［摘要］ 冠狀動脈血流儲備分數(shù)（FFR）是冠狀動脈狹窄功能性評估的金標準。隨著計算流體力學和人工智能深度學習技術(shù)的發(fā)展，CT血流儲備分數(shù)（FFRCT）可將功能學與解剖學相結(jié)合，提高評估心肌缺血的潛力，為血運重建的決策提供更精確、更安全的指導。FFRCT有望在冠狀動脈疾病的診療過程中發(fā)揮重要作用。

［關(guān)鍵詞］ 血流儲備分數(shù)；冠狀動脈CT血管造影；冠狀動脈疾?。还跔顒用}CT血流儲備分數(shù)

冠狀動脈疾?。╟oronary artery disease，CAD）是全球范圍內(nèi)導致死亡的主要疾病，而心臟疾病的診斷和治療策略則是決定心血管疾病死亡率的關(guān)鍵因素［1］。冠狀動脈造影（invasive coronary angiography，ICA）是目前診斷冠狀動脈粥樣硬化性心臟?。ü谛牟。┑慕饦藴?，然而功能性心肌缺血與解剖學上狹窄之間的關(guān)系通常較弱，因此，僅靠ICA提供的解剖學評估難以鑒別缺血性病變［2］。此外，臨床對狹窄的評估多依賴醫(yī)師的視覺解讀，主觀性較強且存在較大不可靠性。

冠狀動脈血流儲備分數(shù)（fractional flow reserve，F(xiàn)FR）作為冠狀動脈功能評估和指導血運重建的金標準，能從功能學判斷冠狀動脈狹窄造成心肌缺血的嚴重程度，并有效選擇需行血運重建的患者，避免不必要的手術(shù)。但其具有侵入性、高成本和復雜性等特點，臨床應用受到一定限制［3］。近期的指南支持冠狀動脈CTA（coronary CTA，CCTA）作為可疑CAD患者的一線診斷方法，與ICA相比，其準確率更高［4］。隨著計算流體力學和人工智能深度學習的發(fā)展，F(xiàn)FRCT得到了廣泛的關(guān)注和應用，該技術(shù)實現(xiàn)了對冠狀動脈的無創(chuàng)功能性評估，為CAD的診斷和治療提供了新的可能性。筆者對FFR與FFRCT的優(yōu)勢和缺點進行總結(jié)，并探討FFRCT在臨床實踐中的應用，以完善CAD患者的FFRCT策略。

1" ICA及FFR

ICA于1958年問世，是心臟病學的主要成就之一。ICA能清晰地顯示冠狀動脈管腔的信息，還可行經(jīng)皮冠狀動脈介入治療，是CAD診斷和治療的金標準，但其本質(zhì)上是二維圖像技術(shù)，僅能提供冠狀動脈管腔狹窄的解剖學信息，無法評估病變狹窄程度的功能學意義，而解剖學上的狹窄不一定會引發(fā)功能性心肌缺血，因此，是否行血管重建不應僅基于冠狀動脈狹窄的程度，還應充分考慮該病變對血流動力學的影響［5］。

FFR是一種評估冠狀動脈狹窄程度對血流動力學影響的重要指標，其定義為狹窄冠狀動脈中的最大血流量與理論上該血管正常情況下能獲得的最大血流量之比，該比值通常是在心肌充分灌注狀態(tài)下，狹窄冠狀動脈遠端壓力與近端冠狀動脈壓力或主動脈壓力的比值［6］。此外，F(xiàn)FR的測量不受患者血流動力學（包括心率和血壓）的影響，是一種高度可重復性的評估方法［7］。歐洲心臟病學會指南中，F(xiàn)FR=0.80被視為評估冠狀動脈狹窄具有血流動力學意義的標準界值［8］。當FFR＞0.80時，通常不會引發(fā)心肌缺血；當FFRlt;0.75時，可能存在心肌缺血的風險，建議行血運重建手術(shù)；當FFR為0.75～0.80時，被視為灰色區(qū)域，診斷具有一定的困難和爭議，需結(jié)合臨床資料全面評估。

盡管FFR是冠狀動脈狹窄功能性評估的金標準，但其測量需使用壓力導絲及腺苷等藥物，是一種有創(chuàng)性的診斷方法，且費用較高，有操作風險，因此在臨床實踐中應用受限。但有研究表明，盡管有可能使用其他方法，臨床醫(yī)師通常仍僅根據(jù)ICA作出決定，這表明臨床實踐與指南之間缺乏一致性［9］。

2" CCTA及FFRCT

CCTA作為診斷CAD的首選無創(chuàng)檢查，不僅能提供冠狀動脈管腔的詳細解剖學信息，還能對斑塊的形態(tài)和成分進行精確的表征，在CAD的診斷、治療和預后評估方面具有重要作用［10］。但其與ICA一樣，無法評估病變對血流動力學的影響。2013年，Taylor等［11］提出了一種基于CCTA的FFR計算方法，利用半自動冠狀動脈分割算法，從單次低劑量掃描中重建三維血管模型，建立了主動脈和心外膜冠狀動脈的解剖模型，采用Navier-Stokes方程模擬最大充血時的血流動力學，從而得到FFR的數(shù)值。目前，唯一獲得美國食品和藥物管理局批準的基于CCTA的FFR計算平臺是HeartFlow，該平臺接收CCTA的數(shù)據(jù)，運用特有算法，輸出完整的FFR結(jié)果。近期，有學者建議采用深度學習方法，利用包含冠狀動脈解剖和血流動力學信息的大規(guī)模數(shù)據(jù)庫，構(gòu)建多層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)基于CCTA的FFR計算，從而快速、準確地得到FFRCT值［12］。FFRCT的優(yōu)勢在于無需額外成像或藥物注射，且與FFR密切相關(guān)，被視為一種更安全、更可行的替代方案［13］。

3" FFRCT的診斷性能

一項多中心研究共納入103例159條血管，以血管和患者為分析單位，與CCTA相比，F(xiàn)FRCT顯著提高了心肌缺血的特異度（血管水平：82% vs. 40%；患者水平：82% vs. 25%），且保持了較高的敏感度（血管水平：88% vs. 91%；患者水平：93% vs. 94%）［14］。Min等［15］開展的一項涉及17個中心的研究共招募252例患者，進一步驗證了FFRCT在評估心肌缺血中的優(yōu)勢。研究顯示，與CCTA相比，F(xiàn)FRCT在血管和患者2個分析維度上均表現(xiàn)出更高的特異度（血管水平：54% vs. 42%；患者水平：79% vs. 73%）和敏感度（血管水平：90% vs. 84%；患者水平：86% vs. 81%）。盡管FFRCT對心肌缺血的診斷準確率未達到預設(shè)的目標，但與單獨使用CCTA相比，明顯改善了對具有血流動力學意義的梗阻性病變的診斷。N?rgaard等［16］以患者為分析單位時，F(xiàn)FRCT的診斷準確率、敏感度和特異度分別為81%、86%和79%；以血管為分析單位時，F(xiàn)FRCT的診斷準確率、敏感度和特異度分別為86%、84%和86%。Celeng等［17］進行的薈萃分析進一步證實了FFRCT和有創(chuàng)FFR之間的高度一致性。上述研究明確了FFRCT作為一種新型、精準且高效的冠狀動脈無創(chuàng)診斷技術(shù)的診斷價值。

4" FFRCT的臨床意義

Colleran等［18］將584例患者分為傳統(tǒng)診療組或FFRCT組，比較不同診斷策略下的臨床結(jié)局，結(jié)果顯示，相較于傳統(tǒng)診療組，采用FFRCT引導的診斷策略能減少61%患者ICA的需求。此外，在90 d和1年的隨訪期內(nèi)，F(xiàn)FRCT組的死亡率、心肌梗死率及血運重建等臨床事件的發(fā)生率均明顯降低［19］。一項國際前瞻性觀察性研究，涵蓋了38個中心5 083例患者，發(fā)現(xiàn)結(jié)合FFRCT后，2/3的患者改變了原來的診療方案，F(xiàn)FRCTlt;0.80的患者行ICA后發(fā)現(xiàn)非梗阻性病變的比例顯著降低（44% vs. 14%），F(xiàn)FRCT＞0.80的患者在90 d內(nèi)未發(fā)生死亡或心肌梗死等不良心血管事件［20］。在另一項研究中，隨機選出2個心臟團隊，對左主干或三支病變的患者制訂經(jīng)皮冠狀動脈介入治療或冠狀動脈旁路移植術(shù)的治療決策，發(fā)現(xiàn)基于FFRCT的團隊制訂的治療決策與基于ICA的團隊的治療決策高度一致（K=0.82），且FFRCT的應用改變了7%CAD患者的治療方案［21］。Kawashima等［22］的試驗是首個獨立使用FFRCT制訂診療策略的研究，其在未行ICA的患者管理中，安全適用性為84%。與FFR相比，F(xiàn)FRCT在診斷和管理CAD方面的有效性得到了證實，同時還能降低成本并改善患者的生活質(zhì)量［23］。以上研究結(jié)果進一步確認了FFRCT在臨床應用中的安全性和可行性。

5" FFRCT結(jié)果的臨床解讀

5.1" 測量位置

目前的證據(jù)，尤其是觀察性研究，適用于FFRCT解釋的測量位置為冠狀動脈遠端和狹窄病變遠端1～2 cm。Takagi等［24］將狹窄病變遠端1～2 cm處FFRCT值與遠端FFRCT值進行比較，結(jié)果表明，以有創(chuàng)FFR值≤0.80為參考標準，狹窄病變遠端1～2 cm的FFRCT值的診斷能力優(yōu)于遠端FFRCT值（AUC 0.71 vs. 0.65，Plt;0.01），并能確定最有可能需行ICA及血運重建的患者。此外，與遠端FFRCT值相比，狹窄遠端FFRCT陽性患者的血管重建率更高［25］。現(xiàn)有證據(jù)表明，遠端FFRCT值常低估真實的FFRCT值，從而導致對缺血的高估。因此，專家建議在解釋FFRCT值時，應使用狹窄病變遠端1～2 cm處的FFRCT值，以提高診斷的準確性［26］。

5.2" 二元解釋與連續(xù)解釋

有創(chuàng)FFR的隨機試驗通常以二分法來解釋FFR，其中臨界值0.8被用來定義臨床上有意義的心肌缺血，并指導血運重建的決策。然而，F(xiàn)FR實際上代表了一個風險連續(xù)體，值越低代表病情越嚴重，且與較高的臨床事件發(fā)生率相關(guān)［27］。Ihdayhid等［28］對可疑CAD患者進行了長達4.7年的隨訪，證明了FFRCT值與主要心血管不良事件（major adverse cardiovascular events，MACE）發(fā)生率之間呈負相關(guān)。此外，Patel等［29］研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)歷過MACE的患者平均FFRCT值低于未經(jīng)歷過MACE的患者（0.70±0.13 vs. 0.74±0.12，P=0.02）。一項薈萃分析結(jié)果表明，F(xiàn)FRCT每減少0.10個單位，全因死亡或非致命性心肌梗死的風險相應增加（RR=1.67，Plt;0.001）［30］。由此可知，通過整合和利用FFRCT的連續(xù)解釋策略，能更好地滿足患者的特定需求，提供更精確、個性化的治療方案，從而減少不必要的醫(yī)療干預，提高治療效果及患者的生活質(zhì)量。

5.3" 疾病模式的評估

雖然CCTA和ICA均能提供冠狀動脈的解剖學信息，但利用這些信息來評估心肌缺血的分布具有一定的挑戰(zhàn)性。據(jù)報道，解剖學和生理學疾病模式之間存在顯著差異。Collet等［31］通過分析FFR回撤曲線得出回撤壓力梯度，將疾病類型分為局灶性、彌漫性或兩者組合，結(jié)果表明，1/3病變的解剖學疾病模式按生理學疾病模式需重新分類，這種不匹配將顯著影響血運重建策略的制訂。FFRCT在單一冠脈點的測量值可能無法準確反映疾病類型，為了更準確地判斷，可繪制一條類似于壓力線的回調(diào)曲線，幫助制訂更有效的治療策略［32］。Takagi等［33］研究發(fā)現(xiàn)，病變的FFRCT變化梯度（ΔFFRCT）增大與早期高血管重建率顯著相關(guān)，尤其是對FFRCT值在0.71～0.80的患者，ΔFFRCT顯示出顯著優(yōu)勢，這一發(fā)現(xiàn)強調(diào)了ΔFFRCT在改善醫(yī)師識別需行血管重建患者方面的重要性。然而，對于彌漫性壓力損失的血管，血運重建與FFR的關(guān)系可能并不顯著，或癥狀改善有限，甚至可能存在潛在的損害［34］。此外，Maron等［35］研究表明，與單純藥物治療相比，常規(guī)侵入性治療方法未能顯著改善患者預后。因此，在選擇治療方案時，應充分考慮其可能帶來的風險和益處，同時需不斷改進對可能從血運重建中受益病變的識別方法。

6" FFRCT的局限性

FFRCT在臨床應用中存在的局限性：①FFRCT的準確性可能受圖像質(zhì)量影響，包括偽影、圖像斷層和圖像噪聲。為改善這些問題，建議使用更先進的掃描儀，并在手術(shù)過程中使用β阻滯劑和硝酸甘油以降低心率變異性和擴張冠狀動脈。②FFR計算相關(guān)的限制，如中度病變、鈣化、非缺血性相關(guān)病變和其他復雜的冠狀動脈病變，也可能影響FFRCT的準確性。③對FFRCT應用于臨床的準確性仍存在爭議，有研究報道了FFRCT與FFR測量值的不一致。因此，還需進一步開展更多高質(zhì)量研究，不斷提高FFRCT在診斷和治療心血管疾病中的適用性和準確性。

7" 總結(jié)與展望

冠狀動脈狹窄的最佳評估方法仍是臨床上的一大難題。隨著研究的深入，越來越多的證據(jù)表明，冠狀動脈的生理功能性評估在CAD患者血運重建決策中的重要性日益凸顯。雖然FFR在一定程度上彌補了ICA的局限性，但其在臨床實踐中仍未得到廣泛應用。FFRCT是一種新興的技術(shù)，僅根據(jù)CCTA圖像計算FFR值，實現(xiàn)了無創(chuàng)測量FFR，提高了CCTA檢測病變?nèi)毖奶禺愋裕p少了不必要的ICA。同時，F(xiàn)FRCT為CAD患者在行血運重建前提供了更全面且個性化的非侵入性評估，使得單純基于非侵入性成像決定是否進行血運重建成為可能。隨著FFR研究的深入和技術(shù)的不斷發(fā)展，相信FFRCT能得到更好的應用，從而降低侵入性成像的相關(guān)風險，節(jié)約醫(yī)療成本，使廣大患者受益。

［參考文獻］

［1］ STARCZY?SKI M，DUDEK S，BARU? P，et al. Intravascular imaging versus physiological assessment versus biomechanics-which is a better guide for coronary revascularization［J］. Diagnostics （Basel），2023，13（12）：2117.

［2］ TOTH G，HAMILOS M，PYXARAS S，et al. Evolving concepts of angiogram：fractional flow reserve discordances in 4000 coronary stenoses［J］. Eur Heart J，2014，35（40）：2831-2838.

［3］ TAKAGI H，IHDAYHID A R，LEIPSIC J A. Integration of fractional flow reserve derived from CT into clinical practice［J］. J Cardiol，2023，81（6）：577-585.

［4］ GULATI M，LEVY P D，MUKHERJEE D，et al. 2021 AHA/ACC/ASE/CHEST/SAEM/SCCT/SCMR guideline for the evaluation and diagnosis of chest pain：a report of the American College of Cardiology/American Heart Association Joint Committee on clinical practice guidelines［J］. J Cardiovasc Comput Tomogr，2022，16（1）：54-122.

［5］ NOGIC J，PROSSER H，O’BRIEN J，et al. The assessment of intermediate coronary lesions using intracoronary imaging［J］. Cardiovasc Diagn Ther，2020，10（5）：1445-1460.

［6］ PIJLS N H，DE BRUYNE B，PEELS K，et al. Measurement of fractional flow reserve to assess the functional severity of coronary-artery stenoses［J］. N Engl J Med，1996，334（26）：1703-1708.

［7］ MANGIACAPRA F，BRESSI E，STICCHI A，et al. Fractional flow reserve （FFR） as a guide to treat coronary artery disease［J］. Expert Rev Cardiovasc Ther，2018，16（7）：465-477.

［8］ YANG M，ZHANG L，TANG H，et al. The guiding significance of fractional flow reserve （FFR） for coronary heart disease revascularization［J］. Discov Med，2021，31（162）：31-35.

［9］ TU S，WESTRA J，YANG J，et al. Diagnostic accuracy of fast computational approaches to derive fractional flow reserve from diagnostic coronary angiography：the international multicenter FAVOR pilot study［J］. JACC Cardiovasc Interv，2016，9（19）：2024-2035.

［10］ MEHTA C R，NAEEM A，PATEL Y. Cardiac computed tomography angiography in CAD risk stratification and revascularization planning［J］. Diagnostics （Basel），2023，13（18）：2902.

［11］ TAYLOR C A，F(xiàn)ONTE T A，MIN J K. Computational fluid dynamics applied to cardiac computed tomography for noninvasive quantification of fractional flow reserve：scientific basis［J］. J Am Coll Cardiol，2013，61（22）：2233-2241.

［12］ TESCHE C，DE CECCO C N，ALBRECHT M H，et al. Coronary CT angiography-derived fractional flow reserve［J］. Radiology，2017，285（1）：17-33.

［13］ DRIESSEN R S，DANAD I，STUIJFZAND W J，et al. Comparison of coronary computed tomography angiography，fractional flow reserve，and perfusion imaging for ischemia diagnosis［J］. J Am Coll Cardiol，2019，73（2）：161-173.

［14］ KOO B K，ERGLIS A，DOH J H，et al. Diagnosis of ischemia-causing coronary stenoses by noninvasive fractional flow reserve computed from coronary computed tomographic angiograms. Results from the prospective multicenter DISCOVER-FLOW （diagnosis of ischemia-causing stenoses obtained via noninvasive fractional flow reserve） study［J］. J Am Coll Cardiol，2011，58（19）：1989-1997.

［15］ MIN J K，LEIPSIC J，PENCINA M J，et al. Diagnostic accuracy of fractional flow reserve from anatomic CT angiography［J］. JAMA，2012，308（12）：1237-1245.

［16］ N?RGAARD B L，LEIPSIC J，GAUR S，et al. Diagnostic performance of noninvasive fractional flow reserve derived from coronary computed tomography angiography in suspected coronary artery disease：the NXT trial （analysis of coronary blood flow using CT angiography：next steps）［J］. J Am Coll Cardiol，2014，63（12）：1145-1155.

［17］ CELENG C，LEINER T，MAUROVICH-HORVAT P，et al. Anatomical and functional computed tomography for diagnosing hemodynamically significant coronary artery disease：a Meta-analysis［J］. JACC Cardiovasc Imaging，2019，12（7Pt2）：1316-1325.

［18］ COLLERAN R，DOUGLAS P S，HADAMITZKY M，et al. An FFRCT diagnostic strategy versus usual care in patients with suspected coronary artery disease planned for invasive coronary angiography at German sites：one-year results of a subgroup analysis of the PLATFORM （Prospective Longitudinal Trial of FFRCT：Outcome and Resource Impacts） study［J］. Open Heart，2017，4（1）：e000526.

［19］ DOUGLAS P S，PONTONE G，HLATKY M A，et al. Clinical outcomes of fractional flow reserve by computed tomographic angiography-guided diagnostic strategies vs. usual care in patients with suspected coronary artery disease：the prospective longitudinal trial of FFR（CT）：outcome and resource impacts study［J］. Eur Heart J，2015，36（47）：3359-3367.

［20］ FAIRBAIRN T A，NIEMAN K，AKASAKA T，et al. Real-world clinical utility and impact on clinical decision-making of coronary computed tomography angiography-derived fractional flow reserve：lessons from the ADVANCE registry［J］. Eur Heart J，2018，39（41）：3701-3711.

［21］ COLLET C，ONUMA Y，ANDREINI D，et al. Coronary computed tomography angiography for heart team decision-making in multivessel coronary artery disease［J］. Eur Heart J，2018，39（41）：3689-3698.

［22］ KAWASHIMA H，POMPILIO G，ANDREINI D，et al. Safety and feasibility evaluation of planning and execution of surgical revascularisation solely based on coronary CTA and FFRCT in patients with complex coronary artery disease：study protocol of the FASTTRACK CABG study［J］. BMJ Open，2020，10（12）：e038152.

［23］ ANDREINI D，MUSHTAQ S，CONTE E，et al. The usefulness of cardiac CT integrated with FFRCT for planning myocardial revascularization in complex coronary artery disease：a lesson from SYNTAX studies［J］. Cardiovasc Diagn Ther，2020，10（6）：2036-2047.

［24］ TAKAGI H，ISHIKAWA Y，ORII M，et al. Optimized interpretation of fractional flow reserve derived from computed tomography：comparison of three interpretation methods［J］. J Cardiovasc Comput Tomogr，2019，13（2）：134-141.

［25］ KUEH S H，MOONEY J，OHANA M，et al. Fractional flow reserve derived from coronary computed tomography angiography reclassification rate using value distal to lesion compared to lowest value［J］. J Cardiovasc Comput Tomogr，2017，11（6）：462-467.

［26］ N?RGAARD B L，F(xiàn)AIRBAIRN T A，SAFIAN R D，et al. Coronary CT angiography-derived fractional flow reserve testing in patients with stable coronary artery disease：recommendations on interpretation and reporting［J］. Radiol Cardiothorac Imaging，2019，1（5）：e190050.

［27］ BARBATO E，TOTH G G，JOHNSON N P，et al. A prospective natural history study of coronary atherosclerosis using fractional flow reserve［J］. J Am Coll Cardiol，2016，68（21）：2247-2255.

［28］ IHDAYHID A R，NORGAARD B L，GAUR S，et al. Prognostic value and risk continuum of noninvasive fractional flow reserve derived from coronary CT angiography［J］. Radiology，2019，292（2）：343-351.

［29］ PATEL M R，N?RGAARD B L，F(xiàn)AIRBAIRN T A，et al. 1-year impact on medical practice and clinical outcomes of FFRCT：the ADVANCE registry［J］. JACC Cardiovasc Imaging，2020，13（1Pt1）：97-105.

［30］ PONTONE G，PATEL M R，HLATKY M A，et al. Rationale and design of the prospective longitudinaltrial of FFRCT：outcome and resource impacts study［J］. Am Heart J，2015，170（3）：438-446.e44.

［31］ COLLET C，SONCK J，VANDELOO B，et al. Measurement of hyperemic pullback pressure gradients to characterize patterns of coronary atherosclerosis［J］. J Am Coll Cardiol，2019，74（14）：1772-1784.

［32］ MIZUKAMI T，TANAKA K，SONCK J，et al. Evaluation of epicardial coronary resistance using computed tomography angiography：aproof concept［J］. J Cardiovasc Comput Tomogr，2020，14（2）：177-184.

［33］ TAKAGI H，LEIPSIC J A，MCNAMARA N，et al. Trans-lesional fractional flow reserve gradient as derived from coronary CT improves patient management：ADVANCE registry［J］. J Cardiovasc Comput Tomogr，2022，16（1）：19-26.

［34］ BARANAUSKAS A，PEACE A，KIBARSKIS A，et al. FFR result post PCI is suboptimal in long diffuse coronary artery disease［J］. EuroIntervention，2016，12（12）：1473-1480.

［35］ MARON D J，HOCHMAN J S，REYNOLDS H R，et al. Initial invasive or conservative strategy for stable coronary disease［J］. N Engl J Med，2020，382（15）：1395-1407.

（收稿日期" 2023-12-13）