血流储备分数的临床应用进展

2011年9月第31卷第9期中国实用内科杂志721

综述

血流储备分数的临床应用进展

戴

能综述，王

勇，徐亚伟审校

中图分类号：R 543. 3

文献标志码：A

文章编号：1005－2194（2011）09－0721－04

，提要：冠状动脉造影一直被认为是诊断冠状动脉狭窄的“金标准”它为我们提供了冠状动脉的解剖信息，但是它易受主观因素影响，且不能提供狭窄的血流动力学信息。最好能在造影的同时增加一项简快捷的检查，该检查能给临床医生提供狭窄的血流动力学信息，以评价冠脉狭窄引起的功能改变。如单、

FFR ）。本文将就FFR 的今该检查已经被运用在常规临床工作中，即血流储备分数（fractional flow reserve ，基本原理、特点及其临床应用进行综述。

关键词：血流储备分数；压力导丝；冠状动脉疾病Updates on clinical use of fractional flow reserve．diology ，Tenth People's Hospital ，Shanghai 200072，China

Summary ：While coronary angiography is widely accepted as the “gold standard ”investigation to diagnose coronary artery disease and has contributed hugely to our understanding of coronary anatomy ，it is highly subjective a quick ，easy-to-use examina-and does not provide any information on hemodynamics at a site of stenosis．Ideally ，

tion should be added to coronary angiography ，to provide the physician with information on the haemodynamics of a stenosis that may help evaluate functional impairment caused by coronary stenosis．Such a measurement has been available in routine clinical practice ，called fractional flow reserve．In this article we review the basic principles ，characteristics and clinical use of fractional flow reserve．

Keywords ：fractional flow reserve ；pressure wire ；coronary artery disease

加；再者，使用诊断导管不仅测得的压力误差较大，而且不故不推荐使用诊断能直接行经皮冠状动脉介入术（PCI ），导管。2. 1. 2

压力导丝

目前市场上有两种压力导丝系统，即

Pressure Wire （St Jude Medical ，Minneapolis ，MN ，USA ）和Volcano Wave Wire （Volcano Inc ，Rancho Cordova ，CA ，USA ）。两者的压力感受器均位于距顶端30mm 处，也就是能透过X 射线和不能透过X 射线的结合部。最新0. 014英寸压力导丝的操作性与大部分血管成形术中使用的标准导引导丝相似。2. 1. 3

充血

要准确测量FFR 必须使心外膜血管和阻力

血管最大程度舒张，快速注射200mg 异山梨醇硝酸酯（或冠脉内使用其他硝酸盐）可有效防止心外膜血管收缩。使阻力血管充血的药物通常选择腺苷（经冠脉或静脉途径）和罂粟碱。经冠脉使用40μg 或经静脉注射140μg /（kg ·

2. 12. 1. 1

FFR 的测量工具和注意事项导管

虽然诊断导管也可用于测量FFR ，但诊断导

min ）腺苷与经冠脉使用罂粟碱诱发的充血程度相当，且不增加风险2. 1. 4

［2］

DAI Neng ，WANG Yong ，XU Ya-wei Department of Car-

1血流储备分数的定义

血流储备分数定义为冠状动脉（冠脉）狭窄时与完全

FFR =Q /Q0=（P d －正常时的最大供血量之比。根据定义，

P v ）/（P d0－P v ），直径0. 4mm 以上的正常冠脉压力衰减很小，可忽略，即P d0≈P a ；P v 与动脉压相比可忽略，即P v ≈0。故FFR ≈P d /Pa 。术中经静脉或冠脉内使用血管扩张剂（常ATP ］用腺苷，也可以三磷酸腺苷［替代，主要作用于心肌微循环）使最大程度心肌充血，心肌内血管阻力接近均衡，此时测量冠脉病变下游与上游血压，比值即为FFR

［1］

（P a ：冠

脉近段血压；P d ：病变下游血压；P v ：冠状静脉血压；P d0：无病变时病变下游血压；Q ：病变冠脉血流量；Q 0：无病变时冠脉血流量）。2

FFR 的测量

。

一旦手术器械进入冠脉系统，就应使用与

管的内径小于导引导管，摩擦力较大，使钢丝的操作难度增

抗凝

PCI 时相当量的抗凝剂，按体重使用肝素并监测活化凝血

作者单位：上海市第十人民医院心内科，上海200072通讯作者：徐亚伟，电子信箱：xuyaweicn@yahoo．com．cn

时间（ACT ）。正常情况下ACT 的平均值不应小于250s 。2. 2

测量的界值

1996年，Pijls 等［3］以FFR =0. 75为界

值，研究45例冠脉中度狭窄并不明原因胸痛的患者，其中21例FFR ＜0. 75的患者，至少存在1项无创检查可诱发心肌缺血，冠脉成形术或旁路移植术后，所有阳性结果均转为有21例未出现心肌正常；而在FFR ≥0. 75的24例患者中，

14个月的随访中未发生缺血，这些患者未进行血管重建，不良事件。结果显示以FFR ＜0. 75为标准诊断引起心肌敏感性88%，特异性100%，阳缺血的冠脉生理功能不全，

性预测值100%，阴性预测值88%，准确度93%。33. 13. 1. 1

FFR 的特点优点

不受血流动力学的影响

与心导管室常用的其他

往往会低估狭窄的严重程度。44. 1

FFR 的临床应用在中度狭窄中的应用

FFR 常用于评估血流动力学

改变不明确冠脉的功能状况。心脏病专家通常用高度主观比如“轻到中度狭的术语描述功能状况不明的冠脉狭窄，

”、“临界性狭窄”、“中度狭窄”、“无血流限制的狭窄”窄

等。尽管在许多医院血管造影是临床决策的惟一依据，但对于模棱两可的病变，仅根据造影结果进行治疗证据不够。有报道称71%PCI 在未进行任何功能评估的情况下进行，“眼－狭窄反射”（oculo-stenotic reflx ），即这种情况更令人担忧，因为迟发性支架内血栓使人们越来越关注药物支架的安全问题。

评估45例患者临界性狭窄功能状况的结果显示FFR 优于运动平板心电图、心肌灌注显像、负荷超声心动图。若FFR 提示狭窄无血流动力学意义，则延期PCI 预后良好，患者死亡或心肌梗死的年发生率约1%，且PCI 并不能降低其发生率4. 2

［6－7］

FFR 值不受血流动力测量指标不同，在既定的狭窄病变中，这不仅由于主动脉和冠脉末梢的血压是同时测量学影响，

的，还得益于微循环血管重复舒张程度相同的特点。另外，FFR 可重复性高，与性别及高血压、糖尿病等危险因素无关，故其准确性较高。3. 1. 2

考虑了侧支循环对心肌灌注的影响

无论血液在

心外膜血管中是正向流动还是通过侧支血管逆向流动，对心肌来说无区别。最大充血时冠脉末梢的压力能正确反映正向和逆向血流的关系应更严重病变的情况。3. 1. 3

具有优异的空间分辨率

测量FFR 时，可连续监

测压力感受器的位置或通过射线检查直接观察其位置。通过导丝回撤技术，术者可获得导引导管和感受器间动脉内的即时压力，使FFR 的精确度达毫米级别。3. 23. 2. 1

缺点

诱发充血的药物剂量不确定

冠脉最大程度充血

［4］

。故对临界性病变，推荐测量FFR 。

多支病变时，确定罪犯血管很

在多支病变中的应用

重要，由于FFR 是病灶特异性指标，不需要正常冠脉作对照，故可用于诊断单支或多支病变，决定是否需要PCI 或CABG ［8］。Wongpraparut 等［9］比较了FFR 指导的PCI （FFR ＜0. 75时）和常规PCI （视觉评估的狭窄），在FFR 指128处狭窄），48例患者（53处导的PCI 组中（57例患者，

184处狭窄），狭窄）进行了PCI ；在常规PCI 组（80例患者，

所有患者均行PCI 。常规PCI 组进行PCI 患者的平均狭窄数和费用明显高于FFR 指导组［狭窄数：2. 27ʃ 0. 50对1. 12ʃ 0. 30；费用：（3167ʃ 1194）美元对（2572ʃ 934）美元，P ＜0. 001］。30个月的随访结果显示，FFR 指导PCI 明显P ＜0. 01）和不良事件（8%降低了靶血管重建（5%对23%，

P ＜0. 01）的发生率，对27%，提高了无病存活率（89%对59%，P ＜0. 01）。该试验证实FFR 测量实用、安全。4. 3

在弥漫性和连续性病变中的应用

弥漫病变和连续

性狭窄很常见，选择最重要的病变进行干预相当重要。对连续病变，压力导丝回撤技术可帮助确定合适的支架植入点，冠状动脉粥样硬化往往为弥漫性，但定量冠状动脉造影（QCA ）无法体现。有学者对比了无动脉粥样硬化患者血管和存在狭窄患者的非狭窄血管的FFR ，结果证实最大充血时使用压力导丝回撤技术可帮助决定是否需要植入支架以及在何处植入支架，弥漫性病变中压力陡然下降的那一点即需要干预的部位，然而，有时压力下降为连续性，此时，不推荐支架植入而推荐药物治疗或CABG 。用FFR 准确评估狭窄可行，但由于计算时要考虑冠脉楔压，故其理想化状态。临床上，首先治疗压力梯度最大的狭窄，而测量其他狭窄的FFR 可用于决定进一步治疗方案。4. 4

在分叉病变中的应用

分叉病变时如何评价狭窄的

严重程度以及是否需要PCI 是介入治疗中的一大难题，该并发症多、再狭窄率高。冠脉造影术的病变治疗成功率低、

。这不仅适用于侧支血管供应

存在狭窄病变区域的情况，还适用于狭窄动脉作为侧支供

是测量FFR 的必要条件，但使冠脉最大程度舒张的最佳药物剂量还不确定。大量研究表明，推荐量的腺苷足以使右冠状动脉和左冠状动脉最大程度充血，但对于部分患者，尤其是FFR 在0. 75 0. 80之间的患者，需要加大腺苷用量确保最大程度充血，否则将低估病变的严重性而选择不恰当的治疗方案。3. 2. 2

灰色区间内难以选择最佳方案

FFR 值0. 75

0. 80被称为“灰色区间”（grey zone ），此时部分患者可诱发心肌缺血，临床决策必须综合其他定量指标，故有人提出以0. 80作为界值。FFR 位于“灰色区间”时，延期血管重建会

［5］

FFR 值增加不良事件的发生率。据Legalery 等报道，

0. 75 0. 79而未进行血管重建的34例患者中，1年随访，不良事件的发生率为21%。3. 2. 3

易受微血管病变影响

狭窄严重程度增加时微血

管阻力也随之增加。心肌梗死后充血反应减弱，导致梗死相关的微血管功能失调。微血管受损的患者冠脉血流受到限制，最大程度充血时狭窄两端的压力梯度减小。尽管心梗患者的微血管状况对FFR 的影响还不确定，但微血管功FFR 能失调很可能影响冠脉血流动力学。在这类患者中，

内在局限性，尤其是临近血管的相互重叠、血管的成角以及分支起始部的垂直变形，使分叉病变严重性的评估受限，在主干中植入支架后，哪些分支需要治疗以及如何评价它们答案并不明确。Koo 等的功能，

［16］

FFR ，可预测血管重建后可恢复的心肌数量，故可替代无创心肌活性测定。以上均支持局部心肌梗死时FFR 的应用。Samady 等［10］将48例患者心梗（3. 7ʃ 1. 3）d 后的FFR 与结果证实测量梗心肌声学造影（MCE ）和SPECT 作了比较，

死相关动脉的FFR 可准确判断早期心肌梗死后无创检查并支持早期心梗后FFR 的作用。所提示病变的可逆性，4. 7

支架植入后的评估

植入金属裸支架和药物支架后

的再狭窄率分别为20% 40%和5% 10%，复杂病变时可能更高。因正常的心外膜血管对血流没有阻力，所以理想的冠脉支架术至少应当消除受干预动脉段内的压力阶推荐使用差。由于仅使用QCA 不易发现支架扩张不良，FFR 评估支架扩张情况。一项包含750例患者且支架植入FFR 是术结果理想（目测残余狭窄率＜10%）的研究证实，6个月内临床终点的有效、独立预测因子，支架术后的FFR 值越高，不良事件发生率越低。5

FFR 的展望

FFR 应用如此之广，FFR 必将提高冠脉疾不久的将来，病的诊断水平。学界普遍认为可疑冠脉狭窄患者应行无创（gate-性功能检查，这些即我们所说的导管室“守门员”keepers ）。当无创检查提示有可逆性心肌缺血时，患者应行血管造影检查。冠脉造影时，狭窄＞70%是进行血管重建的指征。然而，无创检查的结果往往欠准确，而冠脉造影使人们对它的金标准地位导致了大量不必要的血管重建，提出质疑

［11］

研究了FFR 在分叉病变

中的价值。92例患者（共97处分叉病变）主支支架覆盖边压力导丝成功通过89例（94处），只有1例发生夹支开口，

层。QCA 提示狭窄不足75%的分支病变（n =20）FFR 都在0. 75以上，而狭窄75%以上的血管中，只有27%（20/73）FFR ＜0. 75；其中直径较大（≥2. 5mm ）的分支有38%（8/21）FFR ＜0. 75。8处（40%）FFR ＜0. 75的病变接受对吻球囊扩张。随访3 23个月（平均9. 6个月），没有出现死亡或MI ；分支FFR ＜0. 75的患者中1例（5%）需要TVR ；分FFR 有支FFR ＞0. 75的无一发生不良事件或TVR 。因此，减少过度治疗。助于排除不需要干预的分支，4. 5

在左主干病变中的应用

由于血管造影术和QCA 的

左主干狭窄的评估比较困难且结果往往与狭窄的局限性，

实际状况不符，尸体解剖显示的某些轻度左主干狭窄病变在造影时却表现为严重狭窄。FFR ≥0. 75的单支左主干临界性狭窄患者不进行介入治疗预后良好。有研究证实，以生理学数据为标准时，相当数量的患者（55例患者中的37例）不需要CABG 或PCI ，当患者有临界性左主干狭窄时，38以FFR =0. 75为界值决定选择血管重建还是药物治疗，个月存活率和无不良事件发生率均较理想。4. 6

心肌梗死后的应用

心肌梗死后，部分心肌细胞被瘢

痕组织替代，梗死相关动脉供应的心肌质量减少，充血时血流量和狭窄两端的压力梯度也减小，因此FFR 增加，反映“更少”了供应心肌的狭窄血管的功能意义，即当某支狭窄动脉供应的心肌质量下降时，狭窄动脉的功能意义随之下降。最新数据表明，血管成形术前测量梗死相关动脉的

。未来我们将更重视患者的既往病史以及危

险因素。这样，一名经验丰富的心脏科医生可以判断出患者存在冠状动脉病变的可能性，决定是否直接将患者送往导管室诊治，在导管室，医生会综合临床、解剖（血管造影）以及功能（FFR ）的相关信息决定是否需要进行血管重建

。

注：以往的诊断模式（A ）有两大要点：非倾入检查结果阳性和血管造影显示50% 70%狭窄。现在推荐的模式（B ）限制了冠状动脉病CT ：多排血管造影的同时测量FFR 。MD-变可能性较低患者的非倾入性检查方式。中高度可能冠状动脉病变的患者将直接送往导管室，CT ，MRI ：磁共振

图1有可疑或明确冠状动脉病变患者的诊断模式

（下转第725页）

后，仅当球囊内气体压力上升到球囊扩张临界值时，球囊迅速膨大并达到设计形状和大小，因而不能随意控制球囊外径大小，以适合靶支气管内径；当导管尖端插入靶支气管充气的球囊常常导致靶支气管扩张、变形，挤压相邻的时，

支气管，同时球囊难于完全插入靶支气管，常常部分球囊裸球囊充气后极易向后脱出、压迫或堵露在靶支气管开口外，

甚至误判BPF 所属气支气管，影响定位效塞相邻支气管，

果；球囊导管为一次性使用，价格昂贵1200 2800元/条，为适合封堵不同口径靶支气管，操作时常需更换多条不同以利支气管超选，医疗费用明显增加；目前外径球囊导管，

有球囊导管经纤支镜工作道插入和与纤支镜并行气道插入2种方法［3－4］，球囊导管超选亚段支气管时技术要求高，耗时长；不能在纤支镜直视下直接判断BPF 所属气支气管，需助手密切观察胸腔引流箱气体变化，增加了工作量；充气球囊压迫支气管黏膜，容易出现黏膜充血、水肿，甚至撕伤在临床上妨碍了进一步推广和应用。出血。因此，

本研究旨在寻找一种新的BPF 所属支气管定位方法。人血白蛋白对气道黏膜刺激性小，较黏稠，黏附在气道壁内不易随呼吸移动，产生泡沫无色，大小适中，保留时间较长，适宜作为纤支镜下液体泡沫定位BPF 的药物。本病例成功定位BPF 所属漏气支气管，定位时间3. 5min ，使用20%人血白蛋白7mL ，操作中未见支气管黏膜损伤，呼吸、循环功能监测指标稳定。

医用生物蛋白胶封堵BPF 失败2次，可能与患者病史

BPF 内径较大，长，生物蛋白胶黏附力较差有关，改用OB 胶后成功。OB 胶对支气管黏膜刺激性较大，应注意操作前充分镇咳和气道麻醉，精确计算用药剂量，避免OB 胶返流宜试用毛刷擦拭支气到非封堵支气管。多次封堵无效时，

管内壁，使其黏膜充血或出血，并采用分次封堵，以增加封堵效果。

本研究显示，纤维支气管镜直视下，经导管支气管内注射人血白蛋白泡沫，能准确定位BPF 所属支气管。此方法操作简单、快捷，费用低，无明显不良反应，具有较好的安全性。参考文献

［1］Lois M ，Noppen M．Bronchopleural fistulas an overview of the pro-plem with special focus on endoscopic management．Chest ，2005，128：3955－3965.

［2］曾奕明．选择性支气管封堵术治疗难治性气胸［J ］．中华结核

2010，33：570－571. 和呼吸杂志，

［3］Lee SM ，Kim HY ，Ahn YS．Parallel technique of endobronchial

balloon catheter tamponade for transient alleviation of massive he-J ］．Korean Med Sci ，2002，17：823－825. moptysis ［

［4］金普乐，周俊琴，高海祥．应用双腔球囊漂浮导管定位气胸破

J ］．中华结核和呼吸杂志，2007，裂口所属支气管的临床研究［30：216－217.

2011－03－21收稿2011－06－27修回

本文编辑：张建军

（上接第723页）参考文献

［1］Myrvang H．Coronary artery disease ：Fractional flow reserve suc-cessfully predicts ischemic stenoses ［J ］．J Am Coll Cardiol ，2010，55（25）：2816－2821.

［2］McGeoch RJ ，Oldroyd KG．Pharmacological options for inducing

maximal hyperaemia during studies of coronary physiology ［J ］．2008，71：198－204. Catheter Cardiovasc Interv ，

［3］Pijls NH ，De Bruyne B ，Peels K ，et al．Measurement of fractional

Flow reserve to Assess the functional severity of coronary-artery 1996，334：stenoses ［J ］．The New England Journal of Medcine ，1703－1708.

［4］Melikian N ，Cuisset T ，Hamilos M ，et al．Fractional flow reserve －

the influence of the collateral circulation ［J ］．Int J Cardiol ，2009，132（3）：e109－e110.

［5］Legalery P ，Schiele F ，Seronde MF ，et al．One-year outcome of pa-tients submitted to routine fractional flow reserve assessment to de-．Eur Heart J ，2005，26：termine the need for angioplasty ［J ］2623－2629.

［6］Fard-Esfahani A ，Assadi M ，Saghari M ，et al．The role of myocardi-al perfusion imaging in the evaluation of patients undergoing per-cutaneous transluminal coronary angioplasty ［J ］．Hellenic J Cardi-

2009，50：396－401. ol ，

［7］Pijls NHJ ，van Schaardenburgh P ，Manoharan G ，et al．Percutane-ous coronary intervention of functionally nonsignificant stenosis ：5-year follow-up of the DEFER Study ［J ］．J Am Coll Cardiol ，2007，49：2105－2111.

［8］Pijls NH ，Fearon WF ，Tonino PA ，et al．Fractional flow reserve ver-sus angiography for guiding percutaneous coronary intervention in year follow-up patients with multivessel coronary artery disease ：2-of the FAME （Fractional Flow Reserve Versus Angiography for 2010，56Multivessel Evaluation ）study ［J ］．J Am Coll Cardiol ，（3）：177－184.

［9］Wongpraparut N ，Yalamanchili V ，Pasnoori V ，et al．Thirty-month

outcome after fractional flow reserve-guided versus conventional multivessel percutaneous coronary intervention ［J ］．Am J Cardiol ，2005.

［10］Samady H ，Lepper W ，Powers ER ，et al．Fractional flow reserve of

infarct-related arteries identifies reversible defects on noninvasive myocardial perfusion imaging early after myocardial infarction ［J ］．J Am Coll Cardiol ，2006，47：2187－2193.

［11］Michalis H ，Aaron P ，George K ，et al．Fractional Flow Reserve ：

An Indispensable Diagnostic Tool in the Cardiac Catheterisation Laboratory ［J ］．Hellenic J Cardiol ，2010，51：133－141. 2010－11－28收稿2011－04－02修回

本文编辑：高

森