The following project concerns the comparison between two innovative techniques for the morpho-functional evaluation of coronary lesions used in interventional cardiology in order to overcome the intrinsic limitations of coronary angiography and direct the therapeutic choice towards the possible treatment of coronary stenosis. They are the IFR - Instantaneous Wave-Free Ratio (Index of Vascular Resistance Instantaneous Wave-Free) and the QFR - Quantitative Flow Ratio (Quantitative Flow Ratio). While on the one hand the IFR measures the "severity" of the obstacle to the flow of blood through the coronary arteries during spontaneous vasodilation, it is however an invasive method that requires the use of specific guides and catheters with consequent lengthening of the interventional procedure. On the contrary, the QFR represents a new non-invasive approach that uses the angiographic images obtained during coronary angiography and their subsequent analysis in post-processing, without lengthening the times of the diagnostic phase. The purpose of the proposed paper is to compare, on a defined pool of patients who are candidates for functional evaluation of coronary lesions, the results obtained from the invasive method with the non-invasive one, to verify the superposition of the values ​​obtained and any limitations. In fact, at the Interventional Cardiology of AOPD, QFR was introduced only in the last year in the clinical routine and sees the TSRM as an integral part of the data acquisition phase, post-processing and subsequent analysis of the angiographic images. On a pool of patients subjected to invasive IFR, I subsequently processed the images in order to also obtain a non-invasive QFR evaluation with the final objective of presenting the data collected and analyzed through basic statistical analysis tools (tables and graphs). Subsequently, I analyzed the execution steps of the two methods, with particular attention to the recently introduced QFR, in order to define the role played by the radiologist technician with regard to the correct acquisition of images, the criteria for the correctness of the projections and the different post-processing phases to be performed in order to optimize the use of the software. In order to obtain a paper as complete as possible, I also proposed brief notes on the anatomy of the heart and coronary vessels, focusing above all on the comparison and diagnostic agreement existing between the two procedures in scientific literature.

BACKGROUND: La tesi è stata svolta presso l’Unità di Emodinamica e Cardiologia Interventistica dell’Ospedale-Università di Padova, dove ho osservato l’importante ruolo del TSRM nel supportare il medico e l’équipe di sala nel corso di operazioni richiedenti una valutazione funzionale di una stenosi coronarica. L’attenzione è stata posta sull'angiografia coronarica e le sue limitazioni: è operatore-dipendente e non fornisce informazioni sulla criticità funzionale delle stenosi. Per superare queste limitazioni, si utilizzano tecniche come FFR, IFR e QFR per valutare le stenosi coronariche. SCOPO: L'obiettivo è stato quello di confrontare IFR, una tecnica invasiva, e QFR, un metodo non invasivo basato su immagini angiografiche, analizzando i risultati ottenuti e il ruolo del TSRM nella fase di acquisizione e post-processing delle immagini. Successivamente sono stati analizzati i risultati ottenuti e individuati eventuali limiti proponendo l'elaborazione di immagini QFR in pazienti valutati con IFR, con analisi statistica per confrontare le due metodiche e il ruolo del TSRM nel post-processing. METODI: Lo studio ha analizzato 30 pazienti, suddivisi in due gruppi in base al vaso coronarico affetto da stenosi (LAD o CDX), e ha raccolto dati clinici e valori di FFR, IFR e QFR. L’attenzione è stata poi posta sulle proiezioni utilizzate per il calcolo del QFR in ciascun paziente ed è emerso che, raggruppando le proiezioni simili con differenze minime di angolazione in termini di gradi, alcune di esse si ripetono e si rivelano maggiormente utilizzate CONCLUSIONI: Il sistema QFR si dimostra affidabile nel supportare le altre metodiche di valutazione delle stenosi coronariche, come FFR e IFR, grazie alla sua natura non invasiva. Il sistema QFR è risultato affidabile e vantaggioso per la sua non invasività, ma non può sostituire completamente le metodiche appena citate. La tesi ha inoltre evidenziato le possibili discrepanze tra QFR e IFR, dovute a limiti tecnici dell'angiografia, come le sovrapposizioni vascolari e le distorsioni prospettiche.

Metodica QFR in cardiologia interventistica: applicazione clinica, confronto con IFR, aspetti tecnici e ruolo del TSRM

AMBROSINI, EMILIANO
2023/2024

Abstract

The following project concerns the comparison between two innovative techniques for the morpho-functional evaluation of coronary lesions used in interventional cardiology in order to overcome the intrinsic limitations of coronary angiography and direct the therapeutic choice towards the possible treatment of coronary stenosis. They are the IFR - Instantaneous Wave-Free Ratio (Index of Vascular Resistance Instantaneous Wave-Free) and the QFR - Quantitative Flow Ratio (Quantitative Flow Ratio). While on the one hand the IFR measures the "severity" of the obstacle to the flow of blood through the coronary arteries during spontaneous vasodilation, it is however an invasive method that requires the use of specific guides and catheters with consequent lengthening of the interventional procedure. On the contrary, the QFR represents a new non-invasive approach that uses the angiographic images obtained during coronary angiography and their subsequent analysis in post-processing, without lengthening the times of the diagnostic phase. The purpose of the proposed paper is to compare, on a defined pool of patients who are candidates for functional evaluation of coronary lesions, the results obtained from the invasive method with the non-invasive one, to verify the superposition of the values ​​obtained and any limitations. In fact, at the Interventional Cardiology of AOPD, QFR was introduced only in the last year in the clinical routine and sees the TSRM as an integral part of the data acquisition phase, post-processing and subsequent analysis of the angiographic images. On a pool of patients subjected to invasive IFR, I subsequently processed the images in order to also obtain a non-invasive QFR evaluation with the final objective of presenting the data collected and analyzed through basic statistical analysis tools (tables and graphs). Subsequently, I analyzed the execution steps of the two methods, with particular attention to the recently introduced QFR, in order to define the role played by the radiologist technician with regard to the correct acquisition of images, the criteria for the correctness of the projections and the different post-processing phases to be performed in order to optimize the use of the software. In order to obtain a paper as complete as possible, I also proposed brief notes on the anatomy of the heart and coronary vessels, focusing above all on the comparison and diagnostic agreement existing between the two procedures in scientific literature.
2023
QFR method in interventional cardiology: clinical application, comparison with IFR, technical aspects and role of radiologic technologist
BACKGROUND: La tesi è stata svolta presso l’Unità di Emodinamica e Cardiologia Interventistica dell’Ospedale-Università di Padova, dove ho osservato l’importante ruolo del TSRM nel supportare il medico e l’équipe di sala nel corso di operazioni richiedenti una valutazione funzionale di una stenosi coronarica. L’attenzione è stata posta sull'angiografia coronarica e le sue limitazioni: è operatore-dipendente e non fornisce informazioni sulla criticità funzionale delle stenosi. Per superare queste limitazioni, si utilizzano tecniche come FFR, IFR e QFR per valutare le stenosi coronariche. SCOPO: L'obiettivo è stato quello di confrontare IFR, una tecnica invasiva, e QFR, un metodo non invasivo basato su immagini angiografiche, analizzando i risultati ottenuti e il ruolo del TSRM nella fase di acquisizione e post-processing delle immagini. Successivamente sono stati analizzati i risultati ottenuti e individuati eventuali limiti proponendo l'elaborazione di immagini QFR in pazienti valutati con IFR, con analisi statistica per confrontare le due metodiche e il ruolo del TSRM nel post-processing. METODI: Lo studio ha analizzato 30 pazienti, suddivisi in due gruppi in base al vaso coronarico affetto da stenosi (LAD o CDX), e ha raccolto dati clinici e valori di FFR, IFR e QFR. L’attenzione è stata poi posta sulle proiezioni utilizzate per il calcolo del QFR in ciascun paziente ed è emerso che, raggruppando le proiezioni simili con differenze minime di angolazione in termini di gradi, alcune di esse si ripetono e si rivelano maggiormente utilizzate CONCLUSIONI: Il sistema QFR si dimostra affidabile nel supportare le altre metodiche di valutazione delle stenosi coronariche, come FFR e IFR, grazie alla sua natura non invasiva. Il sistema QFR è risultato affidabile e vantaggioso per la sua non invasività, ma non può sostituire completamente le metodiche appena citate. La tesi ha inoltre evidenziato le possibili discrepanze tra QFR e IFR, dovute a limiti tecnici dell'angiografia, come le sovrapposizioni vascolari e le distorsioni prospettiche.
QFR
stenosi coronariche
proiezioni ideali
IFR
emodinamica
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/20.500.12608/75789