兩種基于冠狀動脈造影圖像預(yù)測心肌血流儲備分數(shù)方法的對比研究

雙東思 汪敏 郭卉 蘇晞 宋丹 夏成雨

冠狀動脈造影(coronary angiography，CAG)是診斷冠心病的金標準，但CAG 存在固有的缺陷，不能準確反映血流動力學(xué)改變。心肌血流儲備分數(shù)(flow reserve fraction，F(xiàn)FR)能準確地評價病變的血流動力學(xué)變化，是一個反映心肌缺血的可靠指標，成為診斷多支病變和指導(dǎo)其治療方案抉擇的新理想指標。近期的DEFER 研究［1］、FAME 系列研究［2］等結(jié)果證實了基于FFR 的經(jīng)皮冠狀動脈介入治療(percutaneous coronary intervention，PCI)預(yù)后得到改善。對于無缺血證據(jù)或FFR≥0.8 的狹窄病變首先考慮藥物治療，對FFR ＜0.8 的狹窄病變應(yīng)行功能性完全血運重建。但FFR 測定增加手術(shù)時間和手術(shù)費用，臨床應(yīng)用受到很大限制。因此，開發(fā)一種簡便的替代工具，能充分利用造影各項相關(guān)指標，識別功能顯著病變，改善臨床預(yù)后很有必要。

目前，用于預(yù)測FFR 的方法有3 種:柏肅葉等式、FAST 評分和密度法。密度法相對準確，特別是相對FFR，但計算繁瑣，需要相應(yīng)的軟件作支撐，相對FFR 的計算需要正常的參考血管，不適合于多支血管病變。因而可采用前2 種方法估測病變血管FFR，但兩種方法哪個更優(yōu)，尚未見相關(guān)研究進行直接對比。因此，本研究比較柏肅葉等式和FAST 評分兩種方法預(yù)測FFR 的差異。

1 對象與方法

1.1 研究對象

入選2009 年1 月1 日至2014 年12 月1 日在武漢亞洲心臟病醫(yī)院行CAG 及FFR 測定的患者80 例。入選標準:18 ～80 歲男性或未懷孕婦女、CAG目測法發(fā)現(xiàn)狹窄程度為50% ～70%的臨界病變患者。排除標準:急性ST 段抬高心肌梗死、心臟瓣膜病、心肌病或嚴重心功能不全(左心室射血分數(shù)≤30%)及其他嚴重合并癥患者。

1.2 收集資料

收集患者一般臨床資料，包括年齡、性別、身高、體重、既往高血壓病史、糖尿病史、高血脂史、吸煙史、腎病史、外周血管病史、腦血管病史和臨床診斷等資料。CAG 檢查目測法評估狹窄程度，入選冠狀動脈病變狹窄程度為50% ～70%的臨界病變患者，同時計算病變長度(lesion length，LL)/［最小管腔直徑(minimal lumen diameter，MLD)］4和FAST 評分。

1.3 CAG 及QCA 分析

CAG 及PCI 遵循2011 年美國心臟協(xié)會/美國心臟病學(xué)院(AHA/ACC)PCI 指南，使用5 F、6 F 或7 F 造影導(dǎo)管，經(jīng)橈動脈或股動脈入徑，完成8 個標準體位CAG。采用目測法入選CAG 術(shù)中狹窄50% ～70%的病變，記錄血管病變數(shù)及冠狀動脈血管分布類型。采用思創(chuàng)科技(Create Life)醫(yī)學(xué)影像工作站V3.1 版進行QCA 分析;選擇舒張末期圖像進行分析;不同節(jié)段的病變均在病變暴露最清晰的CAG 體位下分析。所有QCA 分析均由專業(yè)人員獨立進行。主要測量參數(shù):參考血管直徑(reference vessel diameter，RVD)、直徑狹窄百分比(percentage diameter stenosis，DS)、MLD 及LL。

1.4 評分方法

1.4.1 柏肅葉等式 柏肅葉等式即LL/MLD4，以LL/MLD4=12 為截斷值:截斷值≤12，預(yù)測FFR≥0.8。

1.4.2 FAST 評分 設(shè)計了4 個參數(shù):(1)模糊病變(2 分)，定義為血管造影上對比劑密度不均勻，邊界不清楚或呈毛玻璃樣改變的病變部位;(2)多支病變(1 分)，定義為CAG 證實直徑≥2 mm 的主要冠狀動脈中有2 支及以上的血管狹窄程度≥50%;(3)病變長度超過20 mm(1 分);(4)QCA 法測定狹窄直徑，＜40.0%，0 分;40.0% ～49.9%，1 分;50.0% ～59.9%，2 分;≥60.0%，3 分，每個病變最大積分為7 分，其截斷值為3 分，≥3 分，F(xiàn)FR ＜0.8;＜3 分，F(xiàn)FR≥0.8。

1.5 FFR 測定

采用專用FFR 壓力導(dǎo)絲系統(tǒng)(圣猶達醫(yī)療器械有限公司)測量FFR。入選CAG 目測血管狹窄程度為50% ～70%的病變，用生理鹽水充盈導(dǎo)絲套管后，保持壓力傳感器位置與患者心臟水平，用多導(dǎo)生理儀校零。采用6 F 指引導(dǎo)管，壓力感受器置于指引導(dǎo)管開口，撤出導(dǎo)引針，再次校準。校準后將壓力導(dǎo)絲送入靶血管遠段，待壓力曲線讀數(shù)穩(wěn)定后，靜脈快速輸注腺苷三磷酸140 μg/(kg·min)，誘發(fā)最大充血狀態(tài)。給藥90 s 后達到最大充血狀態(tài)，血壓下降10% ～15%。若血壓無明顯變化，再次檢查輸液泵設(shè)置、靜脈通路是否通暢、藥物有效期和配置方法等排除干擾。給藥過程中密切注意觀察有無不良反應(yīng)，如房室傳導(dǎo)阻滯、低血壓、心悸、呼吸困難、胸悶等癥狀，如有立即停止用藥。給藥結(jié)束后繼續(xù)記錄30 s，取最低FFR 值為最終測量結(jié)果。當同一支冠狀動脈存在多處病變時，采用Pullback 技術(shù)，在冠狀動脈達最佳充盈時間通過緩慢后撤壓力導(dǎo)絲測得各處病變的數(shù)值，根據(jù)FFR 數(shù)值和壓力曲線的分析判斷罪犯病變。術(shù)中如FFR ＜0.8，行PCI;如FFR≥0.8，則行藥物保守治療。

1.6 統(tǒng)計學(xué)分析

所有數(shù)據(jù)采用SPSS 19.0 進行分析。采用頻數(shù)表和構(gòu)成比描述入選患者的分值分布情況。每種評分方法對FFR 的預(yù)測效果采用ROC 曲線法進行衡量，曲線下面積的比較采用Hanley 等［3］提出的方法。以P ＜0.05 為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 基線資料情況

入選80 例患者中，男54 例(67.5%)，漢族78 例(97.5%)，回 族2 例(2.5%)，平 均 年 齡(62.2 ±8.5)歲，平均身高(164.4 ±8.1)cm，平均體重(66.3 ± 11.5)kg，對 比 劑 平 均 劑 量(161.9 ±41.5)ml，具體資料見表1。

2.2 CAG 特點及兩種評分

將入選患者的CAG 特點及評分特點進行描述，結(jié)果見表2 及表3。

表1 80 例患者臨床資料特點

表2 80 例患者冠狀動脈造影特點

表3 兩種評分及血管狹窄程度的特點

2.3 兩種評分方法預(yù)測FFR 值的比較

將3 種預(yù)測方法的預(yù)測效果進行對比，生成ROC 曲線，并對曲線下面積進行比較。FAST 評分曲線 下 面 積 為(0.505 ± 0.065，P = 0.948)，LL/MLD4曲 線 下 面 積 為(0.674 ± 0.065，P =0.017);血管直徑狹窄率曲線下面積為(0.482 ±0.068，P=0.804，圖1)。血管直徑狹窄度曲線下面積為0.482，不能預(yù)測FFR ＜0.8;FAST 評分曲線下面積為0.505，具有較低的準確性，但差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P =0.948)，故不能認為其有預(yù)測價值;而LL/MLD4具有一定的預(yù)測能力，但是其準確性仍比較差(LL/MLD4＜0.7)。

圖1 FAST 評分、LL/MLD4 及血管直徑狹窄率預(yù)測效果的ROC曲線 LL，病變長度;MLD，最小管腔直徑

3 討論

1993 年P(guān)ijls 等［4］提出了測定冠狀動脈內(nèi)壓力評價冠狀動脈FFR，F(xiàn)FR 可以識別引起心肌缺血的靶血管和靶病變。FAME 研究［2］顯示以FFR 為指導(dǎo)的PCI 組主要不良心血管事件(MACE)發(fā)生率顯著低于以CAG 檢查為指導(dǎo)的PCI 組。臨床上已經(jīng)將FFR ＜0.8作為心肌缺血的金標準，但FFR 增加手術(shù)時間和手術(shù)費用，在臨床應(yīng)用中受到很大限制。

Molloi 等［5-7］考慮增加生理和病理局限，證實使用密度法準確測量冠狀動脈血流量和管腔體積的可行性。2012 年Molloi 等［8］結(jié)合冠狀動脈CT 三維重建證實了使用頂點管腔體積推算充血狀態(tài)下正常血流量的準確性和有效性。該方法相對準確，特別是相對FFR。Zhang 等［9］在豬動物模型上證實相對FFR(FFRa)跟標準FFR(FFRq)線性相關(guān)(FFRa =0.86FFRq +0.05，r =0.90，P ＜0.0001)，但計算繁瑣，需要相應(yīng)的軟件作支撐，相對FFR 的計算需要正常的參考血管。

2012 年Jaffe 等［10］提出柏肅葉等式的方法，即LL/MLD4，LL/MLD4=12 為截斷值，截斷值≤12 時預(yù)測FFR≥0.8，其特異性為94%，陰性預(yù)測值為82%。其方法優(yōu)于傳統(tǒng)的CAG 測量血管直徑狹窄率。2011 年Hoole 等［11］開發(fā)出新的FFR 造影評分工具(FAST 評分)。FAST 評分是一個簡單的評分工具。FAST ＞3 分的敏感性為87.50%，特異性為80.52%，陽性預(yù)測值為93.94%，陰性預(yù)測值93.94%，準確性為82.97%。這兩種方法相對比較簡單，但其準確性值得探索。本研究比較了血管直徑狹窄率、FAST 評分及柏肅葉等式3 種方法用于預(yù)測FFR ＜0.8，結(jié)果證實，血管直徑狹窄率及FAST評分均不能預(yù)測FFR ＜0.8，僅僅LL/MLD4顯示一定的準確性，但是預(yù)測能力仍較差。FAST 評分考慮血管狹窄程度、模糊病變、病變長度等因素。模糊病變的原因很多，對血流量的影響千差萬別，如鈣化病變或血栓性病變，導(dǎo)致結(jié)果變異大。而LL/MLD4考慮的因素仍然為最小管腔直徑及病變長度，這些因素本身為二維影像數(shù)據(jù)，用于評估血流量存在很大的誤差，并且未考慮側(cè)支循環(huán)等因素，最終導(dǎo)致預(yù)測效能下降。因此，需要更準確的方法來預(yù)測FFR，密度法估測FFR 或許更值得期待。

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