徐 彧 杜豐夷 劉 蕾 楊 燕 趙思敏 李小圳 趙天佐 陳正光

1.北京中醫(yī)藥大學東直門醫(yī)院(北京 100700)

2.北京中醫(yī)藥大學東直門醫(yī)院放射科(北京 100700)

3.北京中醫(yī)藥大學東直門醫(yī)院通州院區(qū)放射科(北京 101100)

自1993年[1]血流儲備分數(shù)(fraction flow reserve，F(xiàn)FR)概念被提出后，有多項研究[2-5]探索基于冠狀動脈造影(coronary angiography,CAG)導絲下測量的FFR對于冠心病患者的價值，其對于心肌缺血的診斷、治療及預后評估價值不斷被驗證，已發(fā)展為評價冠狀動脈功能學心肌血流動力學的“金標準”[6]。多項Meta分析[7-9]表明，以FFR＝0.8作為心肌缺血的閾值，F(xiàn)FR>0.8則臨床認為無心肌缺血，F(xiàn)FR≤0.8則存在心肌缺血，且缺血程度隨FFR值降低而增加。

由于有創(chuàng)FFR在臨床應用中有一定局限性[10]，基于冠脈CTA(coronary artery computed tomography angiography，CCTA)檢查下的FFR(即CT-FFR)，在保持高診斷效能的基礎(chǔ)上可以一定程度彌補其臨床應用中的局限，綜合國內(nèi)外多項基于CCTA下的FFR 研究[11-16]表明CT-FFR與有創(chuàng)FFR相比具有較好的一致性，診斷效能較高，敏感性、特異性均較高。CT-FFR目前的計算方法主要分為流體動力學和人工智能機器深度學習兩大類。在現(xiàn)今醫(yī)療人工智能的大趨勢下，人工智能下的深度學習技術(shù)在不斷完善中應用于臨床研究。深度學習下CT-FFR[17-18]作為機器學習中的一種，已在國內(nèi)多家醫(yī)院開始試驗性臨床應用。目前關(guān)于冠脈CTA的診斷的研究多為其解剖結(jié)構(gòu)的狹窄、斑塊的性質(zhì)等，功能學評價與相關(guān)臨床數(shù)據(jù)的研究。本研究針對慢性冠脈綜合征(chronic coronary syndrome，CCS)患者，探究其整支冠狀動脈及三大分支在不同CT-FFR區(qū)間值與高血壓、2型糖尿病(Type 2 diabetes，T2DM)、高脂血癥、高尿酸血癥及吸煙、飲酒幾項暴露因素的關(guān)系。

1 資料與方法

1.1 一般資料回顧性分析2018年6月至2021年6月于北京中醫(yī)藥大學東直門醫(yī)院已行冠脈CTA的CCS住院患者，篩選冠脈CTA結(jié)果為中重度的患者。CCS納入標準按照《2019年ESC慢性冠狀動脈綜合征(chronic coronary syndrome，CCS)診斷和管理指南》[19]。

排除標準：既往行冠狀動脈血運重建；肌橋；CTA掃描圖像質(zhì)量不合格(呼吸錯層偽影、斷層、層厚>1毫米等)。最終納入184例患者共552支血管，分析其冠狀動脈整支、左前降支 (Left anterior descending,LAD)、左回旋支(Left circumflex,LCX)、右冠狀動脈(Right coronary artery，RCA)的CT-FFR，并收集其一般資料，患者年齡34～88(66.1±11)歲，其中男102例，女82例，通過院內(nèi)電子病歷系統(tǒng)，查詢其入院期間既往病史、個人史、家族史及診斷等相關(guān)信息。

1.2 檢查方法和數(shù)據(jù)測量

1.2.1 CCTA掃描 使用Siemens新雙源CT進行冠狀動脈掃描，患者心率控制在90次/min以下，心率>90次/min者可于檢查前1小時予倍他樂克(口服)25～75mg，檢查前告知風險，簽署知情同意書。掃描參數(shù)：管電壓 100～120kV，管電流100～300 mAs/350～450mA，準直器寬度 128×0.625mm，層厚 0.5mm，層間距 0.5mm，X線管轉(zhuǎn)速0.27s/轉(zhuǎn)，矩陣512×512。采用前瞻性心電門控及對比劑跟蹤技術(shù)(110HU)，以4～5mL/s的流率于肘正中靜脈注射對比劑碘海醇(北陸，100mL：35g)。采用三時相注射法：第1時相注射對比劑，第2時項注射對比劑和生理鹽水，第3時相注射生理鹽水。掃描數(shù)據(jù)經(jīng)MPR、MIP、CPR及VR重建。

1.2.2 CT-FFR的測量 將CCTA掃描后的多平面重組(MPR/斷面層)DICOM格式圖像，導入DEEPVESSEL-FFR 平臺(DVFFR深脈分數(shù)，北京昆侖醫(yī)云科技有限公司)，該軟件根據(jù)Poiseuille定律和Navier-Stokes方程計算流體力學特征融合深度學習模擬算法進行計算，DVFFR將自動識別冠狀動脈的管腔及中心線，提取其算法所需幾何特征，并對其進行分析處理并生成報告，可計算出冠脈的各支CT-FFR值及各支任意部位的CT-FFR值，并通過偽彩圖將數(shù)值可視化。

1.3 統(tǒng)計學方法使用SPSS 26.0 對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，將血管分為CT-FFR>0.8組(無缺血組)、CT-FFR≤0.8組(特異性缺血組)。連續(xù)變量采用均數(shù)±標準差表示，采用多因素logistic回歸分析其與各暴露因素的相關(guān)性，置信區(qū)間為95%。以分析結(jié)果P<0.05為其具有統(tǒng)計學意義，B值(相關(guān)系數(shù))判斷其正負相關(guān)。

2 結(jié) 果

2.1 基本臨床資料184例患者，平均年齡為66.1±11歲，其中男102例，女82例；整支有缺血組(n＝87)，非缺血組(n＝97)；LAD缺血組(n＝56)，非缺血組(n＝128)；LCX缺血組(n＝47)，非缺血組(n＝137)；RCA缺血組(n＝45)，非缺血組(n＝139)；經(jīng)非參數(shù)秩和檢驗組間無統(tǒng)計學差異(P>0.05)。

2.2 各危險因素與CT-FFR的相關(guān)性納入年齡、性別、有無高血壓等構(gòu)建多因素Logistic回歸方程。結(jié)果發(fā)現(xiàn)CCS合并T2DM患者對CT-FFR下的心肌缺血的影響具有統(tǒng)計學意義(OR值＝2.662，95%CI 1.541～4.601，P<0.001)，即T2DM患者比非T2DM患者基于CT-FFR下的整支冠脈發(fā)生心肌缺血風險高2.662倍，見表1。

表1 整支冠脈無缺血與特異性缺血組的logistic分析

LAD的特異性缺血組與非缺血組在暴露因素的Logistic回歸結(jié)果見表2，其中CCS合并T2DM患者的P＝0.001(OR值＝2.332，95%CI 1.393～3.906，P<0.05)有統(tǒng)計學意義；T2DM患者比非T2DM患者基于CT-FFR下LAD的缺血風險高2.332倍，見表2。

表2 LAD無缺血與特異性缺血組的logistic分析

LCX的特異性缺血組與非缺血組在暴露因素的Logistic回歸結(jié)果見表3，其中CCS合并T2DM患者的P＝0.000(OR值＝2.837，95%CI 1.623～4.959，P<0.001)有統(tǒng)計學意義，即T2DM患者比非T2DM患者的LCX缺血風險高2.837倍。其中一般資料中性別P＝0.001(OR值＝0.328，95%CI 0.166～0.648，P<0.05)，B值為-1.114，男性與LCX缺血存在負相關(guān)，即女性相較男性在基于CT-FFR下LCX的缺血風險高32.8%，見表3。

表3 LCX無缺血與特異性缺血組的logistic分析

RCA的特異性缺血組與非缺血組在暴露因素的多因素Logistic回歸統(tǒng)計結(jié)果見表4，其中CCS具有吸煙史患者的P＝0.043(OR值=2.173，95%CI 1.024-4.610，P<0.05)有統(tǒng)計學意義，即吸煙與深度學習的CTFFR診斷下RCA的心肌缺血具有相關(guān)性，且吸煙患者比不吸煙患者的RCA缺血概率高2.173倍，見表4。

表4 RCA無缺血與特異性缺血組的logistic分析

3 討 論

DISCOVER -FLOW研究[16]、DeF ACTO研究[15]、NXT研究[14]三大研究肯定了CT-FFR在FFR比較下的診斷價值，CT-FFR具有較高的準確性以及特異性和敏感性，CT-FFR在CCTA的基礎(chǔ)上不僅滿足冠狀動脈的形態(tài)學評價又同時實現(xiàn)了其功能學評價，使得在無創(chuàng)的條件下更全面的評估冠狀動脈的病變情況。但對于FFR的灰色區(qū)域0.8～0.75對缺血的一致性評價存在一定的質(zhì)疑[10,20-21]，所以本研究以0.8公認閾值為分組界值，未進行FFR數(shù)值下缺血程度的進一步區(qū)分。

多項研究[22]表明當T2DM患者的血管長期暴露在高血糖和胰島素抵抗環(huán)境下，其內(nèi)皮細胞和血管平滑肌細胞發(fā)生功能障礙。本研究通過對184例CCTA下具有中重度狹窄的CCS患者與相關(guān)危險因素的統(tǒng)計結(jié)果分析發(fā)現(xiàn)，T2DM因素無論在整支冠脈還是LAD、LCX中均有增加其功能缺血的風險。此結(jié)果可能與各分支供血分布情況有關(guān)，雖然冠狀動脈的解剖分布是以右冠優(yōu)勢型常見，但左冠狀動脈在心臟血液供應中處于主導地位，是心臟血液供應的主要來源，左冠的血流量及供血范圍可能導致了高血糖介導下的相關(guān)損傷因素擁有更多機會損傷血管，從而在糖尿病患者中此分支更易發(fā)生病變。

在LCX功能缺血中男性風險較女性低，在此研究樣本量中女性的平均年齡在68.1±11.6歲，此結(jié)果的出現(xiàn)可能與女性患者在絕經(jīng)后雌激素水平嚴重下降，而雌激素水平的降低可能加速血管內(nèi)皮損傷、血清膽固醇異常等[23-24]，從而在動脈粥樣硬化中扮演重要角色。但目前無相關(guān)研究指出女性或激素水平與LCX的缺血及粥樣硬化機制上存在聯(lián)系，此部分結(jié)果有待大樣本量的臨床數(shù)據(jù)及相關(guān)基礎(chǔ)研究支持。

吸煙作為冠心病的獨立危險因素，相關(guān)研究[25-26]分析表明吸煙可影響動脈粥樣硬化進程的所有階段，氧化應激等導致的血小板活化、白細胞活化、脂質(zhì)過氧化和平滑肌增生等血管內(nèi)皮功能紊亂，增加炎癥和血栓形成。本研究結(jié)果吸煙可能增加RCA在CT-FFR下的缺血風險，目前僅有部分文獻[27]指出中年吸煙人群與右心室的收縮及舒張功能惡化有獨立相關(guān)性，從RCA供血區(qū)域看RCA閉塞時會導致右心室的供血不足，但吸煙與右心室缺血的相關(guān)文獻報道較少。

以往研究[28]多是基于CCTA下解剖學狹窄程度、斑塊性質(zhì)、CT值等與臨床相關(guān)因素的相關(guān)性，本研究從冠狀動脈的功能學評價中尋求與臨床資料的相關(guān)性，從而挖掘CT-FFR在臨床中的相關(guān)價值。

本研究仍存在一定的局限性：回顧性研究，存在一定偏倚；結(jié)果易受CCTA圖像質(zhì)量的影響，且深度學習的算法在不斷更新中；未對CT-FFR的單支及多支病變與治療及預后進行研究。今后應提高CCTA圖像質(zhì)量，做多中心、大樣本量的實驗，進一步完善研究。

綜上所述，研究結(jié)果顯示在CT-FFR檢測結(jié)果分析中CCS患者更易受T2DM因素的影響，促進心肌功能缺血的發(fā)生，在LCX功能缺血中，女性的風險可能較男性高，吸煙可能提高RCA的缺血風險，但后兩者分析結(jié)果缺乏與LCX、RCA之間定位的基礎(chǔ)證據(jù)。本研究提示在臨床中CCS患者應警惕糖尿病對冠狀動脈功能缺血的影響，在疾病的預防中，對于CCS合并T2DM患者應積極控制血糖，減少血糖對冠狀動脈供血的影響。此研究基于深度學習下的CT-FFR與危險因素的相關(guān)也從另一角度體現(xiàn)出影像學技術(shù)對于臨床診斷及治療上的意義，反映出影像技術(shù)在疾病的預防中可能發(fā)揮的作用。