曹丰大夫的个人网站 fengcao.haodf.com
医生头像

曹丰   主任医师 教授

收藏本站

本站已经通过实名认证,所有内容由曹丰大夫本人发表

当前位置: 301医院 > 曹丰 > 文章列表 >血流储备分数FFR在冠心病介入治疗中的应用

学术前沿

血流储备分数FFR在冠心病介入治疗中的应用

发表者:曹丰 人已读

血流储备分数FFR冠心病介入治疗中的应用北京301医院心血管内科曹丰

曹丰  崔明亮

1 概述

冠状动脉造影及血管内超声均被认为是诊断冠心病的“金标准”,但它们只能对病变狭窄程度进行影像学评价,而狭窄到底对远端血流产生了多大影响(功能评价)却不得而知;且这些图像形态学的方法并不能识别造成患者心肌缺血的病变,还可能高估或低估病变的严重程度,导致需要治疗的病变没有处理或过度处理不需治疗的病变。

1993年Nico Pijls等1提出了通过压力测定推算冠脉血流的新指标—血流储备分数(Fractional Flow Reserve, FFR)。经过长期的基础与临床研究,FFR已经成为冠脉狭窄功能性评价的公认指标。

2 FFR的原理

血流储备分数(FFR)是指在冠状动脉存在狭窄病变的情况下,该血管所供心肌区域能获得的最大血流与同一区域理论上正常情况下所能获得的最大血流之比。FFR主要通过计算冠状动脉狭窄远端压力与主动脉根部压力之比来获得,狭窄远端压力可以通过压力导丝在最大灌注血流(通过冠脉内或静脉内注射罂粟碱或腺苷或ATP)时测得。FFR=Pd/Pa(Pd为指引导管测量的主动脉压,Pa为压力导丝测量的冠脉狭窄远端压力。)值得注意的是,FFR是指最大充血状态下,不存在“静息FFR”这个概念。

正常心外膜冠状动脉对血流的阻力很小,FFR的正常值为1.0;当心外膜冠脉有狭窄病变存在时,FFR<1.0。FFR=0.60说明这支冠脉的血供只有正常时的60%。FFR有很清晰的阈值,FFR<0.75的狭窄几乎都会导致心肌缺血,FFR≥0.75的狭窄则造成心肌缺血的可能性非常小2

FFR的测量操作简单易行,有很高的重复性,且FFR导丝几乎可以当做介入导丝使用,不会过多增加介入治疗的难度和时间。

3 FFR的特性:

3.1 理论上,每个人、每支动脉、每个心肌床的FFR的正常值都为1;

3.2 FFR有很清晰的阈值;

3.3 FFR不受全身血流动力学的影响,测量重复性高;

3.4 FFR把侧枝循环的影响考虑在内;

3.5 FFR评价狭窄程度与所支配灌注区的面积相关;

3.6 FFR拥有极高的空间分辨率3

4 FFR在不同病变中的应用:

4.1 中度狭窄的病变

FFR最重要的功能是对一个未知影响的冠脉狭窄的功能后果进行准确评价(the precise assessment of the functional consequences of a given coronary stenosis with unclear haemodynamic significance)。

Iskander的研究已经证实,带有可诱发心肌缺血的狭窄病变的患者,其死亡和心梗的比率远远高于不带有诱发心肌缺血病变的患者4,所以识别这两种狭窄病变是非常关键和重要的。在考虑对狭窄病变施行血运重建之前,必须找到心肌缺血的证据。如果一个狭窄病变引起心肌缺血,导致患者出现心绞痛的症状,那么可以通过支架术可以缓解患者的症状、改善生活质量和降低长期心脏事件发生率的风险。对不诱发心肌缺血的狭窄病变进行处理,并不能改善缺血及患者的预后。FFR为检测心肌缺血提供了一种非常好的方法。

DEFER研究是Pijls等为评价FFR在冠状动脉中度狭窄中的应用价值的临床试验。该研究包括335名中度狭窄(目测直径狭窄>50%)拟行PCI的患者。研究者将所有患者根据FFR结果分为3组:延期组(n=91),FFR≥0.75,推迟行PCI治疗;手术组(n=90),虽FFR≥0.75,仍行PCI治疗;对照组(n=144)FFR<0.75,行PCI治疗;临床随访5年。结果显示:延期组与手术组的无事件生存率无显著差异(80%对73%,P=0.52),但明显高于对照组(63%,P=0.03)。延期组、手术组和对照组的心源性死亡和急性心肌梗死的复合终点发生率分别为3.3%、7.9%和15.7%,前2组间无显著差异(P=0.21),但显著低于对照组(P=0.003)。延期组和手术组患者的心绞痛缓解比率相似。该研究结果提示,对于冠脉中度狭窄的患者,根据FFR≥0.75而延期行PCI的方案是安全可行的,此类病人每年发生心源性死亡或心梗的风险<1%,且并不会因为置入支架而降低5

4.2   左主干病变

    左主干病变影响重大,一旦闭塞后果严重。左主干病变造影较难评价,且非侵入性检查对左主干病变作用有限。许多研究证实FFR可安全的用于评价左主干狭窄,对FFR>0.75的左主干狭窄不做手术是安全的。Courtis等对142例左主干平均直径狭窄(42±13)%的患者分组治疗,FFR>0.80者给予药物治疗,FFR<0.75者则行血运重建,FFR在0.75-0.80者根据其他临床资料进行个体化的临床决策,最终60例患者(42% )接受了血运重建治疗,82例患者(58% )接受了药物治疗。随访时间为14±11个月。结果显示:药物治疗组及血运重建组的左主干狭窄相关的主要心血管不良事件(心源性死亡、心肌梗死及再次行冠状动脉血运重建)的发生率分别为13%、7%(P=0.27);而两组心源性死亡或心梗的发生率分别为6%、7%(P=0.70)。该研究表明FFR对左主干病变血运重建的临床决策有重要指导意义6

4.3   多支病变

多支病变的病变部位、数目及各自的狭窄程度都可能有很大区别,对血运重建策略的选择有重要影响;并且,实际狭窄程度与解剖描述之间经常存在偏差。例如一个造影发现三支病变的病人,实际上只有两支的狭窄造成缺血,反之亦然。根据狭窄的功能指标而不仅仅是血管造影下的表现可能减少过度医疗,降低花费。

2009年发表在新英格兰杂志上的FAME研究是评价FFR联合血管造影指导冠脉介入治疗是否可以改善多支病变患者预后的大型多中心随机对照临床试验。该研究包含了美国及欧洲20个医学中心的1005例多支血管病变患者,受试者分为冠脉造影指导PCI组和FFR指导PCI组。FFR指导PCI组只在FFR值≤0.8时置入支架。主要终点是1年后的死亡率、非致死性心肌梗死和重复血运重建。结果显示:造影-PCI组及FFR-PCI组的平均每人病变数为2.7±0.9及2.8±1.0,(P=0.34),而平均每人置入的支架数为2.7±1.2及1.9±1.3,(P<0.001);1年的事件率分别为18.3%及13.2%,(P=0.02);两组分别有78%及81%的病人未出现心绞痛症状(P=0.20)。并且两组的手术时间相似,但FFR-PCI组造影剂使用显著减少,费用显著低于造影-PCI组,总住院时间也明显降低。FAME试验结果提示,和常规PCI相比,由FFR指导PCI能显著提高多支病变患者的预后。7

4.4   心肌梗死后

    心肌梗死后,部分心肌被瘢痕组织所取代。有资料证实梗死区内存活心肌的充血阻力仍然正常。De Bruyne等通过对57名心梗≥6天的患者的研究证实,FFR能够用于心梗≥6天的患者,以SPECT成像为标准,以0.75做为阈值检测心肌血流异常分布的敏感性及特异性分别为82%和87%,与SPECT成像的一致率为85%;对于相同程度的狭窄,FFR值依赖于存活心肌的数量8。McClish等的研究也证实,心肌梗死组与非梗死组的主动脉内压、狭窄远端充血后压力及FFR均无显著差异9

4.5   弥漫性病

    组织病理学研究及最近的血管内超声证实,动脉粥样硬化是弥漫性的病变,很少有正常的血管里存在一个独立的狭窄。一般认为血管造影下狭窄不超过50%,就没有反常阻尼的存在,就可以假定远段压力正常,因此没有局部狭窄的弥漫性病变不会导致心肌缺血,这个观念最近发生转变,学者开始认为弥漫性病变的存在会导致冠脉压力和血流的逐渐下降,而这在造影下无法反映。压力的降低与总的斑块负荷相关。有大约10%的带有弥漫性病变的病人会出现心肌缺血,有时会认为他们的胸痛与冠脉病变无关,因为没有发现局限性的狭窄,心肌灌注成像的结果也被认为是假阳性。在一项大规模的调查中,750名病人行支架置入术后,大约有三分之一病人的FFR <90%,而这些病人的预后也不良。多元分析显示,支架置入术后即刻的FFR值是各种不良事件的独立预测因素10。唯一证实弥漫性病变对血流动力学影响的方法是保持最大充血状态的同时缓慢回撤压力导丝,连续记录全血管段FFR。De Bruyne等的一项研究也证实,血管造影下呈弥漫性病变但无局限性狭窄的冠脉,其压力随血管的延伸逐渐降低,这最终会导致心肌缺血11

4.6   连续性狭窄

    在同一冠脉中有多处狭窄时,FFR可以评估全部狭窄的共同影响。理论上说FFR也可以逐一测量每个狭窄对血流动力学的影响12,但这非常不容易实施。事实上,我们可以像对弥漫性病变一样,缓慢回撤压力导丝,连续记录FFR,来评价狭窄的功能学意义。

4.7   分叉病变

    分叉处病变解剖上较为复杂,在血管造影下分叉病变由于血管节段的重叠及伪像,分叉处的狭窄比较难评估,况且分叉病变的PCI较规则的狭窄更为复杂。FFR既反映狭窄程度又反映血流灌注,在评价分叉病变的作用也受到重视13。Koo, B等研究了97处主枝成功支架植入后的分枝病变,94处成功获得FFR数据。结果显示狭窄<75%的病变其FFR均>0.75,73处狭窄≥75%的病变只有20处的FFR<0.75,造成缺血14。而该作者在后来的一项包含110名病人的研究中也得出了类似的结果,FFR对评价分叉处病变有重要意义,FFR指导下的分叉处病变PCI策略的临床预后更好15

5 FFR的局限:

5.1 左心室肥厚

左心室肥厚病人,血管床的增长与心肌的增长不成比例,所以即使不存在冠脉的狭窄也有可能出现可逆性心肌缺血,因此判断心肌缺血的FFR阈值可能>0.75。在FFR<0.75的病人几乎都有心肌缺血,而在FFR>0.75也很有可能包括可逆性心肌缺血。

5.2   急性心肌梗死

    在急性心肌梗死病人,症状、心电图及冠脉造影的结合已经能够确定绝大多数的罪犯病变,况且血栓栓塞、心肌顿抑、急性缺血性微血管障碍,加上其他因素,微血管几乎不可能达到最大舒张,不可能测出准确数值,且这些改变是不断进展的,急性期测量的结果和1天后测量的结果可能有很大的差别。

6 结论:

    FFR能对冠状动脉粥样硬化病变进行功能性评价,简单易行,过去的临床研究已经提供了很多的循证医学依据,它的临床价值已经被证实。FFR对于判断冠脉病变的严重程度及对治疗策略的选择提供了重要参考依据,此外,FFR尚可对介入手术的效果进行评估,我们相信FFR在冠心病的介入治疗中将有更广阔的应用前景。

 

参考文献:

1.            Pijls NH, van Son JA, Kirkeeide RL, De Bruyne B, Gould KL. Experimental basis of determining maximum coronary, myocardial, and collateral blood flow by pressure measurements for assessing functional stenosis severity before and after percutaneous transluminal coronary angioplasty. Circulation. Apr 1993;87(4):1354-1367.

2.            Pijls NH, De Bruyne B, Peels K, et al. Measurement of fractional flow reserve to assess the functional severity of coronary-artery stenoses. N Engl J Med. Jun 27 1996;334(26):1703-1708.

3.            De Bruyne B, Sarma J. Fractional flow reserve: a review: invasive imaging. Heart. Jul 2008;94(7):949-959.

4.            Iskander S, Iskandrian AE. Risk assessment using single-photon emission computed tomographic technetium-99m sestamibi imaging. J Am Coll Cardiol. Jul 1998;32(1):57-62.

5.            Pijls NH, van Schaardenburgh P, Manoharan G, et al. Percutaneous coronary intervention of functionally nonsignificant stenosis: 5-year follow-up of the DEFER Study. J Am Coll Cardiol. May 29 2007;49(21):2105-2111.

6.            Courtis J, Rodes-Cabau J, Larose E, et al. Usefulness of coronary fractional flow reserve measurements in guiding clinical decisions in intermediate or equivocal left main coronary stenoses. Am J Cardiol. Apr 1 2009;103(7):943-949.

7.           Tonino PA, De Bruyne B, Pijls NH, et al. Fractional flow reserve versus angiography for guiding percutaneous coronary intervention. N Engl J Med. Jan 15 2009;360(3):213-224.

8.            De Bruyne B, Pijls NH, Bartunek J, et al. Fractional flow reserve in patients with prior myocardial infarction. Circulation. Jul 10 2001;104(2):157-162.

9.            McClish JC, Ragosta M, Powers ER, et al. Effect of acute myocardial infarction on the utility of fractional flow reserve for the physiologic assessment of the severity of coronary artery narrowing. Am J Cardiol. May 1 2004;93(9):1102-1106.

10.          Pijls NH, Klauss V, Siebert U, et al. Coronary pressure measurement after stenting predicts adverse events at follow-up: a multicenter registry. Circulation. Jun 25 2002;105(25):2950-2954.

11.          De Bruyne B, Hersbach F, Pijls NH, et al. Abnormal epicardial coronary resistance in patients with diffuse atherosclerosis but "Normal" coronary angiography. Circulation. Nov 13 2001;104(20):2401-2406.

12.          De Bruyne B, Pijls NH, Heyndrickx GR, Hodeige D, Kirkeeide R, Gould KL. Pressure-derived fractional flow reserve to assess serial epicardial stenoses: theoretical basis and animal validation. Circulation. Apr 18 2000;101(15):1840-1847.

13.          Koo BK. Physiologic evaluation of bifurcation lesions using fractional flow reserve. J Interv Cardiol. Apr 2009;22(2):110-113.

14.          Koo BK, Kang HJ, Youn TJ, et al. Physiologic assessment of jailed side branch lesions using fractional flow reserve. J Am Coll Cardiol. Aug 16 2005;46(4):633-637.

15.          Koo BK, Park KW, Kang HJ, et al. Physiological evaluation of the provisional side-branch intervention strategy for bifurcation lesions using fractional flow reserve. Eur Heart J. Mar 2008;29(6):726-732.

 

问医生

网上免费问医生开始

预约就诊

发表于:2011-04-17 10:28

发表评论

曹丰大夫的信息

  • 感谢信: 0 感谢信 礼物: 0 礼物
  • 贡献值: 0

网上咨询曹丰大夫

曹丰的咨询范围: 冠心病 心绞痛 心肌梗死 心力衰竭 心肌病 高血压 心律失常 高脂血症 更多>>

咨询曹丰大夫