心肌血流储备分数在冠状动脉介入治疗中的作用

随着冠状动脉介入（PCI）治疗在临床上的广泛应用，冠脉造影也越来越多的用来诊断病变和指导治疗。传统的冠脉造影只能在直观上估计血管病变的狭窄程度，不能判断这种狭窄是否已经产生临床缺血并影响到功能，进而决定是否需要进行或者立即进行冠状动脉介入治疗。而心肌血流储备分数（Fractional Flow Reserve，FFR）可用于监测和指导冠状动脉介入治疗，尤其是支架置入术。我院46例病人在FFR指导下接受支架置人术，取得了较好疗效，现报告如下。     

压力导丝在冠状动脉临界病变介入治疗中的应用价值

脉临界病变患者临床决策的制定一直存在很大争议.而通过压力导丝获取的心肌血流储备分数(FFR)正是一项具有极好的敏感性和特异性的评价这种病变功能意义并指导其介入治疗的生理学指标.本文将就目前研究,对压力导丝在冠脉临界病变介入治疗中的临床应用作一综述.     

心肌血流储备分数在冠状动脉临界病变中的应用

目的:探讨心肌血流储备分数(FFR)在冠状动脉临界病变处理中的意义。方法:经冠状动脉造影(CAG)证实单支血管病变程度介于50%～70%的临界病变心脏病患者24例,对狭窄血管行FFR测定,测量值FFR<0.75的患者行支架植入,FFR≥0.75的患者行药物治疗,8个月后比较两组患者的冠状动脉狭窄程度、FFR及心绞痛发生情况。结果:FFR<0.75组植入支架前后冠脉狭窄程度由(68.00±10.00)%下降到(8.00±2.00)%(P<0.01),FFR值由(0.70±0.03)%提高到(0.92±0.03)%(P<0.01),心绞痛发生例数由10例减少为0例(P<0.01)。FFR≥0.75组药物治疗前后各指标比较无明显差异(P>0.05)。组间治疗后比较,FFR<0.75组冠脉狭窄程度较FFR≥0.75组显著降低,FFR值升高,心绞痛发生例数减少为0(P均<0.01)。结论:在冠状动脉临界病变中测量FFR值能有效评估心肌供血情况,为临床是否行支架植入提供参考。     

冠脉生理学检测技术发展2021年研究进展

心血管疾病是危害人类生命健康最严重的疾病之一,中国每5人中就有2人死于心血管疾病。心肌缺血是重要的心血管疾病之一。心肌血流储备分数(fractional flow reserve, FFR)用于量化心外膜下冠状动脉狭窄是否产生心肌缺血;微血管阻力指数(index of microcirculatory resistance, IMR)是定量评价冠脉微循环状态的有创指标。传统FFR和IMR测量临床上依靠导丝,在最大充血态下进行介入测量,临床上辅助心肌缺血的诊断。基于冠脉造影的caFFR和caIMR(coronary angiography-derived FFR and IMR)无需介入操作、无需血管扩张药物、无禁忌症限制,可以快速同步计算FFR和IMR,进而辅助冠脉介入手术的诊疗。本文总结了近年来基于冠脉造影的caFFR和caIMR以及其他冠脉生理学检测技术的研究进展。进一步开展基于造影的FFR和IMR组合研究,从宏观到微观开展冠脉功能学研究具有重要的临床价值。     

FFR值与冠动脉狭窄度的数值模拟

目的：利用有限体积法对冠状动脉进行数值模拟,探讨不同狭窄程度的冠状动脉简化模型在舒张期血液的压力分布,并以此计算出（Fractional Flow Reserve,FFR）FFR值,阐明冠状动脉不同狭窄程度与肿值之间的关系,为冠状动脉狭窄的诊断提供参考。方法：以血流动力学基本原理建立不同狭窄度冠脉的物理模型,利用有限体积法,计算不同狭窄几何模型的速度、压力和壁面剪切力等血液流体动力学特征。利用开源软件OpenFOAM对人的冠状动脉不同狭窄程度的简化模型进行血流三维数值模拟。结果：计算获得了人的左冠状动脉不同狭窄程度的血流在舒张期压力分布图。当狭窄程度小于70％,FFR值下降缓慢;当狭窄程度在70％和90％之间内,彤R值下降速度明显加快,当狭窄程度大于90％时,FFR值急速下降,另外,当狭窄程度在大于80％之后,冠脉血管内血流流场的速度压力变化加大。结论：通过对不同狭窄度下冠脉血管血液流体动力学特性的计算,进一步说明有限体积法对冠脉狭窄的模拟问题的计算,人左冠状血管狭窄的百分数与冠脉的FFR值并不是呈线性关系,而是呈曲线样改变。     

冠状动脉狭窄几何构型对血流储备分数影响的有限元分析

探讨冠状动脉狭窄血管的不同几何构型对血流储备分数的影响,即狭窄率、狭窄长度、狭窄个数、狭窄弧度、狭窄偏移对血流储备分数的影响。利用三维建模软件,建立具有临床依据的、不同狭窄情况的冠脉血管;利用计算流体力学方法,对冠脉中的定常流动进行数值模拟,入口施加定常流速度,出口施加恒定压力;利用流体动力学虚拟仿真分析软件,进行有限元数值模拟,计算后得到狭窄血管远端和近端的压力和压差,进而分析不同模型的血流储备分数。通过对每个影响因素及其对应的血流储备分数进行分析,得到该因素对血流储备分数的影响大小。结果表明,狭窄率越大、狭窄长度越大、狭窄个数越多、狭窄形状不规则、狭窄偏移越大,该狭窄对应的血流储备分数值就越小,则该狭窄就越容易引起心肌缺血,其中狭窄率和狭窄个数的影响最大。当狭窄率超过70%、狭窄个数达到两个或者更多、形状出现不规则时,该段血管的血流储备分数值小于0.80的可能性就非常大,心肌缺血很有可能出现。狭窄率、狭窄长度、狭窄个数、狭窄弧度、狭窄偏移对血流储备分数的影响显著,其中对血流储备分数影响最大的是狭窄率和狭窄个数,而相邻狭窄之间的距离对其影响不明显。     

基于CT血管成像的斑块定量分析在冠状动脉血流动力学异常诊断中的应用价值

目的:探讨基于冠状动脉CT血管成像(CCTA)分析斑块定量指标在冠状动脉血流动力学异常诊断中的应用价值。方法:回顾性病例对照研究。纳入2020年7—10月天津医科大学总医院行CCTA检查的冠状动脉单支或多支局限性狭窄患者104例(共检出病变血管200支)的临床及影像学资料,其中男63例、女41例,年龄45~83岁。依据...     

基于冠状动脉血管分支流量分配方法的血流储备分数数值模拟研究

目的在个性化无创计算血流储备分数(fractional flow reverse,FFR CT )中,流量边界条件的分配准确性往往是一个问题。本文基于种内标度律,提出了一种体积-流量关系的冠脉血流量分配方法进行血流量分配。方法对16例患者冠状动脉血管造影(CT angiography,CTA)图像进行重建,测量出各分支的体积,再经过标度律的方法将冠脉总流量以体积分配比分配到各分支出口。以临床FFR值和最终计算的血流动力学模拟值作分类对比,比较以往的管径流量模型分配方法和体积流量分配方法的准确性。结果基于体积法计算的FFR CT 误差为10.47%,基于管径法计算的FFR CT 为11.76%,并且体积分配方法与管径分配方法具有较好的一致性(80%)。结论本文结果可为临床无创检测FFR提出新的计算方法,并推动FFR CT 的临床应用研究。     

基于冠状动脉形状阻力的血流储备分数数值模拟

目的构建一种将狭窄形状阻力作为边界条件的无创计算血流储备分数(FFRCT)的方法,检验其计算准确性。方法取16例患者冠状动脉CT血管造影图像进行三维重建;考虑狭窄最小横截面积、狭窄长度构建形状阻力的数学模型,并以此造成的压力差作为边界条件加载到FFRCT计算中(简称形状阻力法)。以临床FFR值作为金标准,从平均误差率、准确率、敏感性以及阳性、阴性预测率5个方面,对照以往的管径法和体积法,分析形状阻力法的准确性。结果基于管径法、体积法、形状阻力法计算FFRCT平均误差率分别为11.76%、10.46%、4.82%,准确率分别为85%、65%、90%,敏感性分别为85.7%、66.7%、87.5%,阳性预测率分别为75%、25%、87.5%,阴性预测率均为91.6%。结论从平均误差率、准确率、敏感性、阳性预测率方面,所建立的形状阻力法均优于管径法和体积法,形状阻力法计算的FFRCT与临床实测FFR具有良好的一致性,为FFRCT的计算和应用提供一种新方法。     

血管壁弹性模量对颈动脉狭窄血流储备分数的影响

目的探索将血流储备分数(fractional flow reserve,FFR)引入颈动脉狭窄评估的可行性,并且分析血管壁弹性模量对颈动脉狭窄中血液动力学参数和FFR计算结果的影响。方法利用计算机辅助设计软件建立颈动脉分叉标准模型并获得不同狭窄率的模型。假设血管壁为线弹性材料,血液为不可压缩牛顿流体,在脉动流条件下,利用有限元分析软件进行颈动脉狭窄模型中血液流动的流固耦数值模拟,获得各种血液动力学参数,并计算相应的FFR值。结果当弹性模量固定时,随着狭窄率增加,模型中狭窄部位的FFR逐渐减小,且此时其弹性壁与刚性壁的FFR相对差异随着狭窄率的增加而增加;当狭窄率固定为70%时,随着弹性模量增加,FFR会逐渐减小。结论采用FFR对颈动脉狭窄程度进行功能性评估需要考虑血管壁弹性的影响;狭窄率越大,血管壁弹性模量对FFR的影响越大。     

冠状动脉狭窄几何特征参数影响跨狭窄压力损失的统计学分析

目的 分析狭窄偏移、管腔离心率、狭窄弯曲度对跨狭窄压力损失的影响，筛选其中关键几何特征参数。方法 本研究采用计算流体力学方法对不同几何特征参数下冠状动脉狭窄段内的血液流动开展数值模拟。基于模拟所得跨狭窄压力损失开展统计学分析，考察了各几何特征参数对跨狭窄压力损失的主效应及彼此间的交互效应。结果 狭窄偏移及狭窄弯曲度对跨狭窄压力损失影响显著；狭窄偏移与狭窄率、狭窄弯曲度与狭窄长度、狭窄弯曲度与狭窄率交互效应显著；管腔离心率对跨狭窄压力损失的影响一定范围内可忽略。结论 本研究结果可为现有冠状动脉计算机断层扫描血流储备分数经验公式引入新的几何特征参数提供理论基础。     

基于数据驱动的冠状动脉微循环阻力快速计算方法

目的 开发一种基于数据驱动的冠状动脉微循环阻力快速计算方法。方法 构建和优化神经网络对冠状动脉进行截面积特征提取,利用截面积特征、异速标度律和流量分配比例快速计算冠状动脉分支末端的微循环阻力,并基于微循环阻力无创计算血流储备分数。结果 为了验证神经网络的有效性,将40个临床收集的冠状动脉分支测量的截面积特征与神经网络预测的结果进行比较,平均绝对误差为1.08 mm²。为了验证微循环阻力值的准确性,将15位患者的临床血流储备分数与利用微循环阻力值计算的血流储备分数进行比较,计算准确性为86.6%。结论 本文提出的冠状动脉微循环阻力快速计算方法具有潜在的临床应用价值。     

冠状动脉血流的测量方法

目前临床及科研所应用的冠状动脉血流测量方法有电磁血流量计、超声血流量计、超声多普勒血流计、磁共振血管造影、密度测量计热稀释法等。前两种方法目前临床及科研应用最广泛。磁共振血管造影法的无创性是其最大的优点，分辨率差限制了其应用。密度测量及热稀释法也有一定的应用范围。     

冠状动脉血流的测量方法

目前临床及科研所应用的冠状动脉血流测量方法有电磁血流量计、超声血流量计、超声多普勒血流计、磁共振血管造影、密度测量计热稀释法等。前两种方法目前临床及科研应用最广泛。磁共振血管造影法的无创性是其最大的优点，分辨率差限制了其应用。密度测量及热稀释法也有一定的应用范围。     

冠脉造影数字跟踪法测定冠脉血流速度与Doppler血流速度相关分析

目的研究冠脉造影数字跟踪技术测定冠脉血流速度与Doppler血流速度之间的相关性。方法入选住院冠脉造影病人40例,包括左前降支(LAD)单支病变行介入治疗(PCI)10例,诊断性冠脉造影30例(冠脉造影正常、心肌桥、轻-中度狭窄病变)。所有病例采用冠脉造影数字跟踪技术测定LAD平均血流速度(CFVm),其中15例用冠脉造影TIMI计帧法测定LAD血流速度(帧.f)。另15例使用Doppler导丝测定LAD平均峰值血流速度(APV),并与CFVm作相关分析。结果冠脉造影数字跟踪法测定LAD的CFVm(18.58±6.46)与Doppler导丝测得的LAD近端(17.42±5.99)和远端(17.93±5.78)的APV显著相关(r=0.79.r=0.64);而与TIMI计帧法血流速度呈弱相关(r=-0.47)。PCI治疗成功后,随着狭窄最小腔径增加,跟踪法血流速度加快(P<0.01),CFVm≥20cm/s。结论冠脉造影数字跟踪技术测定冠脉血流速度与Doppler血流速度显著相关,两者表达单位一致,方法简便易行,重复性好,可以用作常规冠脉造影血流速度定量指标。     

基于冠脉狭窄位置和优势型的血流储备分数与狭窄率的相关性分析

临床上对冠状动脉疾病通常采用影像学诊断方法指导治疗,然而其只能反映病变几何特征而无法反映功能状态。本文探究冠脉狭窄形态学与功能学之间的相关性,以期提高影像学诊断的有效性。本研究共纳入39位患者55支狭窄血管,采用医学统计分析方法对冠脉血流储备分数(FFR)和狭窄率进行相关性分析,讨论冠脉优势型和狭窄位置因素对其相关性的影响。研究发现,按照冠脉狭窄位置和优势型进行分组后,冠脉右优势型的左前降支狭窄患者的冠脉FFR与狭窄率存在相关性(r≈0.79,P0.000 1);分组后狭窄率诊断心肌缺血的准确性从70.9%提高到了82.8%(参考FFR0.80),敏感度(从72.2%提高到78.6%)和特异性(从70.3%提高到86.7%)也有明显改善。研究提示,冠脉狭窄位置和优势型是FFR与狭窄率相关性的重要影响因素,依据影像学检查结果诊断心肌缺血时纳入考虑这两个因素将有助于提高诊断的有效性。     

狭窄几何参数评估稳定型冠心病心肌灌注效能的指导价值

目的 探讨狭窄病变严重程度和病变累及长度等狭窄形态特征对稳定型冠心病心肌灌注效能的评估价值,提出一项定性定量描述冠心病局域心肌灌注效能的预测指标.方法 将54例稳定型冠心病患者纳入统计研究,对其行冠状动脉造影及FFR检查测量,对反映心肌灌注效能的狭窄病变严重程度和病变累及长度等狭窄形态几何参数进行量化分析,包括α值(反映病变严重程度,α=Dmin/Dnormal)、β值(反映病变累及长度)、α×β值(反映局部心肌血流供需关系).结果 纳入分析的54组病变数据中,未发生心肌灌注不良者(FFR≥0.8)43例,心肌灌注不良者(FFR<0.8)11例,心肌灌注不良组α值、β值与未发生心肌灌注不良组间无显著相关性(P>0.05),但心肌灌注不良组的α×β明显大于未发生心肌灌注不良组(P<0.05).ROC曲线分析显示,通过α×β值评估病变对于心肌灌注影响的曲线下面积为0.783(95％CI:0.603～0.964),敏感度为63.6％,特异度为93.0％,阳性预测值为70.0％,阴性预测值为90.9％,评估准确度为92.6％.结论 α×β值较大组别对应的临床FFR值更小,该项指标与心肌灌注效能之间具有较强敏感性,这与临床现象一致.提示α×β这一指标可定性定量描述冠心病心肌灌注效能,为辅助评价狭窄血管是否发生局域心肌灌注不足提供理论支持.     

冠状动脉造影对急性心肌梗死的诊断分析

目的 探讨冠状动脉造影对急性心肌梗死（AMI）的诊断价值。方法 对102例临床诊断AMI，应用日本岛津DAR-2400a型数字减影血管造影装置（DSA），采用Seldinger技术进行经皮冠状动脉造影（CAG），观察冠状动脉的改变。结果 左冠状动脉（LCA）病变64例，右冠状动脉（RA）病变38例，其中LCA＋RCA二支或二支以上病变17例，1例右冠状动脉痉挛。结论 CAG对AMI的诊断有重要临床价值。     

基于CT成像的冠状动脉狭窄血流动力学分析

目的基于心血管患者的冠状动脉血管模型,通过计算和分析血管内血液流动的各个动力学参数,研究冠状动脉狭窄对心血管疾病的影响。方法基于心血管患者冠状动脉造影的CT图像,用Mimics软件对左冠状动脉及其主要分支进行三维重建;利用有限元方法,对冠状动脉模型进行流体力学计算。假设血管壁不发生变形,血液为不可压缩牛顿流体,在非定常速度进口的条件下计算各血流动力学参数的变化规律。结果冠状动脉狭窄(75%面积狭窄)对下游的壁面剪切力和振荡剪切指数影响较大,并且会导致涡流和二次流的产生;在模型中装上血管支架,使得血管狭窄消失之后,涡流和二次流基本消失,而且振荡剪切指数明显变小。结论冠状动脉狭窄对血流动力学参数有重大影响,可能是引起动脉粥样硬化的原因;通过CT图像重建方法,可以诊断狭窄发生的地点以及严重性,对心血管疾病的治疗有一定的辅助作用。     

冠脉造影数字跟踪技术测量冠脉血流速度的临床研究

本研究通过对冠脉生理学分析,结合流体力学原理,利用冠脉造影配套硬件和软件开发,建立血管造影计算机辅助分析系统。应用数字跟踪技术测定冠脉血流速度,并与“金标准”Doppler血流导丝和TIMI氏血流作相关分析和初步临床应用研究80例,结果表明:冠脉造影跟踪法测定LAD的平均流速(17．98±5．66)与Doppler测得的LAD近中断的APV(17．70±5．77)呈正相关(r=0．75,P<0．001),与TIMI氏血流呈负相关(18．58±6．46 cm／s对28±7．5帧,r=-0．51,P<0．05)。研究结果和临床应用表明:该方法所提取的冠脉血流动力学指标具有科学性和实用性,有助于提高常规冠脉造影解剖形态与生理功能相结合的诊断能力,且方法简便易行,节约成本。