Сравнение диагностической эффективности методик неинвазивного расчета фракционного резерва кровотока, основанных на построении одномерной и трехмерной математических моделей

Цель. В сравнении оценить показатели диагностической эффективности одномерного (1-D) и трехмерного (3-D) алгоритмов неинвазивного расчета фракционного резерва коронарного кровотока (ФРК) на основании результатов компьютерной томографии (КТ) коронарных артерий (КА).Материал и методы. Выполнен ретроспективный анализ результатов КТ КА 13 пациентов (9 муж.), средний возраст 61,07±9,73 лет, для которых в оригинальной работе был рассчитан ФРК с использованием показателей КТ КА по 3-D алгоритму HeartFlow® компании HeartFlow, Inc. (Калифорния, США) с последующим проведением катетерного измерения ФРК в качестве референсного стандарта. Произведен расчет показателя ФРК с помощью 1-D алгоритма лаборатории математического моделирования в биомедицине Сеченовского Университета. Выполнено сравнение показателей, характеризующих диагностическую точность методики.Результаты. При анализе по сосудам чувствительность и специфичность 3-D алгоритма составили: 90,91% (95% доверительный интервал (ДИ): 62,26-99,53), и 20% (95% ДИ: 0,01026-62,46), p>0,9999; при анализе по пациентам: 90% (95% ДИ: 59,58-99,49) и 0% (95% ДИ: 0-56,15), p>0,9999, соответственно; площадь под ROC-кривой: 93,75% (95% ДИ: 80,26-100), p=2,0431e-10 Для 1-D алгоритма данные показатели при анализе по пациентам: 88,89% (95% ДИ: 56,50-99,43) и 25% (95% ДИ: 0,01282-69,94), p>0,9999, соответственно. При анализе по сосудам: 100% (95% ДИ: 72,25100) и 33,33% (95% ДИ: 0,05923-70), p=0,1250, соответственно.Площадь под ROC-кривой составила 84,54% (95% ДИ: 63,93-100), p=0,001. Коэффициент корреляции Спирмена между 3-D и 1-D алгоритмами: 0,7326 (95% ДИ: 0,3581-0,9041), p=0,0017.Заключение. Несмотря на то, что были получены более низкие показатели площади под ROC-кривой, чувствительность и специфичность тестируемого метода, а также коэффициент корреляции между 3-D и 1-D моделями оказались достаточно высокими. Однако для получения более достоверных результатов необходимо выполнение исследования с большей статистической мощностью.

Гогниева Д. Г., Першина Е. С., Митина Ю. О., Гамилов Т. М., Прямоносов Р. А., Гогиберидзе Н. А., Рожков А. Н., Василевский Ю. В., Симаков С. С., Лианг Ф., Синицын В. Е., Бетелин В. Б., Щекочихин Д. Ю., Сыркин А. Л., Копылов Ф. Ю. Сравнение диагностической эффективности методик неинвазивного расчета фракционного резерва кровотока, основанных на построении одномерной и трехмерной математических моделей. Кардиоваскулярная терапия и профилактика. 2020;19(2):2303. https://doi.org/10.15829/1728-8800-2020-2303

Цитирование

Список литературы

1. Tonino РА, De Bruyne В, Pijls NH, et al. Fractional flow reserve versus angiograрhy for guiding percutaneous coronary intervention. N Engl J Med. 2009;360:213-24. doi: 10.1056/NEJMoa0807611.

2. Pijls NH, Fearon WF, Tonino РА, 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. JACC. 2010;56(3):177-84. doi:10.1016/j.jacc.2010.04.012.

3. van Nunen LX, Zimmermann FM, Tonino PA, et al. Fractional flow reserve versus angiography for guidance of PCI in patients with multivessel coronary artery disease (FAME): 5-year follow-up of a randomised controlled trial. Lancet. 2015;386(10006):1853-60. doi:10.1016/S0140-6736(15)00057-4.

4. Tonino PA. Angiographic versus functional severity of coronary artery stenosis in the FAME study fractional flow reserve versus angiography in multivessel evaluation. JACC. 2010;55:2816-2. doi:10.1016/j.jacc.2009.11.096.

5. Patel MR, Peterson ED, David D, et al. Low diagnostic yield of elective coronary angiography. N Engl J Med. 2010; 362:886-95. doi:10.1056/NEJMoa0907272.

6. De Bruyne B, Pijls NH, Kalesan B, et al. Fractional flow reserve-guided PCI versus medical therapy in stable coronary disease. N Engl J Med. 2012;367(11 ):991-1001. doi:10.1056/NEJMoa1205361.

7. Гогниева Д.Г., Сыркин А.Л., Василевский Ю.В. и дp. Неинвазивная оценка фракционного резерва коронарного кровотока с применением методики математического моделирования у пациентов с ишемической болезнью сердца. Кардиология. 2018;58(12):85-92. doi: 10.18087/cardio.2018.12.10164.

8. Danilov AA, Ivanov YuA, Pryamonosov RA, et а!. Methods of graph network reconstruction in personalized medicine. Int J Numer Meth Biomed Engng. 2015; e02754. Published online. http://onlinelibrary.wiley.com/enhanced/doi/10.1002/cnm.2754; doi:10.1002/cnm.2754.

9. Gamilov Т, Kopylov Ph, Simakov S. Computational simulations of fractional flow reserve variability. 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, pages 499-507

10. Gamilov TM, Kopylov PhYu, Pryamonosov RA, et ак Virtual fractional flow reserve assessment in patient-specific coronary networks by 1D hemodynamic model. Russian Journal of Numerical Analysis and Mathematical Modelling. 2015;30(5):269-76. doi: 10.1515/rnam-2015-0024.

11. Копылов Ф.Ю., Быкова A.A., Василевский Ю.В. и дp. Роль измерения фракционированного резерва кровотока при aтepocклepoзe коронарных артерий. Терапевтический архив. 2015;87(9):106-13. doi:10.17116/terarkh2015879106-113.

12. Першина E.C., Синицын B.E., Мершина E.A. и дp. Неинвазивная оценка фракционного резерва кровотока у пациентов с ишемической болезнью сердца по данным компьютерной томографии: первые результаты клинического применения. Сравнение с данными инвазивного измерения. Медицинская визуализация. 2018;(2):47-55. doi: 10.24835/1607-0763-2018-2-47-55.

13. Blanco PJ, Bulant CA, Muller LO, et al. Comparison of 1D and 3D Models for the Estimation of Fractional Flow Reserve. Medical Physics (physics.med-ph); Computational Engineering, Finance, and Science (cs.CE), arXiv:1805.11472. May 2018.

Документы

Информация

Автор

Д. Г. Гогниева ФГАОУ ВО Первый Московский государственный медицинский университет им. И. М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет)
Е. С. Першина ГБУЗ города Москвы ГКБ №1 им. Н. И. Пирогова ДЗ города Москвы
Ю. О. Митина АНОО ВО “Сколковский институт науки и технологий”, Научно-исследовательский Центр Наук о Жизни
Т. М. Гамилов ФГАОУ ВО Первый Московский государственный медицинский университет им. И. М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет)
Р. А. Прямоносов ФГАОУ ВО Первый Московский государственный медицинский университет им. И. М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет); ФГБУН Институт вычислительной математики, Российская академия наук
Н. А. Гогиберидзе ФГАОУ ВО Первый Московский государственный медицинский университет им. И. М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет)
А. Н. Рожков ФГАОУ ВО Первый Московский государственный медицинский университет им. И. М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет)
Ю. В. Василевский ФГАОУ ВО Первый Московский государственный медицинский университет им. И. М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет)
С. С. Симаков ФГАОУ ВО Первый Московский государственный медицинский университет им. И. М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет)
Ф. Лианг ФГАОУ ВО Первый Московский государственный медицинский университет им. И. М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет); Шанхайский университет транспорта
В. Е. Синицын ФГБОУ ВО Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова
В. Б. Бетелин ФНЦ Научно-исследовательский институт системных исследований РАН.
Д. Ю. Щекочихин ФГАОУ ВО Первый Московский государственный медицинский университет им. И. М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет)
А. Л. Сыркин ФГАОУ ВО Первый Московский государственный медицинский университет им. И. М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет)
Ф. Ю. Копылов ФГАОУ ВО Первый Московский государственный медицинский университет им. И. М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет)

Название журнала

Кардиоваскулярная терапия и профилактика

Ключевые слова

Статья

Похожие публикации

Документы

Информация