Quello che le placche coronariche non dicono: enigmi del cardiologo clinico e speranze dell'interventista

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1 Quello che le placche coronariche non dicono: enigmi del cardiologo clinico e speranze dell'interventista Lucca, Dicembre 2013 F Prati San Giovanni Hospital, Rome Rome Heart Research

2 Cosa Non Dice la Coronarografia

3 Limiti della Coronarografia Può non vedere: Placche aterosclerotiche Trombosi locale come segno di instabilità

4 A A 3.1 mm B Artefatto IVUS Lume Placca B Images Courtesy of Cleveland Clinic Intravascular Ultrasound Core Laboratory 3.1 mm

5 OCT: Ruptured plaque with mild thrombus LP Thrombus

6 Vulnerable plaque with high inflammatory cell content RHR dedicated sowtare to address local inflammation

7 Limiti della Coronarografia Condurre alla diagnosi errata di instabilizzazione contemporanea di più placche

8 Goldstein. New.Engl.J.Med 2000 Goldstein JA. New Engl J Med ,5 60,5 Lesioni complesse multiple Lesioni complesse singole

9 Plaque rupture in culprit e non culprit lesions in pts with ACS. IVUS imaging of the 3 main vessels JACC 2005 Circulation 2004 Circulation 2002 Depiction of plaque ulceration without thrombus

10 Marzo Uomo di 78 anni con STEMI inferiore LCx 2010, 2011,2013: Placca ulcerata con trombo Trattare con PCI 2010, 2011,2013: Placca ulcerata senza trombo 2010 Trattare con PCI NON TRATTARE (non è acuta)

11 LAD Da un riesame del Probabile vecchia trombosi 2010, Trombosi su erosione in lesione NON culprit NON trattare? TRATTARE? Il trombo è acuto/subacuto

12 Plaques seem non to «heal» in a short time Baseline After 8 months Di. Vito, Prati et al. JACC Imaging 2013

13 THERMOGRAPHY PET ANGIO SCOPY VIRTUAL HISTOLOGY MRI CT SPECTROSCOPY IVUS OCT

14 Limiti della Coronarografia Lascia ipotizzare che le placche che causano l infarto siano piccole

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17 A misconception: thromboses occur at the sites of minimal atherosclerotic disease Lesion site IVUS VH

18 IVUS studies of vascular remodeling 70 % 0 Positive Absent Negative

19 The Number of Yellow Plaques Detected in a Coronary Artery Is Associated With Future Risk of Acute Coronary Syndrome. Ohtani et al. JACC 2006 Multivariate logistic regression analysis: YP and multivessel disease independent risk factors of ACS events 51 months later AMI at a yellow plaque site

20 JACC 2013

21 Hystopathologic study from the hearts of 181 men and 32 women who had died suddenly. 295 coronary atherosclerotic plaques, including stable fibroatheroma, n 105), vulnerable (thincap fibroatheroma; n 88), and disrupted plaques (plaque rupture n 102) The hierarchical importance of fibrous cap thickness, percent luminal stenosis, macrophage area, necrotic core area, and calcified plaque area was evaluated by using recursive partitioning analysis.

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24 Histopathologic Characteristics of Atherosclerotic Coronary Disease and Implications of the Findings for the Invasive and Noninvasive Detection of Vulnerable Plaques Narula et al JACC 2013

25 Histopathologic Characteristics of Atherosclerotic Coronary Disease and Implications of the Findings for the Invasive and Noninvasive Detection of Vulnerable Plaques Narula et al JACC 2013

26 Histopathologic Characteristics of Atherosclerotic Coronary Disease and Implications of the Findings for the Invasive and Noninvasive Detection of Vulnerable Plaques Narula et al JACC 2013

27 Narula et al JACC 2013

28 Il nesso tra placche ad alto contenuto lipidico e insorgenza dell infarto

29 LIPISCAN: NIR-IVUS

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31 Madder et al. JACC Int 2013

32 Case n 2 S. Giovanni H. August 2012 Absence of Lipid necrotic pool at the 1 OM take off

33 Which is the best techique to identify and fully cover a lipid necrotic core? Rupture Inflammation Case n 2 S. Giovanni H. August 2012 Culprit Site

34 Computed Tomographic Angiography Characteristics of Atherosclerotic Plaques Subsequently Resulting in Acute Coronary Syndrome Motoyama S JACC % 3.7% 0.5%

35 2) Vulnerable plaques are not so many

36 86,8% 1,2% 10,5% 1,5% Non Atheroscl. Medium-Thick Fibrous cap Thin Fibrous cap Ruptured plaques Frequencies of ruptured plaque and fibrous cap atheroma in all hearts studied provided as a percentage of the total 3,639 coronary intervals of length 3 mm examined.

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38 Spatial lesion distribution. Lesions are located in the prox. segments Cheruvu et al JACC 2007

39 4. Il concetto di vulnerabilità di placca è stato confuso con quello di instabilizzazione

40 Extensive Development of Vulnerable Plaques as a Pan- Coronary Process in Patients With Myocardial Infarction: An Angioscopic Study. M. Asakura et al. J Am Coll Cardiol 2001;37: CONCLUSIONS In patients with MI, all three major coronary arteries are widely diseased and have multiple yellow though nondisrupted plaques. Acute MI may represent the pan-coronary process of vulnerable plaque development.???

41 Extensive Development of Vulnerable Plaques as a Pan- Coronary Process in Patients With Myocardial Infarction: An Angioscopic Study. M. Asakura et al. 32 pts studied by angioscopy one month after the onset of MI

42 Confronto tra 23 pazienti con IMA e 23 con angina stabile Valutazione coronarografica basale e ad 1 mese Variazioni nel 49% 11 Pz con IMA Variazioni nel 3,7% 2,5 1,2 Pz con angina stabile Lesioni non culprit Progressione Regressione

43 Plaque rupture in culprit e non culprit lesions in pts with ACS IVUS & Angioscopy imaging of the 3 main vessels Culprit Non Culprit Tanaka Riouful Hong Asakura Angioscopy AMI, 45 pts ACS, 24 pts AMI, 122 pts AMI, 20 pts JACC 2005 Circulation 2002 Circulation 2004 JACC 2001

44 Multiple Coronary Lesion Instability in Patients With Acute Myocardial Infarction as Determined by Optical Coherence % Culprit Non Culprit Angioscopy 20 0 AMI Stable Angina Kubo et al Am J Cardiol 2010

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46 Abbiamo impiegato in passato la tecnica giusta per studiare l aterosclerosi?..e ora ne abbiamo di migliori? Che cosa dobbiamo cercare con le tecniche di imaging coronarico?

47 CT Scan. Lipid plaque with positive remodelling

48 Virmani PCR 2006

49 THERMOGRAPHY PET ANGIO SCOPY VIRTUAL HISTOLOGY MRI CT SPECTROSCOPY IVUS OCT

50 ..yet 88.2% of patients with similar plaques did not have a major adverse cardiovascular event in a nonculprit lesion during 3.4 years of follow-up. Attilio Maseri, Enrico Ammirati, Francesco Prati Correspondence N Engl J Med 2011

51 Il trombo che si orgazizza può essere il substrato di nuovi episodi infartuali?

52 Culprit lesion repair after acute coronary syndromes as defined by serial optical coherence tomography EROSION G Souteyrand 1, P Motreff 1, L Di Vito 2, V Marco 2, N Amabile 3, A Chisari 2, T Kodama 4, L Tavazzi 5, Jagat Narula 6, F Crea, E Arbustini 4, F Prati 2 Post intervention and FU assessment Submitted

53 Culprit lesion repair after acute coronary syndromes as defined by serial optical coherence tomography ULCERATION G Souteyrand 1, P Motreff 1, L Di Vito 2, V Marco 2, N Amabile 3, A Chisari 2, T Kodama 4, L Tavazzi 5, Jagat Narula 6, F Crea, E Arbustini 4, F Prati 2 Post intervention and FU assessment During AMI Submitted After 6 months

54 E noto che molte trombosi intracoronariche sono silenti.. Tuttavia. Quante sono le placche instabili in un soggetto con infarto? Una volta instabilizzatisi, per un meccanismo il più delle volta ulcerativo, la fissurazione della placca si rimargina subito? Il trombo che si orgazizza può essere il substrato di nuovi episodi infartuali? Qual è il contributo dell infiammazione focale?

55 Number of Yellow Plaques Detected in a Coronary Artery Is Associated With Future Risk of Acute Coronary Syndrome Ohtani et al. JACC % P=0, >2 >5 NYP NYP NYP 552 pts FU 57.3 m Multivariate logistic regression analysis: YP and multivessel disease independent risk factors of ACS events.

56 Una nuova classificazione Thrombogenic Plaque Vulnerable Plaque

57 Quello che le placche non dicono

58 Identify and measure: Lipid pool, FC thickness, local inflammation

59 Quello che le placche non dicono The role of local inflammation?

60 Histopathologic Characteristics of Atherosclerotic Coronary Disease and Implications of the Findings for the Invasive and Noninvasive Detection of Vulnerable Plaques Narula et al JACC 2013

61 Can OCT depict inflammation?

62 DAM II MOVAT IV liv. Vetrino 79 Anche l OCT ha dei limiti V liv. Vetrino 83 Fr 69 CD 68 V liv. Vetrino 93 LP

63 Fusion of FD-OCT with other Intravascular Imaging Modalities ( IVUS + NIRS) From CLI Foundation and Sansavini Foundation

64 OCT IVUS Thin FC? Lipid Pool? Inflammation? Inflammation?

65 The Carpet view. A novel solution to match short target segments

66 The Future Fusion of IVUS and FD-OCT Fluorescence

67 What plaques don t tell Identification of vulnerable plaque causing ACS due to erosion is very difficult

68 Plaque erosion is difficuly to study Absence of a large ruptured LNP Denudation of endothelial layer Superficial proteoglycan and SMC

69 Pts with an eroded plaque have significantly higher level of MPO as compared to those with a ruptured plaque [2500 vs. 707 ng/ml), p=0.001 Erosion Ulceration Giuseppe Ferrante G, Nakano M, Prati F et al. Circulation 2010

70 H. Jia et al. JACC pts patients with ACS with pre-intervention OCT imaging of culprit sites The incidences of PR, OCT-erosion, and OCT-CN were 43.7%, 31.0%, and 7.9%. Mean Age (Y)

71 H. Jia et al. JACC pts patients with ACS with pre-intervention OCT imaging of culprit sites < 0.001

72 What plaques don t tell I.C. imaging modalities don t seem suited to study Hemorragy

73 L imaging coronarico ha una utilità clinica?

74 OCT Registry on Ambiguos plaque Ambigous lesion Culprit lesion total Stable angina (n pt) ACS (n pt) Total (n pt) From The S.Giovanni OCT Registry- Di Vito et al. Submitted

75 Ambigous lesion Stable angina 1. Symmetric vessel narrowing 2. Extensive deep calcification 3. Thrombus is present in 10% ACS 1. Asymmetric vessel narr. 2. TCFA in 27% of cases 3. Calcific nodules 12% 4. Thrombus 38%

76 Intermediate lesions (56) Severe lesions (79) SA (30) ACS (26) p SA (38) ACS (41) p Measurement findings MLA, mm 2 (SD) 3.5 (1.5) 2.7 (1.3) (0.8) 2.3 (1.2) 0.22 Mean diameter, mm (SD) 2.0 (0.4) 1.7 (0.4) (0.3) 1.6 (0.2) 0.03 Minimal diameter, mm (SD) 1.7 (0.3) 1.4 (0.5) (0.3) 1.3 (0.4) 0.20 Maximal diameter, mm (SD) 2.3 (0.5) 2.1 (0.4) (0.4) 1.9 (0.2) 0.02 Asymmetry index, mm (SD) 0.24 (0.13) 0.33 (0.15) (0.1) 0.30 (0.1) 0.94 Plaque findings Lipid plaque, n (%) 17 (56.7) 17 (65.4) (80.5) 34 (89.5) 0.03 Fibrous plaque, n (%) 3 (10) 1 (3.8) 6 (14.6) 0 Calcified plaque, n (%) 10 (33) 8 (30.8) 2 (4.9) 4 (10.5) Lipid arc, degrees (SD) (73.2) (61.4) (91.8) (79.2) 0.01 Calcified arc, degrees (SD) (57.8) 114.7(35.1) (31.1) (45.1) 0.78 Fibrous cap thickness,µm (SD) 91 (53) 88 (65) (34) 49 (23) 0.01 From The S.Giovanni OCT Registry- Di Vito et al. Submitted

77 Intermediate lesions (56) Severe lesions (79) SA (30) ACS (26) p SA (38) ACS (41) p TCFA, n (%) 2 (6.7) 7 (26.9) (44.7) 28 (68.3) 0.03 Ruptured plaque, n (%) 5 (16.7) 8 (30.8) (31.6) 31 (75.6) Calcified nodule, n (%) 2 (6.7) 3 (11,7) (9.5) 4 (10.3) 0.62 Micro-vessel, n (%) 4 (13.3) (86.8) 35 (85.4) 0.85 Thrombus, n (%) 3 (10) 10 (38.5) (48) Calcified component, mm (SD) 3.4 (4.1) 3.5 (4.0) (8.0) 8.7 (9.2) 0.46 Lipid component, mm (SD) 2.6 (2.3) 4.1 (2.7) (13.9) 21.6 (11.9) 0.20 From The S.Giovanni OCT Registry- Di Vito et al. Submitted

78 Clinical Outcome Treated lesions: 26 patients with MLA less than 3 mm 2 or presence of Thrombus Non cardiovascular death, n (%) 0 1 (3) 0.45 Cardiovascular death, n (%) 0 1 (3) 0.45 Myocardial infarction, n (%) 1(4) TLR, n (%) 1(4) Cardiac death, MI, TLR, n (%) 2 (9) 1 (3) 0.26 From The S.Giovanni OCT Registry- Di Vito et al. Submitted

79 Conclusions OCT can identify acute plaque ulceration with or without thrombus. Identification of FC rupture with thrombus has important clinical implications.

80 Conclusions Imaging modalities provide additional information compared to angiography. Their extensive use will broaden ourknowledge of the mechanism of local coronary thrombosis Use IC imaging to avoid useless interventions Use IC imaging to identify culprit lesions in patients with ACS (fresh thrombus)

81 Che cosa c è di nuovo nello studio OPPOSITES?

82 E uno studio outliers in cui si confrontano soggetti molto diversi tra loro: pz con recidiva infartuale ad un anno e pz con angina stabile da almeno 3 anni

83 Applica nuovi concetti fisiopatologici ed in particolare la distinzione tra placche trombogeniche e vulnerabili.

84 Lesioni trombogeniche Lesioni Vulnerabili Pregressa Ulcerazione Pool Lipidico Placca Rotta con Trombo Cellule Infiammatorie Trombo

85 Metodi Analisi del trombo aspirato Prelievi per via sistemica Effettuazione di FD-OCT più IVUS- NIRS in almeno 2 rami principali

86 L impiego dell OCT con software dedicati per studiare l infiammazione Vulnerable plaque with high inflammatory cell content

87 OBIETTIVI DELLO STUDIO OPPOSITES Valutazione, mediante OCT, della prevalenza di siti trombogenici (escluso il vaso colpevole ) e di siti vulnerabili nell albero coronarico di pazienti con primo IMA oppure con recidiva di IMA entro 1 anno in confronto a pazienti con cardiopatia ischemica cronica (angina stabile o ischemia da almeno 3 anni.

88 Alcune analisi esploratorie Valutazione delle caratteristiche infiammatorie nel sangue periferico (parametri infiammatori citochinici e linfocitari e della lipoproteina Lp(a). Valutazione delle caratteristiche distintive del trombo aspirato. Valutazione della presenza e del grado di slow flow in rami non correlati all infarto. Definizione della prevalenza di siti trombogenici multipli e di tutte le variabili primarie e secondarie e correlazione con la presenza di angina preinfartuale Definizione della frequenza con cui la lesione colpevole presenta stratificazione di trombi, aventi età diversa.

89 Altre osservazioni Non abbiamo ancora a disposizione la tecnica di imaging ideale. La fusione di metodiche con l OCT sembra essere la soluzione ottimale. Dobbiamo impiegare le tecniche di imaging per studiare nuovi aspetti fisiopatologici Utile effettuare studi seriati per studiare le variazioni dell aterosclerosi Va applicata una nuova classificazione dell aterosclerosi (placche vulnerabili vs trombogeniche)