One-Stop Shop for Non-Invasive Cardiovascular Imagers?

Nos últimos quinze anos, a angiotomografia coronariana (ATC) testemunhou rápidos avanços tecnológicos e científicos na detecção de doença arterial coronariana (DAC) anatômica, levando a uma melhora no atendimento ao paciente. [1] A avaliação visual da gravidade da estenose pela ATC tem alta sensibilidade e valor preditivo negativo quando comparada à angiografia invasiva, tornando-se um teste ideal para descartar DAC obstrutiva. [2] Com seu alto desempenho diagnóstico associado a um importante impacto prognóstico no tratamento da DAC, a ATC finalmente se estabeleceu como uma recomendação de Classe I em diretrizes internacionais ( European Society of Cardiology – ESC). [3]

No entanto, a ATC é limitada por modesta especificidade diagnóstica e fornece apenas avaliação anatômica, o que não informa a significância hemodinâmica de lesões específicas. [4] A ATC aliada à avaliação da perfusão miocárdica (CTP) por tomografia de estresse é uma modalidade precisa para determinar as repercussões do fluxo miocárdico regional na estenose coronariana, embora geralmente requeira aquisição adicional e ainda seja subutilizada. [5] A reserva de fluxo fracionada por tomografia computadorizada (FFR-CT) é outra abordagem “fisiológica” de TC em que a dinâmica de fluidos computacional é aplicada a dados de ATC padrão e surgiu como uma ferramenta promissora para a avaliação funcional da estenose coronariana. O valor diagnóstico do FFR-CT realizado remotamente foi validado prospectivamente em vários grandes estudos multicêntricos, mas requer o uso de supercomputadores externos, o que pode ser demorado e caro, limitando sua ampla utilidade clínica. [6 - 8]

O artigo de Morais et al. [9] apresentou dados de 93 pacientes submetidos à ATC em scanners de diferentes gerações, aplicando uma técnica FFR-CT que pode ser realizada no local e em tempo real, utilizando ferramentas de inteligência artificial em um software protótipo que roda em um estação de trabalho padrão. Essa ferramenta abrevia a necessidade de supercomputadores para realizar cálculos de reserva de fluxo coronariano que geralmente levam até 48 horas, juntamente com um custo adicional para a análise funcional coronariana que atualmente é realizada por um software externo exclusivo, impedindo o acesso universal a todos os pacientes que poderiam se beneficiar com essa tecnologia. Ao contrário do FFR-CT externo, o FFR-CT interno estima a reserva de fluxo coronário por um algoritmo de aprendizado profundo baseado em mapas anatômicos das artérias coronárias, bem como graus de estenose. [10]

Embora limitado pelo viés de referência de uma análise relativamente pequena, unicêntrica e retrospectiva, os autores devem ser parabenizados por reproduzir resultados semelhantes quando comparados a estudos maiores de FFR-CT externo. Isso significa que se podem esperar os mesmos resultados, bem como as mesmas limitações para o FFR-CT no local. Deve-se notar que os dados são consistentes com os achados de vários estudos nos quais, comparados à ATC e ao SPECT, a FFR-CT tem acurácia diagnóstica superior na discriminação de isquemia (AUC = 0,93). [6 , 7 , 11 - 13]

Para aplicação de rotina, no entanto, os médicos devem ter em mente que o ponto de corte da FFR-CT de <0,80 derivou uma taxa de falsos negativos de 12%, enquanto um ponto de corte de <0,85 derivou apenas 6% de falsos negativos e pode ser mais conservador e de abordagem mais segura para o uso da FFR-CT como porta para uma angiografia invasiva.

Infelizmente, a FFR-CT não é para todos os pacientes, pois a avaliação da patência do stent ou do enxerto ainda não foi validada. Além disso, lesões pesadas calcificadas, ostiais e bifurcadas permanecem um desafio. Outro obstáculo importante é a qualidade da imagem, que precisa estar livre de artefatos de movimento e para ser processada, deixando uma taxa de rejeição variável, mas significativa, de 3 a 20%. [13 , 14]

No entanto, a possibilidade de uma FFR-CT no local tem sido o sonho dos imageadores cardiovasculares, integrando dados anatômicos e fisiológicos em um único conjunto de dados de aquisição ( one-stop shop ), aumentando a resolução do teste de forma democrática, com muito menos tempo de análise e custos em comparação com a FFR-CT externa. O artigo de Morais et al. [9] nos aproxima do “sonho que se torna realidade”.

Over the past fifteen years, coronary computed tomography angiography (CCTA) has witnessed rapid technological and scientific advances in the detection of anatomical coronary artery disease (CAD), leading to an improvement in patient care.[1] Visual assessment of stenosis severity using CCTA has a high sensitivity and negative predictive value when compared to invasive angiography, making it an ideal test to exclude obstructive CAD.[2] With its high diagnostic performance associated with an important prognostic impact in the management of CAD, CCTA has finally established itself as a Class I recommendation in international guidelines (European Society of Cardiology – ESC).[3]

However, CCTA is limited by modest diagnostic specificity and only provides anatomical assessment, which does not inform hemodynamic significance of specific lesions.[4] CCTA combined with stress tomography evaluation of myocardial perfusion (CTP) is an accurate modality to determine regional myocardial flow repercussions of coronary stenosis, though it usually requires additional acquisition and is still underused.[5] Derived flow fractional reserve – computed tomography (FFR-CT) is another “physiologic” CT approach in which computational fluid dynamics is applied to standard CCTA data and has emerged as a promising tool for the functional assessment of coronary stenosis. The diagnostic value of remotely performed FFR-CT has been prospectively validated in several large multicenter studies, but requires the use of offsite supercomputers, which can be time-consuming and cost-intensive, limiting its widespread clinical utility.[6 - 8]

The paper by Morais et al.[9] presented data from 93 patients submitted to CCTA in scanners from different generations, applying a FFR-CT technique that can be performed on site and in real time, using artificial intelligence tools in a prototype software that runs on a standard workstation. This tool abbreviates the need of supercomputers to perform coronary flow reserve calculations that usually take up to 48 hours, coupled with an additional cost for the coronary functional analysis that is currently performed by unique offsite software, preventing universal access to all patients who could benefit from this technology. Unlike the offsite FFR-CT, onsite FFR-CT estimates the coronary flow reserve by a deep learning algorithm based on anatomical maps of coronary arteries, as well as degrees of stenosis.[10]

Although limited by referral bias from a relatively small, unicenter, and retrospective analysis, the authors must be congratulated for reproducing similar results when compared to larger offsite FFR-CT trials. This means that one may expect the same results, as well as the same limitations for the onsite FFR-CT. It should be noted that the data are consistent with findings of several studies in which, compared to CCTA and SPECT, FFR-CT has superior diagnostic accuracy in discriminating ischemia (AUC = 0,93).[6 , 7 , 11 - 13]

For routine application, however, clinicians must have in mind that the FFR-CT cut point of < 0.80 derived a false negative rate of 12% while a cutoff point of < 0.85 derived only 6% of false negatives and may be a more conservative and safer approach to using FFR-CT as a gatekeeper for invasive angiography.

Unfortunately, FFR-CT is not for all patients, as evaluation of stent or graft patency was not yet validated. Also, heavy calcified, ostial, and bifurcated lesions remain a challenge. Another important hurdle is image quality, which needs to be free of motion and step artifacts to be processed, leaving a variable but significant rejection rate of 3 to 20%.[13 , 14]

Nevertheless, the possibility of an onsite FFR-CT has been the dream of cardiovascular CT imagers, integrating anatomical and physiological data into a single set of acquisition data (one-stop shop), increasing the test’s resolution in a democratic manner, with much less time of analysis and costs when compared to offsite FFR-CT. The article from Morais et al.[9] brings us closer to the “dream coming true”.