作者:中國醫(yī)學科學院阜外醫(yī)院放射影像科趙娜 點評與修改:中國醫(yī)學科學院阜外醫(yī)院放射影像科呂濱
巴黎時間2020年6月26日,在PCR e-Course 2020 Hot lines and Innovation Channel的Hot line/ Late-Breaking Trials專場中,中國醫(yī)學科學院阜外醫(yī)院放射影像科呂濱教授報告了基于CT-FFR評估冠脈血流動力學缺血研究的關鍵性研究結果。
《中國心血管病報告》數(shù)據(jù)顯示,我國心腦血管病的發(fā)病率和死亡率仍在不斷攀升,且有年輕化趨勢。如何在廣大無癥狀或者癥狀不典型的人群中發(fā)現(xiàn)冠狀動脈粥樣硬化性心臟病(以下簡稱冠心病)的高危患者,是臨床和預防研究工作的主攻方向之一。
近10年來,隨著冠狀動脈CT血管成像(CCTA)技術的成熟與普及,無需住院實施有創(chuàng)的經(jīng)導管冠狀動脈造影(ICA),即可應用CCTA技術評價冠狀動脈粥樣硬化病變,并根據(jù)這些病變導致的管腔狹窄程度,進行危險分層和制定治療干預策略,如<50%狹窄,可以建議藥物保守治療;50%~70%狹窄需要進一步評價狹窄是否導致心肌缺血;>70%狹窄,結合患者癥狀等,可以進一步評估心肌缺血,也可以推薦行ICA檢查。
因此,CCTA逐步成為冠心病診斷的主要工具,對于患者是否需要行ICA檢查,起到了“看門人”的作用。
但是,如果患者冠狀動脈血管存在≥50%以上的狹窄,是否就需要行經(jīng)導管冠脈介入(PCI)治療呢?除了急性冠脈綜合征(ACS)外,所有穩(wěn)定性冠心病患者在PCI之前,均應該行心肌缺血的評價,也就是說,冠狀動脈血管存在重度狹窄,而且狹窄導致了心肌缺血的存在,才應該考慮行PCI治療。那么對于穩(wěn)定性冠心病患者,如何確定該病變是否導致心肌缺血呢?這又是臨床工作中急需回答和解決的問題,這也是本臨床試驗的主攻研究方向。
目前,ICA是判定血管狹窄程度的金標準,而經(jīng)導管測量的血流儲備分數(shù)(FFR)是判定心肌缺血的金標準。FFR是指狹窄冠狀動脈遠端最大充血時的血流量,與假設該血管正常時最大充血時的血流量之比。實際臨床操作中,是用壓力導絲測量的狹窄遠端的壓力與其近心端正常血管內(nèi)的壓力比值,該比值≤0.80定義為心肌缺血。然而,F(xiàn)FR為有創(chuàng)檢查,需要住院在導管室內(nèi)完成,且操作要求高、耗時長、價格昂貴等因素限制了它在臨床工作中的廣泛推廣應用。
因此,無創(chuàng)簡便的基于CCTA圖像獲得的FFR(簡稱CT-FFR),有很大的實施優(yōu)勢和廣泛的臨床需求。CT-FFR的基本原理,是基于冠狀動脈CT橫斷圖像,并經(jīng)過計算機后處理獲得三維重建的圖像數(shù)據(jù),采用流體力學的原理模擬血管內(nèi)壓力而獲得FFR值,該技術便于臨床開展和推廣。然而,CT-FFR技術自2011年由美國HeartFlow公司獨家報道并引起轟動以來,在中國國內(nèi)尚無CT-FFR與金標準FFR比較評價其診斷心肌缺血效能的可靠臨床試驗的報道。
為推進CT-FFR在我國的廣泛應用,使龐大的冠心病患者群體獲益,本試驗以導管FFR為金標準,探究我國自主研發(fā)的基于計算流體力學模型的CT-FFR對冠狀動脈病變功能學評估的診斷價值。
基于CT的血流儲備分數(shù)無創(chuàng)評價冠狀動脈缺血病變(Computed Tomography Derived Fraction Flow Reserve for Coronary Hemodynamic Ischemia Noninvasive Assessment, CT-FFR CHINA)是一項前瞻性、多中心、自身對照的臨床試驗,試驗申辦方和技術支持單位是北京心世紀醫(yī)療科技有限公司。
本臨床試驗在國內(nèi)5個中心開展,實驗設計納入臨床懷疑或已知冠心病并擬行冠狀動脈造影的患者,所有入選患者經(jīng)充分知情同意之后,于1周內(nèi)依次行CCTA、ICA及FFR檢查。以導管FFR為金標準,分別對CT-FFR和CCTA(≥50%狹窄)在判斷心肌缺血的敏感性、特異性和準確度等主要終點方面,進行統(tǒng)計學分析與評價。
試驗最終納入患者326例,試驗完成過程中,有9例算作脫落患者,實際獲得有效數(shù)據(jù)317例(病變血管共366支)。男性患者216例(68.1%),女性患者101例,平均年齡59.3歲。其中,合并高血壓患者195例(61.5%),糖尿病患者98例(30.9%),高脂血癥患者201例(63.4%),具有冠心病家族史患者41例(12.9%),吸煙史者148例(46.7%)。患者平均體質量指數(shù)(BMI)25.9 kg/m2。
以FFR結果為診斷心肌缺血的金標準(FFR≤0.8為陽性,>0.8為陰性),CT-FFR≤0.8為診斷切點,其診斷(患者水平)的準確度為89.0%,敏感性為88.8%,特異性為89.2%(注:以上數(shù)據(jù)為中心讀片分析結果,最終數(shù)據(jù)由獨立的統(tǒng)計學專家分析,因此這里及以下數(shù)據(jù)并不代表本試驗的最終結果);而CCTA以血管狹窄≥50%為診斷切點,準確度為64.4%,敏感性為91.2%,特異性為36.9%;可見CT-FFR診斷心肌缺血的準確性較CCTA明顯提高,特別是提高了診斷的特異性(提高52.3%),從而減少了CCTA診斷的假陽性,說明在≥50%的狹窄病變中,有較高比率的狹窄血管并沒有導致下游心肌的缺血或者血流障礙。
接受者操作特征曲線(ROC)下面積(AUC)的高低,反映一項技術的診斷能力或者診斷效能的高低。CT-FFR的AUC為0.890,CCTA的AUC為0.641,增加了0.249,說明在診斷心肌缺血時,CT-FFR的能力較CCTA提高了24.9%,由此說明,CT-FFR可以彌補CCTA在診斷心肌缺血時的不足。
本次多中心大樣本前瞻性臨床試驗成功完成,得出以下初步結論:基于CCTA圖像和計算流體力學模型的CT-FFR技術,在診斷冠狀動脈狹窄的基礎上,能夠更加準確地從中診斷出導致心肌缺血的病變。在臨床實踐中,采用無創(chuàng)、簡單、安全、廉價的CCTA技術,不僅能夠顯示冠狀動脈有無動脈粥樣硬化斑塊,以及管腔的狹窄程度,還可以進一步精準診斷出狹窄病變中導致的心肌缺血的有無及其程度,這就為冠心病診療和PCI適應證的選擇提供了更加有效的精準診斷工具。
病例 男性,41歲,發(fā)作性胸悶半年。A、B為CCTA重建圖像,C為CT-FFR,D為冠狀動脈造影圖像。CCTA提示前降支中段非鈣化斑塊,管腔狹窄約50~70%;CT-FFR為0.90;冠狀動脈造影圖像示前降支中段狹窄70%,術中FFR值為0.88。患者行常規(guī)藥物治療。
2018年歐洲心臟病學會(ESC)聯(lián)合歐洲心胸外科協(xié)會(EACTS)發(fā)布指南,推薦冠心病患者在實施治療前進行心肌功能學評估【1】;2019年ESC《慢性冠狀動脈綜合征診斷與治療指南》則進一步將無創(chuàng)功能學成像技術,推薦為疑診或已知冠心病患者臨床診療的一線檢查手段(I類推薦)【2】。CCTA是冠心病的一線影像學檢查方法,對冠狀動脈病變具有良好的顯示和檢測能力,CT-FFR將解剖學(斑塊和狹窄程度)與功能學(心肌缺血)信息結合,在冠心病患者臨床決策、預后評估等方面發(fā)揮重要作用。
2015年以前,CT-FFR的診斷效能已被DISCOVER-FLOW、DeFACTO、NXT三項大型國際多中心臨床試驗所驗證【3-5】,但國內(nèi)研究起步較晚。CT-FFR CHINA這一臨床試驗彌補了國內(nèi)采用流體力學計算的CT-FFR診斷心肌缺血的空白。同時,在大數(shù)據(jù)時代背景下,人工智能(AI)技術亦被應用于CT-FFR計算,在對缺血病變的診斷效能無明顯損失的情況下,使其計算時間大大縮短。
在診斷效能被證實后,CT-FFR的臨床應用價值也被不斷探究。許多研究表明,CT-FFR的使用可能會對患者危險分層、臨床決策、預后評估等產(chǎn)生影響。在科技飛速發(fā)展的今天,基于計算機冠狀動脈“虛擬支架”技術與CT-FFR相結合,利于臨床醫(yī)生在ICA術前針對患者靶病變制定詳細而精準的支架治療方案將成為可能。
在我國患者眾多的情況下,CT-FFR的臨床應用前景十分廣闊,它可能使冠心病臨床介入治療和搭橋手術(CABG)治療的適應證更加準確,有可能成為PCI或者CABG術前評價的常規(guī)技術,起到“看門人”的作用,減少不必要的支架等治療,這就會節(jié)省大量的不必要的花費。而這些依據(jù)CT-FFR結果制定的新的臨床診療路徑,是否更加安全有效,值得進一步深入研究。
參考文獻(略)
呂濱,醫(yī)學博士,主任醫(yī)師,博士研究生導師,協(xié)和學者特聘教授。現(xiàn)任中國醫(yī)學科學院阜外醫(yī)院放射影像科主任。中華醫(yī)學會放射學分會心胸學組委員,中國醫(yī)師協(xié)會放射醫(yī)師分會委員,北京醫(yī)學會放射學分會副主任委員。國際心血管CT協(xié)會(SCCT)理事及中國區(qū)委員會主席;亞洲心血管影像協(xié)會(ASCI)副主席及執(zhí)行委員會委員;國家心血管病中心專家委員會委員;國家心血管病臨床醫(yī)學研究中心主要研究者(PI);中國醫(yī)學科學院學術委員會委員;阜外醫(yī)院學術委員會委員、教育委員會委員。