Fraktionaalinen virtausreservi (FFR) on tekniikka, jolla arvioidaan sepelvaltimoiden ahtaumien hemodynaamista merkitystä 1,2. Se määritellään ”stenoottisessa sepelvaltimossa saavutettavissa olevan maksimivirtauksen suhteena samassa sepelvaltimossa saavutettavissa olevaan maksimivirtaukseen, jos se olisi normaali” 1.
Frakionaalisesta virtausreservistä on tullut kultainen standardi menetelmä sepelvaltimovaurion vaikeusasteen arvioimiseksi invasiivisen sepelvaltimoiden angiografian (ICA) aikana. Sen avulla voidaan tunnistaa erityiset sepelvaltimoleesiot, jotka aiheuttavat sydänlihasiskemiaa ja joihin voidaan kohdistaa revaskularisaatio. Tämä vähentää sepelvaltimotapahtumia ja parantaa eloonjäämismahdollisuuksia perkutaanisen sepelvaltimotoimenpiteen jälkeen.
Invasiivinen fraktionaalisen virtausreservin mittaus
Vaikka sepelvaltimoiden TT-angiografiasta on kehittynyt luotettava ei-invasiivinen väline sepelvaltimoiden ahtaumien havaitsemiseen, lisäarviointi ja mahdollinen hoito edellyttävät edelleen invasiivista sepelvaltimoiden varjoainekuvausta. Vaikka tällaiset ahtaumat voidaan todentaa paremmin invasiivisen sepelvaltimoiden varjoainekuvauksen aikana, usein näiden ahtaumien hemodynaamista merkitystä ei voida arvioida pelkästään invasiivisen sepelvaltimoiden varjoainekuvauksen perusteella. Vaikka yksifotoniemissiotietokonetomografialla on ollut suuri merkitys sydänlihaksen perfuusiopuutosten arvioinnissa ja siten sepelvaltimotaudin arvioinnissa, sepelvaltimoiden verenpaineen, virtausnopeuden ja resistanssin ohjainlankapohjainen mittaus tarjoaa nyt uusia diagnostisia mahdollisuuksia. Sepelvaltimoverenkierrossa sepelvaltimoiden ohjainlangan anturitekniikan mahdollistama uraauurtava työ merkitsee nyt sitä, että toimenpidekardiologit voivat mitata leesiotason iskemiaa, sepelvaltimoiden kollateraalitarjontaa ja muita verisuonten toimintaa kuvaavia parametreja
Sepelvaltimokatetroinnin aikana ahtauman poikki asetetaan painelanka. Maksimivirtauksen aikaansaamiseksi sepelvaltimoon aiheutetaan hyperemiaa laskimonsisäisenä/intraarteriaalisena adenosiini-injektiona ja mitataan stenoosin yli kulkeva painegradientti. Fraktionaalinen virtausreservi lasketaan stenoosin distaalisen maksimivirtauksen ja stenoosin proksimaalisen maksimivirtauksen suhteena. Tämä maksimivirtauksen aikainen siirtymäpainesuhde ilmaisee sepelvaltimovaurion ”toiminnallisen merkityksen”. Useat tutkimukset ovat osoittaneet, että FFR <0,8 on luotettava raja-arvo hemodynaamisesti merkityksellisille ahtaumille 4,5.
Monet prospektiiviset monikeskustutkimukset ovat osoittaneet, että fraktionaalinen virtausreservi ICA:n aikana toimenpidekeskeisen revaskularisaation yhteydessä parantaa tapahtumavapaata eloonjäämisprosenttia ja johtaa myös toimenpiteiden kustannusten alenemiseen, koska vain murto-osalla havaituista sepelvaltimoiden ahtaumissa on merkityksellinen verenkierron estyminen fraktionaalisen virtausreserviarvojen perusteella, varsinkin kun FFR:n mukaan luetaan mukaan myös kollateraalinen verenkierto distaalisesti. Toimenpidevirtauksen murtovirtausreservi on kuitenkin edelleen invasiivinen toimenpide, johon liittyy toimenpideriskejä.
Noninvasiivinen laskennallinen FFR-mittaus
Viime aikoina on demonstroitu uusi tekniikka, jonka avulla voidaan laskea murtovirtausreservi noninvasiivisesti tavanomaisen sepelvaltimoiden tietokonetomografiakuvauksen (CT-angiografia, cCTA) tietojen perusteella. Laskenta perustuu epikardiaalisten sepelvaltimoiden anatomisen mallin kehittämiseen kutakin tapausta varten ja sepelvaltimon maksimivirtauksen laskemiseen maksimaalisen hyperemian aikana nestedynamiikkaa sisältävän matemaattisen mallin perusteella. Nämä jälkikäsittelyvaiheet edellyttävät potilaskohtaisen sydänlihaksen massan kvantifiointia, koska sen avulla voidaan arvioida sepelvaltimoiden perusvirtaus.
Laskennallisen FFR-mittauksen kliininen arviointi
Kahdessa laajassa prospektiivisessa monikeskustutkimuksessa, DISCOVER-FLOW (Diagnosis of Ischemia-Causing Stenoses Obtained Via Noninvasive Fractional Flow Reserve) ja DeFACTO (Determination of Fractional Flow Reserve by Anatomic Computed Tomographic Angiography), arvioitiin tietokonetomografiapohjaisten ei-invasiivisten murtovirtausreservi-mittausten diagnostista täsmällisyyttä 2. Molemmissa tutkimuksissa ei-invasiivisia mittauksia verrattiin invasiiviseen fraktionaaliseen virtausreserviin.
Kummassakin tutkimuksessa osoitettiin, että laskennallisen ei-invasiivisen fraktionaalisen virtausreservin diagnostinen suorituskyky oli parempi hemodynaamisesti merkityksellisten sepelvaltimoiden ahtaumien havaitsemisessa verrattuna pelkkään sepelvaltimoiden tietokonetomografia-angiografiaan (DISCOVER-FLOW: tarkkuus 84 %:n vs. 59 %:n tarkkuus), mikä johtui pääosin sepelvaltimoiden tietokonetomografiassa (TT) havaittujen väärien positiivisten löydösten vähentymisestä.
Limiitit
Koska fraktionaalisen virtausreservin noninvasiivinen määritys perustuu cCTA-tietoihin, lisääntynyt kuvakohina, metallisista laitteista johtuvat säteen kovettumista aiheuttavat artefaktat ja erityisesti liikeartefaktat voivat vaikuttaa sen laatuun. Koska tietokonetomografiaan perustuvaa fraktionaalisen virtausreservin tutkimusta on toistaiseksi tehty vain vakaassa tilassa olevilla potilailla ja muissa kuin akuuteissa tapauksissa, sen tarkkuutta akuuttia sepelvaltimo-oireyhtymää sairastavilla potilailla ei tunneta. Lisäksi jälkikäsittelyvaiheet voivat olla aikaa vieviä ja kalliita. Lopuksi, nestedynamiikkaan käytetty malli voi olla epätarkka potilailla, joiden hematokriitti- tai hemoglobiinipitoisuudessa on muutoksia.