Comprehensive CT Guided Coronary Artery Bypass Graft Surgery

点击翻译按钮获取中文摘要

Project Summary     Coronary bypass graft surgery (CABG) improves the lives of patients with coronary disease (CAD) as a group,  but 20% of patients remain symptomatic one year after surgery. In clinical practice CABG decisions are largely  driven by stenosis severity determined from invasive angiography despite the known relevance of functional  CAD  parameters.  This  practical  impasse  will  continue  to  exist  without  clinically  available,  high-­resolution,  quantitative functional imaging, and a better understanding of the clinical outcomes in relation to anatomical  (angiography)  and  functional  (ischemia,  scar  tissue)  factors.  The  long-­term  goal  is  to  improve  outcome  of  CABG  through  personalized  imaging-­guided  care.  The  overall  objective  of  this  proposal  is  to  identify  determinants  of  myocardial  flow  restoration  (ischemia  reduction),  and  develop  integrated  imaging  tools  for  individualized,  lesion-­specific  CABG  decision-­making,  and  computational  flow  simulations  based  on  the  patient’s  anatomy  and  function  to  predict  the  hemodynamic  outcome.  Supported  by  studies  using  invasive  FFR-­guided  CABG,  the  rationale  for  the  proposed  research  is  that  integration  of  anatomical  (angiography)  and functional information (ischemia, scar tissue) will identify individual coronary vessels that will benefit from  revascularization, and individual optimization of surgical procedures by flow simulations will maximize clinical  benefit  of  CABG  for  patients  with  CAD.  Supported  by  promising  preliminary  data,  three  specific  aims  are  proposed:  1)  Prospectively  identify  angiographic,  functional  and  clinical  baseline  determinants  of  outcome  after CABG, defined as improvement of myocardial perfusion (ischemia reduction) and angina symptoms;; 2)  Develop  and  validate  a  comprehensive  imaging  strategy  and  clinically  applicable  tool  that  integrate  high-­ resolution  angiographic  and  quantitative  functional  information  (ischemia,  viability)  for  per-­vessel/lesion  revascularization  decisions;;  3)  Develop  and  validate  new  multi-­parametric  computational  flow  simulations,  with incorporation of functional imaging data, which allows for prediction of individual hemodynamic outcome  and  ultimately  surgical  optimization  based  on  virtual  hemodynamic  results.  This  approach  is  innovative  because  new  imaging  techniques  will  advance  the  field’s  understanding  of  CABG  physiology,  and  new  clinically applicable tools will be developed for comprehensive clinical decision-­making and optimized surgical  planning. The acquired knowledge and developed tools are applicable to other vascular contexts, and may  also  be  instrumental  for  new  therapeutic  innovations.  The  proposed  research  is  significant  because  identification  of  CABG  outcome  determinants,  and  new  solutions  for  comprehensive  decision-­making  and  procedural  guidance,  have  the  potential  to  improve  the  effectiveness  (by  complete  functional  revascularization)  and  efficiency  of  CABG  (by  avoiding  futile  grafts).  For  a  large  group  of  patients,  these  innovations  will improve  the patient-­valued  benefit  of  CABG (complications, symptoms),  and also decrease  cost by improved efficiency of care.