血流储备分数和光学相干断层成像用于冠状动脉临界病变的治疗策略

杨祖欢 综述 彭云珠 审校

(昆明医科大学第一附属医院心血管内科，云南昆明650000)

在中国，冠心病是导致死亡的第二大疾病[1]，严重威胁着人类健康。冠状动脉造影(coronary artery angiography,CAG)是诊断冠心病的“金标准”。冠状动脉临界病变是CAG显示狭窄程度为40%～70%的冠状动脉血管病变。在临床上临界病变的发生率远高于显著病变,大约为其20倍[2]。在所有CAG显示的冠状动脉病变中临界病变占47%。冠状动脉临界病变虽然是冠心病的早期病变，但仍有发生心肌梗死甚至猝死的风险，11%的心血管事件发生于冠状动脉临界病变。对于存在的这些危险性的临界病变，应该行冠状动脉介入治疗；对没有明显影响病变远端血供、没有易损斑块的临界病变，置入支架会增加无复流、冠状动脉夹层、围术期内心肌梗死、支架内血栓形成、支架内再狭窄等支架相关不良事件的风险，同时还增加了患者的经济负担，不能让患者真正获益。而目前对临界病变应当进行保守治疗还是介入治疗，用CAG已经不能做出准确判断，需血流储备分数(fractional flow reserve,FFR)、光学相干断层成像(optical coherence tomography，OCT)等更精确的检查来帮助了解病变血管，联合CAG一起指导冠状动脉临界病变的治疗方向。

1 CAG的局限性

随着研究的深入，发现CAG对冠心病的诊断还不够精确。CAG只提供冠状动脉管腔的二维图像，不能显示冠状动脉管壁结构、斑块形态、性质等解剖信息，无法提供相应的血流动力学信息。由于检查血管成角、扭曲、重叠、钙化及射线投射角度等因素干扰对病变的解读，判断冠状动脉狭窄程度受术者主观因素影响，所以CAG难以精准测量冠状动脉的狭窄程度，也无法准确定位引起心肌缺血的病变，对分叉病变、易损斑块及临界病变的评估略显局限。这种局限性引起的不确定性，可能误导介入医师对无临床意义的狭窄病变进行经皮冠脉介入术(percutaneous coronary intervention，PCI)治疗，或者对缺血相关血管没有及时处理。所以，为了使每一位冠状动脉临界病变患者都能在PCI治疗后真正获益，应该充分明确冠状动脉狭窄病变的斑块结构、炎症状态及远端心肌缺血情况后再制定治疗策略。

2 FFR在冠状动脉临界病变中的应用

FFR是指在腺苷、罂粟碱、三磷酸腺苷等血管扩张剂诱发最大充血状态下，心肌微循环阻力小到忽略不计且恒定时,用压力导丝测量冠状动脉狭窄远端的压力与冠状动脉开口处或主动脉根部的压力之比。它表示存在冠状动脉狭窄时，心肌最大血流量的受限程度。FFR基本不受心率、血压和心肌收缩力等影响，可重复测量，可用于三支冠状动脉病变的检查。 冠状动脉狭窄直径、病变长度、血管形态、偏心性斑块、血管表面粗糙度、以及各种形状的斑块破裂等任何一项因素变化均可影响其测值[3],其空间分辨率高，可反映微小的压力变化，是评价血流动力学损害的生理学“金标准”。

FFR主要用于稳定性缺血性心脏病、临界病变患者或血管狭窄90%以下而无心肌缺血证据的患者，也可用于急性冠脉综合征、急性ST段抬高型心肌梗死发病6 d后的罪犯血管、非ST段抬高型急性冠脉综合征罪犯血管检查，FFR指导的治疗策略被证实安全，可以显著减少支架置入数量并能改善患者的预后[4]。

FAME和FAMEⅡ研究均用FFR=0.80为判断心肌缺血的界值，FFR>0.80时，推迟再血管化治疗，仅用药物干预，其预后十分良好[5]。而对于FFR≤0.80的冠状动脉临界病变延迟PCI治疗有较高的心血管事件发生率。FAME-2研究[6]入选的888例至少具有1处血流储备功能受损(FFR≤0.80)的稳定性冠状动脉疾病患者，随机入组PCI+最佳药物治疗组(PCI组，n=447)和单纯最佳药物治疗组(药物组，n=441)，比较术后7个月以全因死亡、心肌梗死和急性血运重建为复合终点的主要心血管事件发生率，结果显示，与单纯药物组相比，PCI+最佳药物治疗组显著降低了心血管事件发生率。 Shiono等[7]经过5年临床随访发现：0.750.80有更多的相关心血管事件发生率。随着研究的深入，发现FFR<0.75可作为心肌缺血的评价指标。当FFR<0.75时应行血运重建治疗，而当FFR≥0.75时则不能从PCI治疗中获益，反而增加心血管事件发生率，对FFR≥0.75的临界病变患者行介入治疗，其支架内再狭窄率高于药物治疗临界病变患者的血运重建率，且心绞痛复发率也高于药物治疗临界病变患者。目前FFR值为0.75～0.80这一小区间为“灰区”，尚不明确是否应行PCI治疗，术者可综合患者的临床情况及供血血管的重要性，决定是否进行血运重建。对此2016年冠状动脉FFR临床应用专家共识提出：对临床存在典型心绞痛、病变位于供血范围大(如左主干、左前降支近段、优势右冠状动脉或左回旋支近端)的冠状动脉，建议以FFR=0.80为界值；对心绞痛症状不典型，病变血管供血范围小(如非优势的细小右冠状动脉、直径<2.5 mm的分支或末端血管)，影像学提示病变稳定但行PCI治疗风险高的病变则建议以FFR=0.75为界值。对于多支冠状动脉病变，应采用FFR检查，对FFR≤0.80的病变行血运重建，而对FFR>0.80的病变采用药物治疗。对左主干临界病变，应进行FFR测量，FFR>0.80时采用药物治疗是安全的；对于左主干开口或体部病变，FFR检查是准确的；而当左主干病变合并前降支或回旋支病变时，所测FFR值偏高，因此左主干病变需联合血管内超声(intravascular ultrasound,IVUS)检查。对于左主干分叉病变，若前降支或回旋支开口狭窄50%～70%，行FFR评估，若FFR≥0.80，则不需要进一步处理。对于非左主干分叉病变，如果直径>2 mm的分支血管开口狭窄≥75%，应行FFR检查，若FFR≥0.75，且影像学无明显夹层和血流TIMI 3级，则不需要进一步处理[8]。

尽管目前FFR已经成为评价功能性狭窄"金标准"，这项检查还存在一些不足。(1)FFR检查需要扩血管药物诱导最大充血状态，常用的药物为腺苷，大剂量腺苷会导致房室传导阻滞、心动过缓、窦性停搏、血压下降、胸闷、心悸、呼吸困难及胸部不适等不良反应。(2)易损斑块在急性冠脉综合征的发生、发展过程中起重要作用，FFR不能显现粥样斑块的稳定性、出血和血栓形成等情况。(3)如严重微血管功能不良导致所测FFR值偏高。(4)心室肥厚时心肌血管床的正常流量储备降低，所以用FFR=0.75或0.80的界值不适合判断左心室肥厚时的心肌血供状态。(5)中心静脉压力明显升高时，会影响FFR值[8]。鉴于FFR在冠状动脉临界病变中存在以上不足，所以选择用OCT评估冠状动脉临界病变是否需要行PCI治疗。

3 OCT在临界病变中的应用

新一代OCT使用1.25～1.35 μm近红外光源反射不同深度的血管组织产生图像，OCT的轴向分辨率高达10 μm，是IVUS分辨率的10倍，接近于组织病理学。OCT能区分纤维斑块、钙化斑块、脂质斑块，红色血栓、白色血栓；区分纤维斑块敏感性为79%，特异性94%，识别脂质斑块的敏感性92%，特异性93%，识别钙化斑块的敏感性96%，特异性97%。OCT能观察到粥样斑块内胆固醇结晶、聚集的巨噬细胞、新生微血管，能观察支架置入术后支架膨胀、支架贴壁、支架内组织脱垂、支架边缘夹层、支架内皮化及支架内再狭窄等情况被称之为“光学活检”。

频域OCT光源的回撤速度为20 mm/s，用3 s完成长达50 mm的血管图像采集，检查时不需要阻断检查血管近端的血流，可最大限度地减少因冠脉闭塞引起的缺血效应，减少对比剂用量，提高了OCT检查的安全性、可行性。OCT检查的患者10%出现暂时性胸部不适、2%出现心动过缓，10%出现暂时性T波反转或ST段压低，无急性血管闭塞、夹层、血栓形成、栓塞、心肌梗死、冠状动脉穿孔、破裂和血管痉挛等并发症[9]。

有65%的急性心肌梗死患者，其发病前的CAG提示冠状动脉狭窄仅为中等程度，其斑块破裂诱发急性血栓形成，造成血管急性闭塞，临界病变处斑块可能存在易损斑块(或从稳定斑块转变为不稳定斑块)，容易导致急性冠脉综合征。易损斑块是指不稳定、易于形成血栓和突然破裂而导致急性心血管事件的斑块，其主要病理学特征是大的脂质坏死核心、薄纤维帽并伴有巨噬细胞浸润，薄纤维帽粥样硬化斑块是易损斑块的主要类型之一。薄纤维帽粥样硬化斑块：在OCT图像上，薄纤维帽粥样硬化斑块是指纤维帽厚度≤65 μm的富含脂质斑块，OCT定义下的薄纤维帽粥样硬化斑块与病理学高度吻合。一项结合OCT与IVUS的临床研究表明，纤维帽厚度<52 μm和斑块负荷>76%是斑块破裂的临界点[10]。 用OCT检查可发现冠状动脉临界病变处的不稳定斑块，并且评估斑块的易损程度，根据斑块的稳定情况进行药物治疗或者支架置入治疗，降低心血管事件发生风险。

在评价冠状动脉临界病变方面OCT较IVUS有较多的优势，PCI术前OCT对钙化斑块、脂质斑块的检出率较IVUS略高，对血栓的检出率明显高于IVUS，同时OCT可以精确测量纤维帽厚度。IVUS组和OCT组在冠状动脉最小管腔面积、管腔面积狭窄率等方面未表现出差异，两组支架置入率的差异甚微，PCI术中OCT组心肌缺血检出率较IVUS组明显升高[11]。Bezerra等[12]对56例病变血管分别进行IVUS和OCT检查，并对相同横截面进行比对，结果显示OCT测得最小管腔面积小于IVUS的测量结果。利用OCT测得的最小管腔面积与压力导丝测得的FFR值显著相关，预测FFR<0.80的最佳最小管腔面积界定值为1.95 mm2[13]。Gonzalo等[14]以FFR作为标准，评价OCT和IVUS对于血管狭窄严重程度的估计能力，结果显示，二者的特异性均不高，IVUS为65%，OCT为63%，OCT和IVUS对于病变狭窄程度均有低估，在管腔直径>3 mm的血管中，IVUS与OCT的测定能力无明显差异;在直径≤3 mm的小血管中，IVUS对病变程度的低估比OCT更加严重。由于现有研究样本量均较小，所以IVUS与OCT对管腔面积的测定能力的评价尚待进一步大样本量研究证实。

OCT在临床应用中也存在一些问题是：(1)穿透力有限，当斑块负荷过大时，影响对病变严重性的评估、血管外膜的识别和斑块负荷的测定。(2)对左右冠状动脉开口病变的评价能力有限，但是与术者经验以及临床操作有关。(3)严重弯曲钙化病变容易导致成像导丝损坏，并且成像容易产生伪像[15]。(4)OCT检查属有创性操作并且价格昂贵，行OCT检查的患者较少，再次入院随访困难，且缺乏大量临床随机对照研究支持。

对于分叉病变术前行OCT检查可准确测量主支及分支开口狭窄程度、病变长度、斑块分布及性质。新一代OCT系统的实时三维成像功能还可以提供血管的空间分布和结构，特别是对分叉开口的显示更为清楚。最新一代ILUMEIN和ILUMEIN OPTIS系统成像速度更快，并整合FFR功能，同时具备形态学和功能学评估功能，扩展了OCT的应用指征[15]。

4 总结

对于存在易损斑块、影响病变远端血供的冠状动脉临界病变容易导致急性心血管事件发生，需要行PCI治疗，对不易导致急性冠脉综合征的临界病变进行PCI治疗容易增加无复流、冠状动脉夹层、围术期内心肌梗死、支架内血栓形成、支架内再狭窄等支架相关不良事件的风险，同时还增加了患者的经济负担，不能让患者真正获益。所以应当对冠状动脉临界病变行FFR、COT检查，了解病变血管的动力学特点，血管病变长度、狭窄程度、斑块分布及性质等解剖学特点，决定对临界病变血管应行PCI治疗还是药物治疗。