定量冠状动脉造影参数与心肌血流储备分数的相关性分析

陈青 孙冬冬 王海昌 郭文怡 李伟杰 曹丰 王陵 李成祥

定量冠状动脉造影(quantitative coronary angiography，QCA)以其直观、准确的评估冠状动脉狭窄的特性，长期以来被认为是冠状动脉粥样硬化性心脏病诊断的“金标准”。然而，近年来的研究表明，冠状动脉造影狭窄程度和心肌缺血并不存在正相关关系［1-3］。心肌血流储备分数(fraction flow reserve，FFR)是药物诱发微循环最大充血状态下测量的病变远端血管内平均压与冠状动脉口部平均压力的比值，被认为是心外膜冠状动脉病变的特异性功能参数［4-5］。在临床实践中，准确的识别心肌缺血相关病变，阐明影响冠状动脉造影评估临界病变是否导致心肌缺血的关键因素，既可以降低医疗成本，又可简化诊断流程、保障医疗安全。本研究旨在阐明QCA影像学参数与功能学指标FFR的关系，探寻影响冠状动脉造影评估冠状动脉临界病变是否导致心肌缺血的关键因素。

1 对象和方法

1.1 研究对象

2011年3月至2013年3月在第四军医大学西京医院接受冠状动脉造影，并接受FFR测量的患者231例，经两位经验丰富的心血管介入导管室技师使用数字平板造影机进行QCA，显示具有冠状动脉直径狭窄40%～90%的临界病变325处，207处为前降支病变，52处为左回旋支病变，66处为右冠状动脉病变。根据FFR值分成2组:FFR＞0.80(177例)为无功能意义组，FFR≤0.80(148例)为有功能意义组。排除急性心肌梗死和心肌酶谱升高患者。

1.2 临床观察指标

记录患者的一般临床特征(年龄、性别、心率、体质指数，既往高血压、糖尿病、血脂异常病史、吸烟史)以及造影前血液学检查结果，包括血常规、血糖、血脂、肾功能、尿酸等。

1.3 QCA及测量参数

采用美国GE公司数字化平板血管造影机自带的二维QCA原厂工作站(GE Innova 2000，Fairfield，USA)对造影结果进行定量QCA分析。主要测量参数:参考血管直径(reference vessel diameter，RVD)、病变直径狭窄百分比(percentage diameter stenosis，DS%)，面积狭窄百分比(percentage area stenosis，AS%)，最小管腔直径(minimum luminal diameter，MLD)及病变长度(lesion length，LL)。

1.4 FFR值测量

采用专用FFR压力导丝系统(St.Jude Medical，Inc.)测量。生理盐水充盈导丝套管后，保持压力传感器位置与患者心脏同高，多导生理仪校零。采用6F指引导管，将压力感受器放置于指引导管开口，撤出导引针，再次校准。校准后将压力导丝送入靶血管远段，待压力曲线读数稳定后，肘正中静脉快速输注ATP(140 μg·kg－1·min－1)，诱发最大充血状态。给药90 s后大多数患者达到最大充血状态，血压下降10%～15%。若血压无明显变化，应检查输液泵设置、静脉通路是否通畅、药物有效期和配置方法。给药过程中注意观察患者不良反应，如房室传导阻滞、低血压、心悸、呼吸困难、胸闷等。给药结束后继续记录30 s，取最低FFR值为最终测量结果。

1.5 统计学方法

2 结果

2.1 患者基线临床特征资料比较

组间性别、年龄、心率、体质指数、高血压、糖尿病、血脂异常病史、吸烟史、白细胞计数、血红蛋白、空腹血糖、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、肾功能、尿酸比较差异无统计学意义(表1)。

2.2 患者冠状动脉病变特征比较

两组患者病变位置、冠状动脉参考血管直径、病变长度无统计学差异。与 FFR＞0.80组比较，FFR≤0.80组两组患者冠状动脉直径狭窄程度更高、面积狭窄百分比更大、最小管腔直径更小，差异有统计学意义(表2)。

表1 患者临床特征资料()

表1 患者临床特征资料()

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表2 患者冠状动脉病变QCA参数比较()

表2 患者冠状动脉病变QCA参数比较()

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2.3 预测冠状动脉狭窄导致心肌缺血的QCA参数

Pearson相关分析提示冠状动脉直径狭窄百分比(r=－0.352，P＜0.001)、面积狭窄百分比(r=－0.347，P＜0.001)与FFR值呈负相关，冠状动脉最小管腔直径与FFR值呈正相关(r=0.374，P＜0.001)(图1)。

以FFR≤0.80为心肌缺血临界值，绘制ROC曲线，冠状动脉直径狭窄百分比ROC曲线下面积为0.710，当冠状动脉直径狭窄百分比≤59%时，预测病变无功能学意义(FFR＞0.80)的敏感度为81.8%，特异度为55.9%;面积狭窄百分比ROC曲线下面积为0.708，面积狭窄百分比≤83.4%时，预测病变无功能学意义(FFR＞0.80)的敏感度为81.1%，特异度为55.9%;冠状动脉最小管腔直径ROC曲线下面积为0.721，最小管腔面积≥1.05 mm时，预测病变无功能学意义(FFR＞0.80)的敏感度为62.7%，特异度为73.6%(图2)。

3 讨论

冠状动脉造影这一冠心病诊断的“金标准”，可明确冠状动脉狭窄的部位、程度、范围等，然而，冠状动脉造影显示的临界病变，对冠状动脉远端血流的影响有多大，是否需要进一步的介入干预，都不得而知。随着介入治疗的迅猛发展，血管内超声(IVUS)、光学相干断层成像等影像学手段能够直观的评价粥样斑块性质、斑块负荷，识别不稳定斑块、斑块破裂、夹层、血栓等，但这些技术都局限于解剖学评价，这些斑块是否能够导致心肌缺血?是否影响患者的远期预后?都难以评估［6-11］。

1993年荷兰学者Nico Pijls提出通过测定冠状动脉内压力推算出冠状动脉血流的功能学指标——FFR［4］。FFR主要通过计算冠状动脉狭窄远端压力与主动脉根部压力之比来获得。经过大量临床研究的验证，FFR已成为国际公认的评价心肌缺血的功能学指标。早期的DEFER研究［1］纳入325例患者，FFR＜0.75的病变被认为是有意义的缺血，应进行PCI干预;FFR≥0.75的患者，随机分为介入组或药物治疗组。其5年随访结果表明:FFR≥0.75的患者，死亡和心肌梗死的发生率在介入组和药物治疗组相似，提示FFR指导的延迟经皮冠状动脉介入治疗(PCI)干预是安全可行的，无显著心肌缺血的患者进行积极PCI干预并不降低患者的心血管事件发生率。

图1 相关分析探讨QCA参数与FFR值的关系

图2 ROC曲线评估QCA参数对FFR值的预测作用

FAME研究选取有两处以上临界病变患者，1年随访结果提示:冠状动脉造影显示病变狭窄程度在50% ～70%时，仅35%的患者会引起缺血;狭窄程度在70% ～90%时，有80%的病变会引起缺血［2］。FFR不延长手术时间，还可降低造影剂的使用量。两年随访结果提示:FFR组和单独使用冠状动脉造影指导手术相比，死亡和心梗总的发生率从12.9%下降到8.4%，改善患者预后。FAMEⅡ研究在欧洲和北美的28个中心实施，其研究结果于2012年发表在《新英格兰医学杂志》，其结果提示对于具有至少1处生理明显病变的稳定型冠状动脉疾病患者，采用FFR指导PCI并施以最佳药物治疗可明显降低患者对紧急血运重建的需求。当FFR≤0.80时，提示该病变导致心肌缺血，应进一步行PCI干预［3］。目前，ESC 2010 血运重建指南已将FFR作为IA类适应证推荐用于缺血相关血管不明确时病变功能学评价措施。

对于管腔狭窄40%～90%的冠状动脉临界病变进行功能学评价，确定其与心肌缺血的关系，对于指导病变处理策略非常重要［12］。FFR可准确评估冠状动脉病变是否导致心肌缺血，其适应证也在不断拓宽［13-14］。然而，FFR测量需要特殊的压力导丝和药物诱发微循环充血，既增加了技术难度和操作时间，也在一定程度上增加了医疗费用，目前在国内许多医院并没有广泛开展。因此，研究QCA提供的冠状动脉病变解剖学定量参数与FFR的关系，寻找影响冠状动脉造影评估冠状动脉临界病变是否导致心肌缺血的关键因素，有助于心血管介入医师快速、准确的根据造影QCA结果，为冠心病患者制定最佳的血运重建策略。

冠状动脉管腔直径狭窄程度或面积狭窄程度是临床上最常用的QCA评价病变严重程度的影像学指标，其测量标准是以病变前后相对正常的冠状动脉管腔直径或面积作为参照，测量病变处管腔直径或面积丢失的百分比。本研究比较分析了325处冠状动脉临界病变的FFR值与QCA影像学参数的关系，发现冠状动脉直径狭窄百分比、面积狭窄百分比与FFR值密切相关。以FFR≤0.80为心肌缺血临界值，绘制ROC曲线，当冠状动脉直径狭窄百分比≤59%时，预测病变无功能学意义(FFR＞0.80)的敏感度为81.8%，特异度为55.9%;面积狭窄百分比≤83.4%时，预测病变无功能学意义(FFR＞0.80)的敏感度为81.1%，特异度为55.9%。该研究结果提示QCA评估冠状动脉临界病变是否有功能学意义时，应使用截然不同的界值来评估，直径狭窄百分比与面积狭窄百分比比较，能够更灵敏的预测冠状动脉狭窄是否具有功能学意义。此外，冠状动脉最小管腔直径与FFR值呈显著负相关，MLD≥1.05 mm是评价临界病变功能学意义的较理想的QCA影像学参数。

理论上，冠状动脉病变长度和FFR值密切相关，病变越长，血液动力学意义应当更显著，可能因为长病变的解剖形态学更复杂，压力跨狭窄传导时能量丢失更明显，使冠状动脉灌注压进一步下降相关。然而在本研究中，并未发现病变长度和FFR值直接相关，可能是本研究的样本量较小所致。另一方面也提示管腔狭窄程度和绝对管腔开放直径是影响FFR值的最关键因素。

本研究表明，QCA参数中直径狭窄百分比、面积狭窄百分比、最小管腔直径在心肌缺血相关靶病变的识别中至关重要。然而，QCA参数预测病变是否为心肌缺血相关靶病变的敏感度和特异度不高，由于FFR生理学评估缺血相关血管的特性，应当在临床上广泛普及和推广FFR测量技术。

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