Kunstmatige intelligentie-ondersteunde diagnostiek in angina pectoris zonder obstructief coronairlijden

Ischemische hartziekte (IHD) treft 126 miljoen mensen en blijft wereldwijd de
belangrijkste oorzaak van sterfte en morbiditeit. Angina pectoris is een
overkoepelende term die symptomen van pijn op de borst, een beklemmend gevoel
op de borst of kortademigheid beschrijft gerelateerd aan IHD. In Nederland
wordt jaarlijks bij 180.000 mensen angina pectoris vastgesteld. Diagnostiek bij
angina pectoris blijft gericht op het detecteren van obstructief epicardiaal
coronairlijden (CAD), en de behandeling hiervan middels medicamenteuze therapie
en revascularisatie. Echter, van alle patiënten die coronairangiografie
ondergaan voor angina pectoris heeft 40-70% geen CAD. Dit komt vaker voor bij
vrouwen dan bij mannen en gaat gepaard met een verminderde kwaliteit van leven,
een verhoogd risico op cardiovasculaire events en hoge medische kosten als
gevolg van aanhoudende symptomen, herhaalde (invasieve) onderzoeken en
ziekenhuisopnames. Hoewel de redenen voor angina pectoris zonder CAD
multifactorieel zijn, hebben veel van deze patiënten een stoornis in de
coronaire vasomotor functie. Deze aandoeningen kunnen worden gediagnosticeerd
tijdens invasieve coronairangiografie door aanvullende testen toe te passen,
ook wel coronaire functietesten (CFT) genoemd. CFT omvat de toediening van
acetylcholine om de endotheel-afhankelijke vasodilatatie en de gevoeligheid
voor coronaire vasospasmen te beoordelen, en de toediening van adenosine om de
endotheel-onafhankelijke vasodilatatie te bestuderen. De reactie op
acetylcholine-toediening in termen van reproductie van angineuze symptomen,
elektrocardiografische veranderingen gerelateerd aan myocardiale ischemie en
angiografische vernauwing van de coronairen bepaalt de waarschijnlijkheid van
coronaire vasospasme als oorzaak van de klachten. De reacties op adenosine
toediening definiëert de reserve capacitiet van de coronaire circulatie om the
dilateren, en is de belangrijkste diagnostische marker van coronaire
microvasculaire dysfunctie. Samen informeren deze resultaten over de specifieke
coronaire vasomotor stoornis bij de individuele patiënt. Wanneer routinematig
uitgevoerd bij patiënten met angina zonder CAD (ANOCA), wordt bij 85% van de
patiënten een vasomotori stoornis geïdentificeerd. Van deze groep bestaat het
merendeel uit vormen van coronaire vasospasme (80%), terwijl slechts enkele
procent van de patiënten coronaire microvasculaire dysfunctie als uiteindelijke
diagnose heeft. Dit is cruciaal, aangezien coronaire microvasculaire disfunctie
kan worden gediagnosticeerd met niet-invasieve technieken, maar invasieve CFT
nodig is om coronaire vasospasme te diagnosticeren. Daarom zijn invasieve
diagnostiek momenteel noodzakelijk om patiënten met ANOCA adequaat te
diagnosticeren.

Er bestaan echter verschillende kanttekeningen, met name bij de diagnose van
coronaire vasospasme. De diagnose van coronaire vasospasme is gebaseerd op
internationale diagnostische criteria. Voor epicardiaal coronairspasme moet
provocatie met acetylcholine een epicardiale vernauwing van >90% in diameter
veroorzaken in vergelijking met de maximaal gevasodilateerde toestand, in
combinatie met herkenbare angina en ischemische veranderingen in het
12-afleidingen elektrocardiogram (ECG). Voor microvasculaire spasme moet
provocatie herkenbare angina en ischemische veranderingen in het 12-afleidingen
ECG veroorzaken. Als patiënten niet aan deze diagnostische criteria voldoen,
wordt de test als twijfelachtig (1-2 positieve criteria) of negatief (0
positieve criteria) beschouwd. Een twijfelachtig testresultaat komt voor bij
25% van de patiënten die coronaire functietesten ondergaan. De interpretatie
van het ECG is de belangrijkste kanttekening bij de diagnose van vasospasme,
omdat de gevoeligheid voor myocardiale ischemie van het standaard
12-afleidingen oppervlakte-ECG suboptimaal is bij deze patiëntenpopulatie en de
interpretatie van subtiele beat-to-beat ECG-veranderingen tijdens
acetylcholine-toediening inherent moeilijk is. Deze kanttekeningen van het ECG
leiden tot een risico op verkeerde diagnose in deze complexe
patiëntenpopulatie. Naast de resulterende onzekerheid kunnen artsen mogelijk
geen medicamenteuze therapie starten of zijn ze terughoudend om de
medicamenteuze therapie te intensiveren bij afwezigheid van een definitieve
diagnose, wat leidt tot aanhoudende symptomen, herhaalde onderzoeken en
ziekenhuisopnames. Het verbeteren van de diagnostische zekerheid bij coronaire
functietesten is daarom een belangrijk doel om de zorg voor ANOCA-patiënten te
verbeteren.

Een reeds beschikbare techniek kan de detectie van myocardischemie tijdens
coronaire functietests mogelijk verbeteren. Tijdens CFT wordt een coronaire
draad routinematig in de kransslagader ingebracht, wat ook het verkrijgen van
een intracoronair ECG mogelijk maakt door een steriele krokodillenklem aan een
standaard ECG lead te bevestigen. Dit maakt continue registratie van een
intracoronair ECG gedurende CFT mogelijk op dezelfde monitor als het
12-afleidingen oppervlakte-ECG. Pilotgegevens ondersteunen inderdaad dat deze
techniek elektrocardiografische veranderingen kan identificeren die gerelateerd
zijn aan myocardischemie tijdens coronaire functietests, die niet duidelijk
zijn op het standaard 12-afleidingen oppervlakte-ECG, en daardoor de
gevoeligheid voor het identificeren van myocardischemie tijdens CFT kan
verhogen.

Naast het verbeteren van de invasieve diagnose van coronaire vasospasme,
verdient de potentie voor niet-invasieve diagnostiek bijzondere aandacht om de
risico's van invasieve coronaire functietests te verminderen en vroege diagnose
in deze complexe en snel groeiende patiëntenpopulatie te vergemakkelijken. De
diagnostische criteria voor coronaire vasospasme zijn voornamelijk gebaseerd op
de associatie van reproduceerbare angineuze klachten en de gelijktijdige
aanwezigheid van ischemische veranderingen in het elektrocardiogram, wat samen
een diagnose van coronaire vasospasme maakt. Gelijktijdige invasieve
documentatie van de aanwezigheid of afwezigheid van epicardiale vasospasme
maakt verder onderscheid tussen epicardiale en microvasculaire vasospasme
mogelijk. Het laatste heeft echter momenteel weinig tot geen gevolgen, zowel
wat betreft het daaropvolgende medische beleid als wat betreft de prognose.
Daarom zou niet-invasieve documentatie van ischemische elektrocardiografische
veranderingen in relatie tot spontane reproduceerbare angineuze klachten de
aanwezigheid van de vasospastische vorm van coronaire vasomotor dysfunctie
kunnen diagnosticeren. Aangezien spontane episodes van angineuze klachten vaak
voorkomen bij ANOCA-patiënten, en tools voor ambulante elektrocardiografische
monitoring en analyse in de loop van de tijd enorm zijn verbeterd,
veronderstellen we dat een groot deel van de patiënten adequaat kan worden
gediagnosticeerd met behulp van niet-invasieve ambulante elektrocardiografische
monitoring.

Zowel voor invasieve als niet-invasieve diagnostiek van coronair spasme spelen
de nauwkeurigheid van het ECG een cruciale rol. Het ECG vertegenwoordigd een
gebied waar kunstmatige intelligentie een groot potentieel heeft getoond voor
het verbeteren van de nauwkeurigheid van analyses van zowel losse opnames,
beat-to-beat verandeirngen, en lange longitudinale registraties. Als ze goed
worden opgebouwd, hebben dergelijke algoritmen een groot potentieel om de
diagnose te vergemakkelijken, zowel tijdens CFT door beat-to-beat kwantificatie
van ischemische ECG-veranderingen mogelijk te maken, als voor ambulante
elektrocardiografische registratiesc waar hun gebruik de identificatie van
mogelijk subtiele ECG-veranderingen tijdens langdurige registraties
vergemakkelijkt.

Het doel van de (AI)NOCA-studie is om deze kwesties aan te pakken door te
streven naar optimalisatie van de invasieve diagnose met behulp van
intracoronaire ECG-registraties om de diagnostische nauwkeurig

Primaire Doelstellingen:
1. Het vastleggen van de prevalentie van ischemische intracoronaire ECG
veranderingen bij ANOCA patiënten met onduidelijke resultaten van coronaire
functietesten.
2. Het vastleggen van de diagnostische waarde van de 12-afleidingen Holter-ECG
om ischemische ECG-veranderingen te identificeren tijdens
acetylcholine-geïnduceerde myocardiale ischemie.
3. Het vastleggen van de diagnostische waarde van poliklinische 12-afleidingen
Holter-ECG monitoring om patienten te identificeren met een positieve
acetylcholine provocatietest.

Secundaire Doelstellingen:
1. Het ontwikkelen van een algoritme om de identificatie van ischemische
ECG-veranderingen bij poliklinische 12-afleidingen Holter-ECG monitoring te
optimaliseren.
2. Het ontwikkelen van een algoritme dat beat-to-beat detectie van ischemische
ECG-veranderingen mogelijk maakt op het intracoronaire ECG tijdens coronaire
functietesten.
3. Het ontwikkelen van een algoritme dat beat-to-beat detectie van ischemische
ECG-veranderingen mogelijk maakt op het 12-afleidingen
oppervlakte-elektrocardiogram.
4. Het ontwikkelen van een algoritme voor kwantificatie van
acetylcholine-geïnduceerde ischemische ECG-veranderingen op het intracoronaire
en oppervlakte-elektrocardiogram.

Observationeel met non-invasieve en invasieve metingen

Er is geen extra belasting voor de patiënten bij het verkrijgen van een
intracoronair elektrocardiogram. De risico's die verband houden met het Holter
gedeelte van deze studie zijn verwaarloosbaar. Er is geen direct voordeel van
deelname aan de studie, maar de studie kan alleen worden uitgevoerd bij deze
patiëntenpopulatie om de zorg voor toekomstige patiënten met dezelfde klinische
aandoening te verbeteren.