冠状动脉CT血流储备分数诊断冠心病的研究进展

陈辉

天津市宝坻区中医医院 (天津 301800)

冠心病是较为常见的心血管疾病，在临床上所受的关注度较高。冠状动脉CT血管成像(coronary computed tomography angiography，CCTA)是临床上常用于诊断冠心病的影像学技术，但仅支持判断冠状动脉狭窄的发生与程度[1]。心肌缺血的评估对冠心病患者的预后较为重要，其可对造成冠心病患者心肌缺血的冠状动脉病变进行血运重建，对于患者临床症状的缓解及不良心脏事件的减少具有重要的意义[2]。血流储备分数(fractional flow reserve，FFR)是判断冠状动脉狭窄是否引起心肌缺血的金标准，主要体现冠状动脉狭窄区域最大血流量与无狭窄时的最大血流量比，但其具有一定的创伤性，且检查费用高昂，导致临床应用受到限制[3]。冠状动脉CT血流储备分数(noninvasive fractional flow reserve from coronary computed tomography angiography，FFRCT)是一种新型技术，可对冠心病患者冠状动脉病变及其是否导致心肌缺血进行评估，且具有无创性的特点，目前已受到临床的广泛关注。本研究就FFRCT的基本原理、临床应用及优势与局限进行综述。

1 FFRCT的基本原理

在冠状动脉无狭窄，且血流自近端流向远端时，血流传导系统压力可保持稳定，但当冠状动脉发生狭窄病变时，病变远端压力可降低，冠状动脉内压力可在一定程度上反映冠状动脉狭窄病变产生的影响，包括心肌灌注等，因此，对冠状动脉内压力的变化进行测定可判断冠状动脉狭窄是否引起心肌缺血[4]。FFRCT通过计算流体动力学(computational fluid dynamics，CFD)模拟流体力学，将其应用于冠状动脉CT，可得出FFR模拟数值，从而获得冠状动脉图像，并通过计算机软件对冠状动脉的血流动力学进行模拟[5]。Taylor等[6]的研究表明，FFRCT技术可通过图像分割对左心室质量及冠状动脉信息进行提取，利用CFD对冠心病患者静息或负荷状态下的冠状动脉血流及压力进行模拟，并通过复杂运算，使冠状动脉某一点的血流储备分数值可被获取。单冬凯等[7]应用CFD原理，基于CCTA图像，模拟并计算FFRCT值，并将有创的FFR值作为参考标准，分析FFRCT对功能性心肌缺血的诊断效能，结果显示，FFRCT值的诊断准确度、灵敏度、特异度、阴性预测值、阳性预测值分别为82.05%、83.33%、80.95%、85.00%、78.95%，证明了FFRCT的可行性。另外，FFRCT的计算不改变CCTA的图像采集及操作流程，且不增加放射线剂量或对比剂剂量，同时可通过CFD原理等避免FFR、冠状动脉造影等检查造成的创伤，减少了不必要的血运重建，降低了手术的风险[8]。

2 FFRCT诊断冠心病的价值

2.1 FFRCT评价冠状动脉病变缺血

众所周知，FFR是诊断冠状动脉狭窄是否引起心肌缺血的金标准，而基于无创CCTA的FFRCT已被逐渐应用于鉴别冠心病心肌缺血病变中[9]。目前，关于FFRCT诊断价值的临床研究多基于CCTA与压力导丝测定的FFR作为对照面，将FFR≤0.80作为冠状动脉病变缺血的标准，从而评价FFRCT诊断对于冠状动脉狭窄及其引起心肌缺血的效果[10]。范迪等[11]通过压力导丝测定冠状动脉狭窄50%～70%的43例临界病变患者的血管FFR值，根据CCTA相关影像数据对FFRCT进行计算，发现以FFR为金标准，FFRCT评价心肌缺血的准确度、特异度、灵敏度分别为83.3%、89.3%、75.0%，且FFRCT与FFR呈显著相关性，说明FFRCT对于心肌缺血具有较高的诊断价值。另外，由于图像质量好坏不一、可能存在伪影等，CCTA对冠状动脉病变狭窄程度的判断可能受到影响，但FFRCT值的计算并非根据实际冠状动脉充血状态得出，而是通过模拟得出，其分析结合了图像重建及模拟流体力学，相对复杂，且受图像质量及伪影的影响也相对较少，因此，FFRCT可提升对冠状动脉病变狭窄程度的判断准确性[12]。邓达标等[13]对基于CCTA的FFRCT评估心肌缺血的准确性进行分析，结果显示，FFRCT对患者及血管水平汇总后的特异度分别为0.72、0.78，灵敏度分别为0.90、0.83，曲线下面积分别为0.9415、0.9140。总之，将FFRCT应用于CCTA检测引起缺血的冠状动脉病变可提升CCTA对心肌缺血的诊断准确度。

2.2 FFRCT预测冠心病介入治疗效果

除判断冠状动脉狭窄是否引起心肌缺血外，FFRCT值可对冠状动脉介入治疗效果进行预测，有效指导冠心病的治疗。根据对冠心病介入治疗后残余心肌缺血的判断，FFRCT可结合虚拟支架术的新技术，指导冠心病患者的临床治疗，包括行支架术的选择、支架大小的选择、冠状动脉介入治疗策略的选择等[14]。Kim等[15]通过虚拟冠状动脉介入治疗技术评价FFRCT预测冠状动脉介入治疗的效果，发现在虚拟支架置入后，患者术后的有创FFR及FFRCT值较术前均升高，且FFRCT预测经皮冠状动脉介入治疗术后残余缺血的诊断灵敏度、特异度、准确度、阴性预测值、阳性预测值分别为100.00%、96.00%、96.00%、100.00%、50.00%，说明FFRCT对经皮冠状动脉介入治疗术后残余缺血的诊断效能较高，可在一定程度上预测冠状动脉介入治疗的效果。

3 FFRCT的优越性与局限性

相较于CCTA，FFRCT具有一定的优越性，当FFR作为参考标准时，FFRCT的一致性相对较高。CCTA仅能在解剖结构层面反映冠状动脉的狭窄情况，而FFRCT不仅可反映冠状动脉功能性狭窄，还可指导冠心病治疗方案的制定[16]。另外，CCTA所反映的冠状动脉病变不一定对心肌血液供应产生影响，因此可能造成假阳性与医疗问题，且FFRCT对中度冠状动脉狭窄病变的诊断效能高于CCTA[17]。相较于FFR，FFRCT具有一定的优越性，如无须额外药物、辐射剂量少等。同时，FFR属于有创测量方法，且需使用药物辅助，不易被受测者接受，而FFRCT可构建3D模型整体反映冠状动脉系统，在减少创伤的同时，缩短检查时间。李梦梦等[18]以FFR为金标准，以我国自主研发的FFRCT检测平台为基础初步证实FFRCT可识别冠状动脉缺血性病变，其临床应用前景较好。

FFRCT也存在一定的局限性：(1)人体真实的冠状动脉血管是有弹性的，FFRCT并非实际状态下的测验结果，而是通过模拟得出的，可能会造成一定的误诊；(2)侧支循环、微血管病变等因素可能对其测定准确度造成影响，从而影响诊断结果；(3)FFRCT的计算步骤复杂烦琐，且所需分析时间较长[19]。

4 小结

FFRCT结合了CCTA与FFR的优势，同时从功能性缺血程度及解剖学狭窄程度两方面对冠状动脉病变进行评估[20]，通过FFRCT评估，可减少介入操作，避免增加相关风险，为冠心病的诊断与治疗提供参考依据。由此可见，FFRCT应用前景乐观，且技术日益完善，但其在临床的应用与普及仍需大量研究进一步证实。