medida do FFR mostrou que 40% dessas lesões (41) eram isquêmicas (FFR <0,75) e necessitaram de algum tipo de tratamento intervencionista quando tecnicamente possível.

A capacidade da estimativa visual da angiografia em detectar isquemia miocárdica, tomando-se o FFR como padrão de referência, resultou em alta sensibilidade (85,7%), porém baixa especificidade (36,7%) e valores preditivos positivo (70%) e negativo (59,8%). A acurácia da EVA foi de 68% no grupo de lesões estudadas. Quando se considerou apenas as lesões moderadas a acurácia da EVA foi de 57% vs 96% nas lesões graves. O erro de interpretação da gravidade da lesão nas lesões moderadas foi em ambas as direções, ou seja, lesões aparentemente graves que se revelaram inocentes e lesões com características angiográficas benignas que se mostraram isquêmicas.

QCA vs FFR

As características angiográficas das lesões moderadas e graves podem ser observadas na tabela 2. Observou-se uma correlação inversa entre o grau de estenose pela QCA e o FFR (fig.3) que foi melhor nas lesões graves (rho = - 0,55; p<0,0001) do que nas moderadas (rho = - 0,33; p<0,0001). No grupo das lesões moderadas o valor de corte acima do qual mais do que 90% das lesões eram isquêmicas foi 64%; da mesma maneira, estenoses abaixo de 40% pela QCA apresentavam possibilidade baixa de serem responsáveis por isquemia (<10%). Em nosso estudo o diâmetro luminal mínimo (DLM) pré-ICP não foi um bom parâmetro para se inferir isquemia. Valores de FFR maiores ou menores do que 0,75 ocorreram em todas as faixas de DLM.

Discussão

Os resultados deste estudo confirmam as limitações da angiografia em permitir a identificação precisa de estenoses hemodinamicamente significativas. Esse método mostrou-se impreciso para facultar a identificação de obstruções que perturbem o fluxo coronário, em especial nos casos em que o grau de redução da luz era definido como moderado, isto é, entre 40% e 70% pela QCA.

Vários estudos demonstraram que o tratamento de pacientes com evidência de isquemia é benéfico e propicia bons resultados em médio e longo prazos; contudo, revascularizar com base em critérios anatômicos é discutível e não parece apresentar nenhuma vantagem em relação ao tratamento conservador1,9-11. Levando-se em conta os consensos do American College of Cardiology/American Heart Association (ACC/AHA) para justificar uma ICP, deve-se provar a existência de isquemia14,15. Como em muitos casos os pacientes são enviados para ICP sem evidência objetiva de isquemia3, e como o FFR é um índice eficaz e específico por lesão para indicar se uma estenose em particular é culpada6-9, este estudo sugere que muitos pacientes, especialmente os multiarteriais, são encaminhados para ICP sem seleção adequada das lesões a serem tratadas, especialmente no grupo das lesões moderadas.

Sabe-se também que a cintilografia do miocárdio e outros métodos não-invasivos para detecção de isquemia, apesar de consagrados, apresentam também limitações. Lima e cols.16 conduziram um estudo no qual analisaram 143 pacientes com DAC triarterial documentada pela angiografia, para avaliar se a associação da avaliação da função ventricular com a perfusão por meio da tomografia computadorizada por emissão de fótons (SPECT) aumenta a detecção de defeitos em múltiplos territórios vasculares. Eles encontraram que apenas 46% dos pacientes com doença triarterial importante exibem um "padrão multivascular" pela SPECT. Em contraste, o FFR medido nos vasos ateroscleróticos tanto em doença uniarterial quanto multiarterial fornece ao cardiologista intervencionista informação funcional e espacial precisas com acurácia maior do que 90% e pode ser avaliado no mesmo momento da cinecoronariografia poupando tempo e custos ao paciente e ao sistema6-9.

A incorporação da informação fisiológica ao arsenal diagnóstico do cardiologista intervencionista pode ser de grande utilidade na tomada de decisões durante ICP especialmente nas estenoses moderadas, que são as mais encontradas no dia-a-dia. O FFR foi validado tanto em modelos experimentais quanto em estudos em seres humanos, nas mais diversas condições clínicas, nos últimos anos8,17-19. É um método simples, reprodutível6,7, seguro, além de ser independente do estado hemodinâmico e sofrer pouca influência da microcirculação. Sua correlação com os métodos não-invasivos como a cintilografia do miocárdio, o ecostress com dobutamina e o teste de esforço é muito boa, apresentando, além disso, a vantagem de ser específico para cada vaso e obstrução8,12.

Tanto a estimativa visual da angiografia quanto a QCA são métodos limitados quando se trata de avaliar lesões moderadas. Fischer e cols.4 analisaram 83 lesões moderadas (entre 40% e 70%) e compararam a estimativa visual da angiografia e a QCA com o FFR na detecção de lesões isquêmicas. Seus achados sugeriram que tanto a EVA quanto a QCA foram pouco eficazes para predizer o significado funcional da maioria das estenoses moderadas, especialmente aquelas lesões menores do que 60%. Esses dados foram corroborados pelo presente estudo cujos resultados mostraram que lesões moderadas à angiografia podem induzir a erros, tanto no sentido de o cardiologista indicar a necessidade de revascularização em casos nos quais não exista isquemia, como fazendo que pacientes com redução da perfusão miocárdica deixem de receber o tratamento mais indicado. Sant'Anna e cols.20, utilizando o FFR com ferramenta de rotina em todas as angioplastias eletivas durante certo período de tempo, mostraram que 32% das lesões coronárias e 48% dos pacientes teriam recebido tratamento incorreto se somente a estimativa visual da angiografia fosse seguida, enfatizando a utilidade da medida do FFR como ferramenta auxiliar nas tomadas de decisão durante as intervenções coronarianas percutâneas.

Existem várias limitações no presente estudo: em primeiro lugar, em geral se considera que o paciente será submetido à cinecoronariografia e depois à ICP eletivas após a realização de algum teste funcional não-invasivo, o que não ocorreu na maioria dos casos de nosso trabalho. No entanto, essa é a rotina em muitos serviços no Brasil e em outras partes do mundo3 e nosso estudo buscou refletir essa situação real da prática das ICP no nosso meio. Em segundo lugar, o processo de avaliação das lesões coronarianas foi subjetivo, baseado em experiências individuais, ainda que dessa forma reflita com maior precisão o que acontece no mundo real. Ademais, os três revisores eram cardiologistas com vasta experiência no campo da angiografia coronária. Em terceiro lugar, o valor de corte do FFR para definição de isquemia foi de 0,75, valor esse que foi validado baseado em vários estudos6-8, que, por sua vez, analisaram apenas populações selecionadas de pacientes uniarteriais, não-diabéticos e não-revascularizados.

A população desse estudo foi mais heterogênea e incluiu pacientes diabéticos, com infarto prévio, alguns já revascularizados e provavelmente alguns casos de hipertrofia miocárdica. É possível que investigações dirigidas para analisar o desempenho do FFR nessas populações, cujas características sejam mais semelhantes àquelas do nosso trabalho, demonstrem que os valores de FFR relacionados à presença de isquemia miocárdica sejam distintos daquele utilizado neste trabalho, o que poderia modificar o cálculo da acurácia da angiografia. Contudo, esses dados ainda não se encontram disponíveis, e daí termos adotado o valor de 0,75 como aquele que permitia distinguir os casos sem e com isquemia miocárdica.

Conclusão

Este estudo mostrou que a angiografia coronária apresenta acurácia diagnóstica reduzida para detecção de isquemia em lesões moderadas, tornando clara a necessidade de associá-la a um método funcional capaz de orientar corretamente o tratamento dessas estenoses. No entanto, lesões angiograficamente acentuadas (à angiografia coronariana quantitativa) apresentam alta associação com a presença de isquemia.

Potencial Conflito de Interesses

Declaro não haver conflito de interesses pertinentes.

Fontes de Financiamento

O presente estudo não teve fontes de financiamento externas.

Vinculação Acadêmica

Este artigo é parte de tese de Doutorado de Fernando Mendes Sant´Anna pelo Instituto do Coração - USP.

Correspondência:

Fernando Mendes Sant'Anna

Rua Safira 20, Portinho

28.915-400, Cabo Frio, RJ - Brasil

E-mail:

fernandomendes@cardiol.br

Artigo enviado em 15/10/07; revisado recebido em 14/01/08; aceito em 22/02/08.

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BACKGROUND: The angiography has been used as a reference standard to define coronary artery disease (CAD), although its limitations are well-known. The significance of the myocardial fractional flow reserve (FFR) in the assessment of CAD is well established. OBJECTIVE: The aim of this study was to evaluate the accuracy of angiography when defining ischemic lesions and its correlation with FFR. METHODS: Two hundred and fifty consecutive patients (471 arteries) were included in this study. All stenoses > 50% at the angiography visual estimate (AVE) were assessed by FFR measurements. When FFR was < 0.75, stenting was performed; when FFR was > 0.75, no interventional treatment was carried out. Offline quantitative coronary angiography (QCA) was performed in all stenoses, which were divided in intermediate (< 70% - 327) and severe (125). The correlation coefficients between the diameter of the stenosis (%DS) and FFR and the accuracy of VA of the angiography when assessing ischemia were determined. RESULTS: FFR could be obtained in 452 lesions (96%). Mean %DS and FFR were 56 ± 8% and 0.74 and 76 ± 6% and 0.48 for moderate and severe stenoses, respectively. Concordance between QCA and FFR was poor, especially in intermediate stenoses (Spearman's rho = - 0.33, p<0.0001). Visual assessment resulted in an accuracy of 57% and 96% in intermediate and severe lesions, respectively. CONCLUSION: Neither the visual assessment of an angiogram nor QCA can accurately predict the significance of most intermediate coronary stenoses, which emphasizes the importance of associating it to a functional evaluation of the coronary circulation, resulting in an adequate treatment of these stenoses.

 Coronary angiography angioplasty, transluminal, percutaneous transluminal stents myocardial ischemia

ORIGINAL ARTICLE

Fernando Mendes Sant'AnnaI; Expedito Ribeiro da SilvaII; Leonardo Alves BatistaI; Marcelo Bastos BritoI; Fábio Machado VenturaI; Haroldo Adans FerrazI; Leonardo BuczynskiI; Carlos Alberto Mussel BarrozoI; Nico PijlsIII

ISanta Helena Hospital do Coração, Cabo Frio, RJ, Brazil

IIInstituto do Coração da Universidade de São Paulo, São Paulo, SP, Brazil

IIICatharina Hospital, Eindhoven, Holanda

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SUMMARY

BACKGROUND: The angiography has been used as a reference standard to define coronary artery disease (CAD), although its limitations are well-known. The significance of the myocardial fractional flow reserve (FFR) in the assessment of CAD is well established.

OBJECTIVE: The aim of this study was to evaluate the accuracy of angiography when defining ischemic lesions and its correlation with FFR.

METHODS: Two hundred and fifty consecutive patients (471 arteries) were included in this study. All stenoses > 50% at the angiography visual estimate (AVE) were assessed by FFR measurements. When FFR was < 0.75, stenting was performed; when FFR was > 0.75, no interventional treatment was carried out. Offline quantitative coronary angiography (QCA) was performed in all stenoses, which were divided in intermediate (< 70% - 327) and severe (125). The correlation coefficients between the diameter of the stenosis (%DS) and FFR and the accuracy of VA of the angiography when assessing ischemia were determined.

RESULTS: FFR could be obtained in 452 lesions (96%). Mean %DS and FFR were 56 ± 8% and 0.74 and 76 ± 6% and 0.48 for moderate and severe stenoses, respectively. Concordance between QCA and FFR was poor, especially in intermediate stenoses (Spearman's rho = - 0.33, p<0.0001). Visual assessment resulted in an accuracy of 57% and 96% in intermediate and severe lesions, respectively.

CONCLUSIONS: Neither the visual assessment of an angiogram nor QCA can accurately predict the significance of most intermediate coronary stenoses, which emphasizes the importance of associating it to a functional evaluation of the coronary circulation, resulting in an adequate treatment of these stenoses.

Keywords: Coronary angiography; angioplasty, transluminal, percutaneous; transluminal, stents, myocardial ischemia.

Introduction

It is well known that the presence of myocardial ischemia verified at the myocardial scintigraphy is one of the most important prognostic factors in patients with coronary artery disease (CAD)1,2. However, many percutaneous coronary interventions (PCI) are performed based solely on angiographic criteria, without previous assessment of the existence of ischemia3. Additionally, despite its unquestionable qualities, the angiography presents known limitations when estimating the real severity of coronary obstructions, particularly in cases with moderate stenosis4,5.

On the other hand, the significance of the fractional flow reserve (FFR) in defining myocardial ischemia has been largely established6-8. It is known that vessels that present FFR > 0.75 can be safely treated with conservative therapies, whereas a FFR <0.75 is a sign of myocardial ischemia and the patients, in these cases, could benefit from percutaneous or surgical revascularization procedures9-11.

The aim of this study was to assess, in all patients (and lesions) submitted to PCI at the Interventionist Cardiology Service of Santa Helena Hospital do Coracao within a certain period of time, the accuracy of the angiography visual estimate (AVE) and the quantitative coronary angiography (QAT) when identifying the lesions responsible for the myocardial ischemia, comparing their results with those obtained by FFR.

Methods

The present study included 250 patients referred for elective coronary angioplasty from October 2004 to April 2005. Patients with chronic coronary occlusion or angiographically significant disease in the left coronary trunk were excluded. All patients had undergone diagnostic coronary angiography two days to three weeks before the intervention.

Figure 1 shows the study design. Three independent cardiologists, blinded to the patients' symptoms, evaluated the angiographies of all patients selected for the angioplasty. They classified the coronary lesions in two categories, according to the AVE:

1) significant lesions at the AVE, of which treatment indication was angioplasty with or without stenting;

2) non-significant lesions at the AVE, of which treatment indication was not to treat. In case of lack of consensus regarding the visual impression of the cardiologists, the decision to treat or no to treat was based on the simple majority.

Cardiac catheterism and intracoronary pressure measurements

The catheterism was carried out via femoral artery, using guide catheters 6F or 7F without lateral orifices. Before the angiography, 10,000 IU of IV heparin and 0.5 mg of intracoronary nitroglycerin were administered. Subsequently, the intracoronary pressure measurements were carried out in all vessels with stenosis > 50% at the AVE, using a 0.014" guide wire (PressureWire® 4 Sensor, RADI Medical Systems, Uppsala, Sweden) positioned at the distal bed of each coronary to be analyzed, one at a time12. IV adenosine was administered through the sheath placed in the femoral vein at a dose of 140 µg/kg/min to induce maximum hyperemia. FFR was determined automatically as the ratio between the mean distal pressure of the coronary and the mean pressure of the aorta (measured by the guide catheter), during maximum hyperemia6. All the stenoses responsible for ischemia (FFR <0.75) were treated by percutaneous intervention, as long as technically possible. Stenoses of which FFR were > 0.75 were not submitted to PCI.

Quantitative coronary angiography (QCA) and lesion classification

The quantitative coronary angiography (QCA) was performed offline by choosing the angiographic projection in which the lesion showed to be more severe, using a software with an algorithm of automatic detection of arterial borders (CAAS II, Pie Medical Imaging, Maastricht, The Netherlands), as previously described13.

The coronary lesions were then classified in two groups:

I) Moderate lesions: between 40% and 70% by the QCA;

2) Severe lesions: > 70% by QCA.

Statistical analysis

All the variables were tested for normality by the Shapiro-Wilks and/or Kolmogorov-Smirnov tests. At the descriptive analysis, the numerical variables were presented as means±standard deviations (SD) and interquartiles and the categorical variables as numbers (n) and percentages (%). The Chi-square test and Fisher's exact test were used for the categorical variables; the non-paired Student's t test and Mann-Whitney test were used for continuous variables. The angiographic characteristics and the FFR were compared between the groups with moderate and severe lesions. Spearman correlation coefficient (rho) between the QCA and the FFR was calculated for both groups. The sensitivity, specificity, positive predictive value, negative predictive value and the accuracy of the AVE when defining whether a certain lesion was responsible for ischemia were also determined, using the FFR as the reference standard. The statistical analysis was carried out with the Stata SE 9.1 program (Stata Corporation, Houston, Texas). Values of p<0.05 were considered statistically significant and they were all two-tailed.

Results

During a period of seven consecutive months, 284 patients were admitted at our Service to undergo coronary angioplasty with or without stenting. Of these, 9 had acute myocardial infarction (AMI) and 25 presented chronic coronary occlusion and were excluded from the study. Thus, 250 patients were included in the study.

The clinical characteristics of these patients can be seen in Table 1. Most of the patients (70%) presented stable angina and multiarterial disease (uniarterial: 30%; biarterial: 43%; triarterial: 27%). After the analysis of the FFR, the distribution of patients with significant lesions in one, two, or three vessels was altered, as shown in Figure 2.

The FFR measurement was attained successfully in 452 (96%) analyzed lesions. It was not possible to measure the FFR in 19 stenoses, due to technical problems (extreme tortuosity, unsuccessful lesion-crossing with the guide wire or very distal lesion). The angioplasty with stenting was performed in 256 stenoses related to 193 patients, with 100% of success of the procedure in this group of lesions.

Angiography visual estimate versus FFR

There was complete agreement among the cardiologists in charge of reviewing the angiographies in relation to the treatment strategy per lesion in 65% of the stenoses and disagreement in 35% of them, between one of the reviewers and the other two.

The PCI was indicated in 350 lesions based on the angiographic criterion of visual estimate of the lesion. After the measurement of the FFR, it was verified that 30% of these stenoses (105) were not responsible for ischemia (FFR >0.75) and no interventionist treatment was performed. However, the reviewer cardiologists considered that 100 stenoses did not have functional significance and should be only followed and treated with medications. The FFR measurement showed that 40% of these lesions (41) were ischemic (FFR <0.75) and needed some type of intervention when technically possible.

The capacity of the AVE in detecting myocardial ischemia, using the FFR as the reference standard, resulted in high sensitivity (85.7%), but low specificity (36.7%), positive (70%) and negative (59.8%) predictive values. The accuracy of the AVE was 68% in the group of studied lesions. When only the moderate lesions were considered, the accuracy of the AVE was 57% versus 96% in severe lesions. The interpretation error regarding lesion severity in moderate lesions was in both directions, that is, apparently severe lesions that showed to be harmless and lesions with benign angiographic characteristics that showed to be ischemic.

QCA versus FFR

The angiographic characteristics of the moderate and severe lesions are shown in Table 2. An inverse correlation was observed between the degree of stenosis by QCA and the FFR (Figure 3), which was better in the severe lesions (rho = - 0.55; p<0.0001) then in the moderate ones (rho = - 0.33; p<0.0001). In the group of moderate lesions, the cutoff above which more than 90% of the lesions were ischemic was 64%; similarly, stenoses below 40% by QCA presented a low possibility of being responsible for ischemia (<10%).

In the present study, the pre-PCI minimum luminal diameter (MLD) was not a good parameter to infer ischemia. FFR values > or < 0.75 occurred in all MLD ranges.

Discussion

The results of the present study confirm the limitations of the angiography when allowing the precise identification of hemodynamically significant stenoses. This method showed to be imprecise to promote the identification of obstructions that disturb the coronary flow, especially in cases where the decrease in lumen diameter was defined as moderate, i.e., between 40% and 70% by the QCA.

Several studies have demonstrated that the treatment of patients with evidence of ischemia is beneficial and yields good mid- and long-term results; however, to revascularize based on anatomical criteria is debatable and does not seem to present any advantage in relation to the conservative treatment1,9-11. Considering the consensus of the American College of Cardiology/American Heart Association (ACC/AHA) to justify a PCI, it is necessary to prove the existence of ischemia14,15. Considering that, in many cases, the patients are referred to PCI with no objective evidence of ischemia3 and as the FFR is an effective and specific index per lesion to indicate whether a certain stenosis is responsible for the ischemia6-9, the present study suggests that many patients, especially the multiarterial ones, are referred to PCI without an adequate selection of the lesions to be treated, especially in the group of moderate lesions.

It is also known that the myocardial scintigraphy and other non-invasive methods to detect ischemia, although well-established, also present limitations. Lima et al16 carried out a study in which they assessed 143 patients with triarterial CAD documented by angiography, to evaluate whether the association of ventricular function assessment with perfusion through single photon emission computed tomography (SPECT) increases the detection in multiple vascular sites. They observed that only 46% of the patients with significant triarterial disease showed a "multivascular pattern" at the SPECT. In contrast, the FFR measured in the atherosclerotic vessels in the uniarterial as well as multiarterial disease provides the interventionist cardiologist precise functional and spatial information with an accuracy of more than 90% and can be evaluated at the same time of the coronary angiography, showing to be a cost- and time-saving measure for the patient and the health system6-9.

The incorporation of the physiological information to the diagnosis repertoire of the interventionist cardiologist can be very useful in decision-making during PCI, especially in moderate stenoses, which are the most often found in daily practice. The FFR has been validated in experimental models as well as in studies in humans, under several different clinical conditions in recent years8,17-19. It is a simple, reproducible6,7 and safe method as well as being independent from the hemodynamic state and suffer little influence of the microcirculation. Its correlation with the non-invasive methods such as myocardial scintigraphy, the dobutamine stress echo test and the stress test is very good and additionally, it has the advantage of being specific for each vessel and obstruction8,12.

The AVE as well as the QCA are limited methods when evaluating moderate lesions. Fischer et al4 assessed 83 moderate lesions (between 40% and 70%) and compared the angiography visual estimate and the QCA with the FFR in the detection of ischemic lesions. Their findings suggested that the AVE as well as the QCA were little effective when predicting the functional meaning of most of the moderate stenoses, especially those lesions < 60%.

These data were corroborated by the present study, which showed that moderate lesions at the angiography can induce to error, not only when the cardiologist indicates the need for revascularization in cases where there is no ischemia, but also in cases where patients with reduced myocardial perfusion do not receive the most adequate treatment. Sant'Anna et al20, using the FFR as a routine tool in all elective angioplasties during a certain period of time, showed that 32% of the coronary lesions and 48% of the patients would have received inadequate treatment if only the AVE result had been considered, emphasizing the usefulness of the FFR measurement as an auxiliary tool in decision-making during PCI.

There are several limitations to the present study: first, it is generally considered that the patient will be submitted the coronary angiography and later to the elective PCI after undergoing some type of non-invasive test, which did not occur in most cases of the present study. However, this is the routine in many services in Brazil and other parts of the world3 and our study aimed at reflecting the actual situation of the practice of PCI in our country. Second, the process of assessment of the coronary lesions was subjective, based on individual experiences, although it still reflects, with higher accuracy, what happens in the real world. Furthermore, the three reviewers were cardiologists with a vast experience in the field of coronary angiography. Third, the cutoff value of FFR to define ischemia was 0.75, a value that was validated based on several studies6-8, which, in turn, analyzed only selected populations of uniarterial, non-diabetic and non-revascularized patients.

The population of the present study was more heterogeneous and included diabetic patients, with previous infarction, some who had been revascularized and probably some cases of myocardial hypertrophy. It is possible that investigations aiming at the analysis of the FFR performance in these populations, whose characteristics are more similar to those in our study, will demonstrate that the FFR values related to the presence of myocardial ischemia are different from that used in the present study, which could alter the calculation of angiography accuracy. However, these data are not available yet and therefore, we adopted the cutoff of 0.75 as the one that allowed the discrimination of the cases with and without myocardial ischemia.

Conclusion

The present study showed that the coronary angiography has reduced diagnostic accuracy for the detection of ischemia in moderate lesions, clearly demonstrating the need to associate it to a functional method capable of correctly managing the treatment of these stenoses. However, angiographically demonstrated lesions (at the QCA) have high association with the presence of ischemia.

Potential Conflict of Interest

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

Sources of Funding

There were no external funding sources for this study.

Study Association

This article is part of the thesis of Doctoral submitted by Fernando Mendes Sant´Anna, from Instituto do Coração-USP.

References