综述：CT衍生血流储备分数的临床应用：第二部分——文献批判性评价

本综述系统评述了CT血流储备分数（CT-FFR）这一将计算流体动力学（CFD）与人工智能（AI）结合的革命性无创诊断技术。文章深入探讨了其在冠状动脉疾病（CAD）功能学评估中的诊断效能（AUC达0.90）、预后价值（HR 4.22）及临床效用（Ⅱa类推荐），同时剖析了钙化积分>400、支架术后等应用局限性与标准化解读方案（如病变特异性测量及ΔCT-FFR梯度分析），为心脏影像从业者提供了兼顾创新性与实践性的前沿指南。

　　

1. 引言

冠状动脉CT血管成像（CCTA）已成为评估疑似冠状动脉疾病（CAD）的重要无创工具，但其对功能性缺血评估的特异性有限。基于计算流体动力学（CFD）与人工智能（AI）的CT血流储备分数（CT-FFR）技术，通过常规CCTA图像无创推导出与侵入性FFR等效的血流动力学数据，实现了解剖学与功能学评估的融合。近年来，多项临床指南推荐将CT-FFR用于稳定型或急性胸痛患者中度狭窄的辅助评估，标志着其向临床常规应用的迈进。

2. 诊断效能

目前最广泛应用的CT-FFR解决方案（如HeartFlow）采用离站云计算进行CFD模拟，在多项临床试验中显示出极高的诊断准确性。NXT研究表明，CT-FFR的受试者工作特征曲线下面积（AUC）达0.90，显著高于单纯CCTA的0.81（p=0.0008），其核心优势体现在特异性的大幅提升（79% vs 34%）。PACIFIC-1子研究进一步证实，CT-FFR在血管水平和患者水平的诊断性能均优于SPECT和PET。然而，这些研究存在一定局限性：PACIFIC-1中25%的图像因质量不佳被排除，可能引入选择偏倚；NXT研究中68%的患者FFR值正常，且对高BMI和已知CAD患者的排除可能限制其外推性。

此外，多种现场版CT-FFR算法（如Siemens、Canon等）可在标准工作站运行，避免了数据传输问题，但其管腔分割仍需大量人工操作，限制了临床转化。AI技术在自动化分割与分析方面展现出潜力，但仍需真实世界验证。

3. 预后价值

大规模观察性研究和回顾性注册研究证实了CT-FFR的预后价值。PROMISE子研究发现，CT-FFR≤0.80对血运重建或主要不良心血管事件（MACE）的预测价值优于CCTA显示的严重狭窄（HR: 4.3 vs 2.9）。ADVANCE注册研究（n=5083）显示，CT-FFR≤0.80患者1年心血管死亡或心肌梗死（MI）风险显著升高（HR: 4.22）。ADVANCE-DK注册研究的3年随访证实，即使在高冠状动脉钙化（CAC≥400）人群中，CT-FFR异常仍与死亡和自发性MI风险增加相关。

一项纳入5689名患者的荟萃分析表明，CT-FFR≤0.80与MI、计划外血运重建和MACE风险增加相关（HR 2.31），且风险呈现连续变化趋势——CT-FFR每降低0.10单位，MACE风险增加67%。这与侵入性FFR类似，提示CT-FFR应视为连续变量而非二分变量。需注意，这些证据多来自回顾性注册研究，仍需前瞻性随机对照试验进一步验证。

4. 临床效用

基于现有证据，多个学术团体指南已将CT-FFR列为无创功能学评估的安全有效工具。2021年ACC/AHA胸痛指南给予其Ⅱa类推荐，用于CCTA发现40-90%狭窄的急性或稳定型胸痛患者。英国NICE指南也持类似立场。

临床数据表明，CT-FFR指导的策略能减少下游检查、降低不适当的有创血管造影（ICA）转诊，并更精准识别血运重建获益人群。PLATFORM和RIPCORD研究证实，CT-FFR能有效筛选ICA患者并提高治疗获益。PROMISE试验事后分析显示，CT-FFR将ICA导致血运重建的比例提高了24%。ADVANCE注册研究中，CT-FFR≤0.80的患者72.3%接受了血运重建，而CT-FFR>0.80者无死亡或MI事件。

最新PRECISE试验（n=2103）验证了以CCTA+CT-FFR为核心的“精准路径”诊断策略：基于风险评分避免低危患者检查，对中度狭窄（30-90%）行CT-FFR评估。该策略显著降低了不必要的ICA，使血运重建患者识别率提高75%，并降低了一年全因死亡、非致死性MI或无梗阻性CAD的导管检查复合终点（p<0.001）。

5. 局限性与优化策略

CT-FFR的准确性高度依赖图像质量。遵循SCCT指南优化扫描方案至关重要：使用短效β受体阻滞剂控制心率、呼吸训练减少运动伪影、舌下含服硝酸甘油促进冠状动脉血管舒张。

冠状动脉钙化仍是主要挑战，尽管NXT研究早期数据显示钙化负担增加时CT-FFR诊断性能仍优于CCTA，但真实世界注册研究提示，当Agatston积分>400时，其与侵入性FFR的一致性降低。此外，CT-FFR尚未在支架术后、搭桥术后或急性冠状动脉综合征（ACS）患者中得到充分验证。

6. CT-FFR解读规范

CT-FFR解读需整合解剖与功能数据。针对直径>1.8mm的血管，应在狭窄远端1-2cm处测量病变特异性CT-FFR值——这与CAD-RADS 2.0共识及ADVANCE、PRECISE等大型试验方案一致。研究表明，44%的远端血管阳性值在采用病变特异性测量时被重新归类为阴性，避免了血管远端渐细伪影导致的缺血高估。

解读标准如下：

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  CT-FFR>0.80：缺血可能性低，血运重建获益小

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  CT-FFR≤0.75：提示血流动力学显著异常

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  CT-FFR 0.76-0.80：灰色区间，需结合症状负荷、高危斑块特征及压力梯度综合决策

  跨病变压力梯度（ΔCT-FFR）可提供额外信息，尤其有助于区分局灶性与弥漫性病变。CAD-RADS 2.0建议对ΔCT-FFR≥0.12（尤其有症状或病变位于高风险位置）者考虑有创造影。

7. 性别差异

男女在心脏解剖上存在显著差异：即使校正年龄、BMI等因素，女性冠状动脉直径仍较小，这增加了CCTA评估难度。研究表明，CT-FFR在男女中具有同等诊断准确性（AUC: 0.93 vs 0.90, P=0.43），并能降低女性ICA中的非梗阻性CAD检出率。

ADVANCE注册研究事后分析发现，女性CCTA显示的梗阻性CAD更少、CT-FFR值更高，相同狭窄程度下CT-FFR≤0.80的可能性更低（p<0.0001）。尽管阳性CT-FFR后男女ICA转诊率相似，女性非梗阻性CAD率更高、血运重建率更低——除非CT-FFR≤0.75，此时血运重建率趋于一致。

此外，冠状动脉血管容积（V）与心肌质量（M）的比值（V/M）可能作为微血管疾病的指标，这在女性中更为普遍且预后意义更大。研究表明，低V/M比与微血管疾病相关，CT-FFR可为此类评估提供新视角。

8. 超越CFD：CT-FFR的替代技术

鉴于CFD的计算复杂度，机器学习（ML）替代方案受到关注。一项研究利用12000例合成冠状动脉几何训练ML算法，其性能与CFD基CT-FFR相当，且分析时间仅需2秒——但精准管腔分割仍需30-60分钟/例，临床推广受限。

另一种新兴技术采用冠状动脉几何、斑块体积和特征进行FFR推导（如vascuCAP?），其斑块分析方法经组织学验证。初步研究显示，其诊断准确性（AUC 0.94）优于单纯CCTA（AUC 0.71）。

AI-QCT_ISCHEMIA（Cleerly）则利用冠状动脉粥样硬化特征进行缺血二元分类，在PACIFIC-1和CREDENCE试验的事后分析中，其诊断性能（AUC 0.85）优于SPECT和CT-FFR。另一种基于NXT试验训练的ML评分在PACIFIC-1验证中显示出与CT-FFR相当的缺血预测能力（AUC 0.92）。

这些算法虽具潜力，但CT-FFR提供的连续风险谱和压力变化模式仍是其独特优势。未来需进一步验证这些新技术在连续风险评估中的临床效用。

9. 新兴方向

CCTA与CT-FFR融合可优化治疗决策。SYNTAX III Revolution试验表明，基于CCTA+CT-FFR的复杂多支CAD治疗决策与基于ICA的策略高度一致（93%吻合）。

病变生理学模式可预测PCI获益：高跨病变梯度（局灶性病变）者PCI后FFR改善显著且症状缓解更佳；而弥漫性病变者PCI获益有限。CT-FFR三维模型可实现虚拟“FFR回撤”，无创评估疾病生理模式。

“CT-FFR规划器”工具可模拟虚拟支架置入，预测PCI后FFR改善，从而识别PCI获益有限的患者。目前一项随机对照试验（NCT05253677）正在比较CT引导PCI与IVUS引导PCI的结局。

CFD衍生的壁剪切力（WSS）是另一重要参数——它代表血流对血管壁的作用力，与斑块进展和破裂相关。EMERALD研究证实，整合CCTA与CFD血流动力学参数（CT-FFR、WSS）可提高ACS患者高风险斑块的识别能力。

10. 结论

CT-FFR与CFD、AI技术的整合显著提升了冠状动脉疾病的无创评估能力。其在诊断准确性、预后分层和临床决策支持方面的价值已获广泛证据支持，并获国际指南推荐。尽管存在钙化、支架术后等应用限制，通过标准化扫描方案、病变特异性解读及ΔCT-FFR等新参数，可优化其临床应用。新兴的机器学习算法、虚拟支架规划和血流动力学参数分析将进一步推动个性化心血管风险评估和管理策略的革新。