冠心病严重威胁着人类健康。随着生活水平的提高,冠心病的发病率和死亡率在不断上升。因此,对其早期的诊断和干预越来越重要。冠状动脉造影(coronaryangiography,CAG)可直观地观察冠脉直径的狭窄程度,是评估冠脉解剖性狭窄的“金标准”,常用来指导介入治疗。
冠脉多支病变或单支冠脉的中度狭窄时,仅仅只根据CAG的结果指导介入治疗并不准确,因为心血管系统具有一定的代偿作用,狭窄的冠脉不一定会影响所支配心肌的灌注。有研究发现,冠状动脉解剖性狭窄与所支配心肌缺血之间并不完全匹配,对引起心肌缺血的狭窄冠脉进行介入治疗可改善患者预后,对未引起心肌缺血的狭窄冠脉进行介入治疗则可能导致很多问题,因此如何判断冠脉的功能性狭窄成为目前临床研究的热点。
1.冠脉解剖性狭窄与功能性狭窄的区别
冠脉解剖性狭窄是指冠脉的管腔直径发生狭窄,美国心血管CT学会、美国放射学会和北美心血管影像学会共同发布的冠脉疾病报告与数据系统(coronaryarterydiseasereportinganddatasystem,CAD-RADS)定义了冠脉狭窄程度分级标准:管腔直径狭窄程度为0,为无狭窄,1%~24%为轻微狭窄,25%~49%为轻度狭窄,50%~69%为中度狭窄,70%~99%为重度狭窄,管腔直径狭窄程度为%,为管腔闭塞。
冠脉功能性狭窄是指狭窄的冠脉引起血流动力学障碍,造成支配区域的心肌发生缺血,即它所反映的是狭窄冠脉与心肌灌注之间的关系。对于多支冠脉狭窄及冠脉中度狭窄的患者,仅根据冠脉解剖性狭窄无法准确地指导介入治疗,可能会过度治疗而造成冠状动脉夹层、无复流现象、支架内再狭窄和支架血栓形成等并发症的发生;而冠脉功能性狭窄能较准确地判断出狭窄的冠脉是否引起血流动力学障碍,从而能更好地指导介入治疗和减少资源浪费。
有研究显示,对例经CAG检查后预接受经皮冠状动脉介入(PCI)手术的患者(支狭窄冠脉),用FFR再次评估所有≥50%狭窄的冠脉,其中FFR≤0.75的冠脉需要进行PCI手术,FFR0.8的冠脉不需要进行PCI手术,结果支狭窄冠脉中32%的狭窄冠脉不需要进行PCI手术。
2.FFR的原理及意义
年荷兰医院的NicoH.J.Pijls教授首次在冠状动脉中提出了血流储备分数(Fractionalflowreserve,FFR)的概念,他定义FFR为狭窄冠脉供血区域心肌最大血流量与理论上同一冠脉无狭窄时心肌所能获得的最大血流量的比值。显然直接测量冠脉血流量获得FFR是难以实现的。NicoPijls等通过流体力学公式的推导成功将对血流量的测量转换成对血管内压力的测量:FFR=QSmax/QNmax=(Pd-Pv)/R/(Pa-Pv)/R=Pd/Pa,(QSmax:冠脉狭窄时最大血流量;QNmax:冠脉无狭窄时最大血流量;Pd:冠脉狭窄远端压力;Pa:冠脉狭窄近端压力;Pv:中心静脉压,一般为0;R:微循环阻力)
FFR的正常值上限是1.0,FFR数值有良好的可重复性和极少受血液动力学干扰;研究显示,FFR重复测量的变异系数为1.6%,在应用起搏改变心率、硝普钠改变血压和多巴酚丁胺改变心肌收缩力等条件下FFR前后无显著变化。
FFR的界值明确,可准确区分出无血液动力学异常但导致心肌缺血的冠状动脉狭窄病变,如果FFR值>0.80提示该支血管的狭窄病变不可能导致显著的心肌缺血,可以延迟干预和安全的药物治疗。
FFR空间分辨率高,将压力导丝放至冠状动脉血管的远端,即可以测量FFR和确定该病变血管是否导致心肌缺血。在冠状动脉存在串联的狭窄时FFR数值可能不正常,每个狭窄都可能会影响FFR值,术者可以在最大充血状态下慢慢回撤压力导丝,根据压力梯度变化识别有意义狭窄病变位置。
美国心脏学会指南推荐使用FFR检测流程
按照检测过程中是否伴有创伤,FFR可以分为有创的基于导丝的FFR测量和无创或者微创的影像FFR测量。
(1)基于导丝的FFR测量:主要应用压力导丝得出FFR值,测量过程中需要配合采用三磷酸腺苷等血管扩张药物诱导最大充血反应,对于不适用相关药物的患者无法进行检测。而且由于测量插入压力导丝,时间较长,患者比较痛苦,每次压力导丝的费用在1万元左右,费用较高。因此,有创FFR普及率不高。
(2)影像FFR测量:利用人工智能、流体力学等技术,用算法替代了压力导丝介入血管,消除压力导丝为病人造成的痛苦,且测量过程中无需使用血管扩张药物。同时,无创FFR的费用在-元,相比有创FFR,费用较低。在保证准确度的前提下,把介入式诊断变为无创诊断。因此,无创FFR应用更广。
国内影像FFR公司概况
3.FFR的潜在缺陷和争议
FFR并没有充分考虑到冠状动脉粥样硬化病变的程度、冠状动脉血流量、心肌缺血和心脏不良事件之间的复杂关系。以0.8作为FFR界值,可能会(或不会)与心肌缺血相关,缺血还取决于冠状动脉粥样硬化疾病的特征(例如侧支,弥漫性或局限性)和微循环功能。因此,将异常的FFR数值同心肌缺血、心血管预后等同,这可能是不恰当的。
FFR只