Неинвазивная оценка фракционного резерва коронарного кровотока с применением методики математического моделирования у пациентов с ишемической болезнью сердца

В настоящее время инвазивное измерение фракционного резерва кровотока (ФРК) является одной из основных методик, применяемых для выявления индуцированной ишемии миокарда. Специфичность инвазивного ФРК <0,75 составляет 100 %, а чувствительность ФРК >0,80 – более 90 %. Современные достижения в вычислительной гидродинамике и компьютерном моделировании позволяют рассчитать ФРК неинвазивно на основании данных компьютерной томографии – ангиографии коронарных артерий, выполненной по стандартному протоколу, в покое, без увеличения лучевой нагрузки, изменения протокола исследования и применения сосудорасширяющих препаратов. В обзоре рассматриваются результаты рандомизированных многоцентровых исследований DISCOVER, NXT, DEFACTO и PLATFORM, а также перспективная методика неинвазивной оценки ФРК, разработанная специалистами ФГБУН «Института вычислительной математики» Российской академии наук совместно со специалистами ФГАОУ ВО Первый МГМУ им. И. М. Сеченова Минздрава России.

1. Миронов В. М., Меркулов Е. В., Самко А. Н. Оценка фракционного резерва коронарного кровотока. Кардиология 2012;52 (8):66-71.

2. Копылов Ф. Ю., Быкова А. А., Василевский Ю. В., Симаков С. С. Роль измерения фракционированного резерва кровотока при атеросклерозе коронарных артерий. Терапевтический архив 2015;87 (9):106-113.

3. Pijls N. H., van Schaardenburgh P., Manoharan G. et al. Percutaneous coronary intervention of functionally nonsignificant stenosis: 5-year follow-up of the DEFER Study. J Am Coll Cardiol 2007;49: 1052111. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.jacc.2007.01.087.

4. Pijls N. H., Fearon W. F., Tonino P. A. et al. Fractional flow reserve versus angiography for guiding percutaneous coronary intervention in patients with multivessel coronary artery disease: 2-year followup of the FAME (Fractional Flow Reserve Versus Angiography for Multivessel Evaluation) study. J Am Coll Cardiol 2010;56:177-184. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/jjacc.2010.04.012.

5. Tonino P. A., Fearon W. F., De Bruyne B. et al. Angiographic versus functional severity of coronary artery stenoses in the FAME study fractional flow reserve versus angiography in multivessel evaluation. J Am Coll Cardiol 2010;55:2816-2821.

6. Wijns W., Kolh P., Danchin N. et al. Guidelines on myocardial revascularization: The Task Force on Myocardial Revascularization of the European Society of Cardiology (ESC) and the European Association for Cardio-Thoracic Surgery (EACTS). Eur Heart J 2010;31:2501-2555. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.repce.2011.11.010.

7. Patel M. R., Dehmer G.J., Hirshfeld J. W. et al. ACCF/SCAI/STS/AATS/AHA/ASNC 2009 Appropriateness Criteria for Coronary Revascularization: A Report of the American College of Cardiology Foundation Appropriateness Criteria Task Force, Society for Cardiovascular Angiography and Interventions, Society of Thoracic Surgeons, American Association for Thoracic Surgery, American Heart Association, and the American Society of Nuclear Cardiology: Endorsed by the American Society of Echocardiography, the Heart Failure Society of America, and the Society of Cardiovascular Computed Tomography. Circulation 2009;119:1330-1352.

8. Griffin B. P., Topol E.J. Cardiology. Moscow: Praktika Publishing House 2004;809-852p. Russian (Гриффин Б., Тополь Э. Кардиология. Москва: Издательство «Практика» 2004;809–852с).

9. Гамилов Т.М., Копылов Ф.Ю., Прямоносов Р.А., Симаков С.С. Оценка виртуального дробного потока в специфичных для пациента коронарных артерий по 1-й гемодинамической модели. Российский Численный анализ и математическое моделирование

10. Gamilov T. M., Kopylov Ph. Yu., Pryamonosov R. A., Simakov S. S. Virtual fractional flow reserve assessment in patient-specific coronary networks by 1D hemodynamic model. Russian J Numerical Analysis and Mathematical Modelling 2015;30 (5):269-276.

11. Vassilevski Yu., Gamilov T., Kopylov Ph. Personalized computation of fractional flow reserve in case of two consecutive stenoses. In: Proceedings of VII European Congress on Computational Methods in Applied Sciences and Engineering (M. Papadrakakis, V. Papadopoulos, G. Stefanou, V. Plevris ets.) Crete Island, Greece, 5-10 June 2016.

12. Симаков С. С., Гамилов Т. М., Копылов Ф. Ю., Василевский Ю. В. Оценка гемодинамической значимости стеноза при множественном поражении коронарных сосудов с помощью математического моделирования. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины 2016;162 (7):128-132.

13. Gamilov T., Kopylov Ph., Simakov S. In: Numerical Mathematics and Advanced Applications - ENUMATH 2015 (Bulent Karasozen, Murat Manguoglu, Munevver Tezer-Sezgin, Serdar Goktepe, Omur Ugur eds.). Lecture Notes in Computational Science and Engineering, Springer, 2016.

14. Bon-Kwon Koo, Andrejs Erglis, Joon-Hyung Doh et al. Diagnosis of Ischemia-Causing Coronary Stenoses by Noninvasive Fractional Flow Reserve Computed From Coronary Computed Tomographic Angiograms. Results From the Prospective Multicenter DISCOVER-FLOW (Diagnosis of Ischemia-Causing Stenoses Obtained Via Noninvasive Fractional Flow Reserve) Study. J Am Coll Cardiol 2011;19:1889-1997.

15. Hultena E., Ahmadic A., Blankstein R. CT Assessment of Myocardial Perfusion and Fractional Flow Reserve. Elsevier Inc. Progress in cardiovascular diseases. 2015 (http://dh.doi.org/10.1016/j.pcad. 2015.03.003)

16. James K. Min, Bon-Kwon Koo, Andrejs Erglis et al. Usefulness of Noninvasive Fractional Flow Reserve Computed from Coronary Computed Tomographic Angiograms for Intermediate Stenoses Confirmed by Quantitative Coronary Angiography. Elsevier Inc 2012. http://dx.doi.org/10.1016/j.amjcard.2012.05.033(971-976).

17. Grunau G. L., Min J. K., Leipsic J. Modeling of Fractional Flow Reserve Based on Coronary CT Angiography. Cur Cardiol Reports 2013. http://link.springer.com/article/10.1007%2Fs11886-012-0336-0.

18. Min J. K., Leipsic J., Pencina M.J. et al. Diagnostic Accuracy of Fractional Flow Reserve from Anatomic CT Angiography. JAMA 2012;12:1237-1245.

19. Norgaard B. L., Leipsic J., Gaur S. et al. the NXT Trial Study Group. Diagnostic Performance of Noninvasive Fractional Flow Reserve Derived From Coronary Computed Tomography Angiography in Suspected Coronary Artery Disease. The NXT Trial (Analysis of Coronary Blood Flow Using CT Angiography: Next Steps. J Am Coll Cardiol 2014;12:1145-1155.

20. Douglas P. S., De Bruyne B, Pontone G. et al. 1-Year Outcomes of FFRCT-Guided Care in Patients with Suspected Coronary Disease. The PLATFORM Study. J Am Coll Сardiol 2016;5:435-445.

21. Boileau E., Nithiarasu P. One-Dimensional Modelling of the Coronary Circulation. Application to Noninvasive Quantification of Fractional Flow Reserve (FFR). Computational and Experimental Biomedical Sciences: Methods and Applications 2015; 137-155.

22. Morris P. D., van de Vosse F. N., Lawford P. V. et al. “Virtual" (imputed) fractional flow reserve. Current challenges and limitations. JACC: Cardiovascular Interventions 2015;8:1009-1017.

23. Kim H.J., Vignon-Clementel I. E., Coogan J. S. et al. Patient-Specific Modeling of Blood Flow and Pressure in Human Coronary Arteries. Ann Biomed Engineering 2010;10:3195-3209.