胡文英 胡俊华 叶加润 余效辉 邓婷婷 徐玲燕 汪烨玲

（1.景德镇市第三人民医院影像科 景德镇 333000；2.景德镇市妇幼保健院放射科 景德镇 333000；景德镇市第三人民医院 3.内科；4.心内科 景德镇 333000）

冠状动脉粥样硬化性心脏病（coronary atherosclerotic heart disease，CHD）是以冠状动脉粥样硬化为病理基础导致血管阻塞造成心肌缺血缺氧而引起的心脏病及冠状动脉功能改变的总称，是全球高度重视的一种心血管疾病。目前诊断冠心病最常用、最重要的两种影像学手段为无创冠状动脉CT造影（computed tomography angiography，CTA）与有创冠状动脉造影（invasive coronary angiograph，ICA）。但这两种检查方式均只能从解剖学角度判断冠状动脉的狭窄程度进行评价，无法有效评估并判断冠状动脉狭窄是否导致心肌缺血[1]。目前，基于ICA的血流储备分数（fractional flow reserve，FFR）是判断血管狭窄是否导致心肌缺血的判断金标准[2-3]。然而该操作属于有创诊断方法，存在一定心脏导管手术及腺苷负荷剂量的风险，患者检查负担较重[4-5]。近年来，基于冠脉CTA的血流储备分数（fractional now reserve based on CT imaging，CT-FFR）正成为在解剖学和功能学上共同判断冠状动脉病变及心肌缺血的新型无创性检查技术之一，并在多项国外临床研究中证实了其安全性及有效性[6-8]。该技术基于计算机模拟软件无创获取FFR值，避免了ICA检查的危险性及额外药物负担。然而，目前国内尚未在临床上使用该技术，而国产CT-FFR软件正在研发与试用当中，其在临床冠心病患者中的诊断价值尚不明确。

因此，本研究旨在基于科亚医疗公司研发的深脉分数CT-FFR计算软件，以本院心绞痛住院患者为研究对象，判断CT-FFR技术在诊断冠心病心肌缺血方面的临床价值。

1 资料与方法

1.1 临床资料

选取67例2020年6月至2021年12月期间于我院收治住院的心绞痛患者，入选标准包括：①年龄＞18岁且已签署知情同意书；②进行过冠状动脉CTA及FFR检查，且CTA检查先于FFR检查，并具有完整数据资料；③冠脉CTA显示在直径≥1.5 mm的主支血管上至少有一处狭窄程度介于30%～90%。排除标准包括：①既往进行过冠脉支架植入术或起搏器植入术等心脏外科手术患者；②冠脉CTA成像存在严重伪影、错位、噪声，或钙化斑块影响CT-FFR测量者；③入院前一周内出现心肌梗死患者；④个人临床及实验室指标资料不完善者。收集所有纳入患者的基线临床资料包括年龄、性别、吸烟史、饮酒史、高血压、糖尿病、冠心病家族史等基本临床信息。图像中存在血管狭窄≥50%诊断为阻塞性冠心病。本研究方案经我院伦理委员会批准。

1.2 冠状动脉CTA检查

所有患者依据本院影像科常规进行冠脉CTA检查。采用256层CT扫描仪（东软医疗）对患者进行普通平扫及造影剂增强扫描。检查前对患者进行屏气训练，心率过快者（＞70次/min）于检查前1 h口服25～50 mg酒石酸美托洛尔（倍他乐克）。扫描范围上至主动脉弓肺动脉段，下至膈肌下1 cm。在主动脉根部感兴趣节段进行CT衰减值监测，当CT衰减值达到100 HU时触发扫描，采用前瞻性心电门控技术行图像采集。

1.3 FFR测量

在完成冠状动脉造影后，采用FFR压力导丝系统对目标血管进行FFR测量。将指引导管置于目标血管开口处，送入压力感受器完成主动脉主动脉压力与压力导丝压力的校正。此后将压力导丝送至目标血管病变远端，待读数稳定后经冠状动脉给予硝酸甘油，静脉推注腺苷，诱发动脉最大充血状态后读取FFR值。回撤压力导丝，使压力感受器置于指引导管口部，验证主动脉压力与压力导丝压力差值在3 mmHg内，结束测量。

1.4 CT-FFR分析

将患者冠脉CTA影像数据及FFR检测信息发送至独立实验室并进行盲态模拟计算（深圳科亚医疗公司，中国）。“深脉分数DVFFR”利用冠脉CTA影像信息，采用深度学习技术及计算流体力学（CFD）方法来模拟冠脉内血流与压力，经过复杂的图像处理和运算过程获取冠状动脉树任意点上的CT-FFR值[9]。以FFR≤0.8为诊断金标准，CT-FFR≤0.8时判断为该处血管狭窄存在功能学意义。

1.5 统计学分析

采用SPSS 21.0统计学软件对计量及计数资料分别进行t检验及卡方检验。以FFR值为金标准，采用受试者工作特征曲线下面积（area under curve，AUC）分析CT-FFR对心肌缺血的诊断效能。采用Pearson相关性检验分析和Bland-Altman图分析CT-FFR与FFR间的相关性和一致性。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 患者基线资料及冠状动脉造影情况

本研究共纳入67例患者，其相关因素见表1。患者目标血管平均狭窄程度为（65.2±15.4）%，其中47例（70.1%）患者的目标血管狭窄程度≥50%，22例（32.8%）患者的目标血管狭窄程度≥70%。

表1 基本临床特征

2.2 典型病例展示

某入组患者冠状动脉CTA提示左冠状动脉左前降支存在临界病变，由导丝测得FFR值为0.86（图1A）。将患者CTA图像（图1B）数据经过CT-FFR软件模拟分析后计算得出相应血管CT-FFR值为0.86（图1C）。

图1 典型病例图示 CT-FFR在诊断心肌缺血中与金标准FFR值的效能比较

进一步以FFR为诊断金标准，设诊断阈值为0.8。FFR和CT-FFR≤0.8的患者分别为19和22例、＞0.8的患者分别为48和45例。计算可得CT-FFR的灵敏度为84.2%，特异度为89.6%，准确率为88.1%。CT-FFR在诊断心肌缺血时的AUC为0.956（95% CI：0.909～1.000），整体上具有优异预测效能（图2）。

图2 CT-FFR诊断心肌缺血的ROC曲线

2.3 CT-FFR与FFR的相关性及一致性分析

Pearson相关性检验分析显示，CT-FFR与FFR值之间存在正相关性，且具有统计学意义（r=0.694 1，P＜0.000 1，图3）。为分析CT-FFR值与FFR值之间的一致性，我们进一步通过绘制Bland-Altman图，发现两者差异的均值分布在理论零值附近，表明CT-FFR与FFR具有良好的一致性（图4）。

图3 FFR与CT-FFR值的相关性

3 讨论

尽管有创冠状动脉造影是目前判断血管狭窄及心肌缺血的标准诊断方法，但已有大量研究表明，基于冠脉造影判断的血管狭窄程度与FFR代表的心肌缺血程度并不一致。Pijls等[10]研究表明，仅有在冠脉狭窄程度＞90%的病变中，FFR值可较为准确地判断心肌缺血状态，而在狭窄程度介于50%～70%的病变血管中，FFR＞0.80的比例高达65%，即不存在功能性心肌缺血。Park及Nakamura等[11-12]在其此后的研究中也印证了以上结果。同时，冠状动脉造影及FFR测定本身也存在着有创性、药物过敏、射线暴露及经济压力等缺陷。

基于冠状动脉CT的血流储备分数（CT-FFR）是利用计算流体动力学（computational fluid dynamics，CFD）的原理，在冠状动脉CT成像数据的基础上通过计算冠状动脉血流流速、壁面剪切力等，最终计算出模拟的FFR数值即CT-FFR值[13-14]。CT-FFR值的模拟计算从根本上避免了FFR测定时的手术风险及血运重建负担。同时，多项大型研究也证实了以FFR为诊断标准，CTFFR在诊断功能性心肌缺血方面的准确性。DISCOVERFLOW研究是首个评估CT-FFR值诊断价值的前瞻性、多中心临床研究[15]。其结果表明CT-FFR在诊断病变血管时的整体准确率达84.3%，灵敏度为91.4%，特异度为82.2%。其他早期研究如Min、Nørgaard等研究[16-17]均证实了CT-FFR在诊断心肌缺血时的灵敏度和特异度均大于80%。此后的Curzen、Lu等[18-19]研究进一步证实了运用CT-FFR可有效减少有创冠状动脉造影的使用，显著降低了临床医疗成本和患者负担。本研究采用科亚医疗公司研发的深脉分数CT-FFR计算软件，所得出的准确性、灵敏度和特异度均相似或略高于以上研究结果。结果显示ROC曲线下面积达到0.966，说明该CT-FFR软件的诊断效能较高。

本研究依旧存在以下局限性：①本研究为单中心、回顾性研究，冠脉CTA图像质量可能因测试方式及保存时间而有所差异。该CT-FFR软件在多中心、大样本中的应用价值有待进一步验证；②本研究纳入的病变狭窄程度不完全均匀，以及部分钙化病变可能影响计算CTFFR值的准确性；③该CT-FFR软件在冠状动脉临界病变患者中的应用价值仍有待进一步探索。

综上所述，本研究证实基于冠脉CTA的CT-FFR在冠心病患者中诊断功能性心肌缺血具有良好的应用价值。该无创功能性评价手段有望成为FFR之后冠脉功能评估的首选。