Introdução: A extensão da doença arterial coronariana (DAC) é um dos mais fortes preditores de eventos cardiovasculares adversos. Estratégias capazes de quantificar acuradamente a gravidade da doença coronária podem implicar em melhora na avalição prognóstica, na orientação terapêutica e na avaliação da progressão da doença. O ultrassom intracoronário (USIC) tornou-se o método padrão-ouro para quantificação da aterosclerose devido à sua habilidade em avaliar diretamente as placas ateroscleróticas. A angiotomografia coronária tem surgido como uma útil alternativa não invasiva ao USIC para avaliação de pacientes com DAC. Entretanto, pouco se sabe a respeito da sua habilidade em estimar, de modo acurado, a carga aterosclerótica coronariana global. Objetivo: Comparar diversos escores angiotomográficos que avaliam a extensão da DAC utilizando o USIC multivascular como padrão-ouro. Métodos: Pacientes com doença coronariana diagnosticada, em programação para intervenção percutânea foram incluídos prospectivamente. Pelo menos uma de três características de alto risco era necessária para inclusão: doença multiarterial, diabetes melitus e/ou síndrome coronária aguda à admissão. Todos os pacientes foram submetidos a ultrassom intracoronário multivascular e angiotomografia coronária. Escore de cálcio e cinco outros escores previamente descritos foram calculados com base na imagem da angiotomografia coronária e comparados com o volume percentual de ateroma (VPA) médio derivado do USIC. Um novo escore angiotomográfico foi criado e também comparado ao USIC. Resultados: Um total de 62 pacientes foram incluídos. Todos com exceção de um escore apresentaram baixa a moderada correlação, estatisticamente significante, com o VPA derivado do USIC. O novo escore angiotomográfico criado demonstrou a mais forte correlação com o VPA ao USIC (&#961;=0,73, p < 0,001) e a maior área sob a curva ROC (estatística-C = 0,90) para predizer um VPA médio dicotomizado alto. Conclusões: Enquanto escores angiotomográficos foram capazes de estimar a carga aterosclerótica coronária global, um recém criado escore pode ser uma ferramenta útil para a quantificação da extensão da DAC em pacientes de alto risco. / Background: The extent of coronary artery disease (CAD) is one the most powerful predictors of cardiovascular outcomes. Strategies that accurately quantify coronary artery disease severity are expected to improve prognosis assessment, treatment guidance and evaluation of disease progression. Intravascular ultrasound (IVUS) has become the gold-standard method to quantify atherosclerosis due to its ability to directly analyze atherosclerotic plaques. Coronary computed tomography angiography (CTA) has emerged as a useful non-invasive alternative to IVUS for assessing patients with CAD. Nevertheless, little is known about its ability to accurately estimate global atherosclerotic burden. Objective: To compare several coronary CTA scoring systems assessing CAD extent with gold-standard multivessel intravascular ultrasound. Methods: Patients with diagnosed coronary disease scheduled for percutaneous intervention were prospectively enrolled. For all patients, coronary CTA and multivessel IVUS were obtained. Calcium score and 5 previously reported scores were calculated from coronary CTA imaging and compared to average IVUS-derived percent atheroma volume (PAV). A novel coronary CTA score was constructed and also compared to IVUS. Results: A total of 62 patients were included. All but one previously described scoring system showed a significant low-to-moderate association with IVUS-derived PAV. The newly developed \"soft plaque\" coronary CTA score demonstrated the strongest correlation with IVUS-PAV (&#961;=0.73, p&lt;0.001) and the greatest area under the ROC curve (C-statistic = 0.90) to predict a high dichotomized PAV. Conclusions: While coronary CTA scores were able to assess total atherosclerotic burden in patients with coronary disease, a newly described CTA scoring system may be a promising non-invasive tool to quantify disease extent in high-risk patients with known CAD.

Na prática intervencionista, a ultrassonografia intravascular (USIV) é usada para se obter informações quantitativas e qualitativas do acometimento aterosclerótico, de forma complementar à angiografia. Esta tese teve como objetivos explorar a característica tomográfica do exame de USIV, bem como sua dinâmica dentro do ciclo cardíaco. Para isso, desenvolvemos técnicas de processamento de imagens médicas. Primeiramente, investigamos a reconstrução tridimensional da coronária baseando-nos apenas nas imagens de USIV, ou seja, sem a angiografia, como é feita a reconstrução atualmente. Na análise da dinâmica, fizemos um estudo para dispor volumes da coronária em diferentes fases do ciclo cardíaco de forma que estivessem alinhados espacialmente. Como consequência dos tratamentos propostos anteriormente, realizamos estudos sobre a quantificação de propriedades mecânicas dentro das condições oferecidas no intervalo de um ciclo cardíaco. As metodologias propostas foram aplicadas em simulações numéricas desenvolvidas neste trabalho e em exames reais. Obtivemos resultados compatíveis com os objetivos iniciais para reconstrução tridimensional da USIV em simulações numéricas. Na análise da dinâmica, a reconstrução de volumes em diferentes fases do ciclo e o alinhamento espacial possibilitaram a quantificação da variação setorial de volume da luz do vaso durante o ciclo cardíaco / In percutaneous coronary interventions, intravascular ultrasound (IVUS) examination is used to retrieve quantitative and qualitative information about the atherosclerotic plaque progression, complementary to angiography examination. This thesis has as objectives to explore the tomographic characteristic of the IVUS examination, as well as its dynamics within a cardiac cycle. For that purpose, medical image processing techniques were developed. Firstly, we have investigated how to reconstruct the tridimensional coronary based only on IVUS images, that is, without angiography, as it is done nowadays. Regarding dynamic analysis, we have studied models to build volumes of the coronary in distinct phases of the cardiac cycle in a spatial aligned way. Conversantly, as a consequence of the previous image processing methods, we have studied the quantification of mechanical properties of the vessel wall within a cardiac cycle. The methodologies proposed were applied in numeric phantoms developed in this work and also in real IVUS examinations. As result, tridimensional reconstruction was successful in the numeric phantom approach. In dynamics analysis, the reconstruction in distinct cardiac phases and volumes spatial alignment enabled the quantification of lumen volume variation during the cardiac cycle