薛 源,孟浩宇,王連生
南京醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院心血管內(nèi)科,江蘇 南京 210029
冠狀動脈臨界病變的治療策略及管理一直以來是困擾心血管醫(yī)師的一大難題,盡管二維定量冠狀動脈造影(quantitative coronary angiography,QCA)評估方法一定程度上減少了視覺評估上的誤差[1],但如何識別高危缺血病變及避免過度治療仍是亟待解決的問題。2019年歐洲心臟病學會指南建議對所有慢性冠脈綜合征患者冠脈造影提示血管狹窄不超過90%的病變進行全面評估[2]。目前有多種方法用于冠狀動脈臨界病變的評估,冠脈血流儲備分數(shù)(fractional flow reserve,F(xiàn)FR)作為評估冠脈功能性心肌缺血的金標準,已有多項研究證實利用FFR指導經(jīng)皮冠脈介入(percutaneous coronary intervention,PCI)可有效指導支架置入,顯著降低不良心血管事件[3-5]。光學相干斷層成像(optical coherence tomography,OCT)是目前分辨率最高的腔內(nèi)影像技術,使用近紅外光波對血管腔進行掃描獲取血管橫截面圖像,在鑒別斑塊成分、識別易損斑塊、評估血管狹窄、指導支架植入等均具有重要意義[6-7]。但上述方法侵入性的操作、導絲及藥物的風險、額外的費用及手術時長均限制了其臨床應用。定量血流分數(shù)(quantitative flow ratio,QFR)利用冠脈造影三維重建技術和血液動力學系統(tǒng),無需導絲輔助,使用人工智能血流定量,快速、無創(chuàng)評估冠狀動脈血管的生理功能,并且已有多項研究表明其與FFR具有良好的一致性[8-11]。本研究旨在結合OCT評估的冠脈形態(tài)學狹窄參數(shù)指標,探究QFR在冠脈臨界病變中的診斷價值。
納入2016年10月—2020年2月于南京醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院入院行冠脈造影提示冠狀動脈臨界病變(目測病變血管狹窄程度50%~90%),并于術中行OCT評估病變血管的患者,以最小管腔面積(minimal lumen area,MLA)<2.5 mm2、面積狹窄率(area stenosis,AS)≥75%將血管病變分為明顯狹窄組(n=54)和非明顯狹窄組(n=55)。排除標準:各種原因引起QFR系統(tǒng)無法自動分析病變血管;糖尿病病程大于10年,嚴重微血管病變;左主干病變;急性心肌梗死罪犯血管病變。本研究獲得南京醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院倫理委員會批準,患者均知情同意。
1.2.1 基線資料收集
回顧性搜集住院患者電子病歷系統(tǒng)記錄中年齡、性別、高血壓、糖尿病、吸煙史、飲酒史、既往PCI史、低密度脂蛋白膽固醇、尿酸、臨床類型(穩(wěn)定性心絞痛、不穩(wěn)定型心絞痛、急性心肌梗死)等信息。
1.2.2 QCA分析方法
使用二維QCA(2D-QCA)自動分析軟件評估納入的冠狀動脈臨界病變。利用病變血管的二維圖像定量分析得出該血管的MLA及參考管腔面積(reference lumen area,RLA)。MLA定義為最小管腔面積水平的橫截面積,RLA定義為最小管腔面積近端及遠端10 mm范圍內(nèi)最大管腔面積的平均值。并計算AS=(RLA-MLA)/RLA×100%。記錄2DQCA下的AS結果。
1.2.3 OCT操作及測量方法
所有OCT影像均通過美國FD-OCT C7-XR血管成像系統(tǒng)獲取。將6F指引導管到達冠狀動脈開口后,工作導絲穿過病變處送至靶血管遠端,F(xiàn)D-OCT光纖導管(Dragonfly)經(jīng)過工作導絲定位至靶病變遠端,利用高壓注射器持續(xù)沖洗指引導管后,以15 mm/s的緩慢速度回撤導管,并記錄至血管成像系統(tǒng)進行分析(圖1)。利用血管成像系統(tǒng)自動獲取選定的病變血管的MLA及RLA,并同理計算AS,記錄RLA、MLA、AS。
1.2.4 QFR分析方法
所有納入的病變冠脈血管均采用QFR測量平臺[版本AngioPlus1.0.1.1,博動醫(yī)學影像科技(上海)有限公司]進行離線分析,QFR分析人員已通過QFR操作專業(yè)培訓。首先分析人員選取2個角度>25°的最佳造影投影,通過選定患者病變的血管位置系統(tǒng)描繪出血管輪廓,并自動重建病變血管的三維結構,并利用三維重建技術和血液動力學系統(tǒng),計算出病變的QFR值(圖2),同時記錄三維QCA(3DQCA)下系統(tǒng)得出的AS。
圖1 OCT下冠狀動脈非明顯狹窄組及明顯狹窄組Figure 1 Coronary non-significant stenosis group and significant stenosis group according to OCT measurements
采用SPSS 23.0軟件進行統(tǒng)計學分析。采用均數(shù)±標準差()表示符合正態(tài)分布的計量資料,Studentt檢驗進行兩組間比較;不符合正態(tài)分布的計量資料采用中位數(shù)(四分位數(shù))[M(P25,P75)]表示,Mann-WhitneyU檢驗進行兩組間比較。通過單因素方差分析進行多組間比較,并利用Games-Howell檢驗對方差不齊的數(shù)據(jù)進行兩組間比較。計數(shù)資料采用例數(shù)及百分比表示,用卡方檢驗或Fisher檢驗進行兩組間比較。運用線性回歸分析相關變量間的關系。利用受試者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲線評估QFR對OCT下提示血管明顯狹窄的診斷價值。P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
圖2 1例右冠狀動脈病變QFR分析及OCT圖像Figure 2 Representative example of QFR analysis and OCT image for the right coronary artery
以OCT-MLA<2.5 mm2或OCT-AS≥75% 作為診斷血管明顯狹窄的標準,血管明顯狹窄組及非明顯狹窄組基線資料及冠脈病變特征比較見表1、2。兩組間在基線資料及病變血管分布上差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。與非明顯狹窄組(n=55)相比,明顯狹窄組(n=54)的QFR值顯著降低(0.76±0.10vs.0.87±0.07,P<0.001),通過3D-QCA分析,病變血管AS(71.0%±6.2%vs.63.8%±5.8%,P<0.001)高于非明顯狹窄組。
單因素方差分析顯示,3種評估血管狹窄程度的方法之間差異存在統(tǒng)計學意義(P<0.001)。組間比較顯示,與OCT(P=0.007)及3D-QCA(P<0.001)相比,2D-QCA下AS值更大。QFR采用的3D-QCA及OCT評估的AS值之間差異無統(tǒng)計學意義(P=0.356)。
表1 兩組基線資料比較Table 1 Comparison of baseline data between two groups
表2 兩組間冠狀動脈病變特征比較Table 2 Comparison of coronary lesions characteristics between two groups
線性回歸分析顯示(圖3),OCT-MLA與QFR值呈明顯正相關(r=0.56,P<0.001),OCT-AS與QFR值呈明顯負相關(r=-0.60,P<0.001)。
以OCT-MLA<2.5 mm2或OCT-AS≥75%作為診斷血管明顯狹窄的標準時,QFR診斷的ROC曲線分析結果顯示(圖4)。QFR值預測血管明顯狹窄的曲線下面積(AUC)為0.837(95%CI:0.754~0.901,P<0.001),靈敏度為83.3%,特異度為80.0%。
目前臨床上OCT和FFR都是作為指導冠狀動脈臨界病變介入治療的推薦手段[2],兩者均有其獨特的優(yōu)勢,但都存在有創(chuàng)、耗時、高費用等相關局限性?,F(xiàn)仍以目測或2D-QCA評估血管狹窄為主,但易受投射角度、偏心病變、血管走行等影響[1]。本研究中,QFR采用的3D-QCA方法及OCT評估的AS在統(tǒng)計學上無明顯差異,提示QFR利用三維成像評估血管狹窄程度,能夠有效無創(chuàng)、快捷、準確地評估管腔狹窄程度。通過線性回歸分析,QFR對臨界病變中OCT參數(shù)(MLA及AS)均有良好的預測價值。而目前已有多項研究表明,以冠脈功能學評估指標(FFR及核素心肌灌注顯像)為標準,QFR具有很高的診斷一致性[8-9,12-13]。QFR在臨界病變的功能學及形態(tài)學上均具有優(yōu)化診療的重大意義。
圖3 OCT相關參數(shù)與QFR的關系Figure 3 Relationship between OCT parameters and QFR
圖4 QFR診斷血管明顯狹窄的ROC曲線Figure 4 ROC curve of QFR in the diagnosis of significant coronary stenosis
以往對于腔內(nèi)影像學技術指導冠脈介入的診斷截點的研究甚少。Burzotta等[14]將350例患者臨界病變分為OCT指導組(n=176)及FFR指導組(n=174)。OCT指導組滿足下列條件中至少一項行PCI術:①AS≥75%;②50% ≤AS ≤75%并且MLA<2.5 mm2;③50% ≤AS ≤75%并且OCT提示斑塊破裂。FFR指導組如FFR≤0.8行PCI術。對比兩組間主要不良心血管事件,隨訪13個月結果表明,OCT指導冠脈介入的患者遠期不良心血管事件及心絞痛發(fā)生率顯著低于FFR指導組。本研究以OCT下AS≥75%或MLA≤2.5 mm2作為冠脈血管形態(tài)學狹窄的標準,結果表明QFR對血管明顯狹窄的診斷價值較高。這提示QFR作為一項無創(chuàng)的冠脈功能學評估方法,不僅能快速評估冠狀動脈的供血情況,其與冠狀動脈的管腔形態(tài)也存在良好的相關性,有良好的診斷價值。
本研究得出的QFR診斷截點為0.81,非常接近目前公認的QFR提示生理缺血的標準(QFR≤0.8)。但本研究的靈敏度及特異度有限,提示OCT在冠狀動脈臨界病變中的作用仍不可或缺,目前臨床上仍推薦對冠狀動脈臨界病變進行全面綜合的評估,以了解斑塊性質(zhì)及穩(wěn)定性、血管功能、管腔狹窄程度等多方面影響患者預后的因素。但如患者同時完善OCT及FFR檢查,不僅極大增加了患者的費用負擔,同時也存在一定的操作風險。通過本研究結果,我們更建議應用QFR對患者靶病變進行血管功能及管腔狹窄程度的初步評估,或者利用OCT結合QFR的方法對病變進行相對綜合的評估,為指導臨床決策提供參考,以期提高患者的臨床獲益。目前,國內(nèi)一項關于QFR指導PCI的前瞻性隨機對照研究正在進行[15]。本研究為單中心回顧性研究,病例數(shù)有限,所得結果尚需大樣本量進一步證實。