Intravaskuläre Bildgebung mittels optischer Kohärenztomographie (OCT) zur Charakterisierung neointimalen Gewebes in Patienten mit koronaren Herzerkrankungen und In-Stent-Restenose
Translated title:
Neointimal characterization by optical coherence tomography (OCT) in patients presenting with coronary heart disease and in-stent restenosis
Hintergrund: Die Entstehung von In-Stent Restenose (ISR) stellt eine der wichtigsten Limitationen aktueller Koronarstent-Technologie dar. Intravaskuläre Bildgebungstechnologien, in diesem Fall insbesondere die optische Kohärenztomografie (Optical Coherence Tomography, OCT), liefern wertvolle zusätzliche Informationen für die ISR-Charakterisierung, die bei einer Angiografie nicht verfügbar sind.
Zweck: Zweck dieser Studie war die Durchführung einer qualitativen und quantitativen neointimalen Charakterisierung von ISR-Läsionen. Es erfolgt die Ermittlung der pathophysiologischen Ursache der In-Stent Restenose durch neue OCT-Surrogat Parameter innerhalb gestenteter Gefäßabschnitte, mittels neuen multimodalem Beurteilungsprotokoll. Ein weiterer wichtiger Punkt ist die Identifikation von Prädiktoren von neointimalen Mustern und Neoatherosklerose.
Methodik: In dieser Studie wurden Patienten, die sich einer frequenzbasierten OCT (Frequency domain OCT, FD-OCT) vor einer perkutanen Koronarintervention (PCI) bei ISR unterzogen, an drei europäischen Prüfzentren eingeschlossen. Qualitative und morphometrische OCT-Analysen wurden in einem Core Lab jeder Millimeter entlang des gesamten gestenteten Segments durchgeführt. Weitere qualitative und quantitative Analysen in Bezug auf die Grauskala-Signalintensität (GSI) wurden pro Quadrant beim Einzelbild mit dem maximalen Prozentbereich der Stenose (=%AS-Wert) sowie bei den fünf vorangegangenen oder darauffolgenden analysierten Einzelbildern durchgeführt.
Ergebnisse: Insgesamt nahmen an der Studie 107 Patienten teil, wobei pro Patient eine Läsion bildgebungstechnisch erfasst und behandelt wurde. Vorwiegend homogene Läsionen wiesen 4,5 % (0,0–14,3) nicht-homogene Quadranten auf, wohingegen vorwiegend nicht-homogene Läsionen 28,1 % (20,3–37,5) homogene Quadranten aufwiesen. Die durchschnittlichen GSI-Werte unterschieden sich erheblich zwischen homogenen [108,4 (92,5–123,6) U], nicht-homogenen [79,9 (61,2–95,9) U] und neoatherosklerotischen [88,3 (72,8–104,9) U] Quadranten (p < 0,001 bei allen gruppenübergreifenden Vergleichen). Eine Stentunterexpansion (d. h. eine Stentexpansion von < 0,80) wurde bei 16 (48,5 %) vorwiegend nicht-homogenen und bei 44 (61,1 %) vorwiegend homogenen ISR-Läsionen beobachtet (p = 0,225). Das Vorliegen von Einzelbildern mit Neoatherosklerose wurde bei 33 (30,8 %) ISR-Läsionen registriert. Aus der multivariablen Analyse ging hervor, dass das weibliche Geschlecht, die maximale neointimale Dicke, das angiografische ISR-Muster und Diabetes mellitus unabhängig voneinander mit dem neointimalen Muster korrelieren. Von allen analysierten Variablen war das Alter der In-Stent Restenose (OR= Odds Ratio /Jahr: 1,25; 95-%-Konfidenzintervall: 1,09–1,42; p = 0,001) der einzige unabhängige Prädiktor einer Neoatherosklerose.
Schlussfolgerung: Trotz der Prädominanz eines neointimalen Musters weist eine beträchtliche Anzahl an ISR-Läsionen verschiedene neointimale Eigenschaften auf. Die GSI-Analyse könnte eine wertvolle quantitative Ergänzung für die neointimale Charakterisierung darstellen. Eine Stentunterexpansion, ein potenziell korrigierbarer Auslöser für ISR, der bei einer Angiografie häufig unentdeckt bleibt, wurde regelmäßig in beiden Gruppen identifiziert. Das weibliche Geschlecht, die maximale neointimale Dicke, das angiografische ISR-Muster und Diabetes mellitus korrelieren unabhängig voneinander mit dem neointimalen Muster, wohingegen die seit der Stentimplantation vergangene Zeit mit dem Vorliegen einer Neoatherosklerose assoziiert ist. Die Neoatherosklerose ist ein zeitabhängiges Phänomen mit unterschiedlichen Zeitverläufen bei DES und BMS, wobei sie bei DES früher auftritt.
Translated abstract:
Background: In-stent Restenosis (ISR) represents a major cause of stent failure. Intravascular imaging techniques under which here mostly to mention Optical coherence tomography (OCT) provides valuable unique additional Information for the characterization of ISR, otherwise not available on angiography.
Purpose: To perform a qualitative and quantitative neointimal characterization of ISR lesions and identify predictors of neointimal patterns and neoatherosclerosis.
Methods: Patients undergoing frequency-domain OCT prior to Percutaneous Coronary Intervention (PCI) for ISR in 3 European centres were included. Qualitative and morphometric OCT analyses were performed in a core laboratory every Millimeter along the entire stented segment. Additional qualitative and quantitative [gray-scale signal intensity (GSI)] analyses were performed on a per quadrant basis at the frame displaying the maximal percentage area stenosis (%AS) as well as the five preceding and following analyzed frames.
Results: A total of 107 patients were included with one lesion being imaged and treated per patient. Predominantly homogeneous lesions included 4.5 (0.0-14.3) % non-homogeneous quadrants while predominantly non-homogeneous ones included 28.1 (20.3-37.5) % homogeneous quadrants. Mean GSI values were significantly different between homogeneous [108.4 (92.5-123.6) U], non-homogeneous [79.9 (61.2-95.9) U] and neoatherosclerosis [88.3 (72.8-104.9) U] quadrants (p<0.001 for all between group comparisons). Stent underexpansion (defined as stent expansion index <0.80) was observed in 16 (48.5%) and 44 (61.1%) of predominantly non-homogenenous and homogeneous ISR lesions respectively (p=0.225). Presence of any frame with neoatherosclerosis was registered in 33 (30.8%) ISR lesions. Multivariable analysis showed that female sex, maximal neointimal thickness, angiographic ISR pattern and diabetes mellitus independently correlate with neointimal pattern. Among all analyzed variables, time from index stenting procedure (OR for 1-year increase: 1.25; 95% CI: 1.09-1.42; p=0.001) was the only independent predictor of neoatherosclerosis.
Conclusions: Despite predominance of one neointimal pattern, there is coexistence of different neointimal qualities in a significant number of ISR lesions. GSI analysis could represent a valuable quantitative adjunct for neointimal characterization. Stent underexpansion, a potentially correctable trigger of ISR, often not detectable on angiography, was frequently identified in both groups. Female sex, maximal neointimal thickness, angiographic pattern of ISR and diabetes mellitus independently correlate with neointimal pattern, while time from index stenting procedure with presence of neoatherosclerosis. Neoatherosclerosis is a time-dependent phenomenon, displaying different time courses in DES compared to BMS, with earlier appearance in the former group.
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