CT 血流储备分数在冠心病无创诊断中的应用价值

刘 琪，郝 菲，窦 勇

山西省心血管病医院CT 室，山西 太原030001

冠状动脉粥样硬化性心脏病（冠心病）严重威胁人类健康［1］，目前临床对其诊断以冠状动脉造影（coronary angiography，CAG）为金标准，但仅从解剖学上判断冠状动脉（冠脉）狭窄无法准确反映心肌缺血的严重程度。而冠脉血流储备分数（fractional flow reserve，FFR）是通过识别冠脉血流动力学改变来评判冠脉狭窄是否引起血流动力学障碍的金标准［2］。与经皮冠脉介入治疗（percutaneous coronary intervention，PCI）相比，FFR 作为冠脉检查的补充，能够优化冠心病患者的血运重建策略，减少不必要的支架置入，但其与传统CAG 相比，会增加患者的辐射剂量和对比剂用量，且恢复期较长，检查费用较高，目前在临床未能广泛应用［3］。冠脉CT 血管成像（coronary computed tomography angiography，CCTA）作为无创性冠脉影像检查方法，其阴性预测值与准确率均较高［4-5］，能准确排除有症状的冠脉疾病，是冠心病常规诊断方法之一。基于CT 图像的FFR（CT-FFR）通过计算血管各处的FFR 数值，可从解剖和功能2 个方面对冠脉血管狭窄病变进行无创性评价［6-8］。本研究对CT-FFR检测技术的应用价值进行初步研究，以期为临床治疗提供理论依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料

回顾性分析2018 年6 月至2022 年6 月于我院行CCTA 检查的疑似和/或确诊冠心病患者172 例，其中男119 例，女53 例；年龄42～78 岁，平均（64.2±8.4）岁。纳入标准：心绞痛患者；行CCTA 检查；CCTA检查和CAG 及FFR 检查间隔＜1 个月；狭窄段血管管腔直径＞2 mm。排除标准：疑似或近期有急性冠脉综合征；冠脉闭塞；既往曾行经冠脉支架植入术或搭桥术；图像质量差，有明显呼吸和运动伪影。所有受试者均签署知情同意书。

1.2 仪器与方法

采用GE 宝石能谱CT（GE Discovery 750 HD）行CCTA 检查。患者采取仰卧位，扫描参数：120 kV，450 mA，旋转时间0.28 s/圈，根据患者心率情况选取前瞻性或回顾性心电门控螺旋扫描模式。CAG 使用Philips 心血管造影机，经右侧桡动脉行多方位选择性造影。

1.3 CT-FFR 的计算和图像分析

对患者CCTA 图像数据进行血流动力学仿真计算，获得冠脉各病变处的FFR 数值（图1）。

图1 基于冠状动脉CT 血管成像（CCTA）的血流储备分数（CT-FFR）图像 注：图1a 为冠状动脉造影（CAG）示前降支近段狭窄约90%，狭窄远端CT-FFR 值为0.76；图1b 为CAG 示右冠状动脉近段狭窄约80%，狭窄远端CT-FFR 值为0.80；图1c 为CAG示前降支近段狭窄约30%，狭窄远端CT-FFR 值为0.95

将CCTA 原始数据传入后处理工作站进行图像处理，根据冠脉管腔缩小情况判断狭窄程度：轻微狭窄，管腔缩小1%～25%；轻度狭窄，管腔缩小26%～50%；中度狭窄，管腔缩小51%～75%；重度狭窄，管腔缩小76%～100%。由2 名经验丰富的影像科医师对狭窄部位血管进行测量，完成狭窄程度的判定。

1.4 统计学方法

使用SPSS 23.0 软件进行统计学分析。符合正态分布的定量资料以表示。定性资料以例（%）表示，组间比较以CAG 测出的冠脉狭窄作为金标准，以CT-FFR≤0.8 为阳性，对CT-FFR 诊断冠脉中、重度狭窄的敏感度、特异度，阳性预测值、阴性预测值、准确率进行计算，并使用Pearson 法检验CAG检查结果与CT-FFR 值的相关性。以P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

172 例中，平均射血分数为（68.3±4.6）%，血肌酐为（84.6±7.8）μmol/L，高血压占57.0%（98/172），高血脂占50.0%（86/172），糖尿病占26.7%（46/172）。所有患者均顺利完成CCTA、CAG 及CT-FFR 检测，根据CT-FFR 值，分为CT-FFR≤0.8 组78 例，CT-FFR＞0.8 组94 例，2 组一般资料见表1。通过CT-FFR 对172 支病变血管进行检测，其中前降支病变86 例，回旋支病变31 例，右冠脉病变55 例。

表1 2 组一般资料比较

以CAG 为金标准，CT-FFR 检测冠脉中度狭窄的敏感度、特异度、准确率、阳性预测值、阴性预测值分别为66.7%（72/108）、90.6%（58/64）、75.6%（130/172）、92.3%（72/78）、61.7%（58/94）；检测冠脉重度狭窄的敏感度、特异度、准确率、阳性预测值、阴性预测值分别为72.4%（63/87）、82.4%（70/85）、77.3%（133/172）、80.8%（63/78）、74.5%（70/94）（表2，3）。Pearson相关性分析表明，CAG 检查与CT-FFR 值相关性较好（r=0.681，P＜0.05）。

表2 CT-FFR 对中度冠脉狭窄的诊断价值 例

表3 CT-FFR 对重度冠脉狭窄的诊断价值 例

3 讨论

CCTA 是临床上筛查冠心病的首选方法，与CAG 一致性较好［9-11］，但其仅对冠脉解剖层面进行分析。CT-FFR 能够对冠脉病变的解剖学和功能学信息进行评价，是目前临床评估冠脉病变血流动力学异常的金标准［12-14］。

CT-FFR 技术以计算机模拟流体力学为基础，以CCTA 原始图像重建出患者特定的冠脉树及3D 模型，利用图像识别与分割技术确定冠脉血流动力学的流入、流出和边界条件，精准识别分割冠脉血管，分析CCTA 冠脉树每个点的血流和压力，获取冠脉内每一部位的FFR 值，从而对血流动力学改变进行无创评估，是评价冠脉血管功能的一个简单、可靠、重复性良好的生理学指标；基于结构和流体力学的计算模型，可获得实验中无法获得的一些重要血流性质等特点，逐渐成为替代介入检查的新手段。与传统CCTA 相比：①CT-FFR 检测无需改变CCTA 操作方案，在不增加射线量的前提下实现了一站式解剖和功能评价［15］。②CT-FFR 技术对冠脉缺血的诊断效能有进一步的提升，具有较高的诊断价值，且与CAG 具有较好的相关性。③CT-FFR 技术还可进一步指导冠心病诊疗策略的选择，显著降低辐射剂量，降低1 年内预期事件的发生率及医疗成本［16-17］。本研究初步评估了CT-FFR 技术的准确率，发现其可在无创检查的基础上，以相对安全和经济的方式提供冠脉解剖和功能学信息。

CT-FFR 技术的局限性：①通过计算机模拟流体力学所重建的冠脉模型对图像质量要求较高，冠脉图像质量不佳、呼吸伪影及运动伪影均会导致CT-FFR值偏低，影响准确率。②在CT-FFR 模型建立的过程中，钙化积分患者冠脉较高时可能会对CT-FFR 结果有一定影响，需进一步研究。

本研究的不足之处：①样本量较小，可能出现选择性偏倚，后续将扩大样本量进一步研究。②受试者均为CCTA 诊断为阻塞性冠脉病变患者，仅分析了CT-FFR 的诊断效能，未将CCTA 与CT-FFR 进行对比分析。③排除了冠脉支架和搭桥术后患者，且CT-FFR 对病变的检测多集中于前降支。④理论上，CT-FFR 可获得每个点的血流及压力等数值，仅分析了冠脉充盈状态下的CT-FFR 值，其在冠脉特殊病变的临床预后评估有待进一步探讨。

综上所述，本研究初步证实了CT-FFR 在冠脉缺血病变中的应用价值。CT-FFR 结果有助于冠心病诊疗策略的选择，具有良好的应用前景。