负性扩张阻力（NER）现象：一种预测冠状动脉血流动力学非显著性病变的新型可视化静息指标

《Scientific Reports》：Negative expansion resistance (NER) phenomenon predicts hemodynamically non-significant coronary lesions

本研究针对中重度冠脉狭窄血运重建决策中功能学评估不足的临床难题，创新性地提出了“负性扩张阻力（NER）”这一静息态可视化二分指标。研究发现，在慢性冠脉综合征患者中，舒张早期出现远端冠脉压力（Pd）高于主动脉压力（Pa）的NER现象，能够以高达96%的阴性预测值排除血流受限病变，为简化冠脉生理学评估提供了新策略。

　　

在冠状动脉疾病（CAD）的介入治疗决策中，如何准确判断中重度狭窄是否引起心肌缺血至关重要。尽管血管造影能直观显示解剖狭窄程度，但其与功能性缺血之间的相关性较差，直接根据影像学结果进行血运重建可能导致对非缺血性狭窄的过度治疗。目前，血流储备分数（FFR）和瞬时无波形比率（iFR）等冠脉生理学指标已成为指导血运重建的I类推荐。然而，全球范围内这些技术的应用率仍然偏低（6%-19%），其推广受到额外操作时间、成本、需要血管扩张药物（如腺苷）引发患者不适以及结果解读复杂性等多重因素的限制。

为了解决这一临床困境，阿姆斯特丹大学医学中心Ahmet Tas教授团队在《Scientific Reports》上发表了一项创新性研究，引入了一种名为“负性扩张阻力（NER）”的新型可视化静息压力指数。该研究基于一个包含475处病变的大型回顾性队列，发现NER现象——即在心脏周期舒张早期（主动脉压力衰减期，dP/dt<0）出现远端冠脉压力（P_d）瞬时高于主动脉压力（P_a）——能够以极高的确定性排除血流动力学显著性病变。

为验证NER的临床价值，研究人员对来自388名慢性冠脉综合征（CCS）患者的475处冠脉病变的同步有创压力和血流速度数据进行了回顾性分析。该数据集主要来源于公开的多中心DEFINE-FLOW研究，并纳入了阿姆斯特丹大学医学中心的额外病例。所有病例均使用ComboWire XT压力-多普勒导丝同时记录了静息和充血状态下的主动脉压力（P_a）、远端冠脉压力（P_d）和平均流速（APV）。研究团队利用MATLAB软件对原始信号进行处理，计算了FFR、iFR、充血性狭窄阻力（hSR）等传统指标，并创新性地定义了NER现象。此外，还通过波强度分析（WIA）和瞬时狭窄阻力（iSR(t) = (P_a(t) - P_d(t)) / U(t)）计算来探讨NER的生理机制。NER的判定基于静息压力波形，观察在收缩晚期射血减少阶段至舒张早期（即扩张早期，dP/dt<0）是否出现P_d> P_a的交叉现象。

Prevalence of Negative Expansion Resistance and Performance Against iFR

研究结果显示，在475处病变中，46%（217/475）观察到了NER现象。在这些出现NER的病变中，96%（209/217）的iFR值高于0.89，表明其为血流动力学非显著性病变。NER对于排除异常iFR（≤0.89）的阴性预测值（NPV）高达0.96，阳性预测值（PPV）为0.47。在8例存在NER但iFR异常的病变中，仅有1例hSR异常，其余7例hSR正常，提示NER可能有助于识别iFR的潜在假阳性情况。

Performance Against Hyperemic Indices: FFR and hSR

当以充血性指标为参照时，NER同样表现出色。在NER阳性的病变中，94%（204/217）的hSR低于0.80（NPV=0.94），88%（191/217）的FFR高于0.80（NPV=0.88）。值得注意的是，在105处hSR异常的病变中，iFR将26处误判为“正常”，而NER仅在其中13处出现，其假阴性率（12.4%）较iFR（24.8%）降低了一半。在162处FFR异常的病变中，iFR漏判了53处（33%），而NER仅漏判26处（16%），进一步显示了NER在减少假阴性方面的潜在优势。

Flow, Resistance and Wave-Intensity Characteristics Associated with NER phenomenon

机制研究表明，NER现象与扩张期内瞬时狭窄阻力（iSR_expansion）出现极低（负）值密切相关。NER阳性病例在扩张期瞬时加速度和净波强度（WI）的幅值显著更高，表明其与更强劲的冠状动脉“抽吸”波（即后向扩张波BEW）相关。波强度分析证实，NER阳性病例在NER现象发生时刻，其向后扩张波的能量通量（-8.0 ± 11.2 vs -5.5 ± 10.1 10.kW.m^-2.s^-2, p=0.016）和远端多普勒流速的瞬时加速度（195 ± 204 vs 106 ± 182 cm.s^-2, p<0.001）均显著更强，这为NER现象的生理基础提供了证据，即无显著狭窄时，微循环减压产生的抽吸效应能有效维持甚至暂时提升远端压力。

Temporal Associations of ISRexpansion with Microvascular Compression, and Ventricular Relaxation

时序分析发现，最小iSR_expansion的出现时间与主动脉压力衰减最小速率（dP/dt_{aorta-minimum}）几乎同步，并紧随微血管压缩最大时刻（tBMR_maximum）之后，表明NER现象与心室松弛和冠脉微血管减压的相互作用密切相关。主动脉与冠脉压力衰减速率之间的延迟与更低的iSR_expansion值相关，支持了压力传播时序特性在NER形成中的作用。

LAD vs. non-LAD lesions

亚组分析显示，NER在前降支（LAD）和非前降支病变中的诊断性能相似，表明其适用性不受靶血管位置影响。

Reproducibility

重复性分析表明，NER的自动识别具有完美的一致性，不同静息时间窗口的分析也保持了100%的二分法一致性，证明了该方法的可靠性。

该研究的结论部分强调，负性扩张阻力（NER）作为一种新型的非充血性、仅依赖压力、可视化的二分法标志物，在慢性冠脉综合征中，能够以高度的确定性识别出血流动力学非显著性病变。其出现与瞬时极低的狭窄阻力和强劲的舒张期抽吸波相关。NER的高阴性预测价值使其有潜力成为一种快速、简便的一线筛查工具，用于排除需要介入治疗的病变，从而可能避免使用血管扩张药物或额外的血流测量，简化临床决策流程。然而，研究者也指出，本研究为回顾性、机制探索性研究，NER的临床效用，特别是基于NER推迟血运重建的安全性，仍需前瞻性临床结局研究来最终验证。此外，准确检测NER依赖于精确的压力信号对齐，需要在测量前后进行 meticulous 的P_a和P_d均衡校准。尽管存在这些局限，NER现象的发现为冠脉生理学评估提供了新的视角和一种极具潜力的简化策略。