計算機斷層掃描衍生血流儲備分數(shù)對穩(wěn)定型胸痛臨床管理的價值*

楊國立,馬康華,羅 悅,吳 凡,楊 寶,毛 敏

(重慶醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院心血管內(nèi)科,重慶 400010)

心血管疾病給全球帶來了巨大的健康和經(jīng)濟負擔,根據(jù)《中國心血管健康與疾病報告2021概要》指出,當前中國的心血管疾病患病率處于持續(xù)上升階段,2019年全國冠狀動脈粥樣硬化性心臟病(冠心病)現(xiàn)患人數(shù)約1 139萬,其中城鎮(zhèn)、農(nóng)村中冠心病分別占全部死因的44.26%和46.74%,且死亡率仍呈上升趨勢[1]。作為冠心病診治的重要環(huán)節(jié),侵入性冠狀動脈造影(ICA)和冠狀動脈CT血管造影(CCTA)可提供冠狀動脈狹窄的解剖信息,從而參與冠心病的診斷及治療決策的制定。其中ICA對病變嚴重程度的評估是根據(jù)目視評估進行的,通常通過狹窄直徑百分比進行評估。然而,這種方法受到觀察者間和觀察者內(nèi)差異的影響,解釋上的差異可能導致不必要的干預,故在慢性穩(wěn)定型冠心病的治療中可能出現(xiàn)過度治療,同時對于臨界病變也可能存在治療不足[2-3]。一項多中心研究通過納入冠狀動脈造影發(fā)現(xiàn)至少1支冠狀動脈狹窄大于或等于50.0%的5 875例穩(wěn)定型冠心病患者,有18.1%已行血運重建的患者并不符合血運重建適宜性標準,20.9%已行經(jīng)皮冠狀動脈介入(PCI)治療不適宜和16.0%藥物治療指征選擇不適宜[4]。此外,已有研究報道PCI+藥物治療的初始策略與單獨藥物治療穩(wěn)定型心臟病相比,遠期生存率并未顯著提高,且不適宜的冠狀動脈造影及PCI治療可能增加手術(shù)并發(fā)癥、醫(yī)療費用和遠期不良事件發(fā)生率[5]。

冠狀動脈CT血流儲備分數(shù)(CT-FFR)是一種將冠狀動脈影像學圖像重建和模擬流體力學的功能學分析相結(jié)合的技術(shù),其以靜息狀態(tài)下的CCTA影像為基礎(chǔ),能夠?qū)跔顒用}狹窄病變進行無創(chuàng)性血流動力學評價。多項研究表明,CT-FFR具有CCTA檢測的無創(chuàng)、簡單和安全性,同時在指導血運重建方面能比單獨的 CCTA 產(chǎn)生更好的臨床結(jié)果,且CT-FFR已證明了其診斷冠心病的高精準度性及與血流儲備分數(shù)(FFR)的良好相關(guān)性[2,6]。然而,CT-FFR與常見臨床心血管危險因素的相關(guān)性,以及在計劃進行ICA的患者中使用CT-FFR的替代診斷策略安全性的研究仍然較少[7]。因此,目前仍需更多用于評估CT-FFR對冠心病的臨床決策及未來預后的臨床研究。

本研究旨在研究CT-FFR與常見臨床危險因素的相關(guān)關(guān)系及對比ICA指導的冠狀動脈病變的診斷性能。此外,與ICA指導的血運重建策略相比,CT-FFR指導的血運重建策略對評估穩(wěn)定型冠心病預后安全性的情況,并對 1年隨訪的臨床結(jié)果進行回顧性分析。

1 資料與方法

1.1一般資料 選取2021 年 4 月 13 日至 2022年8 月 7 日就診于本院的有癥狀冠狀動脈疾病(CAD) 患者,CCTA 記錄狹窄程度大于或等于50%,并在2022年4月13日至2023年 8 月 7日進行為期1年的回顧性審查。納入標準:(1)年齡大于18歲且簽署知情同意書;(2)穩(wěn)定型胸痛高度懷疑或已確診穩(wěn)定型冠心病患者。排除標準:(1)急性冠狀動脈綜合征,或慢性完全閉塞性病變、嚴重鈣化病變和扭曲病變,或起搏器植入術(shù)后、支架植入術(shù)后、人工心臟瓣膜植入術(shù)后;(2)CCTA或冠狀動脈造影術(shù)禁忌證;(3)臨床病情不穩(wěn)定或預期壽命短于2年;(4)急性或慢性腎功能不全;(5)血栓性病變;(6)腦出血或蛛網(wǎng)膜下腔出血史、半年內(nèi)腦卒中病史;(7)妊娠期;(8)無法遵守研究隨訪要求,或已參與任何其他臨床試驗。本研究方案遵循赫爾辛基宣言的倫理準則,并得到本院醫(yī)學倫理委員會的批準,所有患者均提供了書面知情同意書。

1.2方法

1.2.1CCTA掃描機圖像分析 所有患者在基線時均接受 CCTA及冠狀動脈鈣化掃描,并使用 64 排螺旋 CT 機進行動態(tài)容積 CT 掃描,掃描前注射320 mg/mL碘克沙醇等滲造影劑,30 mL 0.9%氯化鈉溶液。掃描參數(shù):管電壓100～120 kV,自動掃描軟件觸發(fā),觸發(fā)域 280 HU,掃描管電流100～300 mAs,準直器寬度128 mm×0.625 mm,X線管速度0.27 s/轉(zhuǎn),矩陣512×512。請2位具有5年以上心血管CT圖像診斷經(jīng)驗的放射科醫(yī)生深入分析CCTA圖像質(zhì)量,觀察冠狀動脈狹窄程度,然后選擇圖像質(zhì)量最佳的序列進行后續(xù)CT-FFR計算。狹窄程度定義為狹窄血管和參考血管直徑的比值,CCTA狹窄超過50%的血管被轉(zhuǎn)介給ICA進一步評估。

1.2.2CT-FFR分析 CT-FFR軟件是由科亞醫(yī)療科技有限公司開發(fā)的用于對心肌缺血程度的無創(chuàng)FFR指標進行定量分析的軟件(DEEPVESSEL FFR V1.0)。該軟件基于CCTA,利用人工智能技術(shù)計算FFR,進而評估CAD的生理功能。CT-FFR 值是回顧性獲得的,因此不會干擾本研究中的臨床決策。提示冠狀動脈狹窄檢查方法中CCTA測量狹窄程度大于或等于50%(中度及重度狹窄),CT-FFR≤0.80,ICA顯示冠狀動脈狹窄大于或等于75%(重度狹窄)。

1.2.3ICA程序 ICA 由經(jīng)過認證的介入心臟病專家根據(jù)社會指南進行操作[8]。使用碘造影劑,并使用最小推注量(20～120 mL),平均劑量面積乘積(DAP)為(1.17±0.72)Gy·cm2。根據(jù)手術(shù)過程中的直徑減少情況定量確定狹窄程度,狹窄程度大于或等于75%作為血運重建的陽性血管造影指征。治療策略還依賴于狹窄的位置、狹窄的長度和目標血管的直徑。對于高危解剖結(jié)構(gòu)、多支血管疾病或涉及左前降支(LAD)動脈的2支血管的病例,2位經(jīng)驗豐富的評審員共同閱讀確定了適當?shù)难\重建策略。

1.2.4觀察指標 所有患者在入組后完成臨床基線資料收集。患者在整個住院期間由主管醫(yī)生根據(jù)病情給予最佳藥物治療及必要時行介入診療,至病情穩(wěn)定后出院。記錄住院期間的基本臨床與生化指標,統(tǒng)計出院12個月以來的主要終點事件及次要終點事件。主要終點事件:主要不良心血管事件(MACE),包括隨訪期間因包括心源性死亡、非致命急性心肌梗死、腦卒中、需住院的不穩(wěn)定型心絞痛和血運重建。

2 結(jié) 果

2.1患者人口特征分析 初步確定了總共 44 例受試者。在被排除的患者中,3 例患有左主干疾病,1例失訪。所有剩余患者均成功進行了 CT-FFR 分析。患者的基線及血管狹窄程度特征見表1、2。最終納入 40 例患者,其中29例冠狀動脈狹窄陽性患者,在120個動脈分支中發(fā)現(xiàn)56個病變,其中24條LAD,16條左回旋動脈(LCX)和16條右冠狀動脈(RCA)。進行ICA引導的血運重建期間,19例患者的病變血管中放置了37個支架。

表1 患者基線特征(n=40)

表2 CCTA、CT-FFR、ICA介導的冠狀動脈血管狹窄情況[n(%)]

2.2風險分層 根據(jù)患者ICA和CT-FFR數(shù)據(jù)集分為4組:(1)經(jīng)ICA和CT-FFR 證實均為陽性的患者23例(57.5%),病變血管數(shù)48支(85.7%);(2)經(jīng)ICA證實陽性,但經(jīng)CT-FFR證實陰性6例(15.0%),病變血管數(shù)8支(14.3%);(3)經(jīng)ICA證實陰性,但經(jīng)CT-FFR證實陽性1例(2.5%);(4)經(jīng) ICA 和 CT-FFR 證實均陰性10例(25.0%)。CT-FFR 陽性病變依據(jù)ICA危險分層的不一致率為20.70%(6例),CT-FFR 陰性病變發(fā)生率為 9.10%(1例),因此,根據(jù) CT-FFR 陽性指征,ICA 發(fā)生率可能會降低40%(40 例患者中有16 例來自經(jīng)ICA證實陽性,但經(jīng)CT-FFR 證實陰性和經(jīng)二者證實均為陰性組)。ICA 陽性組中的 37 個病變(66.1%)進行了血運重建,其中 4 個(7.1%)病變的 CT-FFR>0.80將暫停血運重建。而另外3 個病灶I(lǐng)CA證實陽性,CT-FFR證實陰性,但因不穩(wěn)定型胸痛經(jīng)評估最終仍然接受了血運重建(5.4%),CT-FFR值分別為 0.83、0.83和0.84,病變血管均經(jīng)ICA證實為LAD重度狹窄程度(狹窄大于或等于75%)。對單個病變冠狀動脈的分析顯示,在24例ICA狹窄程度大于或等于75%(重度)的LAD中,17例(70.8%)患者的CT-FFR結(jié)果呈陽性。在16例狹窄程度大于或等于75%(重度)的LCX中,10例(62.5%)患者的CT-FFR結(jié)果呈陽性。而在16例狹窄程度大于或等于75%的RCA中,15例(93.8%)患者的CT-FFR結(jié)果呈陽性,顯著高于LAD及LCX中CT-FFR陽性患者的比例。

2.3相關(guān)分析 為研究CT-FFR與常見心血管危險因素之間的關(guān)系,在橫斷面研究中進行了Spearman相關(guān)性分析。雖然CT-FFR與其他心血管危險變量之間的相關(guān)系數(shù)(r)相對較低,但ICA與CT-FFR的相關(guān)性最強(r=0.68)。此外,冠狀動脈鈣化分數(shù)和BUN也被發(fā)現(xiàn)與CT-FFR相關(guān)(r=0.34、-0.33)。見圖1。

圖1 CT-FFR與常見心血管危險因素之間的Spearman相關(guān)性分析

2.4診斷性能 使用ICA作為標準,CT-FFR的敏感度、特異度、陽性預測值和陰性預測值分別為79.3%[95%可信區(qū)間(95%CI)0.60～0.91]、90.9%(95%CI0.57～1.00)、95.8%(95%CI0.77～1.00)和62.5%(95%CI0.36～0.84)。CT-FFR 的ROC 曲線見圖2。根據(jù) ICA結(jié)果,CT-FFR 表現(xiàn)了出色的診斷性能[曲線下面積(AUC)為0.85,95%CI0.73～0.97]。

圖2 CT-FFR預測冠狀動脈缺血的ROC曲線

2.5臨床結(jié)果分析 臨床結(jié)果分析顯示,MACE發(fā)生率為17.5%(7例患者),其中心源性死亡 1例(2.5%)、非致死性心肌梗死或二次血運重建2例(5.0%)、腦卒中2例(5.0%) 和 2 例(5.0%)全因性死亡。在記錄發(fā)生MACE的 7 例患者中(表3),4 例被歸類為 CT-FFR≤0.80,5例歸類為 ICA冠狀動脈狹窄程度大于或等于75%。特別是,CT-FFR≤0.80 且接受血運重建患者的 MACE 發(fā)生率為 18.8%(3/16),而CT-FFR>0.80且未接受血運重建患者的MACE發(fā)生率為 6.7%(1/15)。而ICA 提示冠狀動脈狹窄程度大于或等于75%接受血運重建患者的MACE發(fā)生率為 21.1%(4/19),而 ICA<75%且未進行血運重建治療的 MACE發(fā)生率為18.2%(2/11)。而在經(jīng)ICA和CT-FFR證實均為陽性組中,有 6例患者在沒有進行血運重建的情況下進行治療,其中 1例患者在出院后第8個月發(fā)生非致死性心肌梗死。根據(jù) Cox 回歸分析,在ICA指導的干預措施[風險比(RR)=1.28,95%CI0.23～7.00,P=0.776]和CT-FFR指導的干預措施(RR=1.34,95%CI0.22～8.02,P=0.750)之間觀察到類似的MACE發(fā)生率及危險性。

表3 12個月內(nèi)的累積心血管事件發(fā)生情況[n(個月)]

3 討 論

對本研究納入的40例穩(wěn)定型胸痛患者進行為期12個月的隨訪,通過Cox回歸結(jié)果顯示,在 CCTA 狹窄程度大于或等于50% 和 CT-FFR≤0.80的組合指導下MACE發(fā)生率與ICA狹窄程度大于或等于75%指導下的情況相似。此外,與ICA指導的解剖學指征相比,使用CT-FFR來確定冠狀動脈狹窄病變也具有出色的診斷性能(AUC為0.85),同時導致侵入性診斷程序的高取消率(40%)。因此,本研究結(jié)果表明,CT-FFR 可以通過降低ICA發(fā)生率來提高 CCTA指導的侵入性檢查決策的效率。此外,與單獨使用 CCTA 相比,使用 CCTA 狹窄程度大于或等于50% 結(jié)合 CT-FFR≤0.80的患者在發(fā)現(xiàn)非缺血性病變方面具有更好的預測能力,且同時觀察到相似的 MACE 發(fā)生率(與ICA相比),這與先前的研究相似,證明CT-FFR 能夠更好地確定侵入性干預的適宜性,與低 MACE發(fā)生率相關(guān)[9-10]。

心血管疾病給全球帶來了巨大的健康和經(jīng)濟負擔,當前中國心血管疾病患病率及死亡率仍處于持續(xù)上升階段[1]。多年來我國臨床上一直在解剖學的指導下進行介入治療,其中,ICA和CCTA作為主要的提供解剖信息評估冠狀動脈狹窄程度的檢查方法,因受限于單純的影像學和形態(tài)解剖學信息的缺陷性,并不能確定患者是否在功能學意義上缺血[3]。因此,這種決策策略在慢性穩(wěn)定型冠心病方面有可能出現(xiàn)過度治療,而對于臨界病變可能存在治療不足的情況,且過度的冠心病介入治療也明顯加重了冠心病患者的經(jīng)濟負擔[4]。隨著功能學檢查的不斷進步,CT-FFR技術(shù)融合了解剖學角度的CT血管造影圖像與功能學角度的FFR技術(shù),利用CT血管造影技術(shù)的冠狀動脈數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ),通過計算流體力學模式,模擬泊肅葉定律,最終獲取冠狀動脈樹任意點的FFR 值[11]。目前已有多項研究提示以FFR作為參考標準,CT-FFR在識別心肌缺血的病變或狹窄方面的較高診斷性能[12-14]。同時CT-FFR介導的CAD 管理與ICA介導的臨床事件結(jié)果也相似,同時臨床成本預計也會降低[9-10,15-16]。既往的DOUGLAS等[9]研究表明,CCTA聯(lián)合CT-FFR可以明顯減少ICA和PCI的數(shù)量,同時該治療方案與常規(guī)方案相比,無論是在計劃進行無創(chuàng)檢查或有創(chuàng)檢查的患者中,血運重建率均無顯著差異。該研究隨訪1年的結(jié)果表明,CCTA聯(lián)合CT-FFR組較常規(guī)組更可降低患者的醫(yī)療風險和經(jīng)濟負擔,兩者有類似的生活質(zhì)量[15]。FAIRBAIRN等[10]研究表明,CT-FFR>0.80的穩(wěn)定型心絞痛患者,在隨訪期的ICA及血運重建率較低,且未發(fā)生MACE。上述研究結(jié)論與本研究類似,CT-FFR診斷缺血性病變具有較高診斷性能(AUC=0.85),而血管水平診斷的敏感度、特異度和陽性預測值分別為79.3%、90.9%和95.8%。進一步證明CT-FFR 在預測冠狀動脈狹窄程度的高診斷性能及改善心血管疾病預后的潛在價值。

然而,由于本研究的單中心設置及受樣本數(shù)量(n=40)、隨訪時間等因素的影響,研究結(jié)果可能存在一定程度的偏差,因此具有一定局限性,以待有序研究范圍更廣的研究進一步證實。此外,盡管掃描儀技術(shù)和后處理算法有了顯著改進,然而真實世界中冠狀動脈病變往往比較復雜(嚴重鈣化、串聯(lián)病變、微循環(huán)病變、左主干病變、彌漫病變、血栓病變等),而CT-FFR在復雜病變的研究中證據(jù)略顯單薄,研究中尚有不少亟待解決的難題,仍需進一步研究[17]。

綜上所述,CT-FFR 可以作為指導血運重建的替代工具,具有較高的冠狀動脈介入手術(shù)取消率和較低的MACE發(fā)生率,為CAD患者臨床診療及預后提供更加高效、科學的預測參考,并最終改善患者預后情況。