基于冠狀動脈CT血管造影的無創(chuàng)血流儲備分數(shù)評估冠狀動脈病變的研究

羅振立

（運城第一醫(yī)院心內(nèi)科，山西 運城 044099）

冠心病屬于臨床中一種較為常見的心血管疾病，中老年患者是冠心病的高發(fā)人群，常見慢性閉塞病變、鈣化、彌漫性、多支、多處病變等特點。冠狀動脈缺血的評估在冠心病的診治中具有重要意義，目前臨床上常用冠狀動脈CT血管造影（CCTA）和冠狀動脈造影（CAG）從解剖學(xué)角度判斷病變狹窄，兩者能夠在一定程度上對冠心病患者的血管狹窄程度、病變位置，以及累及范圍等方面作出判斷[1]。然而，在解剖學(xué)上嚴(yán)重狹窄的冠狀動脈病變與其造成的心肌缺血間并無絕對的相關(guān)性，相比解剖學(xué)上管腔的狹窄程度，心肌血流灌注更能準(zhǔn)確評價和預(yù)測冠心病的進展與預(yù)后[2]。對心肌缺血的病變行經(jīng)皮冠狀動脈介入治療（PCI）可使患者受益，但對無心肌缺血病變行PCI，不僅無益，甚至有害，并且加重患者醫(yī)療費用的負擔(dān)。冠狀動脈血流儲備分數(shù)（FFR）是目前診斷冠狀動脈狹窄病變引起血流動力學(xué)異常的金標(biāo)準(zhǔn)，其能夠評估冠狀動脈狹窄的功能學(xué)指標(biāo)，準(zhǔn)確識別臨界病變（狹窄程度在50%～70%）的心肌缺血風(fēng)險，但由于FFR屬于有創(chuàng)操作，且輻射劑量大，檢查時需要擴血管藥物輔助，使其難以普及[3]。隨著醫(yī)學(xué)技術(shù)的發(fā)展，無創(chuàng)血流儲備分數(shù)（FFRCT）技術(shù)逐漸受到臨床的重視，其作為一種新穎的無創(chuàng)檢查方式，利用CCTA影像數(shù)據(jù)可計算得出模擬FFR值，不用改變CCTA參數(shù)，無需額外影像，也無需額外靜脈注射藥物，即可評價冠狀動脈狹窄病變的血流動力學(xué)變化，對于特異性的缺血病灶有著顯著的評估價值，能夠在一定程度上彌補CAG無法準(zhǔn)確評估心肌缺血程度的不足[4-5]。本研究旨在探討FFRCT評估在冠狀動脈病變患者中的指導(dǎo)作用，現(xiàn)報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 回顧性分析2019年4月至2020年4月運城第一醫(yī)院行CCTA檢查且結(jié)果顯示為一支或多支冠狀動脈病變的100例患者的臨床資料，依據(jù)患者后續(xù)評估方式將其分為CAG組（接受CAG檢查，40例）和FFRCT組（接受FFRCT檢查，60例）。CAG組患者中男性21例，女性19例；年齡52～78歲，平均（65.76±5.25）歲；合并高血壓26例，合并糖尿病23例。FFRCT組患者中男性32例，女性28例；年齡54～76歲，平均（65.48±5.63）歲；合并高血壓45例，合并糖尿病32例。兩組患者一般資料比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05），組間具有可比性。納入標(biāo)準(zhǔn)：CCTA檢查顯示存在非嚴(yán)重鈣化斑塊，直徑≥ 1.5 mm，且至少存在1處血管狹窄率大于50%；無既往冠狀動脈移植、心肌梗死史者等。排除標(biāo)準(zhǔn)：CCTA檢查存在嚴(yán)重偽影、錯位及噪聲等影響圖像質(zhì)量和分辨率的因素或顯示冠狀動脈起源異常者；惡性腫瘤者；臨床資料不完整者等。本研究經(jīng)院內(nèi)醫(yī)學(xué)倫理委員會批準(zhǔn)。

1.2 檢查方法

1.2.1 FFRCT檢測 采用64排能譜CT（美國GE公司，型號：Lightspeed 64）行CCTA檢查，檢查前4 h禁飲、禁食，心率較快者舌下含服硝酸甘油0.5 mg，在患者心率低于70次/min時進行檢測，使用12G靜脈留置針經(jīng)肘靜脈建立靜脈通路后，將50 mL碘海醇注射液靜脈推注到患者體內(nèi)，推注速度為3.0 mL/s，繼而使用0.9%氯化鈉溶液40 mL進行沖洗，患者處于仰臥位，掃描范圍：自氣管隆突下1 cm至心臟下緣1.5 cm，設(shè)置掃描參數(shù)：管電壓120 KV，管電流450 mA，層厚0.6 mm，間距0.5 mm，掃描速度0.3 s/圈，掃描時間5～9 s，得到冠狀動脈顯影，處理所獲取的患者冠狀動脈圖像，采用多平面重組、曲面重組、容積再現(xiàn)等技術(shù)對冠狀動脈與其分支進行三維影像重組，將患者的CCTA所有數(shù)據(jù)傳至中心實驗室進行FFRCT仿真計算（北京欣方悅醫(yī)療科技有限公司）獲得FFRCT值，以FFRCT≤ 0.8為缺血病變的判定標(biāo)準(zhǔn)[6]。

1.2.2 CAG檢查 采用血管造影機（德國西門子，型號：Artis zee Ⅲ），選擇碘普羅胺造影劑，用量30 mL，采用標(biāo)準(zhǔn)Judkins法經(jīng)橈動脈或股動脈途徑實施CAG，應(yīng)用6F造影導(dǎo)管進行非離子型對比劑注射，進行多體位投照，觀察冠狀動脈病變情況。CAG判定缺血病變標(biāo)準(zhǔn)：其中至少1支主要血管狹窄程度≥ 70%或?qū)?yīng)主要分支出現(xiàn)2支或2支以上狹窄程度≥ 70%判定為缺血病變，則建議實施PCI，反之則為陰性[5]。

1.2.3 FFR檢查 CCTA檢查發(fā)現(xiàn)冠狀動脈病變血管后，根據(jù)冠狀動脈解剖選擇合適的指引導(dǎo)管，開啟FFR測量系統(tǒng)（深圳北芯生命科技有限公司），將指引導(dǎo)管送到冠狀動脈口，經(jīng)導(dǎo)管置入壓力導(dǎo)絲，將壓力導(dǎo)絲頭端3 cm處的壓力感受器剛好暴露出指引導(dǎo)管開口處，驗證并校準(zhǔn)經(jīng)指引導(dǎo)管所測壓力與壓力導(dǎo)絲所測壓力，使兩者壓力相等，推送壓力導(dǎo)絲使距導(dǎo)絲頭端3 cm處的壓力感受器置于狹窄病變處的遠端，開始測量前1 min，通過指引導(dǎo)管向冠狀動脈內(nèi)注入硝酸甘油200 μg，使用18G針頭經(jīng)肘正中靜脈推注三磷酸腺苷，作為微循環(huán)擴張誘導(dǎo)藥物，左冠狀動脈注射劑量為20～60 μg/次，右冠狀動脈注射劑量為 15～40 μg/次，外周靜脈滴注速度為 140 μg/(kg·min），時間6 min，誘發(fā)冠狀動脈最大充血后應(yīng)用壓力導(dǎo)絲讀取冠狀動脈病變的FFR值。FFR ≤ 0.8為缺血病變的判定標(biāo)準(zhǔn)[7]。

1.3 觀察指標(biāo) ①比較CAG和FFRCT的檢查缺血病變的結(jié)果，包括病變靶血管（前降支、回旋支及右冠）和病變血管數(shù)（單支、雙支及三支病變）。②分別以患者例數(shù)和血管支數(shù)為單位，比較CAG、FFRCT及FFR檢查心肌缺血病變的檢測結(jié)果，并計算陽性檢出率，陽性檢出率=診斷陽性例數(shù)/總例數(shù)×100%。③分別以患者例數(shù)和血管支數(shù)為單位，比較CAG、FFRCT對心肌缺血病變的診斷效能，包括準(zhǔn)確度、靈敏度及特異度，準(zhǔn)確度=（真陽性+真陰性）例數(shù)/總例數(shù)×100%；靈敏度=真陽性例數(shù)/（真陽性+假陰性）例數(shù)×100%；特異度=真陰性例數(shù)/（假陽性+真陰性）例數(shù)×100%。④典型病例CAG檢查和FFRCT檢查圖像特征。

1.4 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS 20.0統(tǒng)計軟件處理數(shù)據(jù)，計數(shù)資料以[例(%)]表示，組間比較采用χ2檢驗。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 檢查結(jié)果 兩組患者缺血病變靶血管（前降支、回旋支及右冠）和缺血病變血管數(shù)（單支、雙支及三支病變）檢查結(jié)果比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（均P＞0.05），見表1。

表1 兩組患者缺血病變的檢查結(jié)果比較

2.2 缺血病變的檢測結(jié)果 以FFR檢查作為金標(biāo)準(zhǔn)，CAG檢查40例冠狀動脈病變患者，其中36例確診，2例誤診，1例漏診，陽性檢出率為95.00%（38/40）；FFRCT檢查60例冠狀動脈病變患者，其中48例確診，0例誤診，1例漏診，陽性檢出率為80.00%（48/60）；經(jīng)比較，F(xiàn)FRCT檢查的陽性率顯著低于CAG檢查，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（χ2= 4.485，P＜0.05），見表2。CAG檢查 40例冠狀動脈病變患者，其中52支缺血病變血管確診，2支誤診，11支漏診，陽性檢出率為80.60%（54/67），F(xiàn)FRCT檢查 60 例冠狀動脈病變患者，其中79支缺血病變血管確診，0支誤診，1支漏診，陽性檢出率為87.78%（79/90），差異無統(tǒng)計學(xué)意義（χ2= 1.529，P＞0.05），見表 3。

表2 以患者例數(shù)為單位CAG與FFRCT對缺血病變的檢查結(jié)果比較(例)

表3 以血管支數(shù)為單位CAG與FFRCT對缺血病變的檢查結(jié)果比較(支)

2.3 診斷效能 以患者例數(shù)為單位，F(xiàn)FRCT檢查的特異度顯著高于CAG檢查，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）；但兩種檢查方式的準(zhǔn)確度和靈敏度比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（均P＞0.05），見表4。以血管支數(shù)為單位，F(xiàn)FRCT檢查的準(zhǔn)確度和靈敏度均顯著高于CAG檢查，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（均P＜0.05）；但兩種檢查方式的特異度比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05），見表5。

表4 以患者例數(shù)為單位CAG與FFRCT的診斷效能比較(%)

表5 以血管支數(shù)為單位CAG與FFRCT的診斷效能比較(%)

2.4 典型病例分析 患者，女性，71歲，主因“劍突下憋悶1月”來院檢查，患高血壓病1月余，最高血壓200/130 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa），平素口服依那普利片，腦梗死病史10余年。CAG檢測顯示管壁邊緣清晰，未見運動偽影，圖像噪聲小，前降支中段可見鈣化斑塊，開口斑塊近段，管腔狹窄＞50%，見圖1?；颊撸?，58歲，主因“突感心前區(qū)壓榨痛”來院檢查，患高血壓病合并糖尿病2年余，最高血壓163/115 mmHg，平素口服硝苯地平緩釋片、皮下注射胰島素，經(jīng)無創(chuàng)FFRCT檢查，顯示患者左旋支FFRCT值為0.89，右冠狀動脈FFRCT值為0.86，提示為缺血病變，見圖2。

圖1 冠狀動脈病變CAG檢查圖像

圖2 冠狀動脈病變患者FFRCT成像測定圖

3 討論

冠心病是冠狀動脈粥樣硬化斑塊造成冠狀動脈血管狹窄或阻塞，遠端的心肌血流灌注壓力隨之下降，冠狀動脈血流無法滿足心肌代謝的需求，從而導(dǎo)致心肌缺血、缺氧，進而造成心肌細胞壞死和凋亡的疾病。冠狀動脈病變患者的預(yù)后與其是否有心肌缺血有一定的相關(guān)性，若未及時發(fā)現(xiàn)疾病并給予患者相應(yīng)的治療，可能會危及患者生命安全。對于缺血性病變患者，實施血運重建治療，能夠取得明顯的效果；而干預(yù)不足，忽視患者的狹窄現(xiàn)象，單純給予患者藥物治療，可能使患者發(fā)生緊急血運重建或心肌梗死的可能；在無功能意義的狹窄病變患者中，植入支架治療，可能導(dǎo)致支架內(nèi)血栓與再狹窄的可能，使患者出現(xiàn)急性心肌梗死、心絞痛及心源性猝死等不良心血管事件[8]。所以，正確評估冠狀動脈病變患者是否有心肌缺血，并根據(jù)評估結(jié)果指導(dǎo)患者的治療方案十分必要。

CCTA作為一種無創(chuàng)的檢查方法，在診斷和篩查冠狀動脈病變中得到了廣泛應(yīng)用，其能對冠狀動脈狹窄、缺血程度進行評價，且能夠了解管壁斑塊性質(zhì)，清楚呈現(xiàn)冠狀動脈供血區(qū)心肌密度，但由于受到患者心率、呼吸運動、圖像質(zhì)量及診斷醫(yī)師水平的影響，往往高估或低估心肌缺血程度，出現(xiàn)誤診和漏診現(xiàn)象。CAG是診斷冠心病的“金標(biāo)準(zhǔn)”，該檢查方法將多體位投射與二維成像技術(shù)結(jié)合，實現(xiàn)對狹窄病變的判斷，對于冠狀動脈狹窄大于70%的病變被認為存在心肌缺血，且通常采取PCI手術(shù)治療，但由于血管的迂曲、成角、重疊等復(fù)雜情況，導(dǎo)致因冠狀動脈的偏心性狹窄，不規(guī)則的彌漫性病變，從而低估患者的心肌缺血程度[9]。因此對疑似冠狀動脈病變的患者實施單純的冠狀動脈造影檢測，并不能夠有效實現(xiàn)對患者心肌缺血情況的判定。

FFR可提供冠狀動脈病變的功能學(xué)信息，是判斷冠狀動脈病變是否引起心肌缺血的金標(biāo)準(zhǔn)，但因為其有創(chuàng)性操作，且檢查費用較高等原因，限制了該檢查手段在冠心病患者中的廣泛應(yīng)用[10]。隨著醫(yī)學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，以FFR為基礎(chǔ)衍生出了一系列冠狀動脈生理學(xué)檢查手段，其中FFRCT以無創(chuàng)、簡便、可重復(fù)測量等優(yōu)勢得到迅速發(fā)展。FFRCT是一種將冠狀動脈解剖與功能評估結(jié)合為一體的無創(chuàng)冠狀動脈病變檢測方法，其以計算機模擬流體力學(xué)為基礎(chǔ)，通過CCTA原始圖像提取冠狀動脈樹，利用圖像識別與分割技術(shù)對冠狀動脈解剖結(jié)構(gòu)以及左心室心肌質(zhì)量進行處理，進一步獲取狹窄冠狀動脈在靜息及藥物作用下的血流和壓力，最終經(jīng)過計算機運算，得到冠狀動脈內(nèi)任意位置的模擬FFR值，為冠狀動脈功能提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)，有效彌補了CAG檢查的不足[11]。本研究中，兩組患者缺血病變靶血管（前降支、回旋支及右冠）和病變血管數(shù)（單支、雙支及三支病變）檢查結(jié)果比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義，但以患者例數(shù)為單位，F(xiàn)FRCT檢查的特異度顯著高于CAG檢查，陽性檢出率顯著低于CAG檢查；FFRCT檢查的陽性檢出率更低，分析其原因可能為，經(jīng)CAG顯示的冠狀動脈狹窄＞70%的病變，有一部分不會誘發(fā)心肌缺血。而以血管支數(shù)為單位，F(xiàn)FRCT檢查的準(zhǔn)確度和靈敏度均顯著高于CAG檢查，表明FFRCT對冠狀動脈病變的診斷效能優(yōu)于CAG檢查，可指導(dǎo)冠狀動脈病變治療。

雖然FFRCT的應(yīng)用為醫(yī)師提供了足夠的疾病信息，然而，通過傳統(tǒng)CCTA圖像提取FFRCT的檢測技術(shù)仍存在一定局限性，首先，其檢測需要建立在良好的CCTA圖像質(zhì)量上，圖像質(zhì)量差的CCTA可能影響分析結(jié)果甚至無法進行FFRCT；其次，通過計算機流體力學(xué)所建立的冠狀動脈最大充血模型不能完全模擬血管的舒張狀態(tài)；再次，求解冠狀動脈病變處的穩(wěn)態(tài)壓力值時，冠狀動脈被模擬為不可壓縮的剛性管道，而真實的冠狀動脈具有一定的彈性，且血流在跨越病變后會發(fā)生壓力回聲現(xiàn)象，可能影響FFRCT值的測定；最后，在FFRCT模型建立的過程中，未考慮左心室肥厚、側(cè)枝循環(huán)及既往心肌梗死等因素對FFRCT值的影響[12]。

綜上，F(xiàn)FRCT對冠狀動脈病變的診斷效能優(yōu)于CAG檢查，可指導(dǎo)冠狀動脈病變治療，值得臨床推廣應(yīng)用。