Interventionelles Diagnoseverfahren: Ein praktischer Leitfaden zur Beurteilung der koronaren Gefäßfunktion
March 15th, 2022
Der Zweck dieses praktischen Leitfadens ist es, Informationen über die Vorbereitung und Durchführung eines interventionellen diagnostischen Verfahrens in der klinischen Praxis bereitzustellen. Es werden einige wichtige Vorbereitungs- und Sicherheitsaspekte sowie Tipps für den Erfolg des Verfahrens erläutert.
Viele Patienten mit Angina pectoris haben zum Zeitpunkt der Angiographie keine obstruktive koronare Herzkrankheit. Dies wird auch als INOCA bezeichnet. Hier präsentieren wir ein umfassendes Goldstandard-Protokoll zur Prüfung struktureller und funktioneller Störungen des Herzkranzgefäßes.
Diese Technik besteht aus zwei Komponenten, der diagnostischen Führungsdrahtstudie sowie dem Acetylcholin-Provokationstest. Zusammen liefern sie zusätzliche Informationen, um zwischen den INOCA-Endotypen zu unterscheiden. Diese Technik ist daher nützlich, um Patienten auf eine mögliche mikrovaskuläre Angina pectoris und/oder vasospastische Angina zu untersuchen.
Dies ermöglicht dann eine Personalisierung der Therapien entsprechend der Diagnose. Das Verfahren wird heute bei uns von Professor Colin Berry durchgeführt. Es ist mir eine Freude, Professor Berry vorzustellen, der Professor für Kardiologie an der Universität Glasgow und beratender Kardiologe am Golden Jubilee National Hospital ist.
Bevor Sie beginnen, überprüfen Sie den klinischen Fall und planen Sie das Verfahren mit dem Katheterlaborteam. Bereiten Sie Medikamente und Ausrüstung für den Fall unerwünschter Ereignisse vor. Um das Verfahren zu beginnen, erhalten Sie einen arteriellen Zugang mit der Standard-Seldinger-Technik.
Verabreichen Sie moderate Dosen von intraarteriellem, kurz wirkendem Nitrat, um die Neigung zum Krämpf der Radialarterie zu reduzieren. Zeichnen Sie dann den linksventrikulären und diastolischen Druck auf und führen Sie eine Standard-Koronarangiographie durch, um orthogonale Ansichten aller Hauptäste der Koronararterien zu erhalten. Greifen Sie die Koronararterie mit einem Führungskatheter ein.
Verabreichen Sie dann mit eingeschaltetem Führungskatheter und koaxial 200 Mikrogramm Glyceryltrinitrat, um einen epikardialen Koronarspasmus abzuschwächen. Stellen Sie sicher, dass die aktivierte Gerinnungszeit etwa 250 Sekunden vor der Instrumentierung der Koronararterie beträgt. Bewegen Sie dann den Sensor an die Spitze des Führungskatheters und vermeiden Sie dabei die Handhabung des diagnostischen Führungsdrahtsensors.
Spülen Sie dann den Führungskatheter, um eine Kontrastdruckdämpfung zu vermeiden. Warten Sie 30 Sekunden, bis die Ruhebedingungen zurückkehren, bevor Sie den Druck mit dem invasiven Aortenwurzeldruck ausgleichen. Schieben Sie den diagnostischen Führungsdraht zum distalen Drittel der Koronararterie.
Wenn sich der diagnostische Führungsdraht in einer geeigneten Position innerhalb des Gefäßes befindet, spülen Sie den Führungskatheter mit Kochsalzlösung bei Raumtemperatur und warten Sie 30 Sekunden, bis die Ruhephysiologie zurückkehrt. Aufzeichnung von Ruhedruckindizes, einschließlich Ruhe-PdPa und RFR. Als nächstes verwenden Sie eine Drei-Milliliter-Spritze, um über den Führungskatheter lebhafte Drei-Milliliter-Boli von normaler Kochsalzlösung bei Raumtemperatur zu verabreichen.
Wiederholen Sie die drei Milliliter Boli der normalen Kochsalzlösung bei Raumtemperatur nach Bedarf. Überprüfen Sie die aufgezeichneten Laufzeiten und ersetzen Sie alle Ausreißerwerte. Richten Sie die verknüpfte Diagnosesoftware ein und beginnen Sie mit der intravenösen Adenosininfusion mit 140 Mikrogramm pro Kilogramm pro Minute über eine große periphere Venenkanüle.
Überwachen Sie auf Anzeichen von Hyperämie. Dokumentieren Sie fraktionierte Flussreserve bei stabiler Hyperämie. Während der Adenosininfusion wird die Software wieder auf die Thermodilution CFR/IMR-Seite umgeschaltet, um hyperämische Thermodilutionsmessungen durchzuführen.
Wiederholen Sie schnelle Drei-Milliliter-Boli von normaler Kochsalzlösung bei Raumtemperatur über den Führungskatheter, um hyperämische Thermodilutionstransitzeiten aufzuzeichnen. Dann stoppen Sie das intravenöse Adenosin. Erwerben Sie 1, 10 und 100 mikromolare Lösungen von Acetylcholin und halten Sie sie bei vier Grad Celsius.
Wählen Sie eine angiographische Projektion, die eine Visualisierung der Koronararterie mit minimaler Verkürzung und Überlappung ermöglicht. Dann erwerben Sie ein Ruheangiogramm. Überprüfen Sie, ob der Führungskatheter für die Acetylcholin-Infusion koaxial intubiert ist.
Als nächstes verbinden Sie eine lange, sterile IV-Leitung mit einem Drei-Wege-Hahn und spülen Sie das System mit normaler Kochsalzlösung. Verbinden Sie die sterile IV-Leitung mit einer 60-Milliliter-Spritze, die ein mikromolares Acetylcholin enthält. Reinigen Sie die IV-Leitung und den Führungskatheter mit vier Milliliter Acetylcholinlösung.
Wenn der Führungskatheter noch koaxial ist, beginnen Sie die Infusion mit zwei Milliliter pro Minute für zwei Minuten. Überwachen Sie den Patienten auf Vitalparameter und EKG auf Auswirkungen von Acetylcholin. Wenn Sicherheitsbedenken auftreten, beenden Sie die Acetylcholin-Infusion sofort.
Erwerben Sie nach jeder Acetylcholin-Infusion ein EKG und untersuchen Sie den Patienten auf Symptome. Reinigen Sie das Führungskathetersystem vorsichtig mit Kontrast. Wiederholen Sie das Koronarangiogramm in der gleichen Projektion wie in Ruhe.
Überwachen Sie die Vitalfunktionen und das EKG des Patienten genau, während die angiographischen Bilder auf Vasospasmus, TIMI-Fluss und Myokardröte untersucht werden. Als nächstes schließen Sie eine 60-Milliliter-Spritze an, um 10 mikromolare Acetylcholinlösung zu infundieren. Beginnen Sie die Infusion bei zwei Milliliter pro Minute für zwei Minuten.
Nach der Infusion ein EKG erwerben und den Patienten auf Symptome untersuchen. Wiederholen Sie das Koronarangiogramm und führen Sie dann eine Acetylcholininfusion mit 100 mikromolaren Acetylcholinlösung bei zwei Milliliter pro Minute für zwei Minuten durch. Erwerben Sie ein EKG und wiederholen Sie das Koronarangiogramm.
Wenn der Führungskatheter noch koaxial ist, führen Sie eine manuelle Infusion von Acetylcholin für mehr als 20 Sekunden durch. Diese Dosis beträgt normalerweise 100 Mikrogramm für die linke Koronararterie oder reduziert auf 50 Mikrogramm in der rechten oder dominanten Koronararterie. Wiederholen Sie das Koronarangiogramm in der gleichen Projektion wie in Ruhe.
Stellen Sie genügend Zeit sicher, um die Anzahl der Myokardröte und TIMI-Frames über drei Herzschläge zu beurteilen. Danach verabreichen Sie 300 Mikrogramm intrakoronares Glyceryltrinitrat und lassen Sie 30 Sekunden einwirken. Ziehen Sie schließlich den Diagnoseführungsdraht zurück und stellen Sie eine Signaldrift von weniger als oder gleich 0,03 sicher.
Überprüfen Sie ein abschließendes Angiogramm, um eine Verletzung des distalen Führungsdrahts auszuschließen. Das interventionelle Diagnoseverfahren dient dazu, Patienten nach ihren klinischen Endotypen zu differenzieren und ein entsprechendes Management einzuleiten. Der diagnostische Führungsdrahttest misst die Parameter der Koronarflussbegrenzung.
Wenn der Index des mikrovaskulären Widerstands größer als 25 ist oder wenn der Koronarflussreservewert in Abwesenheit einer obstruktiven Epikarderkrankung kleiner als 2 ist, deutet dies auf eine mikrovaskuläre Angina pectoris hin. Ein weiteres Beispiel ist hier zu sehen. Mit dem Acetylcholin-Provokationstest wird ein mikrovaskulärer Spasmus mit der Reproduktion von Angina, ST-Segmentabweichung, weniger als 90% Änderung des epikardialen Lumendurchmessers oder TIMI-Flussreduktion diagnostiziert, wie in diesem Fall gesehen.
Vasospastische Angina pectoris wird diagnostiziert, wenn der koronare luminale Durchmesser um mehr als 90% reduziert wird, zusammen mit der Reproduktion von Angina-Symptomen und ischämischen EKG-Veränderungen. Ein Beispiel ist hier zu sehen. Es gibt einige wichtige Überlegungen bei der Durchführung dieser Technik.
Achten Sie zunächst auf Hydrodissektion oder Luftembolien während der Injektionen. Zweitens, stellen Sie sicher, dass es während der Acetylcholin-Infusionen eine genaue Überwachung gibt. Stellen Sie schließlich sicher, dass der Führungskatheter nach jeder Infusion sanft gespült wird, um einen plötzlichen Bolus bei der nächsten Injektion zu vermeiden.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass diese Technik dazu beiträgt, die Stratifizierung und das Management von Patienten mit INOCA zu steuern. Zu den Forschungsstudien, die diese Technik verwendet haben, gehören das CorMicA-Pilotprojekt, die Cor-CTCA-Studie und die laufende iCorMicA-Studie.
Überblick
Dieser praktische Leitfaden beschreibt die Vorbereitung und Durchführung eines interventionellen diagnostischen Verfahrens für Patienten mit Angina und ohne obstruktive koronare Herzkrankheit. Es werden wichtige Sicherheitsaspekte und Verfahrenstipps für den Erfolg hervorgehoben.
Wichtige Studienkomponenten
Wissenschaftsbereich
- Kardiologie
- Interventionelle Verfahren
- Diagnostische Techniken
Hintergrund
- Viele Patienten mit Angina weisen keine obstruktive koronare Herzkrankheit auf.
- Dieser Zustand wird als INOCA (Ischämie ohne obstruktive koronare Herzkrankheit) bezeichnet.
- Das Verständnis der Endotypen von INOCA ist entscheidend für eine personalisierte Therapie.
- Die diagnostische Fühlerstudie und der Acetylcholin-Provokationstest sind wesentlich für die Bewertung von Koronarkreislaufstörungen.
Zweck der Studie
- Ein umfassendes Protokoll zur Diagnose struktureller und funktioneller Koronarkreislaufstörungen bereitzustellen.
- Zur Differenzierung zwischen INOCA-Endotypen.
- Um Behandlungsstrategien basierend auf spezifischen Diagnosen zu personalisieren.
Verwendete Methoden
- Vorbereitung von Medikamenten und Ausrüstung für unerwünschte Ereignisse.
- Standard Seldinger-Technik für den arteriellen Zugang.
- Verabreichung von intraarteriellen Nitraten und Glyceryltrinitrat.
- Verwendung eines diagnostischen Fühlerdrahts und Acetylcholin-Infusion für Tests.
Hauptergebnisse
- Erfolgreiche Differenzierung von Patienten basierend auf klinischen Endotypen.
- Messung von Parametern zur Koronarflussbegrenzung.
- Identifizierung von mikrovaskulärer Angina und vasospastischer Angina.
- Festlegung geeigneter Managementstrategien.
Schlussfolgerungen
- Das interventionelle diagnostische Verfahren ist effektiv zur Beurteilung von Koronarkreislaufstörungen.
- Es unterstützt die Personalisierung von Therapien für Patienten mit Angina.
- Fortgesetzte Forschung und Verfeinerung des Protokolls sind wesentlich zur Verbesserung der Patientenergebnisse.
Häufig gestellte Fragen
Executive Industry Relevance
For patients with angina and no obstructive coronary artery disease (INOCA), distinguishing between microvascular and vasospastic endotypes is critical for targeted therapy development. This interventional diagnostic procedure enables mechanistic de-risking by quantifying coronary flow limitation and vasoreactivity, supporting predictive confidence in early-stage cardiovascular drug discovery. The approach provides translational biomarkers that bridge functional phenotyping with clinical endotype stratification, informing go/no-go decisions in preclinical and early clinical pipelines.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Scientific Value: Measures fractional flow reserve, coronary flow reserve, and index of microvascular resistance to interrogate therapeutic hypotheses in coronary microvascular dysfunction pathways.
- Operational Value: Provides quantitative, reproducible hemodynamic parameters that enable functional target validation and biological de-risking of vasoactive compound mechanisms.
Screening & Assay Development
- Scientific Value: Uses acetylcholine infusion to assess vasodilator potential and vasospasm propensity, enabling standardized phenotyping of endothelial and smooth muscle function in human coronary arteries.
- Operational Value: Generates dose-response data (1, 10, 100 µM acetylcholine) that support assay reproducibility and scalability for compound screening in vasculotropic drug discovery.
Translational & Preclinical Research
- Scientific Value: Links invasive coronary physiology measurements to clinical endotypes (microvascular angina, vasospastic angina), supporting translational biomarker alignment and disease-relevant system validation.
- Operational Value: Enables risk-adjusted advancement decisions by identifying patients with specific coronary dysfunction phenotypes for enrichment in early-phase clinical trials.
Pipeline & Workflow Integration
The procedure fits within the cardiovascular discovery continuum from target validation through preclinical modeling to early clinical proof-of-concept, particularly for therapies targeting coronary microvascular function or endothelial health.
- Discovery Biology: Supports hypothesis testing of coronary flow limitation mechanisms and pathway clarification in endothelial-dependent and independent vasoregulation.
- Screening: Delivers quantitative outputs (FFR, CFR, IMR, RRR) and vasoreactivity thresholds that enable reliable comparison of test compounds across preclinical and clinical models.
- Analytics: Provides hyperemic and baseline pressure-derived metrics that help teams compare drug effects on coronary flow reserve and microvascular resistance under standardized conditions.
- Translational Research: Connects functional coronary assessments to clinical endotype stratification, informing patient selection and mechanistic de-risking in early clinical development.
- Enterprise Reuse: Establishes a standardized, clinically validated protocol for coronary function assessment that can be reused across multiple drug discovery programs investigating vasculotropic agents.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Delivers predictive confidence in target engagement by quantifying coronary flow limitation and endothelial-dependent vasodilation, reducing mechanistic ambiguity in cardiovascular drug action.
- Operational Value: Ensures procedural standardization and reproducibility through defined acetylcholine dosing, saline bolus protocols, and pressure wire measurements, enabling cross-site data comparability.
- Strategic Value: Improves go/no-go decisions by identifying patients with specific coronary endotypes, reducing late-stage biological risk in vasculotropic drug development.
- Portfolio Impact: Enables risk-adjusted prioritization of compounds based on their effects on coronary flow reserve, microvascular resistance, and acetylcholine-induced vasoreactivity.
Implementation Considerations
- Requires expertise in interventional cardiology and pressure wire physiology for accurate sensor placement and hemodynamic interpretation.
- Dependent on invasive coronary angiography infrastructure, including guide catheters, pressure wires, and intravenous infusion systems for adenosine and acetylcholine.
- Necessitates cross-functional standardization between cardiology, catheter lab staff, and research teams to ensure consistent acetylcholine dosing, purging protocols, and angiographic timing.
- Adaptation considerations include vessel size adjustments (e.g., reduced acetylcholine dose for right coronary artery) and projection selection to minimize foreshortening during vasospasm assessment.
- Practical limitations include the need for intra-arterial acetylcholine preparation on a named-patient basis due to lack of parenteral licensing, and the requirement for vigilant monitoring during infusions to manage spasm or hypotension risks.
