Comprehensive CT Guided Coronary Artery Bypass Graft Surgery

综合 CT 引导冠状动脉搭桥手术

• 批准号: 10599842
• 负责人: Koen Nieman
• 金额: $ 56.73万
• 依托单位: STANFORD UNIVERSITY
• 依托单位国家: 美国
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 美国
• 起止时间: 2019-02-15 至 2025-01-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://reporter.nih.gov/project-details/10599842
• 关键词: Algorithms; Anatomy; Angiography; Atherosclerosis; Behavior; Blinded; Blood Vessels; Blood flow; Cardiac; Caring; Catheterization; Characteristics; Chest Pain; Cicatrix; Clinical; Coronary; Coronary Arteriosclerosis; Coronary Artery Bypass; Coronary Occlusions; Coronary Vessels; Coronary heart disease; Data; Decision Making; Development; Diagnostic; Diffuse; Disease; Distal; Effectiveness; Evaluation; Functional Imaging; Future; Goals; Health; Image; Imaging Device; Imaging Techniques; Individual; Infarction; Intuition; Ischemia; Knowledge; Knowledge acquisition; Lesion; Life; Liquid substance; Machine Learning; Manuals; Measures; Mission; Modeling; Morbidity - disease rate; Myocardial; Myocardial Ischemia; Myocardial perfusion; Nature; Operative Surgical Procedures; Organism; Outcome; Patients; Performance; Perfusion; Physiology; Procedures; Public Health; Reporting; Reproducibility; Research; Residual state; Resolution; Safety; Severities; Stenosis; Stress; Symptoms; Techniques; Testing; Tissues; United States National Institutes of Health; Vascularization; Visual; Visualization; X-Ray Computed Tomography; blood flow measurement; clinical application; clinical decision-making; clinical implementation; clinical practice; cohort; cost; disability; functional outcomes; hemodynamics; image guided; improved; improved outcome; innovation; mortality; novel therapeutics; perfusion imaging; predictive modeling; prospective; restoration; revascularization surgery; simulation; standard care; surgery outcome; tool; virtual

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.

项目摘要   冠状动脉旁路移植术（CABG）改善了冠心病（CAD）患者的生活， 但是20%的患者在手术后一年仍有症状。在临床实践中， 由侵入性血管造影确定的狭窄严重度驱动，尽管已知功能相关性 CAD参数。如果没有临床可用的高分辨率， 定量功能成像，并更好地了解与解剖相关的临床结局 （血管造影）和功能（缺血，瘢痕组织）因素。长期目标是改善预后， 通过个性化影像学进行冠状动脉旁路移植术- 心肌血流恢复（缺血减少）的决定因素，并开发用于 个体化的、病变特异性的CABG决策制定，以及基于 患者的解剖结构和功能来预测血流动力学结果。 血流储备分数-冠脉搭桥术，拟议研究的基本原理是解剖（血管造影） 和功能信息（缺血、瘢痕组织）将识别将受益于 血运重建和通过流动模拟进行的外科手术的个体优化将最大限度地提高临床 冠状动脉旁路移植术对冠心病患者的益处。在有希望的初步数据的支持下，三个具体目标是 建议：1）预先确定结果的血管造影、功能和临床基线决定因素 CABG后，定义为心肌灌注改善（缺血减少）和心绞痛症状; 1992） 开发并验证综合成像策略和临床适用工具， 每支血管/病变的血管造影和定量功能信息（缺血、存活）分辨率 再血管化决策; 103）开发和验证新的多参数计算流模拟， 结合功能成像数据，可预测个体血流动力学结果 并最终根据虚拟血流动力学结果进行手术优化。 因为新的成像技术将促进该领域对CABG生理学的理解， 将开发临床适用的工具，用于全面的临床决策和优化手术 所获得的知识和开发的工具适用于其他血管背景，并且可以 也有助于新的治疗创新。拟议的研究是重要的，因为 冠状动脉旁路移植术结果决定因素的识别，以及综合决策制定的新解决方案， 程序指导，有可能提高有效性（通过完整的功能 冠状动脉旁路移植术的效率（通过避免无效的移植）。对于一个大的患者群体，这些 创新将改善患者对CABG的益处（并发症，症状）， 通过提高护理效率来降低成本。

项目成果

Impact of machine-learning CT-derived fractional flow reserve for the diagnosis and management of coronary artery disease in the randomized CRESCENT trials.

• DOI: 10.1007/s00330-020-06778-w
• 发表时间: 2020-07
• 期刊: European radiology
• 影响因子: 5.9
• 作者: Nous FMA;Budde RPJ;Lubbers MM;Yamasaki Y;Kardys I;Bruning TA;Akkerhuis JM;Kofflard MJM;Kietselaer B;Galema TW;Nieman K
• 通讯作者: Nieman K

Predictors of Myocardial Ischemia in Patients with Kawasaki Disease: Insights from Patient-Specific Simulations of Coronary Hemodynamics.

川崎病患者心肌缺血的预测因素：冠状动脉血流动力学的患者特异性模拟的见解。

• DOI: 10.1007/s12265-023-10374-w
• 发表时间: 2023
• 期刊: Journal of cardiovascular translational research
• 影响因子: 3.4
• 作者: Menon,Karthik;Seo,Jongmin;Fukazawa,Ryuji;Ogawa,Shunichi;Kahn,AndrewM;Burns,JaneC;Marsden,AlisonL
• 通讯作者: Marsden,AlisonL

Association Among Local Hemodynamic Parameters Derived From CT Angiography and Their Comparable Implications in Development of Acute Coronary Syndrome.

• DOI: 10.3389/fcvm.2021.713835
• 发表时间: 2021
• 期刊: Frontiers in cardiovascular medicine
• 影响因子: 3.6
• 作者: Yang S;Choi G;Zhang J;Lee JM;Hwang D;Doh JH;Nam CW;Shin ES;Cho YS;Choi SY;Chun EJ;Nørgaard BL;Nieman K;Otake H;Penicka M;Bruyne B;Kubo T;Akasaka T;Taylor CA;Koo BK
• 通讯作者: Koo BK

Relationship of Stress Test Findings to Anatomic or Functional Extent of Coronary Artery Disease Assessed by Coronary Computed Tomography Angiography-Derived Fractional Flow Reserve.

• DOI: 10.1155/2021/6674144
• 发表时间: 2021
• 期刊: BioMed research international
• 作者: Doukas D;Allen S;Wozniak A;Kunchakarra S;Verma R;Marot J;Lopez JJ;Nieman K;Pontone G;Leipsic J;Bax J;Rabbat MG
• 通讯作者: Rabbat MG

Incremental value of volumetric quantification for myocardial perfusion imaging by computed tomography.

计算机断层扫描心肌灌注成像体积量化的增量值。

• DOI: 10.33963/kp.a2022.0015
• 发表时间: 2022
• 期刊: Kardiologia polska
• 影响因子: 3.3
• 作者: Oleksiak,Anna;Kępka,Cezary;Nieman,Koen;Dębski,Mariusz;Demkow,Marcin;Kruk,Mariusz
• 通讯作者: Kruk,Mariusz