基于CT血流儲(chǔ)備分?jǐn)?shù)指導(dǎo)冠心病診療進(jìn)展

譚 寬 胡允兆

廣東醫(yī)科大學(xué)研究生院，廣東省湛江市 524023

冠狀動(dòng)脈粥樣硬化心臟病簡稱冠心病，是指冠脈發(fā)生粥樣硬化引起管腔狹窄或閉塞，導(dǎo)致心肌缺血缺氧或壞死而引起的心臟病。冠心病作為危害人類健康的重大疾病之一，其發(fā)病率有不斷增高及發(fā)病年齡日趨年輕化的趨勢(shì)[1]。目前，對(duì)冠心病的早期診斷、精準(zhǔn)治療是廣大臨床工作者的不懈追求。眾所周知，自20世紀(jì)50年代后期冠脈造影問世以來，其一直是冠狀動(dòng)脈血管形態(tài)評(píng)價(jià)的“金標(biāo)準(zhǔn)”。與此同時(shí)，冠狀動(dòng)脈CT血管造影也作為無創(chuàng)評(píng)估冠狀動(dòng)脈狹窄的方法在臨床上得以廣泛應(yīng)用。但無論是冠脈造影抑或是冠脈CTA均只能提供冠脈解剖學(xué)上的評(píng)估，既提供冠脈狹窄程度的診斷，對(duì)于其是否造成心肌缺血或心肌壞死并不能進(jìn)一步提示，尤其是對(duì)中度狹窄的冠脈。依托于冠脈CTA影像結(jié)果的評(píng)估冠脈血流動(dòng)力學(xué)的CT-FFR技術(shù)，為廣大臨床醫(yī)師提供詳細(xì)的冠狀動(dòng)脈功能及解剖病理學(xué)方面的信息，同時(shí)協(xié)助制訂冠心病治療策略及預(yù)后評(píng)估。現(xiàn)本文就其研究背景、優(yōu)勢(shì)、局限性及其臨床價(jià)值進(jìn)行綜述。

1 CT血流儲(chǔ)備分?jǐn)?shù)的研究背景

由于冠脈CTA及冠脈造影技術(shù)的出現(xiàn)，人們對(duì)冠心病的診療水平顯著提高，與此同時(shí)，隨著心臟支架植入術(shù)的進(jìn)展，尤其是藥物支架的出現(xiàn)，心臟支架普及率迅速增高，但并非所有植入心臟支架的患者均能從中獲益，同時(shí)越來越多的研究證實(shí)冠脈CTA及冠脈造影提示的冠脈狹窄并不一定引起心肌缺血[2]。COURAGE研究結(jié)果顯示約半數(shù)在冠脈造影上顯示為冠狀動(dòng)脈顯著狹窄的患者并沒有誘發(fā)心肌缺血或在SPECT上僅有小的灌注缺損[3]。其他諸如FAME研究[4]、DEFER研究[5]等研究提示對(duì)于部分造影提示冠脈狹窄的患者行支架植入治療并未獲益，與此同時(shí)，這些研究更是引入了FFR的概念，提示對(duì)于FFR>0.8的患者行支架植入治療并不能使其癥狀改善或預(yù)后獲益。關(guān)于FFR的定義最早由Pijls等人于1993年首次提出，即狹窄冠狀動(dòng)脈支配區(qū)域心肌的最大血流量與理論上正常冠狀動(dòng)脈心肌所能獲得的最大血流量的比值[6]。基于此原理，對(duì)冠狀動(dòng)脈病變的血流動(dòng)力學(xué)變化的研究興起了熱潮，利用冠狀動(dòng)脈功能學(xué)檢測(cè)方法來判斷冠狀動(dòng)脈狹窄是否對(duì)遠(yuǎn)端血流產(chǎn)生影響亦受到了廣泛認(rèn)可。先后經(jīng)過DEFER研究[5]、FAME研究[4]、COURAGE研究[3]、FAMEⅡ研究[7]等證實(shí)FFR對(duì)冠心病的診斷以及治療策略的制定有著無與倫比的優(yōu)勢(shì)，逐漸確立了FFR對(duì)冠脈病變功能學(xué)評(píng)估的“金標(biāo)準(zhǔn)”。目前歐洲對(duì)于FFR的應(yīng)用是IA推薦[8]，美國對(duì)于FFR的推薦等級(jí)是ⅡA[9]，2019年中國PCI治療指南[10]指出，對(duì)于穩(wěn)定型冠心病，應(yīng)對(duì)FFR<0.8的狹窄病變進(jìn)行干預(yù)，這些指南均將FFR值作為冠脈病變是否需要支架干預(yù)的重要依據(jù)。雖然FFR值對(duì)指導(dǎo)冠心病治療策略的制定有著重要作用，但實(shí)際上因FFR值的測(cè)定需要在冠脈造影下應(yīng)用腺苷等擴(kuò)血管藥物使冠脈充分充盈并應(yīng)用特定的導(dǎo)絲進(jìn)行壓力測(cè)定，具有一定的有創(chuàng)性、導(dǎo)絲價(jià)格昂貴、術(shù)中應(yīng)用擴(kuò)血管藥物可能導(dǎo)致不良反應(yīng)及延長介入手術(shù)時(shí)間的局限，使得FFR的臨床應(yīng)用較低。因此，需要一種無創(chuàng)、經(jīng)濟(jì)的方法評(píng)估狹窄冠狀動(dòng)脈解剖及功能，結(jié)合了冠脈CTA解剖結(jié)構(gòu)及血流儲(chǔ)備分?jǐn)?shù)的CT-FFR技術(shù)興起并迅速引起了研究熱潮。

2 CT血流儲(chǔ)備分?jǐn)?shù)的概念、原理

由冠狀動(dòng)脈CTA提供原始圖像，應(yīng)用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)技術(shù)(Computational fluid dynamics，CFD)模擬狹窄冠狀動(dòng)脈在靜息及藥物作用下的血流動(dòng)力學(xué)狀態(tài)，得到冠狀動(dòng)脈血流動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)，然后應(yīng)用超級(jí)計(jì)算機(jī)軟件數(shù)據(jù)分析，創(chuàng)建一個(gè)可以顯示冠狀動(dòng)脈血液流速及壓力的冠狀動(dòng)脈模型，計(jì)算出狹窄冠脈的FFR值[11]。

3 CT血流儲(chǔ)備分?jǐn)?shù)的臨床研究

CT血流儲(chǔ)備分?jǐn)?shù)是一種將冠脈解剖及功能評(píng)估結(jié)合為一體的無創(chuàng)冠脈病變檢測(cè)方法，具備了冠脈CTA和血流儲(chǔ)備分?jǐn)?shù)的優(yōu)勢(shì)，對(duì)于識(shí)別狹窄血管、指導(dǎo)血運(yùn)重建展現(xiàn)出巨大優(yōu)越性。首先，基于目前的臨床研究證實(shí)CT血流儲(chǔ)備分?jǐn)?shù)對(duì)于冠脈狹窄引起的心肌缺血具有良好的診斷效能，尤其是在中重度冠脈狹窄方面。2011年發(fā)表了第1個(gè)關(guān)于CT-FFR對(duì)穩(wěn)定性心絞痛的診斷性能的國際多中心研究，DISCOVER-FLOW研究[12]以FFR為心肌缺血診斷標(biāo)準(zhǔn)，納入103例患者(159支冠脈)，對(duì)比CT-FFR與冠脈CTA對(duì)心肌缺血的診斷效能，結(jié)果顯示CT-FFR對(duì)引起心肌缺血的狹窄病變?cè)u(píng)估的準(zhǔn)確性、特異性、陽性預(yù)測(cè)值及陰性預(yù)測(cè)值均明顯高于冠脈CTA。隨后2012年發(fā)表的DeFACTO研究[13]，仍以FFR為心肌缺血診斷標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)一步揭示CT-FFR對(duì)中度冠脈狹窄病變的診斷性能較冠脈CTA更為優(yōu)越。2014年公布的NXT研究[14]因采用了新的計(jì)算機(jī)軟件及行冠脈CTA檢查前口服β受體阻滯劑控制心室率、硝甘擴(kuò)張冠脈，不僅證實(shí)CT-FFR對(duì)冠心病有較高的診斷效能，同時(shí)使得CT-FFR診斷狹窄冠脈病變的特異性較前顯著增高。不僅如此，以上研究均采用FFR作為心肌缺血診斷標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)果均表明了CT-FFR與FFR具有良好的相關(guān)性。

其次，近年來大量研究證實(shí)CT血流儲(chǔ)備分?jǐn)?shù)對(duì)于冠心病的治療策略亦有重大的指導(dǎo)意義。2015年公布的PLATFORM研究[15]是首次評(píng)估CT-FFR臨床應(yīng)用效果的連續(xù)性隊(duì)列研究，該研究結(jié)果提示結(jié)合CT-FFR可減少冠心病患者侵入性導(dǎo)管造影檢查及進(jìn)一步支架植入率。另一個(gè)較著名的研究為2018年Leipsic等人公布的ADVANCE研究[16]，該研究納入5 083冠心病患者并進(jìn)一步評(píng)估CT-FFR對(duì)冠心病患者治療決策、后續(xù)侵入性導(dǎo)管造影率、血運(yùn)重建和心臟不良事件的影響。結(jié)果提示冠脈CTA+CT-FFR的治療策略極大地減少了冠心病患者進(jìn)一步侵入性導(dǎo)管造影檢查及血運(yùn)重建率，并且對(duì)于心血管死亡或梗死的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)亦有較大的影響。由于我國對(duì)于CT血流儲(chǔ)備分?jǐn)?shù)的引入較晚，目前國內(nèi)尚未有關(guān)于CT-FFR的較大型的多中心研究，但近期由于CT-FFR的研究熱度逐漸上升及CT-FFR計(jì)算機(jī)軟件的升級(jí)，國內(nèi)亦有多家醫(yī)院開始開展CT-FFR的臨床研究，亦公布了一些喜人的單中心研究結(jié)果[17]。

4 CT血流儲(chǔ)備分?jǐn)?shù)的臨床應(yīng)用

4.1 CT-FFR的優(yōu)勢(shì) CT-FFR作為一種將解剖及功能評(píng)估結(jié)合為一體的冠狀動(dòng)脈病變影像學(xué)檢查方法，它匯集了冠脈CTA和FFR的諸多優(yōu)勢(shì)，對(duì)于甄別冠脈狹窄就及指導(dǎo)冠心病的治療策略制定提供幫助，從而展現(xiàn)出良好的應(yīng)用前景。首先，作為結(jié)合了冠脈CTA對(duì)于冠脈“解剖學(xué)”狹窄的診斷以及血流儲(chǔ)備分?jǐn)?shù)對(duì)于冠脈病變血流動(dòng)力學(xué)改變的“功能學(xué)”評(píng)估，CT-FFR使得對(duì)于冠脈病變的診斷準(zhǔn)確性增高，并擴(kuò)充了冠心病的認(rèn)識(shí)，使得人們進(jìn)一步跨入“造影后時(shí)代”，并且使得人們對(duì)于冠心病治療策略的制定得到更多的循證依據(jù)，極大減少醫(yī)療資源的浪費(fèi)。其次，通過DISCOVER-FLOW研究[12]、DeFACTO研究[13]、NXT研究[14]等臨床研究的結(jié)果公布，我們知道CT-FFR與FFR有著良好的相關(guān)性，可以作為替代FFR對(duì)冠脈“功能學(xué)金標(biāo)準(zhǔn)”的無創(chuàng)檢查方式。由于CT-FFR技術(shù)無須誘導(dǎo)絲及使用的造影劑較冠脈造影少，這極大減輕了醫(yī)療費(fèi)用及繼發(fā)的造影劑副作用，這使得患者的依從性提高。同時(shí)，CT-FFR無須誘發(fā)冠脈最大血流狀態(tài)，故對(duì)于應(yīng)用擴(kuò)管藥物引起的不良反應(yīng)也就無從談起。

4.2 CT-FFR的局限性 雖然目前結(jié)合了冠脈CTA及血流儲(chǔ)備分?jǐn)?shù)的CT-FFR技術(shù)將冠脈解剖及功能評(píng)估綜合起來，極大地提高了我們對(duì)冠脈病變的診斷的效能及為我們對(duì)冠脈病變治療措施的干預(yù)提供了重要的信息，但CT-FFR技術(shù)本身并非完美無缺的，該技術(shù)本身也存在一定的局限性。(1)CT-FFR的準(zhǔn)確性對(duì)冠脈CTA影像圖像的要求較高：CT血流儲(chǔ)備分?jǐn)?shù)的基礎(chǔ)是冠脈CTA數(shù)據(jù)，高質(zhì)量的冠脈CTA圖像數(shù)據(jù)是獲得準(zhǔn)確CT-FFR值的關(guān)鍵。在DeFACTO研究[13]中就有約1/10的患者因冠脈CTA影像圖像未達(dá)標(biāo)被排除。但是，好的冠脈CTA影像學(xué)圖像不僅取決于優(yōu)秀的影像科醫(yī)師，同時(shí)對(duì)患者的心率以及冠脈CTA影像設(shè)備等均相關(guān)。這就要求加大對(duì)影像科醫(yī)師的培訓(xùn)及購入更為先進(jìn)的影像學(xué)設(shè)備，使得醫(yī)療投入增加。(2)CT-FFR適用人群范圍較窄：CT-FFR技術(shù)是基于冠脈CTA成像后對(duì)冠脈血流動(dòng)力學(xué)信息的分析，傳統(tǒng)的CT-FFR計(jì)算軟件對(duì)冠脈血流動(dòng)力學(xué)信息分析、重組等處理的時(shí)間大約需要幾個(gè)小時(shí)，這使得CT-FFR主要應(yīng)用于穩(wěn)定型心絞痛患者，而且，目前涉及研究所選取的人群均為穩(wěn)定型冠心病患者。值得興奮的是，目前，隨著計(jì)算軟件的更新?lián)Q代，在保留其分析冠脈血流動(dòng)力學(xué)功能的情況下，逐漸縮短了其計(jì)算時(shí)間[18]。(3)CT-FFR對(duì)于部分冠脈病變的診斷準(zhǔn)確度有限：正如CT-FFR的定義所述，該技術(shù)是對(duì)冠脈血流動(dòng)力學(xué)信息的處理、分析，因此，在某些微循環(huán)障礙的患者中，我們往往得到夸大的CT-FFR值[19]。另外，對(duì)于多發(fā)、彌漫鈣化的冠脈狹窄的評(píng)估，其CT血流儲(chǔ)備分?jǐn)?shù)評(píng)估心肌缺血情況的準(zhǔn)確性亦較同等狹窄患者低，此時(shí)，結(jié)合鈣化積分分析，可以使得準(zhǔn)確性增高。

5 小結(jié)

兼顧冠脈CTA與FFR功能的CT-FFR技術(shù)一經(jīng)問世就引起了臨床工作者的廣泛關(guān)注。經(jīng)過DISCOVER-FLOW研究[12]、DeFACTO研究[13]、NXT研究[14]等國際多中心前瞻性研究證實(shí)CT-FFR對(duì)冠心病的診斷效能，2014年美國FDA最先批準(zhǔn)HeartFlow公司的CT-FFR軟件應(yīng)用于評(píng)估穩(wěn)定性心絞痛患者的冠脈情況，其后，日本、法國等多個(gè)國家亦先后批準(zhǔn)CT-FFR對(duì)冠心病的臨床應(yīng)用。我國的CT-FFR引入較遲，目前，我國亦有個(gè)別公司在研發(fā)基于我國臨床數(shù)據(jù)的CT-FFR軟件，并有望近期結(jié)束臨床試驗(yàn)。相信，隨著技術(shù)的不斷完善，CT-FFR計(jì)算軟件的不斷升級(jí)，其處理數(shù)據(jù)時(shí)間會(huì)逐漸縮短，其適用范圍會(huì)逐漸擴(kuò)大，真正成為冠心病診斷的“守門員”。總體而言，CT-FFR可以無創(chuàng)性地識(shí)別心肌缺血的存在，可以指導(dǎo)血運(yùn)重建，減少不必要的介入治療，因此有廣泛的臨床應(yīng)用前景。