综述:基于冠状动脉造影的无导丝FFR(血流储备分数)测量方法
《Hellenic Journal of Cardiology》:Coronary Angiography-Based Wire-Free FFR Methods
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时间:2025年11月08日
来源:Hellenic Journal of Cardiology 3
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冠心病患者术中生理功能评估的非侵入性FFR替代方法研究,系统综述了QFR、FFRangio、vFFR、μQFR等技术的原理、临床验证结果及局限性。
冠状动脉疾病(CAD)作为心血管系统中常见的病理状态,一直是临床管理中的重要挑战。传统的冠状动脉造影(ICA)虽然能够识别冠状动脉狭窄,但在评估病变的功能性意义方面存在局限性。这种局限性源于解剖学严重程度与实际血流减少之间的弱相关性,使得医生难以准确判断哪些病变需要进行血运重建。因此,开发一种非侵入性且高效的评估方法成为研究的重点。近年来,基于冠状动脉造影的无导丝分数流量储备(FFR)方法应运而生,为功能性评估提供了新的可能。这些方法旨在克服传统FFR的诸多限制,如侵入性操作带来的额外时间、技术难度以及与导丝相关的风险,同时保持较高的诊断准确率。它们通过不同的计算模型和图像处理技术,能够在不使用导丝和腺苷的情况下,提供与传统FFR相当的评估结果。
无导丝FFR方法的出现,标志着冠状动脉功能性评估从侵入性向非侵入性的转变。这些方法通常依赖于冠状动脉造影图像的3D重建,并结合流体力学原理进行计算。尽管它们在技术上展现出一定的优势,如减少辐射暴露、缩短操作时间、降低费用等,但在临床应用方面仍面临诸多挑战。例如,部分方法对图像质量要求较高,如果图像不清晰或存在重叠,可能会影响其准确性。此外,对于复杂的解剖结构,如左主干病变、分叉病变和严重钙化病变,这些方法的性能仍需进一步验证。
在不同的无导丝FFR方法中,QFR(定量流量比)是研究最广泛的一种,已被多个国际医学指南纳入推荐范围。QFR基于两个冠状动脉造影视图,结合3D-QCA和流体力学模型,计算出冠状动脉中的血流阻力,并据此评估病变的功能性意义。它不仅在稳定CAD患者中表现出良好的诊断性能,而且在急性冠状动脉综合征(ACS)患者中也展现出一定的应用潜力。QFR的临床价值已在多个随机对照试验(RCT)中得到验证,例如FAVOR III China和FAVOR III Europe试验,前者显示QFR指导的经皮冠状动脉介入治疗(PCI)在一年和两年的随访中显著改善了主要不良心血管事件(MACE)的预后,而后者则未能证明QFR的非劣效性。这些结果表明,QFR在某些临床场景下具有显著优势,但在其他情况下仍需进一步研究以确认其可靠性。
另一个重要的无导丝FFR方法是FFRangio,它利用三个冠状动脉造影视图,生成整个冠状动脉树的3D模型,并结合实时压力值和流体力学计算,评估血流动力学变化。FFRangio在多个研究中显示出较高的诊断性能,并且在临床应用中表现出成本效益。例如,在PROVISION试验中,FFRangio与传统导丝FFR在血管重建率上无显著差异,同时减少了不必要的PCI操作,降低了医疗费用和辐射暴露。然而,其在复杂解剖结构中的表现仍需进一步研究,尤其是在ACS患者中的应用仍处于探索阶段。
此外,基于Murray定律的μQFR方法也在不断发展中。该方法通过单个冠状动脉造影视图和人工智能算法,自动分割血管轮廓,并结合流体力学模型计算血流和压力变化。μQFR在处理钙化病变方面表现出一定的优势,其诊断准确率与QFR相近,但在一些复杂病变中仍存在一定的局限性。同时,vFFR(虚拟FFR)通过结合旋转冠状动脉造影和计算流体力学(CFD)技术,提供了一种新的功能性评估手段。尽管其在某些研究中显示出良好的相关性,但其在临床应用中的实际效果仍需更多的数据支持。
除了这些主要方法外,还有一些基于二维冠状动脉造影的FFR计算方法,如FFR2D和AccuFFRangio。这些方法通常对图像质量要求较低,但其在复杂病变中的表现仍需进一步验证。例如,FFR2D方法利用流体力学原理和非线性方程计算压力-流量关系,但其在临床应用中的数据仍较为有限。而AccuFFRangio则结合了3D-QCA、TIMI帧计数和压力降公式,以患者特定的主动脉压力为基准,提供了一种较为全面的评估方式。
在临床应用方面,无导丝FFR方法在多个领域展现出潜力。例如,在多支血管疾病(multivessel disease)的管理中,这些方法可以辅助医生进行更精确的血管重建决策。功能性SYNTAX评分(fSS)作为一种结合功能性病变和解剖学复杂性的评估工具,已被用于指导冠状动脉旁路移植术(CABG)的决策。同样,在ACS患者中,无导丝FFR方法如QFR和FFRangio也显示出一定的临床价值,尤其是在评估微循环功能方面。例如,基于冠状动脉造影的微循环阻力指数(angio-IMR)已被证明能够有效识别微循环障碍,且其诊断准确率与导丝测量的IMR相当。
然而,尽管这些无导丝FFR方法在多个研究中显示出良好的性能,它们在临床中的广泛应用仍面临挑战。首先,这些方法对图像质量的要求较高,若图像存在重叠、运动伪影或对比剂充盈不足,可能会影响最终的评估结果。其次,对于复杂的解剖结构,如左主干病变、分叉病变和严重钙化病变,其准确性仍需进一步验证。此外,虽然一些方法在成本和时间效率上优于传统导丝FFR,但它们在实际临床操作中的推广仍受到设备普及度、技术熟练度和医疗政策的影响。
从经济角度来看,无导丝FFR方法可能在某些场景下具有成本优势。例如,QFR指导的PCI在一项单中心研究中显示出较低的血管重建率和较低的医疗费用,同时其对主要不良心血管事件(MACE)的预测能力也得到了验证。同样,FFRangio在PROVISION试验中也显示出较好的成本效益,尽管其长期临床效果仍需进一步观察。然而,这些经济优势是否能够推广到更广泛的临床环境中,还需更多的数据支持。
在监管和报销政策方面,无导丝FFR方法已经获得了多项国际认证,如QFR在2017年获得CE认证,2018年在中国获得批准,2019年在美国获得FDA批准,2023年在日本获得PMDA批准。FFRangio也获得了FDA的批准,并在欧洲、以色列和日本获得应用许可。然而,尽管这些方法在技术上成熟,其在不同国家和地区的推广仍受到医疗政策和报销制度的影响。例如,某些国家可能尚未将其纳入医保体系,导致其在临床中的应用受限。
总体而言,基于冠状动脉造影的无导丝FFR方法在功能性评估方面展现出重要的潜力。它们不仅能够提供与传统导丝FFR相当的诊断性能,还能在减少侵入性操作、降低医疗成本和提高临床效率方面带来显著优势。然而,这些方法的临床应用仍需进一步研究以确认其在不同患者群体和解剖结构中的可靠性。此外,随着技术的不断进步和临床证据的积累,无导丝FFR有望成为心血管疾病管理中的重要工具,推动个性化、功能导向的治疗策略的发展。
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