Ποσοτική μέτρηση όγκου και πυκνότητας θρομβωτικού υλικού με τη χρήση μικρο-τομογραφίας σε ασθενείς με οξύ έμφραγμα του μυοκαρδίου με ανάσπαση του ST διαστήματος που υποβάλλονται σε πρωτογενή αγγειοπλαστική και θρομβοαναρρόφηση

Abstract

Background: The presence of large thrombus burden in patients with STEMI has been recognized as an independent risk factor for major adverse cardiovascular events. The prognostic significance of initial angiographic thrombus burden and post-aspiration residual thrombus burden have already been investigated. However, evidence on the qualitative and quantitative evaluation of aspirated thrombus characteristics, as well as their association with post-primary PCI angiographic outcomes is lacking. Purpose-Methods: The main objective of this study was to develop a methodology for the quantification of extracted thrombotic material through accurate measurement of the volume, surface and density of aspirated thrombus via micro-Computed Tomography in patients with STEMI, in whom primary PCI is performed. Secondary endpoints of the study were the correlation of thrombus volume, surface and density, as quantified by microtomography, with clinical, electrocardiographic and angiographic outcomes. Furthermore, the aforementioned methodology was applied in a study population subset for two additional purposes: i) to investigate the safety and feasibility of using guide extension catheters for thrombus aspiration ii) to identify correlations between the derived volumetric findings with levels of serum ceramides.Results: We enrolled 113 consecutive patients with STEMI undergoing primary PCI and thrombus aspiration. Microtomography effectively quantified the volume, the surface and the density of all aspirated thrombi. No sample disintegration was observed and all thrombi were suitable for micro-CT scanning. Aspirated volume and surface were significantly higher in patients with higher angiographic thrombus burden. After multivariable analysis, independent predictors for thrombus volume were: vessel diameter, right coronary artery and smoking. Thrombus volume and surface were independently associated with distal embolization, no-reflow phenomenon and angiographically evident residual thrombus. Higher thrombus density was correlated with worse pre-procedural TIMI flow. Furthermore, patients with higher aspirated volume and surface developed less ST-resolution. Regarding the further applications of the developed methodology: i) among 11 patients with large thrombotic burden, to whom guide extension catheters were applied for thrombus aspiration, no adverse angiographic outcomes occurred, with the exception of 1 distal embolization. In 72.7% of these patients additional thrombotic material was extracted, while no major adverse cardiovascular events were observed. ii) among 38 patients, reporting at least 8 hours fasting, higher ceramide C16:0 levels were significantly, but weakly, correlated with larger aspirated thrombus volume, while C16:0, C24:0 and C24:1 were also significantly associated with larger intracoronary TB. Conclusions: Microtomography is a robust imaging technique, which allows accurate and reproducible analysis of thrombotic material. Patients with larger extracted thrombus, were more likely to experience angiographic outcomes linked with poor prognosis. Hence, despite retrievieng higher thrombotic load in these patients, current thrombectomy devices do not adequately deal with large thrombotic material. Large-scale studies are warranted to evaluate novel thrombectomy devices, including guide extension catheters, with the potential to improve outcomes in patients STEMI. To this end, quantification of serum ceramides might further improve risk-stratification of patients with STEMI and facilitate an individualized approach in clinical practice.

Θεωρητικό υπόβαθρο: H παρουσία μεγάλης ποσότητας θρομβωτικού υλικού σε ασθενείς με STEMI έχει αναγνωριστεί ως ανεξάρτητος παράγοντας κινδύνου για μείζονα καρδιαγγειακά συμβάματα. Η προγνωστική σημασία του αγγειογραφικά παρατηρούμενου αρχικού θρομβωτικού φορτίου, καθώς και του υπολειπόμενου (μετά την αναρρόφηση) θρόμβου έχουν ήδη ερευνηθεί. Ωστόσο, δεν υπάρχει μέχρι σήμερα κάποια μέθοδος για την ποιοτική εκτίμηση και τον ακριβή προσδιορισμό του χαρακτηριστικών του αφαιρούμενου θρομβωτικού υλικού, ούτε στοιχεία για τη συσχέτισή του με τα αγγειογραφικά αποτελέσματα μετά την αγγειοπλαστική. Σκοπός-Μεθοδολογία της μελέτης: Κύριος στόχος της μελέτης ήταν η ανάπτυξη μιας μεθοδολογίας για τον απόλυτο προσδιορισμό του αφαιρούμενου θρομβωτικού φορτίου μέσω ακριβούς μέτρησης του μεγέθους και της πυκνότητας του αναρροφώμενου θρόμβου με τη χρήση μικροτομογραφίας σε ασθενείς με STEMI, στους οποίους διενεργείται πρωτογενής αγγειοπλαστική και θρομβοαναρρόφηση. Δευτερεύοντα καταληκτικά σημεία της μελέτης ήταν η συσχέτιση του όγκου, της επιφάνειας και της πυκνότητας του θρόμβου, που ποσοτικοποιήθηκαν μέσω της μικροτομογραφίας, με κλινικές, ηλεκτροκαρδιογραφικές και αγγειογραφικές εκβάσεις. Επιπρόσθετα, σε ένα υποσύνολο ασθενών η μεθοδολογία που αναπτύξαμε εφαρμόστηκε σε δύο περαιτέρω μελέτες, συγκεκριμένα: α) για την αξιολόγηση της ασφάλειας και της εφικτότητας μιας νέας τεχνικής θρομβοαναρρόφησης (με τη χρήση καθετήρων προέκτασης οδηγού καθετήρα αγγειοπλαστικής) και β) για τη συσχέτιση του θρομβωτικού φορτίου με τα επίπεδα κεραμιδίων ορού. Αποτελέσματα: Στη μελέτη συμπεριλήφθηκαν τελικώς 113 ασθενείς με STEMI, στους οποίους διενεργήθηκε πρωτογενής αγγειοπλαστική και θρομβοαναρρόφηση. Η μικροτομογραφία ποσοτικοποίησε αποτελεσματικά τον όγκο, την επιφάνεια και την πυκνότητα όλων των αναρροφούμενων θρόμβων, χωρίς να παρατηρηθεί αποσύνθεση κανενός δείγματος. Ο αναρροφούμενος όγκος και η επιφάνεια ήταν σημαντικά μεγαλύτεροι σε ασθενείς με υψηλότερο αγγειογραφικό φορτίο θρόμβου κατά Sianos. Aνεξάρτητοι προγνωστικοί παράγοντες για τον όγκο του αναρροφούμενου θρόμβου ήταν: η διάμετρος του ένοχου αγγείου, η δεξιά στεφανιαία αρτηρία ως ένοχο αγγείο και το κάπνισμα. Ο όγκος και η επιφάνεια του θρόμβου συσχετίστηκαν ανεξάρτητα με εμφάνιση περιφερικών εμβολών, με φαινόμενο μη-επαναρροής και με παρουσία αγγειογραφικά εμφανούς υπολειπόμενου θρόμβου. Υψηλότερη πυκνότητα θρόμβου συσχετίστηκε με χειρότερη προ της αγγειοπλαστικής ροή TIMI. Οι ασθενείς με μεγαλύτερο αναρροφούμενο όγκο και επιφάνεια εμφάνισαν μικρότερη ύφεση των ανασπάσεων του ST διαστήματος. Όσον αφορά στις περαιτέρω εφαρμογές της αναπτυχθείσας μεθοδολογίας: Α) στους 10 από τους 11 ασθενείς με μεγάλο θρομβωτικό φορτίο στους οποίους μελετήσαμε την εφαρμογή των καθετήρων προέκτασης οδηγού καθετήρα αγγειοπλαστικής ως καθετήρων θρομβοαναρρόφησης δεν παρατηρήθηκαν δυσμενείς αγγειογραφικές εκβάσεις, ενώ εμφανίστηκε μόλις 1 περιφερική εμβολή. Επίσης στο 72.7% αυτών των ασθενών αναρροφήθηκε επιπλέον θρομβωτκό υλικό, χωρίς να παρατηρηθούν μείζονα καρδιαγγειακά συμβάματα. Β) Σε 38 ασθενείς, στους οποίους μετρήθηκαν τα επίπεδα κεραμιδίων ορού, υπήρξε σημαντική, αλλά ασθενής συσχέτιση του κεραμιδίου C16:0 με τον αναρροφηθέντα όγκο θρόμβου, ενώ τα κεραμίδια C16:0, C24:0 και C24:1 συσχετίστηκαν με τον ενδοστεφανιαίο όγκου θρόμβου. Συμπεράσματα: H μικροτομογραφία επέτρεψε την ακριβή ποσοτικοποίηση του αναρροφούμενου θρόμβου. Όσο μεγαλύτερος ήταν ο αναρροφούμενος θρόμβος, τόσο πιθανότερο ήταν να εμφανίσει ο ασθενής κάποια αγγειογραφική έκβαση που συνδέεται με πτωχή πρόγνωση. Συνεπώς, παρά την αναρρόφηση μεγαλύτερου θρομβωτικού φορτίου σε αυτούς τους ασθενείς, οι τρέχουσες συσκευές θρομβεκτομής δεν αντιμετωπίζουν επαρκώς το μεγάλο θρομβωτικό υλικό. Η χρήση καθετήρων προέκτασης οδηγού καθετήρα αγγειοπλαστικής ως καθετήρων θρομβοαναρρόφησης θα μπορούσε να μελετηθεί περαιτέρω σε μεγαλύτερης κλίμακας μελέτες, ώστε να εφαρμοστούν μελλοντικά νέες τεχνικές θρομβοαναρρόφησης με στόχο τη βελτίωση των εκβάσεων των ασθενών με STEMI. Τέλος, νεώτεροι βιοδείκτες, όπως τα κεραμίδια ορού, μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την ανίχνευση των ασθενών με μεγάλο θρομβωτικό φορτίο με στόχο την εξατομικευμένη αντιμετώπιση των ασθενών με STEMI.