Towards predicting FFR real-time

E.J.L. Nijssen

Research output: ThesisPd Eng Thesis

Abstract

Achtergrond en relevantie
Bij een hartkatheterisatie wordt een katheter door een slagader in de lies of arm geprikt en opgevoerd naar de kransslagaders van het hart. Via deze katheter wordt contrastvloeistof toegediend waarna via doorlichting met een röntgentoestel een angiogram gemaakt kan worden om de conditie van de kransslagaders te bekijken. Als er ernstige vernauwingen (stenoses) in de kransslagaders zitten kunnen deze gedotterd worden. Tijdens een dotterbehandeling wordt een draad met een ballon opgevoerd naar de plaats van de vernauwing en daar opgeblazen. Op deze manier wordt de vernauwing als het ware weggedrukt waardoor het bloed weer normaal kan stromen. Om te voorkomen dat de vernauwing terug komt, wordt op de plaats van de vernauwing een stent geplaatst. Een stent is een metalen cilindertje van gaas, dat bij het opblazen van de ballon tegen de wand gedrukt wordt. De beslissing om te gaan behandelen wordt gebaseerd op een visuele beoordeling van het angiogram, bij twijfel kan ervoor gekozen worden om een Fractional Flow Reserve (FFR)‐meting te doen.
Fractional Flow Reserve (FFR) is een index die de functionele ernst van een stenose weergeeft. FFR wordt bepaald m.b.v de aortadruk en de druk na (distaal van) de stenose in het coronair vat. De druk distaal van de stenose wordt gemeten met een voerdraad met druksensor die via een katheter wordt ingebracht. De druk in de aorta wordt tegelijkertijd gemeten met een sensor op de katheter. De druk wordt gemeten nadat een medicijn – waardoor de bloedvaten zich verwijden – is toegediend via een infuus.
Studies, onder andere in het Catharina Ziekenhuis, hebben laten zien dat de kwaliteit van dotterbehandelingen significant toeneemt in het geval dat de beslissing wordt gebaseerd op een FFRmeting.
Het nadeel van een FFR‐meting is dat deze invasief is. Het zou voor de patiënt minder belastend zijn als de FFR‐waarde niet‐invasief berekend kan worden met behulp van een computermodel. De computermodellen die er nu zijn om de drukverdeling en de FFR te berekenen, zijn 3D computermodellen waarbij CT‐beelden gebruikt worden om geometrische data van de coronair vaten te verkrijgen. Een nadeel van deze methode is dat vaak een extra CT gemaakt moet worden wat extra kosten en stralingsbelasting met zich meebrengt. Verder kosten 3D computerberekeningen veel tijd (enkel uren) waardoor deze techniek in de dagelijkse praktijk niet in alle gevallen bruikbaar is.
Doel van het QME ontwerpproject: Ontwerp een model om m.b.v. geometrische data verkregen uit angiogrammen de FFR te berekenen en toon aan dat dit real‐time gebruikt zou kunnen worden om te bepalen of er een stent geplaatst moet worden.
In dit ontwerpproject wordt een 1D computermodel ontwikkeld om m.b.v. angiogrammen de drukval over een stenose in de coronair vaten te bepalen en zodoende de FFR te berekenen. Het voordeel van een 1D‐ ten opzichte van een 3D‐computermodel is dat de berekening veel minder lang duurt en zelfs tijdens de katheterisatie kan worden uitgevoerd. Een ander voordeel van dit 1D computermodel is dat er geen CT gemaakt hoeft te worden, omdat er gebruik gemaakt wordt van het angiogram dat standaard gemaakt wordt bij een hartkatheterisatie.
Tijdens dit project zal het ontwikkelde 1D‐computermodel worden geëvalueerd m.b.v. data van 100 patiënten, bij wie op reguliere wijze zowel een angiogram als een invasieve FFR‐meting zijn uitgevoerd.
Resultaat
Aan de hand van deze verkregen resultaten zal worden gekeken of het 1D‐computermodel in de kliniek gebruikt kan gaan worden als extra tool om te beslissen of een stenose dermate ernstig is dat deze behandeld moet worden.
Original languageEnglish
Supervisors/Advisors
  • Pijls, Nico H.J., Supervisor
  • van de Vosse, Frans N., Supervisor
Award date4 Nov 2016
Place of PublicationEindhoven
Publisher
Publication statusPublished - 2015

Bibliographical note

PDEng thesis. - Confidential forever.

Fingerprint

Dive into the research topics of 'Towards predicting FFR real-time'. Together they form a unique fingerprint.

Cite this