冠状动脉腔内影像学和功能学专题|冠状动脉功能学指导介入术后优化及预测价值

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摘要:王林, 丛洪良. 冠状动脉功能学指导介入术后优化及预测价值[J]. 中国心血管杂志, 2025, 30(5): 482-486. DOI: 10.3969/j.issn.1007-5410.2025.05. 002.

中国心血管杂志2025Chinese Journal of Cardiovascular Medicine

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冠状动脉功能学指导介入术后优化及预测价值

Postoperative optimization and predictive value of coronary physiology-guided percutaneous coronary intervention

王林 丛洪良

作者单位:300222 天津大学胸科医院心内科

通信作者:丛洪良,电子信箱:hongliangcong@126.com

引用全文:

王林, 丛洪良. 冠状动脉功能学指导介入术后优化及预测价值[J]. 中国心血管杂志, 2025, 30(5): 482-486. DOI: 10.3969/j.issn.1007-5410.2025.05. 002.

经皮冠状动脉介入治疗(percutaneous coronary intervention,PCI)作为冠心病治疗的重要手段,其技术不断革新,治疗策略也日趋个体化。在PCI术后,如何评估治疗效果并预测长期预后已成为临床研究的热点[1]。血流储备分数(fractional flow reserve,FFR)作为一种功能学评估指标,不仅用于术前病变的评估,更在术后优化及预后预测中发挥重要作用。尽管术前FFR评估已被广泛认可,但术后FFR评估的必要性尚未得到充分重视。实际上,术后FFR评估对于评估PCI效果、预测长期预后具有重要意义[2]。PCI的目的是通过改善冠状动脉血流灌注来缓解心肌缺血。术后FFR评估能够直接反映PCI对冠状动脉血流灌注的改善效果,是评估PCI成功的金标准。然而,由于技术限制和临床习惯,术后FFR测量在临床实践中尚未普及。研究表明,即使在造影显示的“成功”PCI后,仍可能有显著的残余缺血。这些残余缺血可能增加心血管事件风险,影响长期预后。因此,术后FFR评估对于识别残余缺血、指导后续治疗具有重要意义。随着研究的深入,FFR相关的衍生指标如支架置入前后FFR变化量(ΔFFR)[3]、跨支架梯度(trans-stent gradient,TSG)[4]和D-指数(D-index,DI)[5]等逐渐受到关注。这些指标能够更精准地反映支架置入后的血流动力学状态,为PCI术后优化策略提供重要参考。本文将系统总结FFR及其衍生指标在PCI术后优化及预测价值方面的最新研究进展,为临床实践提供理论依据。

1 FFR的基本概念与临床应用

1.1 FFR的定义与测量

FFR是评估冠状动脉狭窄功能学意义的金标准,通过测量冠状动脉在最大充血状态下的FFR可评估狭窄的严重程度。具体而言,FFR定义为冠状动脉远端在最大充血状态下的压力与主动脉压力的比值,通常通过压力导丝或压力微导管测量,值域在0到1之间。FFR值越低,表明冠状动脉狭窄越严重,血流储备越低。在PCI术中,FFR 可指导支架的置入位置和长度,以达到最佳的血流动力学效果[1-2]。

1.2 FFR在PCI术后评估中的意义

FLAVOUR研究[6]是由研究者发起的、前瞻性、随机、开放标签、全球性多中心研究,该研究纳入来自中国和韩国18个中心1 700例患者,结果提示对于冠状动脉中度狭窄的患者在预防PCI术后24个月内全因死亡、心肌梗死和血运重建的复合终点事件方面,FFR指导的PCI不劣于血管内超声(intravascular ultrasound,IVUS)指导的PCI,且FFR指导的PCI组支架置入比例更低。两组之间在患者报告的临床结局方面也无统计学差异。FAME-3 研究[7]是一项多中心国际随机研究,纳入了欧洲、北美、澳大利亚和亚洲48个中心共计1 500例冠状动脉三支病变患者,并将其随机分配到冠状动脉旁路移植术(coronary artery bypass grafting,CABG)组或FFR-PCI组,术后进行了为期1年的随访,比较FFR指导PCI和CABG对健康相关结果的影响差异。其结果提示,FFR指导PCI与CABG相比在术后1年内患者的生活质量无统计学差异,而PCI组的年轻患者1个月时的生活质量恢复较快则体现了PCI手术创伤小的优势,对于

PCI术后,FFR 值的高低与患者的长期预后密切相关。研究表明,PCI术后FFR值较高的患者,其支架内血栓形成和再狭窄的风险较低,心血管事件的发生率也较低。TARGET-FFR研究[8]发现,PCI术后FFR≥0.90与较低的心血管不良事件风险相关。但是,PCI术后,约有68.1%的患者初始FFR[2]。

1.3 FFR指导PCI术后优化的临床证据

多项研究表明,FFR指导的PCI术后优化策略能够改善患者的长期预后。COMPLETE研究[9]比较了ST段抬高型心肌梗死患者完全血运重建与仅处理罪犯病变的策略,结果显示,完全血运重建组在3年随访时的心血管死亡或心肌梗死发生率显著低于仅处理罪犯病变组(7.8%比10.5%,HR=0.74,95%CI:0.60~0.91,P=0.004)。在冠心病多支血管病变患者中,FFR指导的PCI策略也显示出优势。一项回顾性队列研究比较了FFR指导PCI与造影指导PCI在冠心病多支血管病变患者中的临床结局,结果显示,FFR指导组的主要不良心血管事件(major adverse cardiovascular events,MACE)发生率显著低于造影指导组(5.0%比17.0%,P=0.01)。此外,FFR指导组置入的支架数量也显著少于造影指导组(1.3±0.6比1.8±0.7,P[10]。ΔFFR是指支架置入前后FFR值的变化,即支架置入前FFR值与置入后FFR值的差值(ΔFFR=FFR置入前-FFR置入后)。ΔFFR值越大,表明支架置入后血流改善越明显。研究显示,ΔFFR值与支架置入后的长期预后密切相关,ΔFFR值较高的患者,其支架置入后的血流动力学状态更好,发生支架内血栓和再狭窄的风险更低[3]。

2.2 ΔFFR与PCI效果评估的关系

在临床实践中,ΔFFR通常被用来评估PCI的效果。如果ΔFFR较大,表明PCI显著改善了冠状动脉的血流储备,患者的预后可能较好。相反,如果ΔFFR较小或为负值,表明PCI对血流储备的改善有限,患者可能需要进一步的干预或调整治疗策略。

研究表明,ΔFFR与术后靶血管失败(target vessel failure,TVF)和MACE发生率显著相关。在一项研究中,ΔFFR每降低0.10,TVF的风险增加52%,主要由靶血管再血管化驱动[3]。此外,ΔFFR还与支架置入疗效有关。研究发现,ΔFFR与支架长度、糖尿病等因素显著相关。这表明,对于不同类型的患者和病变,ΔFFR 的预测价值可能有所不同[3]。

2.3 ΔFFR对长期临床结局的预测价值

多项研究表明,ΔFFR与PCI的临床预后密切相关。较高的术后FFR值和较大的ΔFFR值与更好的症状改善和更低的心血管事件风险相关。

一项研究对123例连续患者进行了分析,这些患者在左前降支存在中等程度的病变(40%~70%狭窄)。该研究中定义ΔFFR=(FFRbase-FFRmin)×100,结果显示,对于病变严重程度的敏感性和特异性,ΔFFR的受试者工作特征曲线下面积为0.873(95%CI:0.788~0.958,P0.80)无统计学差异(29%,46%和30%,P=0.247)。然而,在FFR≤0.80的患者中,根据ΔFFR的截断值确定的组别(ΔFFRP=0.003)另一项研究对1 479例接受PCI的患者进行了分析,根据术前和术后FFR的中位值将患者分为4组:高术前/高术后组(3.8%)、低术前/高术后组(4.1%)、高术前/低术后组(4.8%)和低术前/低术后组(10.2%)。结果显示,低术前/低术后组的TVF风险最高。此外,高术前/低术后组的TVF风险与高术前/高术后组相当。当根据术前FFR评估术后FFR的预后价值时,发现对于术前FFR较低的患者,术后FFR的增加与TVF风险的显著降低相关,而对于术前FFR较高的患者,这种相关性并不显著[12]。

这些研究结果表明,ΔFFR对长期临床结局的预测价值可能因血管类型而异。因此,在临床实践中,应根据病变的解剖位置来个体化ΔFFR的解读标准。

3 TSG的概念与临床意义

3.1 TSG的定义与测量

TSG是指支架置入后,支架两端的压力梯度。具体而言,它是支架近端和远端压力的差值,反映了支架置入后的血流情况。研究表明,支架置入后TSG越小,被治疗血管的血流动力学效果越好,患者的预后也越好[4,13]。同时,在TSG的绝对值基础上,结合支架的长度生成相对值,即TSG/length,定义为TSG/length=TSG/支架总长度(mm)×10[13]。

3.2 TSG与支架置入后疗效的关系

TSG与支架置入后疗效密切相关。研究表明,支架置入后TSG>0.04与较高的TVF和MACE发生率相关(8.7%比2.9%,P=0.014;17.8%比9.2%,P=0.02)[14]。TSG较高的患者,其支架置入效果较差,表现为支架内径较小、支架扩张不良等。一项结合FFR和IVUS的研究发现,TSG≥0.04和TSG/length≥0.009能够预测次优支架置入,与最终的最小支架面积2[13]此外,TSG还与支架内血栓形成和再狭窄相关。研究显示,TSG较高的患者,其支架内血栓形成的风险显著增加。这可能与支架扩张不良、贴壁不良等因素有关,这些因素会导致血流紊乱,增加血栓形成的风险[14]。

3.3 TSG对长期临床结局的预测价值

TSG是PCI术后长期临床结局的重要预测因子。研究发现,TSG较高的患者,其TVF和MACE发生率显著增加,经多因素分析后,TSG/length≥0.009是MACE的独立预测因素(HR=10.1,P=0.032)[13]。在冠心病多支血管病变患者中,TSG与长期预后的关系更为复杂。研究发现,对于不同类型的冠状动脉疾病,TSG的预测价值有所不同。对于弥漫性病变,TSG 较高的患者更可能从生理学指导的进一步优化策略中获益[15]。

4 DI的概念与临床意义

DI是基于PCI术后药物性充血压力回撤数据提出的新型生理指标,通过计算靶病变远端FFR梯度变化率来量化残余弥漫病变的严重程度,为传统FFR提供了补充信息,尤其对预测非靶病变事件具有独特价值。其临界值(≥0.017/cm)可作为临床风险分层的重要参考。与传统方法[如单一FFR测量、IVUS/光学相干断层成像(optical coherence tomography,OCT)评估]相比,DI在评估PCI术后残余弥漫性病变方面具有显著优势,主要体现在以下几个方面:(1)量化弥漫性病变的严重程度。单一FFR值(如远端FFR)仅反映单点血流状态,无法区分弥漫性病变和节段性狭窄。IVUS/OCT可评估支架膨胀情况(如最小支架面积),但对弥漫性病变的敏感性有限,无法量化弥漫性狭窄的梯度变化。而DI通过计算FFR梯度变化率(ΔFFR/距离),直接量化残余弥漫性病变的严重程度。如DI≥0.017/cm表示弥漫性病变显著,与不良事件(MACE、靶血管事件、非靶血管事件)强相关。DIlog-rankP=0.046),提示弥漫性病变反映系统性动脉粥样硬化负担,影响整个冠状动脉系统。DI是MACE(包括靶血管/非靶血管事件)的独立预测因子,而远端FFR对MACE的预测力较弱。(3)识别“隐形弥漫性病变”。传统冠状动脉造影无法检测弥漫性病变(非阻塞性、均匀分布),而IVUS/OCT聚焦于支架段,对支架远端的弥漫性病变评估有限。而DI通过压力回撤技术捕捉远端至支架边缘的FFR梯度变化,直接量化弥漫性狭窄的血流影响,并且可以排除节段性狭窄(DI≥0.04/cm被视为节段性病变并剔除),确保指标特异性。(4)提供增量风险分层价值。传统模型基于临床因素(如年龄、糖尿病)或单一FFR的模型对MACE的预测力不足。加入DI后,模型对靶血管事件和MACE的区分度显著提升,综合区分度改善和净重分类改善均显著提高。如DI≥0.017/cm使高风险患者重分类更准确。在多变量分析中,DI是MACE的独立预测因子(HR=3.53,P=0.003),优于传统临床指标[5]生理学指导的增量优化策略(physiology-guided incremental optimization strategy,PIOS)是一种基于FFR的PCI术后优化方法。在这种策略下,PCI完成后会测量术后 FFR,如果术后FFR。TARGET-FFR研究[8]评估了PIOS策略的有效性。在该研究中,PCI完成后,患者被随机分配接受PIOS或盲法冠状动脉生理学评估。结果显示,PIOS组有30.5%的患者接受了进一步干预,两组在最终术后FFR≥0.90的患者比例上无统计学差异(PIOS组38.1%比对照组28.1%,差值=10%,95%CI:-1.84~21.91,P=0.099)。然而,PIOS组术后FFR≤0.80的患者比例相比对照组显著减少(18.6%比29.8%,差值=-11.2%,95%CI:-21.87~-0.35,P=0.045),表明PIOS策略能够减少功能学亚优化结果的发生。

5.2 综合策略

FFR和TSG的组合还能预测长期临床结局。研究发现,具有高TSG和低最终定量血流分数的组合(G4)表现出最差的长期结果,而低TSG和高定量血流分数(G1)表现出最好的结果[4]。另一项研究提示,与TSG0.04的患者中,TVF(8.7%比2.9%,P=0.014)和MACE(17.8%比9.2%,P=0.02)发生率较高;而术后FFRP=0.03)和MACE(16.5%比10%,P=0.036)增加相关。高TSG合并低FFR组患者TVF发生率为10.2%,MACE发生率为20.1%,显著高于(1)高TSG且高FFR组:TVF=2.9%,MACE=9.7%;(2)低TSG且低FFR组:TVF=3.8%,MACE=11.3%;以及(3)低TSG且高FFR组:TVF=2.2%,MACE=7.5%,均为P[14]。上述研究结果表明,在评估PCI术后效果时,应综合考虑FFR和TSG的值,而不是单独依赖于其中一个指标。

DI也可识别高危患者,高DI提示需强化药物治疗(如他汀、抗血小板)而非再次PCI。优化PCI策略:若DI高,即使支架膨胀良好(IVUS确认),也应考虑弥漫性病变对预后的影响;而低DI可避免过度干预,减少医疗资源浪费。DI通过量化FFR梯度变化,解决了传统方法对弥漫性病变的评估盲区,为PCI术后风险分层和个体化治疗提供了新工具。

由此可见,TSG和DI是评估PCI术后血流动力学状态的两个重要指标,二者联合FFR反映出PCI术后靶血管的血流动力学状况,进而帮助术者评估血管整体与局部的关系及分别对预后带来的影响。FFR反映PCI术后整体血流状况的改善结果,TSG关系到病变失败和靶病变血运重建,而DI则可能与非靶病变相关的事件及血运重建相关,有助于我们对患者的预后有可量化的预判。

6 小结与展望

尽管FFR及其衍生指标在PCI术后优化及预测价值方面显示出重要价值,但仍存在一些挑战和未解决的问题,需要未来研究进一步探索。

首先,不同血管类型中,FFR指标的解读标准需要进一步个体化。研究表明,左前降支和非左前降支的术后FFR值及其预测价值存在差异[16]。因此,未来研究需要根据病变的解剖位置,建立更个体化的FFR解读标准。其次,基于影像计算的冠状动脉功能学评估技术,包括基于冠状动脉CT血管造影计算的FFR,基于冠状动脉造影计算的FFR,以及基于冠状动脉腔内影像如OCT和IVUS计算的FFR等,旨在模拟冠状动脉生理状态并基于影像计算获取冠状动脉病变功能学参数,避免了压力导丝和充血药物使用,具备计算快速、简便的优点,但准确性和临床应用价值需要进一步验证[2],人工智能和多模态影像融合在FFR评估中的应用也需要进一步探索。这些技术有望提高FFR评估的准确性和效率,但其临床应用价值仍需更多研究的验证[17]。最后,FFR指导的PCI术后优化策略的长期效果和成本效益也需要进一步评估。尽管FFR指导的优化策略能够改善短期和中期预后,但其长期效果和成本效益仍需更多研究的验证。

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来源:中国心血管杂志

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