Ultrassom Intracoronário: Fundamentos, Aplicabilidade e Estudos Clínicos. Ricardo A. Costa

Ultrassom Intracoronário:

Fundamentos, Aplicabilidade e Estudos Clínicos

Ricardo A. Costa

 Definição

 Identificação da Placa Aterosclerótica

 Características da Placa

 Medidas Básicas

 IVUS vs Angiografia

 Segurança do uso do IVUS

Princípios Básicos do IVUS

 Definição

 Identificação da Placa Aterosclerótica

 Características da Placa

 Medidas Básicas

 IVUS vs Angiografia

 Segurança do uso do IVUS

Princípios Básicos do IVUS

IVUS: Definição

Método diagnóstico invasivo que utiliza ondas de ultra- som para aquisição de imagens tomográficas, a partir do interior da artéria coronária, utilizando-se um cateter que tem incorporado na sua extremidade um transdutor miniaturizado.

Ultra-Som Vaso

Cateter Placa

Rotating Element

Drive Shaft

Multi-element Array

Sistemas de Imagem

2 Tipos : Mecânico e Eletrônico

 Definição

 Identificação da Placa Aterosclerótica

 Características da Placa

 Medidas Básicas

 IVUS vs Angiografia

 Segurança do uso do IVUS

Princípios Básicos do IVUS

Cateter de US Luz arterial

Íntima + Placa Média

Adventícia

Identificação da Placa Aterosclerótica

Identificação da Placa Aterosclerótica

Correlação com Histologia

Adventícia Média

Placa Lúmen

 O exame ultra-sonográfico permite identificar os componentes da parede vascular, com alto grau de correlação com os exames anátomo-patológicos.

Nishimura RA et al. J. Am. Coll. Cardiol; v.16,p.145-54,1990

 Definição

 Identificação da Placa Aterosclerótica

 Características da Placa

 Medidas Básicas

 IVUS vs Angiografia

 Segurança do uso do IVUS

Princípios Básicos do IVUS

Placa Lipídica

160º

Placa Fibrótica Placa Calcificada

Morfologia da Placa

3 Tipos Básicos:

80

°

Superficial

Profund o

Profundo

• Cálcio pode ser

quantificado por meio da medida do “ arco ” de cálcio.

• Cálcio pode ser

classificado de acordo com a sua localização dentro da placa:

– Cálcio Superficial: mais perto do lúmen do que da adventícia.

– Cálcio Profundo: mais perto da adventícia.

Cálcio

 Definição

 Identificação da Placa Aterosclerótica

 Características da Placa

 Medidas Básicas

 IVUS vs Angiografia

 Segurança do uso do IVUS

Princípios Básicos do IVUS

Área da Membrana Elástica Externa

Área Mínima da Luz Diâmetro Mínimo da Luz Diâmetro

Máximo da Luz

Dados Ultra-sonográficos Quantitativos

Área da

Placa + Média

Princípios básicos do Ultra-som Intravascular

Medidas Bi-dimensionais

 3D-Measurement Data

 Lumen Volume

 Stent Volume

 Plaque Volume

 Intimal Volume

Princípios básicos do Ultra-som Intravascular

Medidas tri-dimensionais

 Definição

 Identificação da Placa Aterosclerótica

 Características da Placa

 Medidas Básicas

 IVUS vs Angiografia

 Segurança do uso do IVUS

Princípios Básicos do IVUS

Limitações da ACQ na mensuração da DAC

Doença Difusa

Ex. 1

cateter Area luminal minima 2.21mm ²

MEE

Max vessel diameter

IVUS Max vessel

diameter angiography

DR: IVUS vs Angiografia

Angiographic Significance of Coronary Lesions

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Moderate Intermediate

Borderline

Discrete non- ischemic

Severe ischemic

Gould KL. Am J Cardiol, v. 33, p. 87-94, 1974

Pe rce nt Di ameter St enos es

Definição das Lesões Intermediárias

Correlation Among Frequency of Plaques, Percentage of Stenosis and Risk of Complication

Naghavi et al. Circulation 2003;108:1664-72

Incidência das Lesões Intermediárias

Non-significant plaque (intermediate lesion) is 20x more frequent than severe lesions

Minimal Lumen Area

Lesion Distal Reference Proximal

Reference

Como Interpretar Lesões Intermediárias?

IVUS Criteria: Minimum Lumen Area (MLA)

Comparison Threshold Abizaid, et al. (AJC 1998) CFR MLA < 4.0 mm ² Nishioka, et al. (JACC1999) SPECT MLA < 4.0 mm ²

Takagi, et al. (Circ 1999) FFR MLA < 3.0 mm ² Briguori, et al. (AJC 2001) FFR MLA < 4.0 mm ²

Validação do Critério Ultrassonográfico

2-3 3-4 4-5 5 0

5 10 15 20 25 30 35

0 5 10 15 20 25 30 35

2-3 3-4 4-5 5

Abizaid et al. Circulation 1999;100:256-61

Quando não Indicar a Intervenção Baseado no Critério USIC

N = 300 p with intermediate lesions with 1 year FU

• MLA = only independent predictor of events

• Independent predictors of TLR: diabetes, MLA

• When CSA > 4 mm²:

- event rate: 4%

- TLR: 2.8%

Morte/IAM/RL

A RLA

DM No-DM

IVUS MLA (mm ² ) IVUS MLA (mm ² )

 Lesões em vasos naturais

 Lesões em vasos entre 3,0 e 3,5 mm

 Lesões em artérias não-TCE

 Lesões de novo

Critério Ultrassonográfico de MLA

É válido para todas as lesões moderadas ?

Novos Estudos X FFR

Novos Estudos X FFR

Jasti et al: Circ 110:2831, 2004

Valor de Corte para Detecção de isquemia em lesões de TCE

FFR

MLA _IVUS

r = 0.74 p < 0.0001

0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2

0 2 4 6 8 10 12 14 16

6,0 0,75

Correlação entre IVUS e FFR

EX. 2

Area luminal minima = 7,0

4.22mm 1.44mm

%DS = 65.8%

CALCIUM FIBROLIPIDIC

LIPID CORE FIBROUS MEDIA

VH Legend

Classification Tree

Ma xP < -2 5.05 Typ e: C ol la ge n

# of RO Is : 5 Ma xP > -2 5.05 Typ e: C ol la ge n

# of RO Is : 2 6

Int < -28 .65

# of RO Is : 3 1

Int < -14 .8 Typ e: C ol la ge n

# of RO Is : 5 Int > -14 .8 Typ e: C ol la ge n

# of RO Is : 5

F at Ma xP < 21 .04 5

# of RO Is : 1 0 F at Ma xP > 21 .04 5

Typ e: C ol la ge n

# of RO Is : 1 7

MB F < -6 5.0 9

# of RO Is : 2 7 Int < -4.1 95 Typ e: C al ciu m

# of RO Is : 6 Int > -4.1 95 Typ e: C ol la ge n

# of RO Is : 5

MB F > -6 5.0 9

# of RO Is : 1 1

F at Ma xP < 30 .03

# of RO Is : 3 8 Ma xP < -1 6.09 5 Typ e: C ol la ge n

# of RO Is : 6

F at Ma xP < 34 .27 5 Typ e: N ecr otic

# of RO Is : 6

MB F < -6 6.6 6 Typ e: Fib ro Li pi di c

# of RO Is : 5 MB F > -6 6.6 5 Typ e: C ol la ge n

# of RO Is : 5

Ma xP < -1 2.14 5

# of RO Is : 1 0 Ma xP > -1 2.14 5 Typ e: Fib ro -Li pi di c

# of RO Is : 5

F at Ma xP > 34 .27 5

# of RO Is : 1 5

Ma xP < -9 .9 15

# of RO Is : 2 1 F at Ma xP < 35 .5 Typ e: C ol la ge n

# of RO Is : 8 F at Ma xP > 35 .5 Typ e: C ol la ge n

# of RO Is : 9

Ma xP > -9 .9 15

# of RO Is : 1 7

Ma xP > -1 6.09 5# of RO Is : 3 8 F at Ma xP > 30 .03

# of RO Is : 4 4

Int > -28 .65

# of RO Is : 8 2

MB F < -5 5.6 95

# of RO Is : 1 13 Mi nP < -1 7 .9 15 Typ e: C ol la ge n

# of RO Is : 5 MB F < -5 3.1 5 Typ e: C al ciu m

# of RO Is : 8 MB F > -5 3.1 5 Typ e: C al ciu m

# of RO Is : 2 0

Mi nP > -1 7.9 15

# of RO Is : 2 8

MB F > -5 5 .6 95

# of RO Is : 3 3

1 46

# of RO Is :



 TREE ROOT



























Ultra-som com rádio-frequência

(Histologia Virtual®)

Acurácia da Histologia Virtual ™ USIC RF vs Histopatologia

• Junho 2005 - Classificação; LADs - 51, Sections - 115, ROIs -407

Sensibilidade Especificidade Acurácia

• FT (n=162) 83.95 98.78 92.87

• FF (n=84) 86.90 95.05 93.37

• NC (n=69) 97.10 93.79 94.35

• DC (n=92) 97.83 99.68 99.2

G Vince, A Nair, ATL, Volcano Therapeutics, Cleveland

Fibroateroma de capa fina (FACF)

FACF ou “placa vulnerável” -- NC >10% do volume da placa e localizado junto ao lumen ou muito próximo a ele, em 3 quadros consecutivos.

Subclassificações incluem extensão, presença/ausência de Ca++, presença de placas rotas, etc.

“FACF de alto risco”

a. NC confluente > 20%

b. Sem capa fibrosa

c. Ca++ >5% ou multilaminar d. Remodelamento + >1.05

e. Carga de placa (plaque burden) > 50%

<5% Ca++ ^>5% Ca++ multiple layers

“FACF de baixo risco”

a. NC confluente < 20%

b. Alguma evidência de capa fibrosa c. Ca++ < 5%

d. Carga de placa (plaque burden) < 50%

ao USIC ou < 30% à angiografia

700 pts with ACS

UA (with ECGΔ) or NSTEMI or STEMI >24º

undergoing PCI of 1 or 2 major coronary arteries at up to 40 sites in the U.S. and Europe

PCI of culprit lesion(s)

Successful and uncomplicated

Formally enrolled

Metabolic S.

• Waist circum

• Fast lipids

• Fast glu

• HgbA1C

• Fast insulin

• Creatinine

Biomarkers

• Hs CRP

• IL-6

• sCD40L

• MPO

• TNFα

• MMP9

• Lp-PLA2

• others

PI: Gregg W. Stone

Sponsor: Abbott Vascular; Partner: Volcano

The PROSPECT Trial

3-vessel imaging post PCI

Culprit artery, followed by non-culprit arteries

Angiography (QCA of entire coronary tree) IVUS

Virtual histology

Palpography (n=~350)

Repeat imaging in pts with events Meds rec

Aspirin Plavix 1yr Statin

Repeat biomarkers

@ 30 days, 6 months

Proximal 6-8 cm of each

coronary artery

MSCT Substudy

N=50-100 F/U: 1 mo, 6 mo,

1 yr, 2 yr,

±3-5 yrs

The PROSPECT Trial

PROSPECT: Multivariable Correlates of Non Culprit Lesion Related Events

Independent predictors of lesion level events by logistic regression analysis

Variables entered into the model: Minimal luminal area (MLA); plaque burden at the MLA (PB _MLA );

external elastic membrane at the MLA (EEM _MLA ) <median; lesion length ≥ median (mm); VH-TCFA.

Variable OR [95% CI] P value

PB _MLA ≥70% 4.99 [2.54, 9.79] <0.0001

VH-TCFA 3.00 [1.68, 5.37] 0.0002

MLA ≤4.0 mm ² 2.77 [1.32, 5.81] 0.007

Lesion length ≥11.6 mm 1.97 [0.94, 4.16] 0.07

EEM _MLA <14.3 mm ² 1.30 [0.62, 2.75] 0.49

PROSPECT: Correlates of Non Culprit Lesion Related Events

Lesion HR 3.8 (2.2, 6.6) 5.0 (2.9, 8.7) 7.9 (4.6, 13.8) 6.4 (3.4, 12.2) 6.7 (3.4, 13.0) 10.8 (5.5, 21.0) 10.8 (4.3, 27.2)

P value <0.0001 <0.0001 <0.0001 <0.0001 <0.0001 <0.0001 <0.0001 Prevalence* 51.2% 49.1% 30.7% 17.4% 15.4% 11.0% 4.6%

*Likelihood of one or more such lesions being present per patient. PB = plaque burden at the MLA

 Definição

 Identificação da Placa Aterosclerótica

 Características da Placa

 Medidas Básicas

 IVUS vs Angiografia

 Segurança do uso do IVUS

Princípios Básicos do IVUS

Transplante (n=503)

Diagnóstico (n=656)

Intervenções (n=1048)

Total (n=2207)

IAM 0 / 0 0 / 0 3 / 2 3 / 2

Cirurgia 0 / 0 0 / 1 0 / 2 0 / 3

Morte 0 / 0 0 / 0 0 / 0 0 / 0

Total 0 / 0 0 / 1 3 / 4 3 (0.1%) /

5 (0.2%)

Hausmann et al., Circ 1995

Complicações Maiores

Segurança do Uso do IVUS

Ultra-som Intracoronário para

Guiar ICP

PJ de Feyter et al. Circulation, 1999

Relação entre Extensão do Stent X Área

Mínima do Stent X Reestenose

Preditores de Trombose de SF Subaguda

Fujii et al, J Am Coll Cardiol 2005; 45:995-998

Preditores independentes de trombose de stent:

 expansão do stent (p=0,03)

 estenose residual no segmento de referência (p=0,02)

Trombose Tardia de SF

Cook et al, Circularion 2007;115:2426-2434

 Reestenose intra-stent: identificar a causa antes de tratar

 Subexpansão do stent

 Progressão de doença

 Falência da droga

 Fratura de stent

 Trombose de stent: identificar a causa

 Subexpansão do stent

 Desenvolvimento de aposição incompleta tardia do stent

Indicações do USIC nos Casos de Falência

de Tratamento com SF

Cobertura Completa da Lesão

Reestenose

Identificação de possíveis mecanismos

dista l pr ox imal

SES

RIS focal no sítio da fratura

Ausência total de hastes do stent!!!

A

B

C

C A B

Fonseca A et al. Rev Bras Cardiol Invas 2007; 15(4): 432-437.

Paciente Sintomático com Prova

Funcional + para Isquemia Pós-SF

2.66mm ²

QCA

36 %

pre post

6 m

18 m

40 m

Feres F et al., Catheter Cardiovasc Interv. 2006 Jul;68(1):83-8

Trombose

Identificação de possíveis mecanismos

ATC guiada por USIC

na era dos SNF

 MUSIC (>90%) – 80% atingiram o critério

 OPTICUS (90%) – randomizado, critério: 56%

 RESIST (80%) – randomizado, critério: 80%*

 AVID – randomizado, benefício em subgrupos

 CRUISE – “bigger is better”, benefício ↑ AMS

 AVIO – randomizado, novo critério (com SF):

 >70% do diâmetro nominal do balão utilizado para pós-dilatação

Estudos Clínicos

Guia de USIC

Resultado Subótimo

Expansão Otimizada (>90%)

Casella G, et al, . Cathet Cardiovasc Intervent 2003;59:314–321.

Óbito / IAM

Impacto do USIC nos resultados

tardios após SNF

Casella G, et al, . Cathet Cardiovasc Intervent 2003;59:314–321.

RLA

Impacto do USIC nos resultados

tardios após SNF

ATC guiada por USIC

na era dos SF

Sonoda et al. JACC 2004 Jun 2;43(11):1959-63

Preditores ultra-sonográficos

de falência de SF e SNF

Impacto do USIC no prognóstico tardio de pts tratados com SF

Roy et al. Eur Heart J. (2008) 29, 1851–1857 95.3%

92.8%

P= 0.013

IVUS

No IVUS

ESTUDO INSIDE 2

LESÕES DE BIFURCAÇÃO VERDADEIRAS, RANDOMIZAÇÃO 1X1

ICP COM GUIA DE ULTRASSOM (EXPANSÃO >80%, APOSIÇÃO COMPLETA DAS HASTES)

TRATAMENTO COM TÉCNICAS DE

2 STENTS TRATAMENTO COM

1 STENT, ESTRATÉGIA PROVISIONAL

GRUPO STENT DUPLO

N=27 GRUPO

STENT ÚNICO N=27

CRUZAMENTO

INSIDE 2: TÉCNICA UTILIZADA

STENT ÚNICO STENT DUPLO Taxa de cruzamento de 1 para 2

stents = 18,5% (5/27)

PREDITORES DE FALÊNCIA DA ESTRATÉGIA PROVISIONAL

Variável LESÕES SEM

FALÊNCIA

LESÕES COM FALÊNCIA

Valor de P

N 21 6 -

ACQ (RL)

Extensão da lesão, mm 8,70 (4,84) 13,97 (8,52) 0,09

DML, mm 0,91 (0,72) 0,72 (0,55) 0,08

% DE 66,0 (14,8) 82,1 (13,2) 0,07

ULTRASSOM (RL)

Excentricidade, % 52,9 83,3 0,02

AML, mm ² 2,17 (0,81) 1,45 (0,44) 0,08

DML, mm 1,51 (0,23) 1,28 (0,17) 0,06

No modelo multivariado, apenas a excentricidade da lesão foi identificada como um

preditor significante de falência da estratégia provisional (P=0,02)

AML ÓSTIO DO RL - FINAL

Área mín ima do l úmen (mm 2 ) P<0,001

AML ÓSTIO DO RL - 9 MESES

Área mín ima do l úmen (mm 2 ) P=0,008

∆ VOLUME LÚMEN - ÓSTIO DO RL

Pacientes tratados com STENT ÚNICO

Pacientes tratados com STENT DUPLO

P<0,001

P<0,001

P=0,01

REESTENOSE AOS 9 MESES

P=0,36 P=0,60 P=0,06

T ax as de reesten os e angi ográfic a aos 9 mes es , %

REESTENOSE AOS 9 MESES (POR TRATAMENTO)

P=0,20 P=0,81 P=0,01

T axas de rees ten os e an gi og ráfi c a ao s 9 m es es , %

PREDITORES DE REESTENOSE

Preditores de reesteno- se angiográfica no RL aos 9 meses

Odds Ratio Intervalo de Confiança 95%

Valor de P

Tratamento com stent duplo

0,01 0,00 – 0,40 0,02

DML final no óstio do RL 2,99 1,09 – 8,25 0,03 Porcentual de estenose

final no óstio do RL

1,21 1,21 – 1,41 0,02

Ganho imediato no óstio do RL

0,01 0,00 – 2,27 0,09

Diâmetro de referência do RL

0,001 0,00 – 0,45 0,03

A AML final no óstio do RL, pela análise de ultrassom, apresentou impacto

significante na análise univariada apenas: 3,23 (1,31) mm ² nas lesões com

reestenose versus 4,58 (1,86) mm ² nas lesões sem reestenose (P=0,03)

January, 2000

Second quarter, 2003

June, 2006

Wave I (Era of BMS)

BMS CABG

Wave II (Era of DES)

DES CABG

MAIN-COMPARE Registry

Stenting (BMS vs. DES) vs. CABG

Revascularization for Unprotected Left MAIN Coronary Artery Stenosis: COM parison of P ercutaneous Coronary A ngioplasty versus Surgical RE vascularization from Multi-Center

Registry

12 major academic institutions in Korea

Unprotected LMCA disease

Unprotected

LMCA disease

Resultados

• Dos 975 pacientes incluídos nesta análise:

– 756 (77.5%) foram tratados guiados por USIC

– 219 (22.5%) foram guiados por angiografia apenas

Courtesy of Dr. Park, comunicação pessoal

Óbito, IAM e RLA

Cortesia do Dr. Park, comunicação pessoal

RLA

Cortesia do Dr. Park, comunicação pessoal

Mortalidade total

Cortesia do Dr. Park, comunicação pessoal

63 15 S ep 20 10 S lide 81 of 1 22

Study Objective: Investigate the impact of IVUS-guided vs. angiography-

only-guided PCI with Cypher ^™ Sirolimus-Eluting Stents (SES) in the 1,500-patient MATRIX registry

Study Design: Prospective, open label, non-randomized, real world registry Primary Endpoint: TVF at 2 years (Cardiac Death, MI and clinically driven TVR) Number of Patients: 1504 consecutive PCI patients receiving a Cypher Stent Study Centers: Lenox Hill Hospital and Columbia University Medical Center Enrollment Period: 2004-2006

Presented By: Bimmer Claessen, MD, TCT 2010

MATRIX Registry

Study Design

Presented by Bimmer Claessen, MD at TCT 2010.

63 15 S ep 20 10 S lide 82 of 1 22

MATRIX Registry

2-year Clinical Results

13.4%

5.0%

1.2% 2.1%

11.4%

0.5%

17.0%

9.1%

1.9%

5.1%

13.5%

1.2%

0%

2%

4%

6%

8%

10%

12%

14%

16%

18%

20%

TVF Death or MI Cardiac Death

MI TVR ST (ARC

Def/Prob)

IVUS Guided Angiography

P =0.053 P <0.01 P =0.32 P <0.01 P =0.31 P =0.16

Presented by Bimmer Claessen, MD at TCT 2010.

63 15 S ep 20 10 S lide 83 of 1 22

MATRIX Registry

Predictors of Events: Multivariate Analysis

Predictors of Death/MI

HR 95% CI P Value

Congestive heart failure 2.14 1.32-3.46 <0.01 Chronic renal insufficiency 1.87 1.14-1.96 0.01 Age per year increment 1.04 1.02-1.06 <0.01

IVUS 0.63 0.41-0.96 0.03

Presented by Bimmer Claessen, MD at TCT 2010..

IVUS Use is a Significant Predictor of Reduced 2-Year Death/MI

Diretrizes - SBHCI

Considerações finais

• O USIC aumentou nosso conhecimento sobre DAC,

permitindo identificar mecanismos de falência e sucesso de várias novas técnicas e dispositivos

• Sua utilização para guiar procedimentos e para esclarecer imagens duvidosas à angiografia pode ser útil em

subgrupos de pacientes, especialmente nos casos de maior

complexidade

OBRIGADO!