Preview

Кардиоваскулярная терапия и профилактика

Расширенный поиск

Сравнение диагностической эффективности методик неинвазивного расчета фракционного резерва кровотока, основанных на построении одномерной и трехмерной математических моделей

https://doi.org/10.15829/1728-8800-2020-2303

Полный текст:

Аннотация

Цель. В сравнении оценить показатели диагностической эффективности одномерного (1-D) и трехмерного (3-D) алгоритмов неинвазивного расчета фракционного резерва коронарного кровотока (ФРК) на основании результатов компьютерной томографии (КТ) коронарных артерий (КА).

Материал и методы. Выполнен ретроспективный анализ результатов КТ КА 13 пациентов (9 муж.), средний возраст 61,07±9,73 лет, для которых в оригинальной работе был рассчитан ФРК с использованием показателей КТ КА по 3-D алгоритму HeartFlow® компании HeartFlow, Inc. (Калифорния, США) с последующим проведением катетерного измерения ФРК в качестве референсного стандарта. Произведен расчет показателя ФРК с помощью 1-D алгоритма лаборатории математического моделирования в биомедицине Сеченовского Университета. Выполнено сравнение показателей, характеризующих диагностическую точность методики.

Результаты. При анализе по сосудам чувствительность и специфичность 3-D алгоритма составили: 90,91% (95% доверительный интервал (ДИ): 62,26-99,53), и 20% (95% ДИ: 0,01026-62,46), p>0,9999; при анализе по пациентам: 90% (95% ДИ: 59,58-99,49) и 0% (95% ДИ: 0-56,15), p>0,9999, соответственно; площадь под ROC-кривой: 93,75% (95% ДИ: 80,26-100), p=2,0431e-10 Для 1-D алгоритма данные показатели при анализе по пациентам: 88,89% (95% ДИ: 56,50-99,43) и 25% (95% ДИ: 0,01282-69,94), p>0,9999, соответственно. При анализе по сосудам: 100% (95% ДИ: 72,25100) и 33,33% (95% ДИ: 0,05923-70), p=0,1250, соответственно.

Площадь под ROC-кривой составила 84,54% (95% ДИ: 63,93-100), p=0,001. Коэффициент корреляции Спирмена между 3-D и 1-D алгоритмами: 0,7326 (95% ДИ: 0,3581-0,9041), p=0,0017.

Заключение. Несмотря на то, что были получены более низкие показатели площади под ROC-кривой, чувствительность и специфичность тестируемого метода, а также коэффициент корреляции между 3-D и 1-D моделями оказались достаточно высокими. Однако для получения более достоверных результатов необходимо выполнение исследования с большей статистической мощностью.

Об авторах

Д. Г. Гогниева
ФГАОУ ВО Первый Московский государственный медицинский университет им. И. М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет)
Россия

Гогниева Дарья Геннадиевна — аспирант, ассистент кафедры профилактической и неотложной кардиологии лечебного факультета

Москва, Тел.: +7 (969) 021-48-47



Е. С. Першина
ГБУЗ города Москвы ГКБ №1 им. Н. И. Пирогова ДЗ города Москвы
Россия

Першина Екатерина Сергеевна — руководитель Центра лучевой диагностики



Ю. О. Митина
АНОО ВО “Сколковский институт науки и технологий”, Научно-исследовательский Центр Наук о Жизни
Россия

Митина Юлия Юлия - научный сотрудник.

Москва



Т. М. Гамилов
ФГАОУ ВО Первый Московский государственный медицинский университет им. И. М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет)
Россия

Гамилов Тимур Мударисович — кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник лаборатории математического моделирования в биомедицине, старший преподаватель кафедры высшей математики, механики и математического моделирования.

Москва



Роман А. Прямоносов
ФГАОУ ВО Первый Московский государственный медицинский университет им. И. М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет); ФГБУН Институт вычислительной математики, Российская академия наук
Россия
Прямоносов Роман Александрович  - младший научный сотрудник  лаборатории математического моделирования в биомедицине, аспирант


Н. А. Гогиберидзе
ФГАОУ ВО Первый Московский государственный медицинский университет им. И. М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет)
Россия

Гогиберидзе Нана Автандиловна — аспирант кафедры кардиологии, функциональной и ультразвуковой диагностики Института клинической медицины.

Москва



А. Н. Рожков
ФГАОУ ВО Первый Московский государственный медицинский университет им. И. М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет)
Россия

Рожков Андрей Николаевич — соискатель кафедры кардиологии, функциональной и ультразвуковой диагностики Института клинической медицины.

Москва


Ю. В. Василевский
ФГАОУ ВО Первый Московский государственный медицинский университет им. И. М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет)
Россия

Василевский Юрий Викторович — доктор физико-математических наук, профессор, член-корр. РАН, руководитель лаборатории математического моделирования в биомедицине



С. С. Симаков
ФГАОУ ВО Первый Московский государственный медицинский университет им. И. М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет)
Россия
Симаков Сергей Сергеевич — кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник лаборатории математического моделирования в биомедицине


Ф. Лианг
ФГАОУ ВО Первый Московский государственный медицинский университет им. И. М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет); Шанхайский университет транспорта
Китай

Лианг Фию — доктор философии, старший научный сотрудник лаборатории математического моделирования в биомедицине, доцент, научный сотрудник Международного объединенного исследовательского центра.

Москва, Шанхай



В. Е. Синицын
ФГБОУ ВО Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова
Россия

Синицын Валентин Евгеньевич — доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой лучевой диагностики Факультета Фундаментальной Медицины



В. Б. Бетелин
ФНЦ Научно-исследовательский институт системных исследований РАН.

Бетелин Владимир Борисович — доктор физико-математических наук, профессор, академик РАН, научный руководитель.

Москва

 



Д. Ю. Щекочихин
ФГАОУ ВО Первый Московский государственный медицинский университет им. И. М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет)
Россия

Щекочихин Дмитрий Юрьевич — кандидат медицинских наук, доцент кафедры кардиологии, функциональной и ультразвуковой диагностики Института клинической медицины.

Москва

 



А. Л. Сыркин
ФГАОУ ВО Первый Московский государственный медицинский университет им. И. М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет)
Сыркин Абрам Львович — доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой кардиологии, функциональной и ультразвуковой диагностики Института клинической медицины


Ф. Ю. Копылов
ФГАОУ ВО Первый Московский государственный медицинский университет им. И. М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет)
Россия

Копылов Филипп Юрьевич — доктор медицинских наук, профессор кафедры кардиологии, функциональной и ультразвуковой диагностики Института клинической медицины, директор Института персонализированной медицины Научно-технологического парка биомедицины



Список литературы

1. Tonino РА, De Bruyne В, Pijls NH, et al. Fractional flow reserve versus angiograрhy for guiding percutaneous coronary intervention. N Engl J Med. 2009;360:213-24. doi: 10.1056/NEJMoa0807611.

2. Pijls NH, Fearon WF, Tonino РА, et al. Fractional flow reserve versus angiography for guiding percutaneous coronary intervention in patients with multivessel coronary artery disease: 2-year followup of the FAME (Fractional Flow Reserve Versus Angiography for Multivessel Evaluation) study. JACC. 2010;56(3):177-84. doi:10.1016/j.jacc.2010.04.012.

3. van Nunen LX, Zimmermann FM, Tonino PA, et al. Fractional flow reserve versus angiography for guidance of PCI in patients with multivessel coronary artery disease (FAME): 5-year follow-up of a randomised controlled trial. Lancet. 2015;386(10006):1853-60. doi:10.1016/S0140-6736(15)00057-4.

4. Tonino PA. Angiographic versus functional severity of coronary artery stenosis in the FAME study fractional flow reserve versus angiography in multivessel evaluation. JACC. 2010;55:2816-2. doi:10.1016/j.jacc.2009.11.096.

5. Patel MR, Peterson ED, David D, et al. Low diagnostic yield of elective coronary angiography. N Engl J Med. 2010; 362:886-95. doi:10.1056/NEJMoa0907272.

6. De Bruyne B, Pijls NH, Kalesan B, et al. Fractional flow reserve-guided PCI versus medical therapy in stable coronary disease. N Engl J Med. 2012;367(11 ):991-1001. doi:10.1056/NEJMoa1205361.

7. Гогниева Д.Г., Сыркин А.Л., Василевский Ю.В. и дp. Неинвазивная оценка фракционного резерва коронарного кровотока с применением методики математического моделирования у пациентов с ишемической болезнью сердца. Кардиология. 2018;58(12):85-92. doi: 10.18087/cardio.2018.12.10164.

8. Danilov AA, Ivanov YuA, Pryamonosov RA, et а!. Methods of graph network reconstruction in personalized medicine. Int J Numer Meth Biomed Engng. 2015; e02754. Published online. http://onlinelibrary.wiley.com/enhanced/doi/10.1002/cnm.2754; doi:10.1002/cnm.2754.

9. Gamilov Т, Kopylov Ph, Simakov S. Computational simulations of fractional flow reserve variability. Numerical Mathematics and Advanced Applications — ENUMATH 2015 (Bulent Karasozen, Murat Manguoglu, Munevver Tezer-Sezgin, Serdar Goktepe, Omur Ugur eds.). Lecture Notes in Computational Science and Engineering, Springer 2016, pages 499-507

10. Gamilov TM, Kopylov PhYu, Pryamonosov RA, et ак Virtual fractional flow reserve assessment in patient-specific coronary networks by 1D hemodynamic model. Russian Journal of Numerical Analysis and Mathematical Modelling. 2015;30(5):269-76. doi: 10.1515/rnam-2015-0024.

11. Копылов Ф.Ю., Быкова A.A., Василевский Ю.В. и дp. Роль измерения фракционированного резерва кровотока при aтepocклepoзe коронарных артерий. Терапевтический архив. 2015;87(9):106-13. doi:10.17116/terarkh2015879106-113.

12. Першина E.C., Синицын B.E., Мершина E.A. и дp. Неинвазивная оценка фракционного резерва кровотока у пациентов с ишемической болезнью сердца по данным компьютерной томографии: первые результаты клинического применения. Сравнение с данными инвазивного измерения. Медицинская визуализация. 2018;(2):47-55. doi: 10.24835/1607-0763-2018-2-47-55.

13. Blanco PJ, Bulant CA, Muller LO, et al. Comparison of 1D and 3D Models for the Estimation of Fractional Flow Reserve. Medical Physics (physics.med-ph); Computational Engineering, Finance, and Science (cs.CE), arXiv:1805.11472 [physics.med-ph]. May 2018.


Для цитирования:


Гогниева Д.Г., Першина Е.С., Митина Ю.О., Гамилов Т.М., Прямоносов Р.А., Гогиберидзе Н.А., Рожков А.Н., Василевский Ю.В., Симаков С.С., Лианг Ф., Синицын В.Е., Бетелин В.Б., Щекочихин Д.Ю., Сыркин А.Л., Копылов Ф.Ю. Сравнение диагностической эффективности методик неинвазивного расчета фракционного резерва кровотока, основанных на построении одномерной и трехмерной математических моделей. Кардиоваскулярная терапия и профилактика. 2020;19(2):2303. https://doi.org/10.15829/1728-8800-2020-2303

For citation:


Gognieva D.G., Pershina E.S., Mitina Y.O., Gamilov T.M., Pryamonosov R.A., Gogiberidze N.A., Rozhkov A.N., Vasilevsky Y.V., Simakov S.S., Liang F., Sinitsyn V.E., Betelin V.B., Schekochikhin D.Y., Syrkin A.L., Kopylov F.Y. Non-invasive fractional flow reserve: a comparison of one-dimensional and three-dimensional mathematical modeling effectiveness. Cardiovascular Therapy and Prevention. 2020;19(2):2303. (In Russ.) https://doi.org/10.15829/1728-8800-2020-2303

Просмотров: 74


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1728-8800 (Print)
ISSN 2619-0125 (Online)