JP2022529699A - 冠動脈疾患を評価するための手段および機器 - Google Patents
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Abstract
本発明は、心臓病の分野、特に冠血管のアセスメント、特に冠血管を通る血流の閉塞または制限のメカニズムおよびパターンを決定することに関する。本発明は、冠動脈疾患の状態を決定するための、特に冠動脈疾患の機能パターン（限局性またはびまん性）を決定するための診断方法およびデバイスを提供する。
Description
発明の分野
本発明は、心臓病の分野、特に冠血管のアセスメント、特に冠血管を通る血流の閉塞または制限のメカニズムおよびパターンを決定することに関する。本発明は、冠動脈疾患の状態を決定するための、特に冠動脈疾患の機能パターン（限局性またはびまん性）を決定するための診断方法および機器を提供する。
本発明は、心臓病の分野、特に冠血管のアセスメント、特に冠血管を通る血流の閉塞または制限のメカニズムおよびパターンを決定することに関する。本発明は、冠動脈疾患の状態を決定するための、特に冠動脈疾患の機能パターン（限局性またはびまん性）を決定するための診断方法および機器を提供する。
発明の導入
冠動脈疾患の生理学的アセスメントは、経皮的冠動脈インターベンションの初期から奨励されてきた。１過去２０年間に、ランダム化比較試験により、安定した冠動脈疾患の患者における心筋血行再建に関する臨床的意思決定を導くための侵襲的機能アセスメントの臨床的利益が確認された。２、３診療では、心外膜冠動脈狭窄の血行動態的意義は、圧力比によって評価される。薬理学的に誘発された充血中の遠位冠動脈圧と大動脈圧との間の圧力の比率として評価される冠血流予備量比（fractional flow reserve;ＦＦＲ）は、冠血管内で達成可能な最大の血流を示す。４ＦＦＲは、病変の意義と血行再建の適切性を決定するために、アメリカとヨーロッパとのガイドラインによって推奨されている。５、６治療の意思決定は、心筋虚血の血管レベル測定基準の代用（level metric surrogate）を提供する１つのＦＦＲ値に基づいている。
冠動脈疾患の生理学的アセスメントは、経皮的冠動脈インターベンションの初期から奨励されてきた。１過去２０年間に、ランダム化比較試験により、安定した冠動脈疾患の患者における心筋血行再建に関する臨床的意思決定を導くための侵襲的機能アセスメントの臨床的利益が確認された。２、３診療では、心外膜冠動脈狭窄の血行動態的意義は、圧力比によって評価される。薬理学的に誘発された充血中の遠位冠動脈圧と大動脈圧との間の圧力の比率として評価される冠血流予備量比（fractional flow reserve;ＦＦＲ）は、冠血管内で達成可能な最大の血流を示す。４ＦＦＲは、病変の意義と血行再建の適切性を決定するために、アメリカとヨーロッパとのガイドラインによって推奨されている。５、６治療の意思決定は、心筋虚血の血管レベル測定基準の代用（level metric surrogate）を提供する１つのＦＦＲ値に基づいている。
冠動脈における圧力損失は、粘性摩擦と血流の分離のために発生する可能性がある。これら各構成要素の寄与は、ベルヌーイの方程式とポアズイユの法則によって示され、患者固有の冠動脈の形状に大きく依存する。病変の長さによって調節される内腔面積の減少は、心外膜狭窄の遠位の圧力を減少させる。また、層流状態に影響を与える病変の特徴は、圧力降下に寄与する。７、８正常な冠動脈に沿っては、最大の微小血管拡張の間でさえ圧力損失は見られない９。対照的に、初期の冠動脈アテローム性動脈硬化症は、侵襲的な冠動脈造影で分節性の狭窄が明らかになる前に、冠動脈の軽度の心外膜抵抗と関連していることが多い。これは冠動脈内圧測定によって特定可能であり、心筋虚血の発症に寄与する可能性がある。１０．従来の冠動脈造影は、狭窄の意義および冠動脈疾患の空間的パターン（すなわち、限局性またはびまん性）を評価するために伝統的に使用されてきた。それにもかかわらず、冠動脈造影は、ＦＦＲと比較した場合、冠動脈狭窄の機能的意義を評価するのに不正確である。１１また、血管内イメージングと冠動脈コンピュータ断層撮影の研究により、冠動脈造影は冠動脈アテローム性動脈硬化症の負担と空間分布とを過小評価していることが明らかになった。１２ １３さらに、血管内超音波を使用すると、びまん性アテローム性動脈硬化症は、安定した冠動脈疾患の患者で、血管造影的に正常な冠動脈の参照セグメントで一般的に観察される。１４アテローム性動脈硬化症の分布およびその内腔の形状への影響と、冠血管に沿った心外膜伝導性との間の関係は、まだ解明されていない。
心外膜伝導性の分布は、ＦＦＲ引き抜き（pull back）操作を使用して評価できる。４この手法は、冠血管に沿ったＦＦＲ降下の観点から、限局性および／またはびまん性冠動脈疾患（ＣＡＤ）の寄与を明らかにする。
冠動脈疾患のパターン（すなわち、限局性またはびまん性）の評価は、インターベンション心臓病学において最も根源的な疑問の１つであり、したがって、冠動脈疾患のパターンを評価するための改善されたデバイス、システム、および診断方法の必要性が存在する。冠動脈疾患のびまん性パターンを有する冠血管は、ステント留置を伴う経皮的冠動脈インターベンションにほとんど反応しないことが一般的に知られている。対照的に、限局性疾患のある血管は、ステント留置を伴う経皮的冠動脈インターベンションに有利に反応する。特に、冠動脈疾患の異なるパターンでの治療オプションに、インターベンション心臓専門医を導くことができる診断方法の必要性が存在する。
概要
本発明の第１の態様により、充血状態下の患者からの冠血管における冠動脈機能性疾患のパターンを定量化するためのコンピュータで実装された方法であって、
－ 以下：
－ 冠血管の入口部の圧力、に対する
－ 冠血管の入口部と最遠位部との間の冠血管に沿った異なる位置で取得された圧力値から取得された相対的圧力値のセットを入手するステップ、
－ 冠血管の長さに沿った相対的圧力値の前記セットをマッピングし、以下：
－ 冠血管の全長にわたる相対的圧力降下に関する機能性疾患の相対的な圧力降下の寄与、および
－ 機能性疾患の程度を決定するステップ
を含む方法を提供する。
本発明の第１の態様により、充血状態下の患者からの冠血管における冠動脈機能性疾患のパターンを定量化するためのコンピュータで実装された方法であって、
－ 以下：
－ 冠血管の入口部の圧力、に対する
－ 冠血管の入口部と最遠位部との間の冠血管に沿った異なる位置で取得された圧力値から取得された相対的圧力値のセットを入手するステップ、
－ 冠血管の長さに沿った相対的圧力値の前記セットをマッピングし、以下：
－ 冠血管の全長にわたる相対的圧力降下に関する機能性疾患の相対的な圧力降下の寄与、および
－ 機能性疾患の程度を決定するステップ
を含む方法を提供する。
一実施形態により、
－ 以下の組合せ：
－ 冠血管の全長にわたる圧力降下に関する機能性疾患の圧力降下の前記寄与、および
－ 機能性疾患の前記程度に基づいて機能転帰指数（ＦＯＩ）を計算するステップ
をさらに含む方法を提供する。
－ 以下の組合せ：
－ 冠血管の全長にわたる圧力降下に関する機能性疾患の圧力降下の前記寄与、および
－ 機能性疾患の前記程度に基づいて機能転帰指数（ＦＯＩ）を計算するステップ
をさらに含む方法を提供する。
一実施形態により、
－ 冠血管の全長にわたる圧力降下に対する機能性疾患の圧力降下の前記寄与が、
－ 冠血管の入口部と最遠位端との間の相対的圧力降下、に対する
－ 機能性疾患の近位端と遠位端との間の相対的圧力降下の比率に対応し
－ 機能性疾患の程度が、
－ 冠血管の全長、に対する
－ 機能性疾患の長さの比率に対応する
方法を提供する。
－ 冠血管の全長にわたる圧力降下に対する機能性疾患の圧力降下の前記寄与が、
－ 冠血管の入口部と最遠位端との間の相対的圧力降下、に対する
－ 機能性疾患の近位端と遠位端との間の相対的圧力降下の比率に対応し
－ 機能性疾患の程度が、
－ 冠血管の全長、に対する
－ 機能性疾患の長さの比率に対応する
方法を提供する。
一実施形態により、
－ 機能性疾患の長さが、以下：
－ 疑わしい血管病変の長さ、
－ 相対的圧力降下を伴う疑わしい血管病変の長さ、
－ 冠血管の全長に関する、所定の閾値以上の相対的圧力降下を伴う冠血管のセグメントの長さの合計、または
－ 所定の閾値以上の相対的圧力降下を伴う冠血管の隣接セグメントまたは非隣接セグメントの長さの合計に対応する、および／または
－ 機能性疾患の程度は、以下：
－ 冠血管の全長に関する、疑わしい血管病変の長さ、
－ 冠血管の全長に関する、相対的圧力降下を伴う疑わしい血管病変の長さ、
－ 冠血管の全長に関する、所定の閾値以上の相対的圧力降下を伴う冠血管のセグメントの長さの合計、または
－ 冠血管の全長に関する所定の閾値以上の圧力降下を伴う冠血管の隣接セグメントまたは非隣接セグメントの長さの合計に対応する
方法を提供する。
－ 機能性疾患の長さが、以下：
－ 疑わしい血管病変の長さ、
－ 相対的圧力降下を伴う疑わしい血管病変の長さ、
－ 冠血管の全長に関する、所定の閾値以上の相対的圧力降下を伴う冠血管のセグメントの長さの合計、または
－ 所定の閾値以上の相対的圧力降下を伴う冠血管の隣接セグメントまたは非隣接セグメントの長さの合計に対応する、および／または
－ 機能性疾患の程度は、以下：
－ 冠血管の全長に関する、疑わしい血管病変の長さ、
－ 冠血管の全長に関する、相対的圧力降下を伴う疑わしい血管病変の長さ、
－ 冠血管の全長に関する、所定の閾値以上の相対的圧力降下を伴う冠血管のセグメントの長さの合計、または
－ 冠血管の全長に関する所定の閾値以上の圧力降下を伴う冠血管の隣接セグメントまたは非隣接セグメントの長さの合計に対応する
方法を提供する。
一実施形態により、所定の閾値が冠血管の長さ１ｍｍあたり０．００１５の相対圧力降下に等しい方法を提供する。
一実施形態により、
－ 冠血管の入口部と最遠位部との間の冠血管の異なる位置で取得された複数の冠血流予備量比（ＦＦＲ）値に基づいて、ＦＦＲ引き抜き曲線を入手するステップ、
－ 冠血管の長さに沿って前記複数のＦＦＲ値をマッピングし、以下：
－ 冠血管の全長にわたるＦＦＲ降下に関する機能性疾患のＦＦＲ降下の前記寄与、および
－ 前記機能性疾患の程度を決定するステップ
を含む方法を提供する。
－ 冠血管の入口部と最遠位部との間の冠血管の異なる位置で取得された複数の冠血流予備量比（ＦＦＲ）値に基づいて、ＦＦＲ引き抜き曲線を入手するステップ、
－ 冠血管の長さに沿って前記複数のＦＦＲ値をマッピングし、以下：
－ 冠血管の全長にわたるＦＦＲ降下に関する機能性疾患のＦＦＲ降下の前記寄与、および
－ 前記機能性疾患の程度を決定するステップ
を含む方法を提供する。
一実施形態により、
－ 前記機能転帰指数（ＦＯＩ）が、冠動脈疾患の以下の機能パターン：引き抜き、
－ 限局性機能性冠動脈疾患、
－ びまん性機能性冠動脈疾患のうちの少なくとも１つの表現となるように、ＦＦＲ引き抜き曲線からのデータにより、ＦＯＩを計算する前記ステップを含む方法を提供する。
－ 前記機能転帰指数（ＦＯＩ）が、冠動脈疾患の以下の機能パターン：引き抜き、
－ 限局性機能性冠動脈疾患、
－ びまん性機能性冠動脈疾患のうちの少なくとも１つの表現となるように、ＦＦＲ引き抜き曲線からのデータにより、ＦＯＩを計算する前記ステップを含む方法を提供する。
一実施形態により
－ 以下の式：
－ 以下の式：
（式中、ΔＦＦＲ病変は、機能性疾患の近位端と遠位端でのＦＦＲ値間の差として定義される；ΔＦＦＲ血管は、冠血管の入口部と最遠位部との間のＦＦＲ値間の差；ＦＦＲ降下を伴う長さは、ＦＦＲ降下≧０．００１５を伴う連続ミリメートルの合計として定義される；および血管の全長は、冠血管の入口部と最遠隔部との間の距離である）に基づいてＦＦＲ曲線からのデータにより前記機能転帰指数（ＦＯＩ）を計算する前記ステップを含む方法を提供する。
一実施形態により、
ＦＯＩの値が、
－ ０．７より高い場合、これは限局性冠動脈疾患の機能パターンを示す、および／または
－ ０．４より低い場合、これはびまん性冠動脈疾患の機能パターンを示す方法を提供する。
ＦＯＩの値が、
－ ０．７より高い場合、これは限局性冠動脈疾患の機能パターンを示す、および／または
－ ０．４より低い場合、これはびまん性冠動脈疾患の機能パターンを示す方法を提供する。
一実施形態により、複数の相対的圧力値の前記セットが、以下：
－ 少なくとも１つの圧力センサーを備えるプレッシャーワイヤーを手動または電動で引き抜きする方法により、
－ 複数の内蔵圧力センサーを備えたプレッシャーワイヤーによって、
－ 冠血管の長さに沿って血管造影で得られたＦＦＲ値から、および／または
－ 冠血管の長さに沿ってＣＴ血管造影で得られたＦＦＲ値から
取得された方法を提供する。
－ 少なくとも１つの圧力センサーを備えるプレッシャーワイヤーを手動または電動で引き抜きする方法により、
－ 複数の内蔵圧力センサーを備えたプレッシャーワイヤーによって、
－ 冠血管の長さに沿って血管造影で得られたＦＦＲ値から、および／または
－ 冠血管の長さに沿ってＣＴ血管造影で得られたＦＦＲ値から
取得された方法を提供する。
第２の態様により、複数のＦＦＲ値に基づいてＦＦＲ曲線を生成するように構成され、ＦＦＲ値が、冠血管の入口部での圧力に関する、冠血管の入口部と最遠位部との間の冠血管の全長に沿った異なる位置で取得された圧力からの相対的圧力測定結果である、充血状態下の患者における冠動脈疾患を評価するためのコンピュータデバイスであって、冠血管の長さに沿って前記複数のＦＦＲ値をマッピングし、
－ 冠血管の全長にわたるＦＦＲ降下に対する前記機能性疾患のＦＦＲ降下の寄与、および
－ 前記機能性疾患の程度
を決定するようにさらに構成されるコンピュータデバイスコンピュータデバイスを提供する。
－ 冠血管の全長にわたるＦＦＲ降下に対する前記機能性疾患のＦＦＲ降下の寄与、および
－ 前記機能性疾患の程度
を決定するようにさらに構成されるコンピュータデバイスコンピュータデバイスを提供する。
一実施形態により、
－ 冠血管の全長にわたる圧力降下に対する機能性疾患の圧力降下の前記寄与、および
－ 前記機能性疾患の程度の組合せに基づいて機能転帰指数（ＦＯＩ）を計算するように構成されたコンピュータアルゴリズムを備えるコンピュータデバイスを提供する。
－ 冠血管の全長にわたる圧力降下に対する機能性疾患の圧力降下の前記寄与、および
－ 前記機能性疾患の程度の組合せに基づいて機能転帰指数（ＦＯＩ）を計算するように構成されたコンピュータアルゴリズムを備えるコンピュータデバイスを提供する。
一実施形態により、ＦＦＲ曲線および血管の全長にわたるＦＦＲ値の相関に基づいて機能転帰指数（ＦＯＩ）を計算するように構成されたコンピュータアルゴリズムを備えるコンピュータデバイスであって、コンピュータ出力が、冠動脈疾患の以下の機能パターン：
－ 限局性機能性冠動脈疾患、
－ びまん性機能性冠動脈疾患のうちの少なくとも１つの表現となるようにＦＯＩ値を表示するように構成されるコンピュータデバイスが提供される。
－ 限局性機能性冠動脈疾患、
－ びまん性機能性冠動脈疾患のうちの少なくとも１つの表現となるようにＦＯＩ値を表示するように構成されるコンピュータデバイスが提供される。
一実施形態により、以下の式：
（式中、ΔＦＦＲ病変は、機能性疾患の近位端と遠位端でのＦＦＲ値間の差として定義される；ΔＦＦＲ血管は、冠血管の入口部と最遠位部との間のＦＦＲ値間の差；ＦＦＲ降下を伴う長さは、ＦＦＲ降下≧０．００１５を伴う連続ミリメートルの合計として定義される；および血管の全長は、冠血管の入口部と最遠隔部との間の距離である）に基づいてＦＦＲ曲線からのデータにより前記機能転帰指数（ＦＯＩ）を計算するように構成されたコンピュータアルゴリズムを備えるコンピュータデバイスを提供する。
一実施形態により、相対的圧力測定結果を冠血管内の位置とを共に登録するようにさらに構成されたコンピュータデバイスを提供する。特定の実施形態により、冠血管内の位置とを共に登録することは、血管造影法によって実施できる。しかしながら、代替的な実施形態により、位置の実施形態は、カテーテルに関するプレッシャーワイヤーの変位の測定および／または登録から導き出せる。例えば、プレッシャーワイヤーおよびそれに設けられた少なくとも１つのセンサーによってカテーテルに関する変位および／または距離を決定するように構成された適切なセンサー、例えば、線形位置センサー、光電子変位センサーなどの任意の適切な位置センサーによって、導き出せるか、または、さらなる別の実施形態により、プレッシャーワイヤー上に存在し、カテーテルに関するプレッシャーワイヤーの変位および／または相対位置の手動入力を可能にする、適切な視覚的目盛りによって、導き出せるか、または、言い換えれば、プレッシャーワイヤーおよびそれに対応する少なくとも１つのセンサーが、血管の入口部に関してどのくらいの距離またはどの長さにわたって血管に導入されるかによって、導き出せる。
一実施形態により、コンピュータデバイスと通信し、複数のＦＦＲ値を生成するように構成される、以下：
－ 少なくとも１つの圧力センサーを備えるカテーテルおよびプレッシャーワイヤー、
－ 固定引き抜き速度を伴う電動機器に連結されるカテーテルおよびプレッシャーワイヤー；
－ カテーテルおよび複数の内蔵圧力センサーを備えたプレッシャーワイヤー；
－ 冠血管の長さに沿って血管造影で得られたＦＦＲ値を提供するように構成されたデバイス；
－ 冠血管の長さに沿ってＣＴ血管造影で得られたＦＦＲ値を提供するように構成されたデバイス；
の少なくとも１つを備えるシステムを提供する。
－ 少なくとも１つの圧力センサーを備えるカテーテルおよびプレッシャーワイヤー、
－ 固定引き抜き速度を伴う電動機器に連結されるカテーテルおよびプレッシャーワイヤー；
－ カテーテルおよび複数の内蔵圧力センサーを備えたプレッシャーワイヤー；
－ 冠血管の長さに沿って血管造影で得られたＦＦＲ値を提供するように構成されたデバイス；
－ 冠血管の長さに沿ってＣＴ血管造影で得られたＦＦＲ値を提供するように構成されたデバイス；
の少なくとも１つを備えるシステムを提供する。
第１の態様および／またはその組み合わせであるコンピュータで実装された方法の実施形態をコンピュータデバイスが実装する、システムのさらなる実施形態が可能である。
さらなる態様により、患者からの冠血管における冠動脈機能性疾患のパターンを定量化するための方法であって、
－ 冠血管の入口部と最も最遠位部との間の冠血管に沿った異なる位置での圧力値、および血管入口部の圧力を取得するステップと、
－ 以下の方法：
－ 冠血管の入口部の圧力、に対する
－ 冠血管の入口部と最遠位部との間の冠血管に沿った異なる位置で取得された圧力値で一連の相対的圧力値を生成するステップと、
－ 冠血管の長さに沿った相対的圧力値の前記セットをマッピングし、以下：
－ 冠血管の全長にわたる相対的圧力降下に関する機能性疾患の相対的な圧力降下の寄与、および
－ 機能性疾患の程度を決定するステップと
を含む方法を提供する。
－ 冠血管の入口部と最も最遠位部との間の冠血管に沿った異なる位置での圧力値、および血管入口部の圧力を取得するステップと、
－ 以下の方法：
－ 冠血管の入口部の圧力、に対する
－ 冠血管の入口部と最遠位部との間の冠血管に沿った異なる位置で取得された圧力値で一連の相対的圧力値を生成するステップと、
－ 冠血管の長さに沿った相対的圧力値の前記セットをマッピングし、以下：
－ 冠血管の全長にわたる相対的圧力降下に関する機能性疾患の相対的な圧力降下の寄与、および
－ 機能性疾患の程度を決定するステップと
を含む方法を提供する。
第１の態様および／またはその組み合わせによるコンピュータで実装された方法の実施形態を実装する、方法のさらなる実施形態が可能である。
さらに、さらなる態様により、ＦＯＩの値に基づいて冠血管の治療オプションをインターベンション心臓専門医に通知するステップをさらに含む方法であって、
－ ＦＯＩの値が０．７より高い場合、これは冠血管に限局性病変が存在することを示す、および／またはステント留置を伴う経皮的冠動脈インターベンションによる治療を検討する必要がある；
－ ＦＯＩの値が０．５から０．７の範囲にある場合、これは限局性および／またはびまん性病変の組合せの存在を示す、および／またはステント留置を伴う経皮的冠動脈インターベンションによる治療を依然として検討する可能性がある；および／または
－ ＦＯＩが０．４より低い場合、これはびまん性病変の存在を示す、および／またはステント留置を伴う経皮的冠動脈インターベンション以外の治療を検討するか、ステント留置を伴う経皮的冠動脈インターベンションによる治療を検討する必要がない方法を提供する。
－ ＦＯＩの値が０．７より高い場合、これは冠血管に限局性病変が存在することを示す、および／またはステント留置を伴う経皮的冠動脈インターベンションによる治療を検討する必要がある；
－ ＦＯＩの値が０．５から０．７の範囲にある場合、これは限局性および／またはびまん性病変の組合せの存在を示す、および／またはステント留置を伴う経皮的冠動脈インターベンションによる治療を依然として検討する可能性がある；および／または
－ ＦＯＩが０．４より低い場合、これはびまん性病変の存在を示す、および／またはステント留置を伴う経皮的冠動脈インターベンション以外の治療を検討するか、ステント留置を伴う経皮的冠動脈インターベンションによる治療を検討する必要がない方法を提供する。
一実施形態により、本発明者らは、安定した冠動脈疾患（ＣＡＤ）の患者における継続的な充血の間に、手動または電動の冠動脈圧の引き抜きを使用して、冠動脈疾患の生理学的パターンを体系的に特徴付けた。冠動脈の圧力と長さの関係の標準化は、正確で再現性のある出力記録を可能にするＦＦＲ引き抜きの電動化によって、達成された。本発明者らは、機能転帰指数（ＦＯＩ）を計算する新しいアルゴリズムを開発した。この新しいパラメータは、冠動脈疾患における解剖学的病変の機能的影響に基づいている。さらに言い換えれば、ＦＯＩは連続的な測定基準であり、「１．０」に近い値は限局性の生理学的冠動脈疾患を表し、「０」に近い値はびまん性のＣＡＤを表す。したがって、ＦＯＩ値は、インターベンション心臓専門医の治療の決定に直接影響する。そのような実施形態により、機能転帰指数（ＦＯＩ）は、次の式：引き抜き
（式中、ΔＦＦＲ病変は、機能性疾患の近位端と遠位端でのＦＦＲ値間の差として定義される；ＦＦＲ血管は、冠血管の入口部と最遠位部との間のＦＦＲ値間の差；ΔＦＦＲ降下を伴う長さは、ＦＦＲ降下≧０．００１５を伴う連続ミリメートルの合計として定義される；および血管の全長は、冠血管の入口部と最遠隔部との間の距離である）に基づいてＦＦＲ引き抜き曲線からのデータを元に計算される。このように、
の比率が０から１の間、言い換えれば０％から１００％の間で変化することは明らかである。さらに
の比率によって定義される冠血管の機能性疾患の程度も０から１の間、言い換えれば０％から１００％の間で変化することも明らかである。したがって、上記の式において、合計の両方の項は、組み合わさって０から２の間で変化する値となるので、０から１の間、言い換えれば、０％から１００％の間で変化するＦＯＩの値を得るためには、２による除算を実施できることは、明らかである。
さらなる態様により、患者からの冠血管における動脈疾患の定量化のための診断方法であって、
ｉ）血管の入口部と血管の最遠位部との間で取得された複数の冠血流予備量比（ＦＦＲ）値に基づいてＦＦＲ引き抜き曲線を生成するステップ、
ｉｉ）式（Ｉ）：
ｉ）血管の入口部と血管の最遠位部との間で取得された複数の冠血流予備量比（ＦＦＲ）値に基づいてＦＦＲ引き抜き曲線を生成するステップ、
ｉｉ）式（Ｉ）：
（式中、ΔＦＦＲ病変は、病変の近位病変端と遠位病変端でのＦＦＲ値間の差として定義される；ΔＦＦＲ血管は、血管で測定された血管の入口部と最も遠位のＦＦＲとの間のＦＦＲ値間の差；ＦＦＲ降下を伴う長さは、ＦＦＲ降下≧０．００１５を伴う連続ミリメートルの合計として定義される；および血管の全長は、血管の入口部と最遠隔部との間の距離である）に基づいてＦＦＲ曲線からのデータにより機能転帰指数（ＦＯＩ）を計算するステップ
を含む診断方法を提供する。
を含む診断方法を提供する。
一実施形態により、複数のＦＦＲ値を電動引き抜きによって取得した診断方法を提供する。
一実施形態により、複数のＦＦＲ値を、複数の内蔵圧力センサーを備えたプレッシャーワイヤーによって取得した診断方法を提供する。
一実施形態により、ＦＯＩの値に基づいて冠血管の治療オプションをインターベンション心臓専門医に通知するステップをさらに含む診断方法であって、ＦＯＩの値が０．７より高い場合は、冠血管に限局性病変の存在を示す診断方法を提供する。
一実施形態により、インターベンション心臓専門医にインターベンションの要不要を示唆する診断方法であって、インターベンションが、血管形成術、ステント、医薬品、またはそれらの組合せを含む診断方法を提供する。
さらなる態様により、充血状態下の患者における冠動脈疾患を評価するためのシステムであって、
ｉ）圧力センサーを備える冠動脈カテーテルであって、少なくとも１つの圧力センサーを備えるプレッシャーワイヤーをさらに備えるカテーテル、
ｉｉ）カテーテルおよびプレッシャーワイヤーと通信するコンピューティングデバイスであって、コンピューティングデバイス複数のＦＦＲ値に基づいてＦＦＲ曲線を生成するように構成され、ＦＦＲ値が、入口部の中の圧力に対する冠血管の全長にわたって取得された圧力からの相対的圧力測定結果であるコンピューティングデバイス、
ｉｉｉ）ＦＦＲ引き抜き曲線およびステップｉｉ）で取得された血管の全長にわたるＦＦＲ値の相関に基づいて機能転帰指数（ＦＯＩ）を計算し、コンピュータ出力が、冠動脈に限局性またはびまん性冠動脈疾患が存在する可能性に基づいて、インターベンション心臓専門医に治療オプションを通知するＦＯＩ値を表示する、コンピュータアルゴリズムを備えるコンピュータデバイス
を備えるシステムを提供する。
ｉ）圧力センサーを備える冠動脈カテーテルであって、少なくとも１つの圧力センサーを備えるプレッシャーワイヤーをさらに備えるカテーテル、
ｉｉ）カテーテルおよびプレッシャーワイヤーと通信するコンピューティングデバイスであって、コンピューティングデバイス複数のＦＦＲ値に基づいてＦＦＲ曲線を生成するように構成され、ＦＦＲ値が、入口部の中の圧力に対する冠血管の全長にわたって取得された圧力からの相対的圧力測定結果であるコンピューティングデバイス、
ｉｉｉ）ＦＦＲ引き抜き曲線およびステップｉｉ）で取得された血管の全長にわたるＦＦＲ値の相関に基づいて機能転帰指数（ＦＯＩ）を計算し、コンピュータ出力が、冠動脈に限局性またはびまん性冠動脈疾患が存在する可能性に基づいて、インターベンション心臓専門医に治療オプションを通知するＦＯＩ値を表示する、コンピュータアルゴリズムを備えるコンピュータデバイス
を備えるシステムを提供する。
一実施形態により、前記プレッシャーワイヤーが、固定引き抜き速度を伴う電動機器に連結されるシステムを提供する。
詳細な説明
本発明は、特定の実施形態に関して、およびある特定の図面を参照して説明されるが、本発明は、それらに限定されず、特許請求の範囲によってのみ限定される。特許請求の範囲内のいかなる参照記号も、範囲を制限するものと解釈されるべきではない。記載されている図面は、概略的なものにすぎず、非限定的である。図面において、いくつかの要素の大きさは、説明の目的で誇張されており、縮尺通りに描かれていない場合がある。本説明および特許請求の範囲で「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という用語が使用される場合、それは他の要素またはステップを除外しない。「ａ」または「ａｎ」、「ｔｈｅ」などの単数名詞を指す場合に不定冠詞または定冠詞が使用される場合、特に明記されていない限り、これにはその名詞の複数形が含まれる。さらに、本説明および特許請求の範囲において第１、第２、第３などの用語は、類似の要素間を区別するために使用され、必ずしも連続的または時系列の順序を説明するために使用される必要はない。そのように使用される用語は、適切な状況下で交換可能であり、本明細書に記載の本発明の実施形態は、本明細書に記載または図示以外の順序で動作できることを理解されたい。以下の用語または定義は、本発明の理解を助けるためにのみ提供する。本明細書で具体的に定義されない限り、本明細書で使用されるすべての用語は、本発明の当業者にとってそれらが意味するのと同じ意味を有する。別段の定義がない限り、本明細書で使用されるすべての技術用語および科学用語は、当業者（例えば、分子生物学、インターベンション心臓学、流体物理学、生化学、および／または計算生物学）によって一般に理解されるのと同じ意味を有する。
本発明は、特定の実施形態に関して、およびある特定の図面を参照して説明されるが、本発明は、それらに限定されず、特許請求の範囲によってのみ限定される。特許請求の範囲内のいかなる参照記号も、範囲を制限するものと解釈されるべきではない。記載されている図面は、概略的なものにすぎず、非限定的である。図面において、いくつかの要素の大きさは、説明の目的で誇張されており、縮尺通りに描かれていない場合がある。本説明および特許請求の範囲で「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という用語が使用される場合、それは他の要素またはステップを除外しない。「ａ」または「ａｎ」、「ｔｈｅ」などの単数名詞を指す場合に不定冠詞または定冠詞が使用される場合、特に明記されていない限り、これにはその名詞の複数形が含まれる。さらに、本説明および特許請求の範囲において第１、第２、第３などの用語は、類似の要素間を区別するために使用され、必ずしも連続的または時系列の順序を説明するために使用される必要はない。そのように使用される用語は、適切な状況下で交換可能であり、本明細書に記載の本発明の実施形態は、本明細書に記載または図示以外の順序で動作できることを理解されたい。以下の用語または定義は、本発明の理解を助けるためにのみ提供する。本明細書で具体的に定義されない限り、本明細書で使用されるすべての用語は、本発明の当業者にとってそれらが意味するのと同じ意味を有する。別段の定義がない限り、本明細書で使用されるすべての技術用語および科学用語は、当業者（例えば、分子生物学、インターベンション心臓学、流体物理学、生化学、および／または計算生物学）によって一般に理解されるのと同じ意味を有する。
ランダム化比較試験により、安定した冠動脈疾患の患者における心筋血管再生に関する臨床的意思決定を導くための侵襲的機能アセスメントの臨床的利益が確認された。治療の決定は現在、心筋虚血の血管レベル測定基準の代用を提供する１つのＦＦＲ値のみに基づいている。本発明において、本発明者らは、安定した冠動脈疾患を有する患者が継続的な充血の間に、手動または電動の冠動脈圧の引き抜きを使用して、冠動脈疾患の生理学的パターンを特徴付けた。我々の見込みでは、臨床的に必要な冠動脈造影を受けている患者の多施設共同研究において、冠動脈圧ワイヤーを把持するように適合された引き抜きデバイスは１ｍｍ／秒の速度に設定した。冠動脈疾患のパターンは、冠動脈造影、および手動または電動ＦＦＲ引き抜き曲線に基づいて、限局性、びまん性として、または両方のメカニズムの組み合わせとして判定した。また、冠動脈疾患の生理学的パターンの定量的アセスメントは、血流予備量比を計算することによって確立した。ＦＯＩは連続的な測定基準であり、１．０に近い値は限局性生理学的ＣＡＤを表し、０に近い値はびまん性ＣＡＤを表す。
したがって、本発明は、新しい測定基準である機能転帰指数（ＦＯＩ）を組み込んだ新しい診断方法を提供する。ＦＯＩは、解剖学的病変の機能的影響と生理学的疾患の程度とを考慮しており、ＦＯＩ値は、限局性ＣＡＤとびまん性ＣＡＤとを区別する。
したがって、本発明は、第１の実施形態において、充血剤を連続注入している間に、冠血管に存在する病変の治療オプションを評価するための方法であって、
ｉ）圧力センサーを備える冠動脈カテーテルを左または右の冠血管の入口部に導入して、続いて少なくとも１つの内蔵圧力センサーを備えるガイドワイヤーを導入するステップ、
ｉｉ）冠動脈カテーテルの固定位置に存在する圧力に対する冠血管に沿った異なる位置で取得された圧力値から取得された相対的圧力値のセットを入手するステップ、
ｉｉｉ）冠血管の長さに沿って相対的圧力値の前記セットをマッピングし、血管の長さおよび疑わしい血管病変の長さ、言い換えれば機能性疾患の長さ、したがって、機能性疾患の程度が、血管全体の長さに関する機能性疾患の長さの比率に対応することは明らかである、を決定するステップ、
ｉｖ）任意で、ステップｉｉｉ）で取得した値を定量的冠動脈造影と相関させるステップ、
ｖ）以下：
－ 血管全体の圧力降下に対する、疑わしい病変における冠動脈圧降下の割合、および
－ 機能性冠動脈疾患の程度、および
－ ここで、ＦＯＩが冠動脈疾患の機能パターンの表現である、の組合せに基づいて機能転帰指数（ＦＯＩ）を計算するステップ
ｖｉ）冠血管に存在する少なくとも１つの病変の血行再建の治療の決定を助けるためにＦＯＩの結果を表示するステップ
を含む方法を提供する。
ｉ）圧力センサーを備える冠動脈カテーテルを左または右の冠血管の入口部に導入して、続いて少なくとも１つの内蔵圧力センサーを備えるガイドワイヤーを導入するステップ、
ｉｉ）冠動脈カテーテルの固定位置に存在する圧力に対する冠血管に沿った異なる位置で取得された圧力値から取得された相対的圧力値のセットを入手するステップ、
ｉｉｉ）冠血管の長さに沿って相対的圧力値の前記セットをマッピングし、血管の長さおよび疑わしい血管病変の長さ、言い換えれば機能性疾患の長さ、したがって、機能性疾患の程度が、血管全体の長さに関する機能性疾患の長さの比率に対応することは明らかである、を決定するステップ、
ｉｖ）任意で、ステップｉｉｉ）で取得した値を定量的冠動脈造影と相関させるステップ、
ｖ）以下：
－ 血管全体の圧力降下に対する、疑わしい病変における冠動脈圧降下の割合、および
－ 機能性冠動脈疾患の程度、および
－ ここで、ＦＯＩが冠動脈疾患の機能パターンの表現である、の組合せに基づいて機能転帰指数（ＦＯＩ）を計算するステップ
ｖｉ）冠血管に存在する少なくとも１つの病変の血行再建の治療の決定を助けるためにＦＯＩの結果を表示するステップ
を含む方法を提供する。
疑わしい病変における圧力降下または相対的圧力降下は、冠血管に沿ったすべての疑わしい病変の位置における圧力降下または相対的圧力降下の集成または合計に対応することは明らかである。言い換えれば、単一の連続的な疑わしい病変の場合、または複数の連続的および／または不連続な疑わしい病変の場合、近位端と遠位端の間の圧力降下および／または相対圧力降下は、各病変のそのそれぞれの近位端と遠位端との間の圧力降下および／または相対的圧力降下の合計または集成である。また、言い換えれば、機能性疾患の近位端と遠位端との間の相対的圧力降下が、機能性疾患の遠位端での相対的圧力値と機能性疾患の近位端での相対的圧力値との間の差に対応することは明らかである。特定の実施形態によれば、機能性疾患のＦＦＲ降下、または疑わしい病変のＦＦＲ降下は、機能性疾患または疑わしい病変の遠位端のＦＦＲから、機能性疾患または疑わしい病変の近位端のＦＦＲを差し引いたものに対応することはさらに明らかである。同様に、冠血管の入口部と最遠位端との間の相対的圧力降下が、血管の最遠位の相対的圧力測定結果と血管の入口部の相対的圧力測定結果との間の差、デルタ、または勾配に対応することは明らかである。したがって、特定の実施形態によれば、これは、血管の遠位端でのＦＦＲと血管の入口部でのＦＦＲとの間の差を意味する。
さらに別の実施形態おいて、本方法は、例えば、充血剤の連続注入または任意の他の適切なタイプの注入などの注入中および／または注入後に、冠血管に存在する病変の治療オプションを評価するための方法であって、
ｉ）圧力センサーを備える冠動脈カテーテルを左または右の冠血管の入口部に導入し、続いて少なくとも１つの内蔵圧力センサーを備えるガイドワイヤーを導入するステップ、
ｉｉ）冠動脈カテーテルの固定位置に存在する圧力に対する冠血管に沿った異なる位置で取得された圧力値から取得された相対的圧力値のセットを入手するステップ、
ｉｉｉ）冠血管の長さに沿って相対的圧力値の前記セットをマッピングし、血管の長さおよび疑わしい血管病変の長さを決定するステップ、
ｉｖ）任意で、ステップｉｉｉ）で取得した値を定量的冠動脈造影と相関させるステップ、
ｖ）以下：血管全体の圧力降下に対する、疑わしい病変における冠動脈圧降下の割合；および疑わしい病変の程度、言い換えれば機能性疾患の程度、ここで、ＦＯＩは機能的パターン冠動脈疾患の表現である、に基づいて機能転帰指数（ＦＯＩ）を計算するステップ、または
以下：血管全体の圧力降下に対する、疑わしい病変の冠動脈圧降下の割合；および機能性冠動脈疾患の程度に基づいて機能転帰指数（ＦＯＩ）を計算するステップ、
ｖｉ）冠血管に存在する少なくとも１つの病変の血行再建の治療の決定を助けるためにＦＯＩの結果を表示するステップ、
ｖｉｉ）ここで、ＦＯＩが０．４未満の場合、ステント留置を伴う経皮的冠動脈インターベンション以外の治療を検討する必要がある、
を含む方法を含む方法を提供する。
ｉ）圧力センサーを備える冠動脈カテーテルを左または右の冠血管の入口部に導入し、続いて少なくとも１つの内蔵圧力センサーを備えるガイドワイヤーを導入するステップ、
ｉｉ）冠動脈カテーテルの固定位置に存在する圧力に対する冠血管に沿った異なる位置で取得された圧力値から取得された相対的圧力値のセットを入手するステップ、
ｉｉｉ）冠血管の長さに沿って相対的圧力値の前記セットをマッピングし、血管の長さおよび疑わしい血管病変の長さを決定するステップ、
ｉｖ）任意で、ステップｉｉｉ）で取得した値を定量的冠動脈造影と相関させるステップ、
ｖ）以下：血管全体の圧力降下に対する、疑わしい病変における冠動脈圧降下の割合；および疑わしい病変の程度、言い換えれば機能性疾患の程度、ここで、ＦＯＩは機能的パターン冠動脈疾患の表現である、に基づいて機能転帰指数（ＦＯＩ）を計算するステップ、または
以下：血管全体の圧力降下に対する、疑わしい病変の冠動脈圧降下の割合；および機能性冠動脈疾患の程度に基づいて機能転帰指数（ＦＯＩ）を計算するステップ、
ｖｉ）冠血管に存在する少なくとも１つの病変の血行再建の治療の決定を助けるためにＦＯＩの結果を表示するステップ、
ｖｉｉ）ここで、ＦＯＩが０．４未満の場合、ステント留置を伴う経皮的冠動脈インターベンション以外の治療を検討する必要がある、
を含む方法を含む方法を提供する。
したがって、一実施形態によれば、ＦＯＩが０．４未満である場合、これは、びまん性冠動脈疾患の機能的パターンを示していることが明らかである。しかしながら、例えば、ＦＯＩが適切な最大閾値よりも低い場合、例えば、０．３未満、０．２未満、または０．１５未満などの場合に、びまん性冠動脈疾患の機能パターンを示す代替的な実施形態が可能であることは明らかである。
「血管全体の圧力降下」という表現は、冠血管の入口部で測定された圧力と冠血管の最遠位部で取得された圧力との間で取得された圧力差を意味する。
さらに別の実施形態では、本発明は、充血条件下、例えば、充血剤のボーラス注射時または連続注入している間に、冠血管に存在する病変の治療オプションを評価するための方法であって、
ｉ）圧力センサーを備える冠動脈カテーテルを左または右の冠血管の入口部に導入し、続いて少なくとも１つの内蔵圧力センサーを備えるガイドワイヤーを導入するステップ、
ｉｉ）固定引き抜き速度の電動遠位デバイスを使用して、冠動脈カテーテルの固定位置に存在する圧力に対する冠血管に沿った異なる位置で取得された圧力値から取得された相対的圧力値のセットを入手するステップと、
ｉｉｉ）冠血管の長さに沿って相対的圧力値の前記セットをマッピングし、血管の長さおよび疑わしい血管病変の長さを決定するステップ、
ｉｖ）任意で、ステップｉｉｉ）で取得した値を定量的冠動脈造影と相関させるステップ、
ｖ）以下：血管全体の圧力降下に対する、疑わしい病変における冠動脈圧降下の割合および疑わしい病変の程度；ここで、ＦＯＩは機能的パターン冠動脈疾患の冠動脈疾患の表現である、の組合せに基づいて機能転帰指数（ＦＯＩ）を計算するステップ、または以下：血管全体の圧力降下に対する、疑わしい病変で低下した冠動脈圧の割合；および機能性冠動脈疾患の程度の組み合わせに基づいて機能転帰指数（ＦＯＩ）を計算するステップ、
ｖｉ）冠血管に存在する少なくとも１つの病変の血行再建の治療の決定を助けるためにＦＯＩの結果を表示するステップ、
を含む方法を提供する。
ｉ）圧力センサーを備える冠動脈カテーテルを左または右の冠血管の入口部に導入し、続いて少なくとも１つの内蔵圧力センサーを備えるガイドワイヤーを導入するステップ、
ｉｉ）固定引き抜き速度の電動遠位デバイスを使用して、冠動脈カテーテルの固定位置に存在する圧力に対する冠血管に沿った異なる位置で取得された圧力値から取得された相対的圧力値のセットを入手するステップと、
ｉｉｉ）冠血管の長さに沿って相対的圧力値の前記セットをマッピングし、血管の長さおよび疑わしい血管病変の長さを決定するステップ、
ｉｖ）任意で、ステップｉｉｉ）で取得した値を定量的冠動脈造影と相関させるステップ、
ｖ）以下：血管全体の圧力降下に対する、疑わしい病変における冠動脈圧降下の割合および疑わしい病変の程度；ここで、ＦＯＩは機能的パターン冠動脈疾患の冠動脈疾患の表現である、の組合せに基づいて機能転帰指数（ＦＯＩ）を計算するステップ、または以下：血管全体の圧力降下に対する、疑わしい病変で低下した冠動脈圧の割合；および機能性冠動脈疾患の程度の組み合わせに基づいて機能転帰指数（ＦＯＩ）を計算するステップ、
ｖｉ）冠血管に存在する少なくとも１つの病変の血行再建の治療の決定を助けるためにＦＯＩの結果を表示するステップ、
を含む方法を提供する。
したがって、血管の全長とも呼ばれる血管の長さは、冠血管の入口部および最遠位部と関連づけられた圧力値にマッピングされた位置の間の距離および／またはそれらの間の差を決定することによって、決定できることは明らかである。
さらに別の実施形態において、本発明は、患者からの冠血管における動脈疾患の定量化のための診断方法であって、
ｉ）血管の入口部と血管の最遠位部との間で取得した複数のＦＦＲ値に基づいてＦＦＲ曲線を生成するステップ、
ｉｉ）以下の式：
ｉ）血管の入口部と血管の最遠位部との間で取得した複数のＦＦＲ値に基づいてＦＦＲ曲線を生成するステップ、
ｉｉ）以下の式：
（式中、ΔＦＦＲ病変は、病変の近位病変端と遠位病変端でのＦＦＲ値間の差として定義される；ΔＦＦＲ血管は、血管で測定された血管の入口部と最も遠位のＦＦＲとの差；ＦＦＲ降下を伴う長さは、ＦＦＲ降下≧０．００１５を伴う連続ミリメートルの合計として定義される；および血管の全長は、血管の入口部と最遠隔部との間の距離である）に基づいてＦＦＲ曲線からのデータにより機能転帰指数（ＦＯＩ）を計算するステップ
を含む診断方法を提供する。
を含む診断方法を提供する。
本発明では、「少なくとも１つの圧力センサーを備えるガイドワイヤー」または「プレッシャーワイヤー」という用語は同等である。
特定の実施形態では、冠血流予備量比（ＦＦＲ）曲線は、手動または電動の引き抜きデバイスによって取得し、そのデバイスはプレッシャーワイヤーに取り付けられている。
さらに別の特定の実施形態では、電動引き抜きデバイスは必要ないが、代わりに、ＦＦＲ曲線を、複数の内蔵圧力センサーを備えるプレッシャーワイヤーによって取得する。手動でまたは電動機器の助けにより引き抜きを実行した場合、特に、ＦＯＩ値は変化しない。
特定の実施形態において、本発明の診断方法は、ＦＯＩの値に基づいて、インターベンション心臓専門医に治療案を提供する。ここで、ＦＯＩの値が０．７より高い場合、０．８より高い場合、または０．９より高い場合は、冠血管に限局性病変が存在することを示し、ステント留置を伴う経皮的冠動脈インターベンションの利益を受ける。特定の実施形態において、本発明の診断方法は、ＦＯＩの値に基づいて、インターインターベンション心臓専門医に治療案を提供する。ここで、ＦＯＩの値が好ましくは０．４未満、０．３未満、または０．２未満、０．１５未満である場合、これは冠血管にびまん性病変が存在することを示し、ステント留置を伴う経皮的冠動脈インターベンションの利益を受けない。さらに、ＦＯＩの値に基づくインターベンション心臓専門医への治療提案が見出された。ここで、ＦＯＩの値が０．４より高く、０．７より低い場合、例えば、０．５から０．７の範囲の場合には、冠血管内に限局性病変とびまん性病変の組合せが存在する可能性があり、ステント留置を伴う経皮的冠動脈インターベンションからの利益が依然として存在する可能性があることを示す。ただし、ＦＯＩが０．４未満の場合、ステント留置を伴う経皮的冠動脈インターベンションによる治療の利益を受けない。
特定の実施形態では、冠血管に関する診断情報を取得するように、カテーテルを構成する。この点で、カテーテルは、血管に関する診断情報を取得するように構成された１種または複数のセンサー、トランスデューサー、および／または他の監視要素を備えることができる。診断情報は、圧力、流速（速度）、画像（超音波（例えば、ＩＶＵＳ）、光コヒーレンストモグラフィー（ＯＣＴ）、熱、および／または他の画像技術を使用して取得した画像を含む）、温度、および／またはこれらの組合せの１種または複数を含む。これらの１種または複数のセンサー、トランスデューサー、および／または他の監視要素は、場合によっては、カテーテルの遠位端から３０ｃｍ未満、１０ｃｍ未満、５ｃｍ未満、３ｃｍ未満、２ｃｍ未満、および／または１ｃｍ未満に配置される。場合によっては、１種または複数のセンサー、トランスデューサー、および／または他の監視要素のうちの少なくとも１つが、カテーテルの遠位端に配置される。別の特定の実施形態において、カテーテルは、冠血管内の圧力を監視するように構成された少なくとも１つの要素を備える。圧力監視要素は、ピエゾ抵抗圧力センサー、ピエゾ電気圧力センサー、静電容量式圧力センサー、電磁圧力センサー、光学式圧力センサー、および／またはこれらの組合せの形態をとることができる。場合によっては、圧力監視要素の１つまたは複数の特徴は、半導体および／または他の適切な製造技術を使用して製造された固体素子として実装されることである。
さらに別の実施形態では、カテーテルは、プレッシャーワイヤー（またはガイドワイヤー）を備える。適切な圧力監視要素を備える市販のガイドワイヤー製品の例としては、限定はしないが、Ｐｒｉｍｅ Ｗｉｒｅ ＰＲＥＳＴＩＧＥ（登録商標）プレッシャーガイドワイヤー、Ｐｒｉｍｅ Ｗｉｒｅ（登録商標）プレッシャーガイドワイヤー、ならびにＣｏｍｂｏＷｉｒｅ（登録商標）ＸＴプレッシャーおよびフローガイドワイヤー、これらはそれぞれＶｏｌｃａｎｏ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能である、およびＰｒｅｓｓｕｒｅ Ｗｉｒｅ（商標）Ｃｅｒｔｕｓガイドワイヤー、およびＰｒｅｓｓｕｒｅＷｉｒｅ（商標）Ａｅｒｉｓガイドワイヤー、これらはそれぞれＳｔ．Ｊｕｄｅ Ｍｅｄｉｃａｌ、Ｉｎｃから入手可能である、または、ＣＯＭＥＴ（商標）ＦＦＲ圧力ガイドワイヤー、これはＢｏｓｔｏｎＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃから入手できる、が挙げられる。プレッシャーワイヤーはまた、冠血管に関する診断情報を取得するように構成されている。場合によっては、プレッシャーワイヤーは、カテーテルと同じ診断情報を取得するように構成される。他の場合によっては、プレッシャーワイヤーは、カテーテルとは異なる診断情報を取得するように構成されており、これには、追加の診断情報、より少ない診断情報、および／または代替の診断情報が含まれていてもよい。プレッシャーワイヤーによって取得される診断情報は、圧力、血流（速度）、画像（超音波（例えば、ＩＶＵＳ）、ＯＣＴ、熱、および／または他の画像技術を使用して取得される画像を含む）、温度、および／またはこれらの組合せのうちの１種または複数を含む。
カテーテルと同様に、プレッシャーワイヤーも、血管内の圧力を監視するように構成された少なくとも１つの要素を備える。圧力監視要素は、ピエゾ抵抗圧力センサー、ピエゾ電気圧力センサー、静電容量式圧力センサー、電磁圧力センサー、光学式圧力センサー、および／またはこれらの組合せの形態をとることができる。場合によっては、圧力監視要素の１つまたは複数の特徴は、半導体および／または他の適切な製造技術を使用して製造された固体素子として実装されることである。特定の実施形態では、プレッシャーワイヤーは、複数の圧力センサー、例えば、少なくとも１０、少なくとも２０、少なくとも３０、少なくとも４０、少なくとも５０、またはそれ以上の圧力センサーを備えることができる。プレッシャーワイヤーのそのような実施形態によれば、複数の圧力センサーは、プレッシャーワイヤーの長さに沿った異なる位置に提供され、したがって、静止しているときでさえ、冠血管の遠位まで冠血管に導入された後には、冠血管の長さに沿った異なる位置で、言い換えれば、冠血管の入口部と遠位端との間の異なる位置で、複数の圧力測定結果を決定するように構成されることは明らかである。
特定の実施形態では、プレッシャーワイヤーは、血管の内腔を通って移動している間、血管内の圧力を監視するように構成される。場合によっては、プレッシャーワイヤーは、血管の内腔を通って、血管内に存在する狭窄を横切って移動するように構成される。その点に関して、プレッシャーワイヤーは、狭窄の遠位に配置され、場合によっては、狭窄を横切って狭窄の近位の位置に近くなるように移動する（すなわち、引き抜きされる）。いくつかの実施形態では、プレッシャーワイヤーの動きは、医療関係者（例えば、外科医の手）によって手動で制御できる。他の好ましい実施形態では、プレッシャーワイヤーの動きは、運動制御デバイス（例えば、Ｖｏｌｃａｎｏ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能なＴｒａｋ Ｂｏｃｈ（登録商標）ＩＩまたはＶｏｌｃａｎｏ Ｒ－１００デバイスなどの引き抜きデバイス）によって自動的に制御される。その点に関して、場合によっては、運動制御デバイスは、選択可能な既知の速度（例えば、５．０ｍｍ／秒、２．０ｍｍ／秒、１．０ｍｍ／秒、０．５ｍｍ／秒など）でプレッシャーワイヤーの動きを制御する。場合によっては、血管を通るプレッシャーワイヤーの動きは、各引き抜きのために連続的である。他の例では、プレッシャーワイヤーは血管内を通って段階的に移動する（すなわち、一定の距離および／または一定の時間繰り返し移動する）。
さらに別の実施形態では、本発明は、充血状態下の患者の冠動脈疾患を評価するためのシステムであって、
ｉ）圧力センサーを備える冠動脈カテーテルであって、少なくとも１つの圧力センサーを備えるプレッシャーワイヤーをさらに備えるカテーテル、
ｉｉ）カテーテルおよびプレッシャーワイヤーと通信するコンピューティングデバイスであって、コンピューティングデバイス複数のＦＦＲ値に基づいてＦＦＲ曲線を生成するように構成された（ＦＦＲ値は、入口部の中の圧力に対する冠血管の全長にわたって取得された圧力からの相対的圧力測定結果である）コンピューティングデバイス、
ｉｉｉ）ＦＦＲ曲線およびステップｉｉ）で取得された血管の長さにわたるＦＦＲ値の相関に基づいて機能転帰指数（ＦＯＩ）を計算し、コンピュータ出力が、限局性またはびまん性冠動脈疾患が冠動脈に存在する可能性に基づいて、インターベンション心臓専門医に治療オプションを通知するＦＯＩ値を表示する、コンピュータアルゴリズムを備えるコンピュータデバイスを備える
システムを提供する。
ｉ）圧力センサーを備える冠動脈カテーテルであって、少なくとも１つの圧力センサーを備えるプレッシャーワイヤーをさらに備えるカテーテル、
ｉｉ）カテーテルおよびプレッシャーワイヤーと通信するコンピューティングデバイスであって、コンピューティングデバイス複数のＦＦＲ値に基づいてＦＦＲ曲線を生成するように構成された（ＦＦＲ値は、入口部の中の圧力に対する冠血管の全長にわたって取得された圧力からの相対的圧力測定結果である）コンピューティングデバイス、
ｉｉｉ）ＦＦＲ曲線およびステップｉｉ）で取得された血管の長さにわたるＦＦＲ値の相関に基づいて機能転帰指数（ＦＯＩ）を計算し、コンピュータ出力が、限局性またはびまん性冠動脈疾患が冠動脈に存在する可能性に基づいて、インターベンション心臓専門医に治療オプションを通知するＦＯＩ値を表示する、コンピュータアルゴリズムを備えるコンピュータデバイスを備える
システムを提供する。
さらに別の実施形態では、本発明は、充血状態下の患者における冠動脈疾患を評価するためのシステムであって、
ｉ）圧力センサーを備える冠動脈カテーテルであって、少なくとも１つの圧力センサーを備えるプレッシャーワイヤーをさらに備え、前記プレッシャーワイヤーが、固定引き抜き速度を伴う電動機器に連結されているカテーテル、
ｉｉ）カテーテルおよびプレッシャーワイヤーと通信するコンピューティングデバイスであって、コンピューティングデバイス入口部の中の圧力に対する冠血管内で取得された圧力からの相対的圧力測定結果に基づいてＦＦＲ曲線を生成するように構成され、コンピューティングデバイスまた、相対的圧力測定結果を冠血管内の位置と共に登録するコンピューティングデバイス、
ｉｉｉ）ＦＦＲ曲線に基づいて機能転帰指数（ＦＯＩ）を計算し、コンピュータ出力が限局性またはびまん性冠動脈疾患が冠動脈に存在する可能性に基づいて、心臓専門医に治療オプションを通知する、ＦＯＩ値を表示する、コンピュータアルゴリズムを備えるコンピュータデバイスを備えるシステムを提供する。
ｉ）圧力センサーを備える冠動脈カテーテルであって、少なくとも１つの圧力センサーを備えるプレッシャーワイヤーをさらに備え、前記プレッシャーワイヤーが、固定引き抜き速度を伴う電動機器に連結されているカテーテル、
ｉｉ）カテーテルおよびプレッシャーワイヤーと通信するコンピューティングデバイスであって、コンピューティングデバイス入口部の中の圧力に対する冠血管内で取得された圧力からの相対的圧力測定結果に基づいてＦＦＲ曲線を生成するように構成され、コンピューティングデバイスまた、相対的圧力測定結果を冠血管内の位置と共に登録するコンピューティングデバイス、
ｉｉｉ）ＦＦＲ曲線に基づいて機能転帰指数（ＦＯＩ）を計算し、コンピュータ出力が限局性またはびまん性冠動脈疾患が冠動脈に存在する可能性に基づいて、心臓専門医に治療オプションを通知する、ＦＯＩ値を表示する、コンピュータアルゴリズムを備えるコンピュータデバイスを備えるシステムを提供する。
本発明において、「システム」は、「機器」または「装置」と同等である。
コンピューティングデバイスは、本開示内で論じられる処理および分析技術を実行するのに適した任意のデバイスの一般な代表である。いくつかの実施形態では、コンピューティングデバイスは、プロセッサ、ランダムアクセスメモリ、および記憶媒体を含む。その点に関して、いくつかの特定の場合では、コンピューティングデバイスは、本明細書で説明されるデータ入手および分析に関連するステップを実行するようにプログラムされている。したがって、本開示のデータ入手、データ処理、ＦＯＩのコンピューティングデバイス器制御、および／または他の処理または制御の態様に関連する任意のステップは、コンピューティングデバイスがアクセスできる非一時的なコンピュータ可読媒体上または中に格納された対応する命令を使用して、コンピューティングデバイスによって実装され得ることが理解される。場合によっては、コンピューティングデバイスはコンソールデバイスである。場合によっては、コンピューティングデバイスはポータブルである（例えば、ハンドヘルド、ローリングカート上など）。さらに、場合によっては、コンピューティングデバイスが複数のコンピューティングデバイスを備えることが理解される。その点に関して、本開示の異なる処理および／または制御の態様は、複数のコンピューティングデバイスを使用して別個に、または事前定義されたグループ内で実装され得ることが特に理解される。複数のコンピューティングデバイスにわたる本明細書に記載の処理および／または制御の態様の任意の分割および／または組合せは、本開示の範囲内である。
コンピューティングデバイスは、本開示内で論じられる処理および分析技術を実行するのに適した任意のデバイスの一般な代表である。いくつかの実施形態では、コンピューティングデバイスは、プロセッサ、ランダムアクセスメモリ、および記憶媒体を含む。その点に関して、いくつかの特定の場合では、コンピューティングデバイスは、本明細書で説明されるデータ入手および分析に関連するステップを実行するようにプログラムされている。したがって、本開示のデータ入手、データ処理、ＦＯＩのコンピューティングデバイス器制御、および／または他の処理または制御の態様に関連する任意のステップは、コンピューティングデバイスがアクセスできる非一時的なコンピュータ可読媒体上または中に格納された対応する命令を使用して、コンピューティングデバイスによって実装され得ることが理解される。場合によっては、コンピューティングデバイスはコンソールデバイスである。場合によっては、コンピューティングデバイスはポータブルである（例えば、ハンドヘルド、ローリングカート上など）。さらに、場合によっては、コンピューティングデバイスが複数のコンピューティングデバイスを備えることが理解される。その点に関して、本開示の異なる処理および／または制御の態様は、複数のコンピューティングデバイスを使用して別個に、または事前定義されたグループ内で実装され得ることが特に理解される。複数のコンピューティングデバイスにわたる本明細書に記載の処理および／または制御の態様の任意の分割および／または組合せは、本開示の範囲内である。
カテーテルとコンピューティングデバイスとの間の通信経路には、物理的接続（電気的、光学的、および／または流体的接続を含む）、無線接続、および／またはそれらの組合せのいずれかを利用してもよいことは理解される。その点で、接続が無線である場合があることが理解される。場合によっては、接続は、ネットワーク（例えば、イントラネット、インターネット、電気通信ネットワーク、および／または他のネットワーク）を介した通信リンクである。その点に関して、コンピューティングデバイスは、場合によっては、カテーテルが使用されている作動領域から離れて配置されていることが理解される。ネットワークを介した接続を接続に含めると、コンピューティングデバイスが隣接する部屋、隣接する建物、または異なる州／国にあるかどうかに関係なく、カテーテルとリモートコンピューティングデバイスとの間の通信が容易になる。さらに、カテーテルとコンピューティングデバイスとの間の通信経路は、場合によっては、安全な接続であることが理解される。さらにまた、場合によっては、カテーテルとコンピューティングデバイスとの間の通信経路の１つまたは複数の部分を介して通信されるデータが暗号化されることが理解される。
血管の特徴をより完全および／または正確に理解をもたらすために、ＦＯＩ値によって示される冠動脈疾患の特徴（びまん性、中間性、または限局性病変であると予測される）について取得されたＦＯＩ値は、病変もしくは狭窄および／または血管の他の描写（例えば、ＩＶＵＳ（仮想組織学を含む）、ＯＣＴ、ＩＣＥ、熱、赤外線、血流、ドップラー血流、および／または他の血管データ収集モダリティ）と比較または検討できることは、理解される。例えば、場合によっては、ＦＯＩ値によって示される病変もしくは狭窄および／または血管の特徴に関する情報は、１種または複数の他の血管データ収集モダリティを使用して、計算または決定された情報を確認するために利用される。
特定の実施形態、特定の構成、ならびに材料および／または分子が、本発明による細胞および方法について本明細書で論じられてきたが、形態および詳細の様々な変更または修正は、本発明の範囲および精神から外れることなく、達成できることが理解される。以下の実施例は、特定の実施形態をよりよく説明するために提供されており、それらは、応用を制限すると考えられるべきではない。応用は、特許請求の範囲によってのみ制限される。
実施例
１．患者集団
２０１７年１１月から２０１９年１月まで、１５８本の血管を伴う１１１人の患者を２つのヨーロッパのセンターに集めた。１００本の血管（７９人の患者）では、電動ＦＦＲ引き抜き分析が実行可能であった（図１）。平均年齢は６６±１０歳であり、１１％が女性、２９％が糖尿病患者であった。標的血管は、左前下行枝が６６％、左回旋枝が１６％、右冠動脈が１８％であった。臨床的、血管造影的および機能的特徴を表１に示す。すべての患者は、電動ＦＦＲ引き抜き評価を受けた。平均引き抜き長さは９７．９±１９．６ｍｍであり、アデノシン注入の平均持続時間は３．６±０．３分であった。電動ＦＦＲ引き抜きに関連する有害な手順内イベントはなかった。全体として、９８４．８１３個のＦＦＲ値を使用してＦＦＲ引き抜き曲線を生成した。引き抜きから得られた平均ＦＦＲ値は０．８９±０．０９であり、平均遠位ＦＦＲは０．８３±０．０９であった。ＦＦＲ値の分布を図２に示す。３７本の血管（３７％）では、最遠位ＦＦＲは≦０．８０であり、２２人の患者がＰＣＩを受け、３人はＣＡＢＧを受け、１２人を最適な医学的治療で管理した。
１．患者集団
２０１７年１１月から２０１９年１月まで、１５８本の血管を伴う１１１人の患者を２つのヨーロッパのセンターに集めた。１００本の血管（７９人の患者）では、電動ＦＦＲ引き抜き分析が実行可能であった（図１）。平均年齢は６６±１０歳であり、１１％が女性、２９％が糖尿病患者であった。標的血管は、左前下行枝が６６％、左回旋枝が１６％、右冠動脈が１８％であった。臨床的、血管造影的および機能的特徴を表１に示す。すべての患者は、電動ＦＦＲ引き抜き評価を受けた。平均引き抜き長さは９７．９±１９．６ｍｍであり、アデノシン注入の平均持続時間は３．６±０．３分であった。電動ＦＦＲ引き抜きに関連する有害な手順内イベントはなかった。全体として、９８４．８１３個のＦＦＲ値を使用してＦＦＲ引き抜き曲線を生成した。引き抜きから得られた平均ＦＦＲ値は０．８９±０．０９であり、平均遠位ＦＦＲは０．８３±０．０９であった。ＦＦＲ値の分布を図２に示す。３７本の血管（３７％）では、最遠位ＦＦＲは≦０．８０であり、２２人の患者がＰＣＩを受け、３人はＣＡＢＧを受け、１２人を最適な医学的治療で管理した。
２．ＣＡＤパターンの視覚的評価
解剖学的および機能的なＣＡＤを８５本の血管で観察した。１５例では、解剖学的狭窄の存在にもかかわらず、引き抜き曲線に生理学的疾患がないと評価し、この分析から除外した。冠動脈造影のみを使用して、血管の６３％を限局性ＣＡＤ、２６％をびまん性疾患、１１％を限局性ＣＡＤとびまん性ＣＡＤとの組合せに分類した。従来の血管造影法のみに基づくＣＡＤのパターンに関する観察者間合意は、中程度であった（フライスのカッパ係数０．４５；９５％信頼区間０．２９～０．６１）。ＦＦＲ引き抜き曲線の評価後、血管の５３％を限局性疾患と同定し、２０％をびまん性疾患と同定し、２７％は複合性圧力降下のパターンを示した。生理学的ＣＡＤパターンに基づく観察者間合意は十分なものであった（フライスのカッパ０．７６；信頼区間０．６７～０．８７）。解剖学的に限局性疾患と特定された患者のうち、２６％をびまん性または複合性ＣＡＤパターンに再分類したのに対して、解剖学的にはびまん性疾患である１３％を限局性ＣＡＤとして再分類した（図３）。
解剖学的および機能的なＣＡＤを８５本の血管で観察した。１５例では、解剖学的狭窄の存在にもかかわらず、引き抜き曲線に生理学的疾患がないと評価し、この分析から除外した。冠動脈造影のみを使用して、血管の６３％を限局性ＣＡＤ、２６％をびまん性疾患、１１％を限局性ＣＡＤとびまん性ＣＡＤとの組合せに分類した。従来の血管造影法のみに基づくＣＡＤのパターンに関する観察者間合意は、中程度であった（フライスのカッパ係数０．４５；９５％信頼区間０．２９～０．６１）。ＦＦＲ引き抜き曲線の評価後、血管の５３％を限局性疾患と同定し、２０％をびまん性疾患と同定し、２７％は複合性圧力降下のパターンを示した。生理学的ＣＡＤパターンに基づく観察者間合意は十分なものであった（フライスのカッパ０．７６；信頼区間０．６７～０．８７）。解剖学的に限局性疾患と特定された患者のうち、２６％をびまん性または複合性ＣＡＤパターンに再分類したのに対して、解剖学的にはびまん性疾患である１３％を限局性ＣＡＤとして再分類した（図３）。
３．ＣＡＤパターンの定量的アセスメント
平均ＦＦＲ病変は、６１．７±２５％であったが、生理学的疾患を伴う平均的な血管の長さの割合は５９．８±２１％であった。生理的ＣＡＤパターンによって層別化された生理的疾患を伴う％ＦＦＲ病変と長さを表２に示す。デルタＦＦＲ圧力降下と直径狭窄率との間の相関は弱かった（ｒ＝０．２１、ｐ＝０．０２８；図４）。平均ＦＯＩは０．６１±０．１７であった。三分位値に従って層別化された平均ＦＯＩは、０．４３±０．０９、０．６１±０．０４、および０．７８±０．０８であった。計算されたＦＯＩを使用した生理学的疾患パターンの例を図５に示し、対応する％ＦＦＲ病変を伴うＦＯＩの分布と機能性疾患との程度を図６に示す。
平均ＦＦＲ病変は、６１．７±２５％であったが、生理学的疾患を伴う平均的な血管の長さの割合は５９．８±２１％であった。生理的ＣＡＤパターンによって層別化された生理的疾患を伴う％ＦＦＲ病変と長さを表２に示す。デルタＦＦＲ圧力降下と直径狭窄率との間の相関は弱かった（ｒ＝０．２１、ｐ＝０．０２８；図４）。平均ＦＯＩは０．６１±０．１７であった。三分位値に従って層別化された平均ＦＯＩは、０．４３±０．０９、０．６１±０．０４、および０．７８±０．０８であった。計算されたＦＯＩを使用した生理学的疾患パターンの例を図５に示し、対応する％ＦＦＲ病変を伴うＦＯＩの分布と機能性疾患との程度を図６に示す。
４．連続病変
このコホートには、解剖学的に定義された連続病変を伴う合計２５本の血管が存在した。ＦＦＲ引き抜き曲線を視覚的にアセスメントすることにより、連続病変のある血管の４０％を２つの限局性降下、５２％を限局性とびまん性降下との組合せ、および８％をびまん性ＣＡＤと判定した。連続病変の寄与を複合すると、％ＦＦＲ病変は７０．２±２０％であった。近位病変における％ＦＦＲ病変は３５．０±２０％であり、遠位病変においては３４．９±１９％であった（ｐ＝０．９９）。生理学的疾患を伴わない血管の長さの割合は４６±１７％であった。平均ＦＯＩは０．５８±０．１５（範囲は０．３０から０．９５）であった。遠位ＦＦＲ＜０．８０を伴う血管のみを含む感度分析では、類似の冠動脈疾患の生理学的パターンの分布とＦＯＩを明らかにした。
このコホートには、解剖学的に定義された連続病変を伴う合計２５本の血管が存在した。ＦＦＲ引き抜き曲線を視覚的にアセスメントすることにより、連続病変のある血管の４０％を２つの限局性降下、５２％を限局性とびまん性降下との組合せ、および８％をびまん性ＣＡＤと判定した。連続病変の寄与を複合すると、％ＦＦＲ病変は７０．２±２０％であった。近位病変における％ＦＦＲ病変は３５．０±２０％であり、遠位病変においては３４．９±１９％であった（ｐ＝０．９９）。生理学的疾患を伴わない血管の長さの割合は４６±１７％であった。平均ＦＯＩは０．５８±０．１５（範囲は０．３０から０．９５）であった。遠位ＦＦＲ＜０．８０を伴う血管のみを含む感度分析では、類似の冠動脈疾患の生理学的パターンの分布とＦＯＩを明らかにした。
５．考察
５．１研究結果の概要
本発明に至る主な発見は、以下のように要約できる：１）ＣＡＤのパターンと分布とを評価するには、冠動脈造影は不正確であった；２）電動ＦＦＲ引き抜きを使用すると、従来の血管造影法と比較して、血管疾患のパターンの３４％を再分類した（すなわち、限局性、びまん性、または複合性）；３）機能的構成要素を含めることにより、疾患パターンの特定に関する観察者間の合意が増加した；４）ＦＯＩを計算するために、新しいコンピュータアルゴリズムを開発した。ＦＯＩは、解剖学的病変の機能的影響と、定量的測定基準を使用して限局性およびびまん性ＣＡＤを識別した生理学的疾患の程度とに基づいている。
５．１研究結果の概要
本発明に至る主な発見は、以下のように要約できる：１）ＣＡＤのパターンと分布とを評価するには、冠動脈造影は不正確であった；２）電動ＦＦＲ引き抜きを使用すると、従来の血管造影法と比較して、血管疾患のパターンの３４％を再分類した（すなわち、限局性、びまん性、または複合性）；３）機能的構成要素を含めることにより、疾患パターンの特定に関する観察者間の合意が増加した；４）ＦＯＩを計算するために、新しいコンピュータアルゴリズムを開発した。ＦＯＩは、解剖学的病変の機能的影響と、定量的測定基準を使用して限局性およびびまん性ＣＡＤを識別した生理学的疾患の程度とに基づいている。
本発明は、安定した冠動脈疾患を有する患者における充血状態下の心外膜冠動脈抵抗性の分布を評価することにより、ＣＡＤの生理学的パターンの特性評価を提供する。電動ＦＦＲ引き抜きを使用することにより、安定したＣＡＤの患者における圧力損失のメカニズムへの新規な洞察が説明されている。さらに、冠動脈造影と共に登録することにより、病変レベルでの解剖学的所見と機能的所見の関係を評価でき、直径狭窄と圧力勾配との間の適度な相関関係を確認した。３つの生理学的ＣＡＤパターン、つまり、限局性、びまん性、または両方のメカニズムの組合せを観察した。
５．２冠動脈疾患のパターン
冠動脈疾患の解剖学的および生理学的意義の間の不一致は広く認識されている。１１さらに、びまん性ＣＡＤの定義に関するコンセンサスはない。何人かの著者は、アテローム性動脈硬化症の程度、血管径、病変の数、および遠位流出の出現に基づいて、びまん性ＣＡＤについて異なる説明を提案している。９、１６、１７本分析は、全体的な圧力勾配への心外膜病変の寄与に関する本発明者らの知識を拡張する。この研究では、血管のＦＦＲ降下の６２％が血管造影で見える狭窄に関連していた。言い換えれば、ＦＦＲ降下のほぼ４０％は血管造影的な狭窄とは関係がなかった。さらに、生理学的疾患は血管の長さの６０％で観察されたのに対し、病変長の割合は血管の長さの２５％であった。この分析は、冠血管に沿った圧力損失の観点から生理学的影響を伴うびまん性冠動脈アテローム性硬化症の血管内超音波観察を再構成する。さらに、これらの発見は、冠動脈生理学の分野における最近のランダム化臨床試験に外挿できる。本研究では、平均遠位ＦＦＲは０．８３±０．０９であり、Ｄｅｆｉｎｅ Ｆｌａｉｒ（０．８３±０．０９）およびＳＷＥＤＥＨＥＡＲＴ（０．８２±０．１０）で観察されたものと同等であった。１８、１９従来の血管造影で限局性ＣＡＤと評価された血管の４分の１はびまん性生理学的疾患も示した一方、解剖学的びまん性疾患の血管の１０分の１は、電動ＦＦＲ引き抜きを使用して、限局性ＣＡＤに再分類された。ＦＦＲ引き抜き曲線の評価により、血管のＣＡＤパターンの３４％を再分類した。さらに、冠動脈生理学の使用は、ＣＡＤパターンに関する観察者間の再現性を増加した。それにもかかわらず、ＦＦＲ引き抜き曲線の視覚的評価を使用すると、ＣＡＤパターンの不一致のアセスメントを血管の１９％で観察したことを認識しておく必要がある。
冠動脈疾患の解剖学的および生理学的意義の間の不一致は広く認識されている。１１さらに、びまん性ＣＡＤの定義に関するコンセンサスはない。何人かの著者は、アテローム性動脈硬化症の程度、血管径、病変の数、および遠位流出の出現に基づいて、びまん性ＣＡＤについて異なる説明を提案している。９、１６、１７本分析は、全体的な圧力勾配への心外膜病変の寄与に関する本発明者らの知識を拡張する。この研究では、血管のＦＦＲ降下の６２％が血管造影で見える狭窄に関連していた。言い換えれば、ＦＦＲ降下のほぼ４０％は血管造影的な狭窄とは関係がなかった。さらに、生理学的疾患は血管の長さの６０％で観察されたのに対し、病変長の割合は血管の長さの２５％であった。この分析は、冠血管に沿った圧力損失の観点から生理学的影響を伴うびまん性冠動脈アテローム性硬化症の血管内超音波観察を再構成する。さらに、これらの発見は、冠動脈生理学の分野における最近のランダム化臨床試験に外挿できる。本研究では、平均遠位ＦＦＲは０．８３±０．０９であり、Ｄｅｆｉｎｅ Ｆｌａｉｒ（０．８３±０．０９）およびＳＷＥＤＥＨＥＡＲＴ（０．８２±０．１０）で観察されたものと同等であった。１８、１９従来の血管造影で限局性ＣＡＤと評価された血管の４分の１はびまん性生理学的疾患も示した一方、解剖学的びまん性疾患の血管の１０分の１は、電動ＦＦＲ引き抜きを使用して、限局性ＣＡＤに再分類された。ＦＦＲ引き抜き曲線の評価により、血管のＣＡＤパターンの３４％を再分類した。さらに、冠動脈生理学の使用は、ＣＡＤパターンに関する観察者間の再現性を増加した。それにもかかわらず、ＦＦＲ引き抜き曲線の視覚的評価を使用すると、ＣＡＤパターンの不一致のアセスメントを血管の１９％で観察したことを認識しておく必要がある。
５．３血行再建戦略への影響
冠動脈アテローム性硬化症（例えば、限局性およびびまん性）の分布は、血行再建戦略に関する臨床的意思決定に影響を与えることが示されている。解剖学的にびまん性ＣＡＤを有する患者は、最適な医学的治療で保存的に管理されるか、冠動脈バイパス移植術に紹介されることがよくある。２０興味深いことに、びまん性疾患は、手術を受けている患者でも予後不良をもたらすことが示されている。ＬＡＤにおけるびまん性生理学的疾患は、限局性疾患と比較して、左内胸動脈グラフト閉塞の発生率がより高いことに関連している。１７さらに、遠位血管ＦＦＲが０．８０未満の患者においては、ＰＣＩの臨床的利益が観察されたにもかかわらず、ＰＣＩを受けている患者の３分の１は、主要な心臓有害事象に関連する、ＰＣＩ後の次善のＦＦＲのままである。２１ ３限局性経皮に基づく治療法は、限局性生理学的ＣＡＤの場合、冠動脈の生理機能を回復させ、虚血を緩和する可能性がある。ただし、びまん性ＣＡＤの場合のＰＣＩの臨床的利益は疑問視される可能性がある。２１ ２２医学的に管理されている患者においては、病変に関連する勾配のアセスメントは、病変に基づくリスクの層別化を助ける可能性がある。高デルタ病変ＦＦＲ勾配（すなわち＞０．０６）は、プラーク破裂および急性冠症候群の血行力学的予測因子として特定されている。２３臨床的特徴、内腔およびアテローム性動脈硬化症のプラーク成分、および虚血の存在を使用した現代の重症度分類に加えて、ＦＦＲ病変勾配およびＣＡＤの生理学的パターンを決定することで、病変に基づく重症度分類をさらに洗練できる。さらに、血管および病変レベルでの生理学的疾患に基づく個別のアプローチは、臨床的意思決定および転帰を改善する可能性を秘めている。
冠動脈アテローム性硬化症（例えば、限局性およびびまん性）の分布は、血行再建戦略に関する臨床的意思決定に影響を与えることが示されている。解剖学的にびまん性ＣＡＤを有する患者は、最適な医学的治療で保存的に管理されるか、冠動脈バイパス移植術に紹介されることがよくある。２０興味深いことに、びまん性疾患は、手術を受けている患者でも予後不良をもたらすことが示されている。ＬＡＤにおけるびまん性生理学的疾患は、限局性疾患と比較して、左内胸動脈グラフト閉塞の発生率がより高いことに関連している。１７さらに、遠位血管ＦＦＲが０．８０未満の患者においては、ＰＣＩの臨床的利益が観察されたにもかかわらず、ＰＣＩを受けている患者の３分の１は、主要な心臓有害事象に関連する、ＰＣＩ後の次善のＦＦＲのままである。２１ ３限局性経皮に基づく治療法は、限局性生理学的ＣＡＤの場合、冠動脈の生理機能を回復させ、虚血を緩和する可能性がある。ただし、びまん性ＣＡＤの場合のＰＣＩの臨床的利益は疑問視される可能性がある。２１ ２２医学的に管理されている患者においては、病変に関連する勾配のアセスメントは、病変に基づくリスクの層別化を助ける可能性がある。高デルタ病変ＦＦＲ勾配（すなわち＞０．０６）は、プラーク破裂および急性冠症候群の血行力学的予測因子として特定されている。２３臨床的特徴、内腔およびアテローム性動脈硬化症のプラーク成分、および虚血の存在を使用した現代の重症度分類に加えて、ＦＦＲ病変勾配およびＣＡＤの生理学的パターンを決定することで、病変に基づく重症度分類をさらに洗練できる。さらに、血管および病変レベルでの生理学的疾患に基づく個別のアプローチは、臨床的意思決定および転帰を改善する可能性を秘めている。
本発明では、ＣＡＤのパターンを客観化するための新しい生理学的測定基準が開発された。ＦＯＩは、ＣＡＤの生理学的パターンを、限局性、びまん性、または複合性として表現している。ＣＡＤのパターンを定義するためにデータを三分するのではなく、ＦＯＩは連続的な測定基準として解釈する必要がある。ＦＯＩが高いほど、限局性ＣＡＤが多くなり、ＰＣＩによる心外膜伝導性の潜在的な利益がより多くなる。充血状態下のＣＡＤパターンを特徴付ける定量的測定基準が利用できることにより、ＣＡＤの生理学的パターンによって層別化された最適な医学的治療に対するＰＣＩの有効性を調査する臨床試験を設計できた。これにより、冠動脈生理学に基づいてＣＡＤ患者における治療戦略がさらにパーソナライズされる。
５．４連続病変
一部の著者は、連続病変の存在をびまん性ＣＡＤと定義している。このコホートでは、血管の２９％に連続病変が見つかった。視覚的にＦＦＲ引き抜き曲線は４０％の２つの限局性降下を示し、びまん性降下と複合した限局性降下は５２％を示し、びまん性疾患（ＦＦＲ降下なし）は８％を示した。ＦＯＩは、０．３０から０．９５の範囲であり、連続病変の様々な生理学的影響を示している。冠動脈枝における生理学的相互依存性、いわゆる病変クロストークは、充血状態下で説明されている。２４デルタＦＦＲの割合に関する各病変の機能的寄与は、近位病変と遠位病変とで類似していることを、本発明者らは観察した。近位病変と遠位病変との間で、直径狭窄率または％ＦＦＲ病変に関して差は見つからなかった。この所見は、この集団で観察された中間性血管造影疾患（平均直径狭窄率は４５．９±１４．２％）の結果である可能性が高く、冠動脈の流れを減らし、遠位病変の圧力勾配を改善するには不十分である可能性がある。２５ ２６ ２７連続病変の場合、１つの病変を除去してＦＦＲを再アセスメントすることによって、真のＦＦＲ勾配を明らかにできる。Ｋｉｍらは、最大のデルタＦＦＲで病変を治療して、血管の機能的構成要素を再評価し、さらなる治療が必要かどうかを判定することが安全な戦略であることを発見した。２８また、従来の統計と機械学習の方法は、連続病変のＦＦＲの観点から機能的結果を予測するために開発された。
一部の著者は、連続病変の存在をびまん性ＣＡＤと定義している。このコホートでは、血管の２９％に連続病変が見つかった。視覚的にＦＦＲ引き抜き曲線は４０％の２つの限局性降下を示し、びまん性降下と複合した限局性降下は５２％を示し、びまん性疾患（ＦＦＲ降下なし）は８％を示した。ＦＯＩは、０．３０から０．９５の範囲であり、連続病変の様々な生理学的影響を示している。冠動脈枝における生理学的相互依存性、いわゆる病変クロストークは、充血状態下で説明されている。２４デルタＦＦＲの割合に関する各病変の機能的寄与は、近位病変と遠位病変とで類似していることを、本発明者らは観察した。近位病変と遠位病変との間で、直径狭窄率または％ＦＦＲ病変に関して差は見つからなかった。この所見は、この集団で観察された中間性血管造影疾患（平均直径狭窄率は４５．９±１４．２％）の結果である可能性が高く、冠動脈の流れを減らし、遠位病変の圧力勾配を改善するには不十分である可能性がある。２５ ２６ ２７連続病変の場合、１つの病変を除去してＦＦＲを再アセスメントすることによって、真のＦＦＲ勾配を明らかにできる。Ｋｉｍらは、最大のデルタＦＦＲで病変を治療して、血管の機能的構成要素を再評価し、さらなる治療が必要かどうかを判定することが安全な戦略であることを発見した。２８また、従来の統計と機械学習の方法は、連続病変のＦＦＲの観点から機能的結果を予測するために開発された。
５．５臨床的意義
臨床診療における冠動脈生理学の採用は、臨床的利益の証拠と解剖学的指導、医学的治療、および非充血性圧力の比率の開発とを比較した後に、増加し続けている。２９この分野が前進するにつれて、侵襲的技術の改良により、血行再建のための臨床的意思決定と患者選択とがさらに改善される潜在的可能性がある。冠動脈疾患のパターンの特性評価は、心外膜抵抗の分布に基づいて、どの患者がＰＣＩ、ＣＡＢＧ、または医学的治療から最も利益を受けるかを予測することを目指す方向において必要なステップである。ＰＣＩ後の機能的転帰の予測は、重要なトピックであり、非侵襲的および侵襲的方法による精力的な研究の課題である。３０血管造影法から得られたＦＦＲおよびＣＴ血管造影法から得られたＦＦＲには、冠動脈枝の任意の点でＦＦＲ値を提供し、ＣＡＤパターンを特徴付ける可能性を考えると、固有の利点がある。３１ ３２したがって、そのような実施形態によれば、血管造影で得られたＦＦＲ値を提供するように構成されたデバイスから、または冠血管の長さに沿って、および／または冠動脈枝の任意の所望の点で入手され、血管造影および／またはＣＴ血管造影により得られたＦＦＲ値によって、冠血管の長さに沿った異なる位置におけるＦＦＲ値を生成できることは明らかである。これらのツールは、ＣＡＤの生理学的評価の不可欠な部分として臨床診療に採用され、選択を洗練し、最終的には安定した冠動脈疾患を有する患者の臨床転帰を改善する臨床的利益を実証する必要がある。
臨床診療における冠動脈生理学の採用は、臨床的利益の証拠と解剖学的指導、医学的治療、および非充血性圧力の比率の開発とを比較した後に、増加し続けている。２９この分野が前進するにつれて、侵襲的技術の改良により、血行再建のための臨床的意思決定と患者選択とがさらに改善される潜在的可能性がある。冠動脈疾患のパターンの特性評価は、心外膜抵抗の分布に基づいて、どの患者がＰＣＩ、ＣＡＢＧ、または医学的治療から最も利益を受けるかを予測することを目指す方向において必要なステップである。ＰＣＩ後の機能的転帰の予測は、重要なトピックであり、非侵襲的および侵襲的方法による精力的な研究の課題である。３０血管造影法から得られたＦＦＲおよびＣＴ血管造影法から得られたＦＦＲには、冠動脈枝の任意の点でＦＦＲ値を提供し、ＣＡＤパターンを特徴付ける可能性を考えると、固有の利点がある。３１ ３２したがって、そのような実施形態によれば、血管造影で得られたＦＦＲ値を提供するように構成されたデバイスから、または冠血管の長さに沿って、および／または冠動脈枝の任意の所望の点で入手され、血管造影および／またはＣＴ血管造影により得られたＦＦＲ値によって、冠血管の長さに沿った異なる位置におけるＦＦＲ値を生成できることは明らかである。これらのツールは、ＣＡＤの生理学的評価の不可欠な部分として臨床診療に採用され、選択を洗練し、最終的には安定した冠動脈疾患を有する患者の臨床転帰を改善する臨床的利益を実証する必要がある。
５．６結論
ＣＡＤのパターンを評価するには、冠動脈造影は不正確であった。機能的構成要素を含めることにより、血管疾患のパターン（すなわち、限局性、びまん性、または複合性）の３４％が再分類された。解剖学的病変の機能的影響と、びまん性ＣＡＤから限局性ＣＡＤを区別する生理学的な疾患の程度とに基づく、新しい測定基準である、ＦＯＩが開発された。
ＣＡＤのパターンを評価するには、冠動脈造影は不正確であった。機能的構成要素を含めることにより、血管疾患のパターン（すなわち、限局性、びまん性、または複合性）の３４％が再分類された。解剖学的病変の機能的影響と、びまん性ＣＡＤから限局性ＣＡＤを区別する生理学的な疾患の程度とに基づく、新しい測定基準である、ＦＯＩが開発された。
材料および方法
１．研究デザイン
臨床的に必要な冠動脈造影を受けている患者の多施設共同前向き研究。冠血流予備量比評価は、３０％から７０％の間の視覚的直径狭窄として定義される中間性冠動脈病変のある患者に推奨された。電動ＦＦＲ引き抜きはすべての患者で実施された。急性冠症候群、冠動脈バイパス移植を以前に受けたことがある、重大な弁膜症、重度の閉塞性肺疾患または気管支喘息、冠動脈入口部病変、重度の蛇行または重度の石灰化を呈する患者は除外された。この研究は、各参加センターの治験審査委員会または倫理委員会によって承認された。
１．研究デザイン
臨床的に必要な冠動脈造影を受けている患者の多施設共同前向き研究。冠血流予備量比評価は、３０％から７０％の間の視覚的直径狭窄として定義される中間性冠動脈病変のある患者に推奨された。電動ＦＦＲ引き抜きはすべての患者で実施された。急性冠症候群、冠動脈バイパス移植を以前に受けたことがある、重大な弁膜症、重度の閉塞性肺疾患または気管支喘息、冠動脈入口部病変、重度の蛇行または重度の石灰化を呈する患者は除外された。この研究は、各参加センターの治験審査委員会または倫理委員会によって承認された。
２．電動ＦＦＲ手順
ＦＦＲ測定は、冠血流予備量比測定の標準化ドキュメントの推奨事項に従って、実施された。１５プレッシャーワイヤーは、視覚的推定により、直径２ｍｍを超える血管の最遠位の冠動脈狭窄から少なくとも２０ｍｍ遠位に配置された。プレッシャーワイヤーの位置は、造影剤注射を使用して記録された。ＲａｄｉＡｎａｌｙｚｅｒ Ｘｐｒｅｓｓ（Ｓｔ Ｊｕｄｅ Ｍｅｄｉｃａｌ、ミネアポリス、米国）およびＱＵＡＮＴＩＥＮ統合ＦＦＲシステム（Ａｂｂｏｔｔ Ｖａｓｃｕｌａｒ、イリノイ、米国）を使用して、侵襲性冠動脈圧を測定した。冠動脈内硝酸塩投与後、末梢静脈または中心静脈から１４０μｇ／ｋｇ／時間の用量で連続静脈内アデノシン注入を行い、少なくとも２分間定常状態の充血を得た。冠動脈圧ワイヤー（ＰｒｅｓｓｕｒｅＷｉｒｅ Ｘ、Ｓｔ Ｊｕｄｅ Ｍｅｄｉｃａｌ、ミネアポリス、米国）を把持するように適合された引き抜きデバイス（Ｖｏｌｃａｎｏ Ｒ １００、サンディエゴ カリフォルニア、米国）を１ｍｍ／秒の速度に設定して、継続的な圧力記録中は、ガイディングカテーテルの先端まで、プレッシャーワイヤーを引き抜きした。最大引き抜き長さは血管１本あたり１３ｃｍであった。もし、ＦＦＲ変動（＞０．０３）が観察された場合は、ＦＦＲ測定を繰り返した。
ＦＦＲ測定は、冠血流予備量比測定の標準化ドキュメントの推奨事項に従って、実施された。１５プレッシャーワイヤーは、視覚的推定により、直径２ｍｍを超える血管の最遠位の冠動脈狭窄から少なくとも２０ｍｍ遠位に配置された。プレッシャーワイヤーの位置は、造影剤注射を使用して記録された。ＲａｄｉＡｎａｌｙｚｅｒ Ｘｐｒｅｓｓ（Ｓｔ Ｊｕｄｅ Ｍｅｄｉｃａｌ、ミネアポリス、米国）およびＱＵＡＮＴＩＥＮ統合ＦＦＲシステム（Ａｂｂｏｔｔ Ｖａｓｃｕｌａｒ、イリノイ、米国）を使用して、侵襲性冠動脈圧を測定した。冠動脈内硝酸塩投与後、末梢静脈または中心静脈から１４０μｇ／ｋｇ／時間の用量で連続静脈内アデノシン注入を行い、少なくとも２分間定常状態の充血を得た。冠動脈圧ワイヤー（ＰｒｅｓｓｕｒｅＷｉｒｅ Ｘ、Ｓｔ Ｊｕｄｅ Ｍｅｄｉｃａｌ、ミネアポリス、米国）を把持するように適合された引き抜きデバイス（Ｖｏｌｃａｎｏ Ｒ １００、サンディエゴ カリフォルニア、米国）を１ｍｍ／秒の速度に設定して、継続的な圧力記録中は、ガイディングカテーテルの先端まで、プレッシャーワイヤーを引き抜きした。最大引き抜き長さは血管１本あたり１３ｃｍであった。もし、ＦＦＲ変動（＞０．０３）が観察された場合は、ＦＦＲ測定を繰り返した。
３．圧力出力記録分析
ＦＦＲ値は、１０ミクロンごとに圧力出力記録から抽出された。ＦＦＲは、近位冠動脈圧と遠位冠動脈圧との移動平均の比率として定義した。圧力出力記録を調べて、品質、曲線の不自然な結果、および充血の安定性を評価した（補足付録図１）。機能的なＣＡＤがないことは、遠位血管ＦＦＲ＞０．９５と定義した。ＣＡＤのパターンは、ＦＦＲ引き抜き曲線を限局性、びまん性、または両方のメカニズムの組合せとして、目視検査によって判定した。また、ＣＡＤの生理学的パターンの定量的分類は、（１）全血管ＦＦＲに関する、心外膜病変の機能的寄与（Δ病変ＦＦＲ／Δ血管ＦＦＲ）および（２）血管の全長に関する、ＦＦＲ降下を伴う心外膜冠動脈セグメントの長さ（ｍｍ）に基づいて実施した。これらの２つの比率、つまり、病変関連の圧力降下（％ＦＦＲ病変）と機能性疾患の程度との組合せにより、冠動脈生理学に基づいてＣＡＤのパターン（すなわち、限局性またはびまん性）を示す測定基準である機能転帰指数（ＦＯＩ）、
ＦＦＲ値は、１０ミクロンごとに圧力出力記録から抽出された。ＦＦＲは、近位冠動脈圧と遠位冠動脈圧との移動平均の比率として定義した。圧力出力記録を調べて、品質、曲線の不自然な結果、および充血の安定性を評価した（補足付録図１）。機能的なＣＡＤがないことは、遠位血管ＦＦＲ＞０．９５と定義した。ＣＡＤのパターンは、ＦＦＲ引き抜き曲線を限局性、びまん性、または両方のメカニズムの組合せとして、目視検査によって判定した。また、ＣＡＤの生理学的パターンの定量的分類は、（１）全血管ＦＦＲに関する、心外膜病変の機能的寄与（Δ病変ＦＦＲ／Δ血管ＦＦＲ）および（２）血管の全長に関する、ＦＦＲ降下を伴う心外膜冠動脈セグメントの長さ（ｍｍ）に基づいて実施した。これらの２つの比率、つまり、病変関連の圧力降下（％ＦＦＲ病変）と機能性疾患の程度との組合せにより、冠動脈生理学に基づいてＣＡＤのパターン（すなわち、限局性またはびまん性）を示す測定基準である機能転帰指数（ＦＯＩ）、
（式中、ΔＦＦＲ病変は、近位病変端および遠位病変端でのＦＦＲ値間の差として定義される；ΔＦＦＲ血管は血管の入口部と最遠位のＦＦＲ測定結果との差、およびＦＦＲ降下を伴う長さは、ＦＦＲ降下≧０．００１５を伴う連続ミリメートルの合計として定義される。ＦＯＩは連続的な測定基準であり、１．０に近い値は限局性の生理学的冠動脈疾患を表し、０に近い値はびまん性冠動脈疾患を表す）を得た。連続病変の場合、ΔＦＦＲ病変を計算するために、各病変の生理学的寄与を追加した。計算は、電動ＦＦＲ曲線に基づく自動化された独自のアルゴリズムを使用して実施した。
ＦＦＲ降下を伴う長さを決定するため、閾値のために適切な他の値があり得る可能性があることは明らかであり、その結果、特定の値０．００１５、この値では、例えば、ＦＦＲ降下を伴う長さは、ＦＦＲ降下を伴う連続ミリメートルの合計≧前記適切な閾値として定義される。言い換えれば、機能性疾患の長さが、相対的圧力降下を伴う冠血管のセグメントの長さの合計に対応し、相対的圧力降下は所定の閾値以上であり、例えば、閾値は冠血管の長さ１ｍｍあたり０．００１５の相対的圧力降下、または任意の他の適切な閾値である。
４．血管造影評価
冠動脈造影は、独立した中核研究所が一元的に回収して分析した。冠動脈疾患の解剖学的パターンは、限局性、びまん性、または両方のメカニズムの組合せとして、標的血管の目視検査によって判定された。連続病変は、参照血管径の少なくとも３倍離れており、目視により５０％を超える直径狭窄を伴う２つ以上の狭窄が存在することであると定義した。１６病変の長さは、自動化された定量的冠動脈造影（ＱＣＡ）ソフトウェアによって検出した。血管の長さは、血管入口部からプレッシャーワイヤーセンサーの位置までと定義した。手動修正ＱＣＡ出力記録について記録した。定量的冠動脈造影分析は、ＣＡＡＳ Ｗｏｒｋｓｔａｔｉｏｎ ８．１（Ｐｉｅ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｉｍａｇｉｎｇ、マーストリヒト、オランダ）を使用して実施した。冠動脈造影とＦＦＲ引き抜きとを共に登録することは、画像入手中に記録された解剖学的目印を使用して、オフラインで実施した。
冠動脈造影は、独立した中核研究所が一元的に回収して分析した。冠動脈疾患の解剖学的パターンは、限局性、びまん性、または両方のメカニズムの組合せとして、標的血管の目視検査によって判定された。連続病変は、参照血管径の少なくとも３倍離れており、目視により５０％を超える直径狭窄を伴う２つ以上の狭窄が存在することであると定義した。１６病変の長さは、自動化された定量的冠動脈造影（ＱＣＡ）ソフトウェアによって検出した。血管の長さは、血管入口部からプレッシャーワイヤーセンサーの位置までと定義した。手動修正ＱＣＡ出力記録について記録した。定量的冠動脈造影分析は、ＣＡＡＳ Ｗｏｒｋｓｔａｔｉｏｎ ８．１（Ｐｉｅ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｉｍａｇｉｎｇ、マーストリヒト、オランダ）を使用して実施した。冠動脈造影とＦＦＲ引き抜きとを共に登録することは、画像入手中に記録された解剖学的目印を使用して、オフラインで実施した。
５．統計分析
正規分布の連続変数は、平均プラス／マイナス標準偏差として表し、非正規分布変数は中央値［四分位範囲］として表す。カテゴリ変数はパーセンテージで表す。ＣＡＤパターンと観察者間との合意は、フライスのカッパを使用して評価した。分散分析（ＡＮＯＶＡ）を使用して、量的変数を比較した。変数間の相関は、ピアソン積率相関係数によって評価した。すべての分析は、Ｒ（Ｒ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｆｏｒ Ｓｔａｔｉｓｔｉｃｓ Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ、ウィーン、オーストリア）で実施し、グラフはＤａｔａ Ｇｒａｐｈ ４．３ソフトウェア（Ｖｉｓｕａｌ Ｄａｔａ Ｔｏｏｌ Ｉｎｃ）で作成した。
正規分布の連続変数は、平均プラス／マイナス標準偏差として表し、非正規分布変数は中央値［四分位範囲］として表す。カテゴリ変数はパーセンテージで表す。ＣＡＤパターンと観察者間との合意は、フライスのカッパを使用して評価した。分散分析（ＡＮＯＶＡ）を使用して、量的変数を比較した。変数間の相関は、ピアソン積率相関係数によって評価した。すべての分析は、Ｒ（Ｒ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｆｏｒ Ｓｔａｔｉｓｔｉｃｓ Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ、ウィーン、オーストリア）で実施し、グラフはＤａｔａ Ｇｒａｐｈ ４．３ソフトウェア（Ｖｉｓｕａｌ Ｄａｔａ Ｔｏｏｌ Ｉｎｃ）で作成した。
参考文献
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Claims (16)
- 充血状態下の患者の冠血管における冠動脈機能性疾患のパターンを定量化するために、コンピュータが実行する方法であって、
－ 前記冠血管の入口部の圧力に対する、
－ 前記冠血管の前記入口部と最遠位部との間の前記冠血管に沿った異なる位置で取得された圧力値、
から取得された相対的圧力値のセットを入手するステップと、
－ 前記冠血管の長さに沿った前記相対的圧力値のセットをマッピングして、
－ 前記冠血管の全長にわたる前記相対的圧力降下に関する前記機能性疾患の前記相対的圧力降下の寄与、および、
－ 前記機能性疾患の程度、
を決定するステップと、を含む、方法。 - 前記方法はさらに、
－ 前記冠血管の全長にわたる前記圧力降下に対する前記機能性疾患の前記圧力降下の前記寄与、および、
－ 前記機能性疾患の前記程度、
の組合せに基づいて機能転帰指数（ＦＯＩ）を計算するステップを含む、請求項１に記載の方法。 - － 前記冠血管の全長にわたる前記圧力降下に対する前記機能性疾患の前記圧力降下の前記寄与が、
－ 前記冠血管の前記入口部と前記最遠位端との間の相対的圧力降下に対する、
－ 前記機能性疾患の近位端と遠位端との間の相対的圧力降下の比率に対応し、
－ 前記機能性疾患の程度が、
－ 前記冠血管の全長に対する、
－ 前記機能性疾患の長さの比率に対応する、請求項１または２に記載の方法。 - － 前記機能性疾患の長さが、
－ 疑わしい血管病変の長さ、
－ 相対的圧力降下を伴う疑わしい血管病変の長さ、または、
－ 所定の閾値以上の相対的圧力降下を伴う前記冠血管のセグメントの長さの合計に対応し、および／または、
－ 前記機能性疾患の程度が、
－ 前記冠血管の全長に対する、前記疑わしい血管病変の長さ、
－ 前記冠血管の全長に対する、相対的圧力降下を伴う前記疑わしい血管病変の長さ、または、
－ 前記冠血管の全長に対する、所定の閾値以上の相対的圧力降下を伴う前記冠血管のセグメントの長さの合計、に対応する、請求項３に記載の方法。 - 前記所定の閾値が、前記冠血管の長さ１ｍｍあたり０．００１５の相対的圧力降下に等しい、請求項４に記載の方法。
- － 前記冠血管の前記入口部と前記最遠位部との間の前記冠血管の異なる位置で取得された複数の冠血流予備量比（ＦＦＲ）値に基づいて、ＦＦＲ引き抜き曲線を入手するステップと、
－ 前記冠血管の長さに沿って前記複数のＦＦＲ値をマッピングして、
－ 前記冠血管の全長にわたるＦＦＲ降下に関する前記機能性疾患の前記ＦＦＲ降下の前記寄与、および、
－ 前記機能性疾患の程度、
を決定するステップ、を含む、請求項１から５のいずれか１項に記載の方法。 - 請求項２に従属する場合、
－ 前記機能転帰指数（ＦＯＩ）が、
－ 限局性冠動脈疾患、
－ びまん性冠動脈疾患、
の前記冠動脈疾患の機能パターンのうちの少なくとも１つの表現となるように、
前記ＦＦＲ曲線からのデータにより、前記ＦＯＩを計算する前記ステップを含む、請求項６に記載の方法。 - － 以下の式：
- ＦＯＩの値が、
－ ０．７より高い場合、これは限局性冠動脈疾患の前記機能パターンを示し、および／または
－ ０．４より低い場合、これはびまん性冠動脈疾患の前記機能パターンを示す、請求項８に記載の方法。 - 複数の相対的圧力値の前記セットが、
－ 少なくとも１つの圧力センサーを備えるプレッシャーワイヤーを手動または電動で引き抜きすることにより、
－ 複数の内蔵圧力センサーを備えたプレッシャーワイヤーによって、
－ 前記冠血管の長さに沿って血管造影で得られたＦＦＲ値から、および／または
前記冠血管の長さに沿ってＣＴ血管造影で得られたＦＦＲ値から、
取得される、請求項１から９のいずれか１項に記載の方法。 - 充血状態下の患者における冠動脈疾患の評価をするためのコンピュータデバイスであって、前記コンピュータデバイスは、複数のＦＦＲ値に基づいてＦＦＲ曲線を生成するように構成され、前記ＦＦＲ値が、前記冠血管の入口部での圧力に対する、前記冠血管の前記入口部と最遠位部との間の前記冠血管の全長に沿った異なる位置で取得された圧力からの相対的圧力測定結果であり、前記コンピュータデバイスはさらに、前記冠血管の長さに沿って前記複数の記ＦＦＲ値をマッピングして、
－ 前記冠血管の全長にわたる前記ＦＦＲ降下に対する前記機能性疾患の前記ＦＦＲ降下の寄与、および
－ 前記機能性疾患の前記程度、を決定するようにさらに構成される、コンピュータデバイス。 - － 前記冠血管の全長にわたる圧力降下に対する前記機能性疾患の前記圧力降下の前記寄与、および、
－ 前記機能性疾患の程度、
の組合せに基づいて機能的結果指数（ＦＯＩ）を計算するように構成されたコンピュータアルゴリズムを備える、請求項１１に記載のコンピュータデバイス。 - 前記ＦＦＲ曲線および血管の全長にわたるＦＦＲ値の相関に基づいて前記機能転帰指数（ＦＯＩ）を計算するように構成されたコンピュータアルゴリズムを備え、
コンピュータ出力が、
－ 限局性冠動脈疾患、
－ びまん性冠動脈疾患、
の冠動脈疾患の機能的パターンのうちの少なくとも１つの表現となるように、ＦＯＩ値を表示するように構成される、請求項１１または１２に記載のコンピュータデバイス。 - 以下の式：
- 前記相対的圧力測定結果を前記冠血管内の位置とを共に登録するようにさらに構成される、請求項１１から１４のいずれか１項に記載のコンピュータデバイス。
- 請求項１１から１５のいずれか１項に記載のコンピュータデバイスを備える、充血状態下の患者における冠動脈疾患を評価するためのシステムであって、前記コンピュータデバイスと通信し、複数のＦＦＲ値を生成するように構成される、
－ 少なくとも１つの圧力センサーを備えるカテーテルおよびプレッシャーワイヤーと、
－ 固定引き抜き速度を伴う電動機器に連結されたカテーテルおよびプレッシャーワイヤーと、
－ カテーテルおよび複数の内蔵圧力センサーを備えたプレッシャーワイヤーと、
－ 冠血管の長さに沿って血管造影で得られたＦＦＲ値を提供するように構成されたデバイスと、
－ 冠血管の長さに沿ってＣＴ血管造影で得られたＦＦＲ値を提供するように構成されたデバイスと、のうちの少なくとも１つをさらに備える、システム。
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