冠状动脉疾病(CAD)是全球主要的死亡原因之一,其医疗费用高昂。正因如此,我们迫切需要改进精确诊断和之后的诊疗决策,引导有创冠状动脉造影、血管重建以减少相关并发症。
冠状动脉CT血管造影(CoronaryCTangiography,cCTA)是一种无创、经临床验证用来评估冠状动脉疾病的方法,结合了重要的斑块负荷解剖学和形态学参数以及血管几何结构来指导治疗决策[1,2]。它已发展成为一种具有高阴性预测值(NPV)的重要诊断方法,可与有创冠状动脉造影(ICA)相提并论[3,4]。因此,cCTA成为目前的指南[5]中初次测试的I类推荐。
由于仅通过cCTA进行的解剖学评估在预测血流动力学意义上的冠状动脉疾病鉴别价值较差,大大削弱了诊断能力,而CT软件的最新进展——如冠状动脉CT扫描血流储备分数(CT-FFR),通过应用计算流体动力学(CFD)技术,显著提高了对冠状动脉疾病[6]的评估。然而,基于CFD的FFR评估只分析了冠脉管腔,没有将斑块的形态考虑在内,因此识别关键的斑块形态变化,监测结果很可能从无明显缺血转变为可导致心肌梗死的血流动力学上的明显狭窄。
在《国际心脏病学杂志》3月份期刊中的一篇文章中,来自德国的Varga-Szemes及其同事在名疑似冠心病并接受cCTA的患者中开展了一项回顾性研究,他们根据血管壁组织特征(钙化、富含脂质的坏死核心斑块、斑块内出血和基质/纤维组织)及有创FFR检测,通过商业软件(ElucidBioimagingInc.,Boston,MA)提取定量斑块形态以进行详细的斑块量化分析。提取的cCTA数据通过人工神经网络进行优化,以预测经有创FFR验证的血流动力学意义上的冠状动脉疾病。为进行统计学分析,他们使用了基于监督和非监督模型的算法,以强调所提取的形态学特征和狭窄量化对FFR预测的影响。
该研究共评估了个病灶,48%的病灶FFR值较低,在0.76±0.12之间。与根据狭窄程度调整优化阈值后的0.71、0.71、0.50相比,基于斑块形态的FFR评估显示为0.94、0.90、0.81,其曲线、灵敏度和特异度的范围都有显著改善。
有趣的是,一项无监督的单变量分析显示,最大壁厚与基质/纤维组织体积比例呈高度负相关。反过来这又与富含脂质的坏死核心斑块和更少的钙化呈负相关。该分析还表明,更高的参数值与与低FFR相关,因为它们涉及动脉粥样硬化起源。因此,组织特征决定了低FFR与高FFR的充分分类。
结果证明Varga-Szemes等人的研究可能对基于cCTA的狭窄评估分析产生实质性影响,且可以通过相关组织学参数的互补,以及基于一氧化氮(NO)等血管活性物质对心肌血液灌注的考虑,将以CFD为基础的方法拓展为一种测量CAD的更精确的手段。
鉴于本研究得出的结果,基于斑块形态的FFR血管舒张能力评估可能成为鉴别血流动力学意义上冠状动脉疾病的另一种方法,由于组织特定性的实现,该方法更加可靠和精确。但是,Varga-Szemes等人的研究也存在一定局限性。与前瞻性研究相比,回顾性研究的证据水平较低,另一方面,少数患者也可能产生选择偏差。此外,该软件的斑块内出血定量尚未得到充分的组织学验证。
最后,Varga-Szemes等人强调了更精确的组织量化在血管舒张能力方面的价值,这一点可能具有决定性的影响;同时,它在预测血流动力学意义上的缺血方面也有必要优势。总的来说,它增强了我们对冠状动脉疾病过程的理解,并可能提供比计算密集型CFD模拟更经济、可用性更广泛的替代方案。
References:
[1]B.J.Chow,G.Small,Y.Yam,etal.,CONFIRMInvestigators.Incrementalprognosticvalueofcardiac