馮利軍,陳海波,李長嶺
冠狀動脈粥樣硬化心臟?。ü谛牟。╇S著人們生活水平的提高,其發(fā)病率也逐年增高,患者生活質(zhì)量受到影響,嚴重威脅生命。冠狀動脈(冠脈)粥樣硬化斑塊是冠心病的主要發(fā)病原因,而冠狀動脈造影(CAG)被認為是冠心病的診斷主要方法和金標準[1]。對于臨界病變,CAG通過不同體位的二維影像檢查病變狹窄程度,可能高估或低估病變,無法給予準確診斷。過早或者過遲進行血運重建,對患者都是不利的,隨著精準醫(yī)療的推行,CAG已經(jīng)無法滿足當(dāng)前的臨床診斷需求。血流儲備分數(shù)(FFR)作為評價冠脈狹窄病變功能學(xué)意義的“金標準”,可以評估狹窄病變處是否導(dǎo)致病變遠端的心肌缺血,輔助臨床診斷是否需進行血運重建具有指導(dǎo)意義[2]。
1.1 原理1995年P(guān)ijls等[3]首次提出冠脈血流儲備分數(shù)的概念:冠脈FFR被定義為狹窄冠脈支配區(qū)域心肌經(jīng)誘發(fā)充血后最大血流量與理論上同一支冠脈無狹窄時心肌所能獲得的最大血流量的比值,即FFR=QSmax/QNmax=(pd-pv)/Rs÷(papv)/Rn。導(dǎo)引導(dǎo)管測得冠脈近端平均壓為Pa,壓力導(dǎo)絲通過狹窄病變部位到達冠脈遠端測得遠端平均壓為Pd,在ATP或腺苷作用下誘發(fā)血管充分擴張,測得FFR=Pa/Pd。目前臨床上普遍認為FFR≥0.8病變遠端未出現(xiàn)心肌缺血,不需行血運重建;0.75<FFR<0.8屬于灰色地帶,需根據(jù)臨床癥狀來確定是否需介入干預(yù),F(xiàn)FR<0.75表明病變遠端出現(xiàn)心肌缺血需血運重建[4]。
1.2 優(yōu)勢壓力導(dǎo)絲FFR自1995年提出后便開始從事關(guān)于診斷、預(yù)后、左主干分叉、單支及多支病變和彌漫性復(fù)雜病變等的臨床研究,證實FFR可科學(xué)評估靶病變是否引起遠端心肌缺血,減少不必要的血運重建,指導(dǎo)簡單或復(fù)雜的病變進行血運重建,具有較好的敏感性和特異性,干擾因素少[5-7]。當(dāng)壓力導(dǎo)絲通過靶病變部位到達靶病變遠端可實時測得靶病變遠端的壓力,測得的FFR值更為直接準確。此外,通過回撤壓力導(dǎo)絲(導(dǎo)絲細,與血管壁觸碰發(fā)生漂移的可能性低)可記錄靶血管遠端到近端所有的FFR值,通過FFR值的變化可區(qū)分局灶性和彌漫性病變,如靶病變是局灶性的,可清晰觀察到靶病變遠端和近端的FFR值有明顯地跳躍;如靶病變是彌漫性的,靶病變遠端和近端的FFR值不會出現(xiàn)明顯跳躍而是逐漸變化。故FFR可幫助術(shù)者很好地診斷靶病變的血流動力并指導(dǎo)血運重建。
1.3 局限由于FFR壓力導(dǎo)絲的壓力感受器在導(dǎo)絲前端,頭端不僅重且硬度大,還有一個用來接收傳輸信號的尾端,壓力導(dǎo)絲的操作性比普通工作導(dǎo)絲差。對于扭曲病變壓力導(dǎo)絲的通過性較差,需來回反復(fù)操作才能通過靶病變到達冠脈遠端,其頭端的壓力感受器易發(fā)生漂移甚至損壞。為避免壓力導(dǎo)絲尾端影響操作,需經(jīng)常脫開尾端連線并通過torque來提升壓力導(dǎo)絲的操作性,而尾端脫開壓力導(dǎo)絲電信號部分完全暴露,碰到液體如未完全擦干易短路損壞。此外,術(shù)中需注射ATP、腺苷或罌粟堿等微循環(huán)擴張藥物充分擴充血管誘發(fā)最大充血量,部分患者會出現(xiàn)胸悶、心律失常等不良反應(yīng)。壓力導(dǎo)絲價格昂貴且不能消毒重復(fù)使用,存在損傷血管的風(fēng)險,增加了手術(shù)時間和風(fēng)險。最后,壓力導(dǎo)絲不能觀察靶病變處的斑塊,無法評估斑塊的穩(wěn)定性。如果靶病變的FFR值≥0.8表明其不影響遠端心肌血流,而其內(nèi)部為不穩(wěn)定性質(zhì)的斑塊,仍易發(fā)生急性冠脈事件,現(xiàn)階段臨床推廣應(yīng)用有限。
壓力微導(dǎo)管測量FFR值與壓力導(dǎo)絲測量FFR值的工作原理相似,需注射ATP、腺苷或罌粟堿等微循環(huán)擴張藥物充分擴張冠脈血管,誘發(fā)患者冠脈最大充血量,使微循環(huán)阻力小到忽略不計且恒定,測得狹窄病變遠端的平均壓和冠脈口部主動脈平均壓的比值,主要區(qū)別在于其將壓力傳感器固定在微導(dǎo)管前端,傳輸信號的信號線固定在微導(dǎo)管體部。相對于傳統(tǒng)壓力導(dǎo)絲頭端重、硬度大且操作可控性差,普通0.014英寸的工作導(dǎo)絲操作性更好,更易通過靶血管病變到達冠脈遠端,超細壓力微導(dǎo)管可沿工作導(dǎo)絲到達病變遠端操作相對方便簡單,不易損壞壓力微導(dǎo)管。雖然工作導(dǎo)絲相比于傳統(tǒng)壓力導(dǎo)絲更易操作,但由于壓力微導(dǎo)管柔軟性比壓力導(dǎo)絲差,對于迂曲病變其血管通過性更差。即使壓力微導(dǎo)管可以通過迂曲靶病變,也不能對靶血管進行有效評估,甚至無法通過,無法進行評估。此外,壓力微導(dǎo)管比壓力導(dǎo)絲直徑更粗,對于細小的血管影響了靶血管自身血流,無法進行準確評估且容易觸碰血管壁發(fā)生漂移,限制了評估狹窄冠脈的范圍。雖然超細壓力微導(dǎo)管與壓力導(dǎo)絲測得的FFR值有較好的相關(guān)性[8],但超細壓力微導(dǎo)管相對于壓力導(dǎo)絲測得的FFR值更低,高估了狹窄冠脈的嚴重程度,導(dǎo)致相當(dāng)比例的患者進行了錯誤的血運重建指導(dǎo)[9]。此外,超細壓力微導(dǎo)管與傳統(tǒng)壓力導(dǎo)絲FFR相比,使用的對比度、總過程成本或輻射無顯著差異[10]。超細壓力微導(dǎo)管目前仍處于初級階段,需不斷改進產(chǎn)品減小微導(dǎo)管的直徑提升其診斷的準確性,得到臨床的認可。
瞬時無波比值(iFR)是不需注射血管擴張藥物,在舒張期開始后25%至結(jié)束前5 ms的時間窗內(nèi),達到舒張期無波形間期,此時冠脈內(nèi)阻力最小且恒定,狹窄病變遠端冠脈平均壓與主動脈平均動脈壓的比值[11]。相比于FFR,iFR不需注射血管擴張藥物,避免了部分患者因血管擴張藥物而產(chǎn)生的不良反應(yīng),減少了手術(shù)時間,降低手術(shù)風(fēng)險和費用。此外,CLARIFY研究[12]表明在冠脈狹窄嚴重性分類一致,減少腺苷未影響診斷結(jié)果,iFR可作為FFR的無腺苷替代方法,有很好的診斷價值。FFR與iFR正常值都為1.0,但診斷狹窄病變引起遠端心肌缺血的臨界值不一樣,目前臨床上普遍以FFR值<0.75作為需進行血運重建的標準,而iFR目前無明確臨界值,ADVISEⅡ研究[13]分析認為iFR和FFR值具有很強的線性相關(guān)性,指出0.89為最佳臨界值,而Scarsini等[14]研究表明0.83為最佳臨界值,iFR的臨界值還存在爭議,需要大量試驗研究予以確認,以便更好地指導(dǎo)PCI術(shù)。
FFRct(FFRCT)基于CT冠脈造影,通過冠脈分割算法分割出冠脈,通過三維重建算法重建出冠脈三維結(jié)構(gòu),根據(jù)Navier-Stokes方程和患者的血壓,進行血流動力學(xué)計算獲得FFR[15]。FFRct能夠通過CT冠脈造影無創(chuàng)獲得冠脈的解剖和功能學(xué)信息,其準確性和特異性高,陽性預(yù)測值顯著提高,且其計算獲得的值與FFR重新測得的值有很好的重復(fù)性[16]。DISCOVERFLOW研究[17]和PLATFORM研究[18]均表明出現(xiàn)冠脈狹窄的患者,在接受冠脈造影前通過冠脈CT的同時計算出血流儲備分數(shù)FFRct,能夠評估病變部位的嚴重程度,可減少冠脈造影和有創(chuàng)FFR檢查,降低診療費用,改善患者預(yù)后和生活質(zhì)量。相比于有創(chuàng)FFR,F(xiàn)FRct對于多支冠脈狹窄病變功能性評估相關(guān)性較差[19]。冠脈分割算法和三維重建的算法不夠成熟,重建用時較久,冠脈CT的影像質(zhì)量也至關(guān)重要,對于嚴重鈣化或者植入金屬支架的冠脈血管會影響圖像質(zhì)量,圖像質(zhì)量差會加劇現(xiàn)有算法計算FFR的誤差,需要對算法進行更深入地優(yōu)化,來降低偽影導(dǎo)致的FFRct值的誤差。而且FFRct根據(jù)冠脈CT影像重建冠脈無法完全模擬真實的冠脈,血管是有彈性的且不同的血管彈性也不同,血管的彈性會影響FFRct值的計算,血管彈性越大,F(xiàn)FRct值越大,會低估血管的病變的程度[20]。
定量血流分數(shù)(QFR)通過兩個角度差≥25°的不同體位冠脈造影影像并對其進行三維冠脈造影重建分析,造影劑充盈速度,計算靶血管每個位置與最近端位置的壓力差,求解出目標血管每一個位置的QFR值[21,22]。由于QFR無需FFR壓力導(dǎo)絲和微循環(huán)擴張藥物而受到了廣泛的關(guān)注,其只需進行冠脈造影就可以術(shù)中在線重建分析計算測得QFR值,對冠脈狹窄病變進行血流動力學(xué)的評估,確認病變是否引起遠端心肌缺血及指導(dǎo)是否需行介入治療,減少了手術(shù)風(fēng)險及手術(shù)成本。徐波等[23]關(guān)于QFR的研究證明,QFR在鑒別冠脈狹窄血流動力學(xué)評估敏感性和特異性明顯高于QCA且有很好的診斷準確性。與FFR相比,QFR對于狹窄病變進行功能性評估具有良好地一致性和診斷性。研究表明,其與FFR有很好地一致性,且QFR可減少壓力導(dǎo)絲FFR的操作過程,節(jié)省手術(shù)時間。其對冠脈造影的影像質(zhì)量要求高,選擇合適的影像,如影像質(zhì)量差,血管重疊和收縮則會影響測得的QFR值準確性,會低估或者高估病變從而過早或過遲進行介入干預(yù)。
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及對冠脈血流動力學(xué)進行更深入地研究,現(xiàn)在有了多種有創(chuàng)、無創(chuàng)測量FFR從功能學(xué)來評估病變血管的血流動力,幫助術(shù)者更好地了解病變的嚴重程度。FFRct以其對患者傷害小、輻射劑量低等優(yōu)勢,在未來占有很大的發(fā)展空間,目前還需要優(yōu)化算法縮短運算時間快速獲得FFRct值;QFR、iFR以及超細壓力微導(dǎo)管FFR與壓力導(dǎo)絲FFR都有一定的相關(guān)性,但其對于評估病變的血流動力的準確性還有待提高,相信QFR、iFR以及超細壓力微導(dǎo)管FFR繼續(xù)進行更深入地研究、優(yōu)化算法縮短其運算時間、找到最佳的臨界值及硬件技術(shù)地提升能廣泛應(yīng)用于臨床,從功能學(xué)診斷冠脈狹窄病變是否引起遠端心肌缺血。目前相比于其他FFR功能學(xué)評估,有創(chuàng)壓力導(dǎo)絲FFR更具優(yōu)勢,以其對靶病變的精確評估,有利于更好地了解靶病變處的血流動力,確認靶病變是否引起遠端心肌缺血,是否需進行血運重建實現(xiàn)精準診療,且可指導(dǎo)PCI,評價植入支架后的效果。