Relationship Between Intravascular Ultrasound Parameters and Fractional Flow Reserve in Intermediate Coronary Artery Stenosis of Left Anterior Descending Artery

Abstract

BACKGROUND/OBJECTIVES: The objective of this study was to assess the relationship between intravascular ultrasound (IVUS) parameters, including volumetric analysis, and fractional flow reserve (FFR). METHODS: Both IVUS and FFR were performed in 206 cases of intermediate stenosis of the left anterior descending artery (LAD). Myocardial ischemia was assessed by FFR and maximal hyperemia was induced by continuous intracoronary adenosine infusion. FFR < 0.80 was considered as significant inducible myocardial ischemia. We performed standard IVUS parameter measurements and volumetric analyses. IVUS parameter comparison was performed in the presence (n=90) or absence (n=116) of significant myocardial ischemia. RESULTS: Lesions with minimal lumen area (MLA) ≥4.0mm2 had FFR ≥0.80 in 91.4% of cases, while 50.9% of lesions with MLA <4.0mm2 had FFR <0.80. The multiple logistic regression analysis demonstrated that IVUS lesion length (odds ratio [OR]: 1.1, 95% confidence interval [CI] =1.1–1.2, p<0.001) and MLA significance according to lesion location (OR: 8.8, 95% CI = 4.4-17.8, p< 0.001) were independent predictors of functionally significant myocardial ischemia (FFR < 0.80). FFR correlated with plaque volume (r= -0.345, p<0.001) and percent atheroma volume (PAV) (r=-0.398, p<0.001). Lesions with significant ischemia (FFR <0.80) as compared to those with FFR >0.80 were associated with larger plaque volume (181.8±82.3 vs. 125.9±77.9 mm3, p<0.001) and PAV (58.9±5.6 vs. 53.8± 7.9 %, p<0.001). CONCLUSIONS: IVUS parameters representing severity and extent of atheromatous plaque correlated with functional significance in LAD lesions with intermediate stenosis.

혈관내 초음파는 관상동맥 죽상 경화반 (atheromatous plaque)의 형상 평가, 혈관 내경 및 병변 길이등 형태학적 특성을 평가할 수 있는 좋은 검사법으로 관상동맥 중재 시술 시 많은 도움을 주고 있으나, 심근 허혈을 직접적으로 평가할 수는 없는 검사이다. 심근분획 혈류 예비력 (fractional flow reserve, FFR)은 심근 허혈을 평가하는 침습적 검사법으로, 이를 기준으로 시술 여부를 결정하여 시술한 경우 장기 예후 개선에 도움이 되는 것이 잘 알려져 있다. 본 연구에서는 혈관내 초음파로 얻어진 최소 내경 면적, 병변 길이 등의 값 및 이를 이용하여 계산된 정량적 변수들과, 심근 허혈을 평가하는 심근분획 혈류 예비력과의 상관 관계 및 심근 허혈을 예측하는 혈관 내 초음파의 예측 인자들을 알아보고자 하였다. 환자는 206 명을 대상으로 하였으며, 심근 허혈군 90 명, 심근 허혈이 없는 환자 116 명을 대상으로 하였으며, 의미있는 심근 허혈은 심근분획 혈류 예비력 수치가 0.80 미만인 환자로 정의하였다. 혈관내 초음파로 측정된 최소 내경 면적이 4 mm2이상인 경우 91.4 %에서 심근 허혈은 관찰되지 않았으며, 4 mm2미만인 경우에는 50.9 %에서 심근 허혈이 관찰되었다. 심근 허혈을 예측하는 혈관 내 초음파 변수로는, 혈관 내 초음파로 측정된 병변의 길이 (위험도 1.1, p <0.001) 및 혈관 내 최소 내경 면적의 값이 병변의 위치에 따른 기준 값 미만 여부(위험도 7.01, p =0.001)이었다. 또한, 심근분획 혈류 예비력 수치는 혈관 내 초음파로 측정하여 계산된 목표 병변 전체의 죽상 경화반의 양을 측정한 plaque volume (r= -0.345, p <0.001) 및 전체 혈관에서 죽상 경화반 양의 비율을 측정한 percent atheroma volume (r= -0.398, p <0.001)과 좋은 음의 상관 관계를 보여 주었다. 또한, 의미있는 심근 허혈을 보인 병변은 (FFR < 0.80), 전체 죽상 경화반의 양 (181.8±82.3 vs. 125.9±77.9 mm3, p<0.001) 및 percent atheroma volume (58.9±5.6 vs. 53.8± 7.9 %, p <0.001) 모두 그 값이 더 많음을 알 수 있었다. 결론적으로, 중등도 협착을 가지는 관상동맥 협착질환에서, 심근 허혈을 평가하는 검사법인 혈류 분획 예비력 수치는, 혈관내 초음파로 평가한 죽상동맥 경화반의 양 및 병변의 중증도 (severity)와 관계가 있음을 알 수 있었다.