冠状动脉CT血流储备分数如何应用？中国专家共识给出答案

我国心血管病现患人数约为3.3亿例，每5例死亡中就有2例死于心血管病。冠心病推算为1139万例且患病率呈逐年增加态势，及时准确地诊断和精准治疗至关重要。冠心病常用的影像检查手段为有创冠状动脉造影（ICA）和冠状动脉CT血管造影（CCTA）。常规ICA和CCTA主要提供解剖信息，单凭视觉评估冠状动脉狭窄程度与心肌缺血无明确相关性，难以从功能学角度评价狭窄对心肌供血的影响。

目前血流储备分数（FFR）被认为是心外膜冠状动脉狭窄功能性评价的“金标准”，但由于各种原因在实际临床中FFR的应用受到一定限制。基于CCTA影像数据应用高级计算流体力学及深度学习等方法获得的冠状动脉CT血流储备分数（CT-FFR）能同时提供冠状动脉的解剖和生理学信息，成为临床研究和应用的新热点。CT-FFR在国内临床实践中的使用仍处于探索阶段。

近期，由中国医师协会心血管内科医师分会超声心动图和影像学组联合《中国介入心脏病学杂志》编辑委员会牵头组织相关专家，基于国内外最新临床研究成果，参考相关指南和共识，结合我国国情和临床实践，撰写的《冠状动脉CT血流储备分数应用临床路径中国专家共识》（以下简称“专家共识”）介绍了CT-FFR的基本原理及诊断效能、工作流程、临床证据、应用临床路径及局限性，希望能够对未来CT-FFR技术的临床规范化使用起到积极推动作用。

CT-FFR基本原理及诊断效能

CT-FFR基本原理

➤CT-FFR是一项无创的图像后处理技术，基于常规CCTA所获得的冠状动脉三维图像，辅以计算机专用软件，即可根据冠状动脉解剖模型，联合冠状动脉生理学的数学模型、流体动力学的物理定律，模拟冠状动脉血流情况，计算冠状动脉流速和压力，提供模拟FFR结果。

➤经典的CT-FFR计算大致可分为3个要素：①从CCTA图像提取出解剖模型，设定计算模拟的区域；②选择合适的数学模型和数值方法；③确定边界条件。

➤根据FFR计算所采用的方法，目前可用的CT-FFR软件主要有以下3类：基于三维计算流体力学（3D-CFD）的CT-FFR、基于降阶CFD的CT-FFR、基于深度学习的CT-FFR。

（1）基于3D-CFD的CT-FFR

➤该方法以血管的三维模型为基础，采用了计算流体力学的数值方法，辅以心血管力学模型计算出三维模型中压力速度场，进而估计出CT-FFR。

➤其还原程度较高、具有较高的精准度，但计算量较大，早期每例的处理时间较长（一般为1-4 h），需要专业人员在核心实验室的超级计算机上进行离线并行计算和处理，限制了其在临床的广泛应用。

➤近年来，随着技术和算法的进步，其精准度和计算时间都有明显提高，使基于3D-CFD的CT-FFR实现了现场实时分析。

➤基于3D-CFD的计算方法在原理上适用于各种冠状动脉解剖结构和复杂病变，但对于血管边界的重建要求较高，跟其他CT-FFR方法一样受图像质量影响。

（2）基于降阶CFD的CT-FFR

➤该方法便于现场部署及计算，通过一维降阶模型进行流体模拟，沿着冠状动脉树进行压力、流量的测定，最后，将CT-FFR值的空间分布以彩色编码地图的方式投影至三维冠状动脉树模型上。

➤基于降阶CFD的计算时间显著低于3D-CFD，计算时间2-5 min，图像分割及人工修改时间另计，目前已经能实现一站式自动化CT-FFR分析。基于降阶CFD的计算方法，丢失了部分三维信息，因此在某些复杂解剖结构上精准度可能会受到限制。

（3）基于深度学习的CT-FFR

➤该方法使用深度学习框架，采用多层神经网络结构和一维降阶模型，对大数据集的冠状动脉树解剖结构与其相应计算血流动力学之间的复杂关系进行离线训练、学习，模拟一个符合CFD计算结果的模型。

➤完成训练后基于深度学习相比基于3D-CFD可以更快地计算CT-FFR，更加适合现场部署计算。

➤基于深度学习的计算方法，需要训练大量压力导丝测量的真实CCTA数据，因此对于尚未充分训练的冠状动脉解剖结构和复杂病变，计算结果可能存在一定的不确定性。

CT-FFR的诊断效能

➤CT-FFR能明显提高对心肌缺血的诊断特异度，可减少不必要的ICA检查。

√一项基于深度学习的CT-FFR研究显示，在轻度至中度钙化病变中，CT-FFR比CCTA表现出更好的鉴别缺血能力，在中度或严重钙化的患者和血管中诊断的准确度和特异度均高于CCTA。

√另一项研究也发现在严重钙化的冠心病患者中（钙化评分＞400分），CT-FFR的准确度和特异度均显著高于CCTA（75% vs. 44%，69% vs. 23%），而敏感度比较差异无统计学意义（88% vs. 94% ）。

√FACC研究前瞻性入选了260例钙化积分＞399分（中位数为895分，43%的患者＞1000分）的稳定胸痛患者，78%的患者CT-FFR值≤0.80，以压力导丝FFR（共112例患者182支血管）为诊断参考标准时，血管水平CT-FFR诊断的准确度为78%，敏感度为82%，特异度为75%，受试者工作特征曲线下面积为0.81。

CT-FFR的图像质控、工作流程及测量位置选择

图像质控

➤目前，CT-FFR对于直径2.5mm以上冠状动脉的计算是可靠的（图像质量优越的可适当放宽至2.0mm），然而冠状动脉钙化和图像伪影也是制约CT-FFR计算的重要因素。

推荐意见：用于CT-FFR测量的CCTA图像要用至少64排探测器的CT采集，遵守心血管CT指南扫描规范。不建议对有严重伪影和严重钙化（总钙化积分＞1000）的图像进行CT-FFR测量。

CT-FFR工作流程

图1 CT-FFR 工作流程

测量位置选择

➤应该根据临床医师关注的靶血管和靶病变确定测量位置。临床医师和影像科医师应当共同合作，在CT-FFR计算前对CT图像及测量位置进行必要的确认。

图2 CT-FFR测量位置示意

注：A. 1 支血管1处病变，建议报告靶血管CT-FFR值、靶病变CT-FFR 值（病变远端2cm处）及病变前后CT-FFR值；B. 1支血管多处病变，建议报告靶血管CT-FFR值及每处病变前后CT-FFR值。

推荐意见：建议同时提供靶血管、靶病变及跨病变△CT-FFR值（病变近端与远端CT-FFR的差值）。

CT-FFR的临床证据

CT-FFR减少ICA的使用，提高血运重建占比

CT-FFR对冠心病患者的预后价值

综上，CT-FFR对冠心病患者的预后有一定的预测价值。

CT-FFR应用临床路径

本共识设定的临床情境是患者已经进行了CCTA检查，且CCTA图像也适合进行CT-FFR测量。

CT-FFR应用的一般临床情境

（1）无症状人群

➤目前尚无冠心病验前概率较高的无症状人群CT-FFR的相关研究。

➤参照稳定冠心病的相关研究，建议狭窄程度＞90%的患者由临床医师根据病变部位和其他检查进行个体化评估，判断是否进行ICA检查，狭窄程度30%-90%的患者进行CT-FFR测量。

（2）无冠心病史症状稳定或症状不典型患者

➤这是目前大部分CT-FFR研究入选的患者人群，是循证证据最充分的人群。

➤本共识建议狭窄程度＞90%的患者直接进行ICA检查，狭窄程度30%-90%的血管进行CT-FFR测量。

（3）急性冠脉综合征（ACS）患者

➤当患者诊断为ACS时，如为ST段抬高的ACS，建议紧急行ICA；如为非ST段抬高ACS，先进行危险分层，当危险分层为低危时，可先进行无创评估，而当危险分层为非低危患者时，建议紧急或择期行ICA。

➤由于CCTA在低危ACS患者的应用得到临床指南的推荐，本共识推荐对于该人群CT-FFR的应用参照上一部分症状稳定患者。

➤由于目前研发的CT-FFR软件的测量值与FFR一致性良好，本共识推荐CT-FFR可用于协助指导ACS患者ICA后非靶血管是否进行血运重建。

➤CT-FFR在ACS患者中应用时，对CT-FFR测量软件有更高要求，包括部署现场工作站，且图像处理要能在靶血管结束血运重建前完成。

（4）有冠心病病史患者

➤因本共识设定的临床情境是患者已经进行了CCTA检查，此类患者可以推荐直接CCTA+CT-FFR临床策略，可减少CCTA检查后评估CT-FFR的等待时间。

➤既往CT-FFR研究基本排除了血运重建的患者，这方面的证据比较缺乏，所以目前不推荐CT-FFR用于血运重建术后血管的常规评估。

➤由于近年来药物球囊使用的增加，对于单纯药物球囊扩张的血管，冠状动脉内无置入物，本共识推荐可以按无血运重建的路径进行。

推荐意见：CT-FFR的临床使用要根据不同场景进行选择，推荐路径见图3。但最终的临床决策需要临床医师结合患者临床表现、病变部位、病变特点来综合决定。

图3 CT-FFR 应用临床路径

注：CABG，冠状动脉旁路移植术；PCI，经皮冠状动脉介入治疗。a，包括生活方式干预及药物治疗，但不进行 ICA；b，包括患者危险因素、症状特点和无创负荷检查（平板运动、负荷心肌核素、负荷超声心动图）等。

CT-FFR界值及解读

推荐意见：目标CT-FFR＞0.80，认为该血管可能不存在缺血；0.70-0.80为灰区，应综合其他临床信息和检查结果，可充分调整药物治疗后再进行判断；＜0.70认为该血管可能存在缺血，建议进行ICA。

CT-FFR应用的特殊临床情境

（1）经导管主动脉瓣置换术（TAVR）术前冠状动脉评估

推荐意见：虽然CT-FFR较单纯CCTA能在一定程度上提高主动脉瓣狭窄患者冠状动脉狭窄判断的准确性，但由于TAVR术前、术后冠状动脉血流的变化会影响CT-FFR值，故本共识推荐CT-FFR可用于TAVR术前冠状动脉评估，但在解读CT-FFR值时要慎重，可适当增大灰区范围。

（2）非心脏手术患者的术前冠状动脉评估

➤目前国内在非心脏外科术前评估的临床实践中，进行CCTA检查的患者不在少数。

➤相关的术前评估指南对部分患者建议进行运动或者药物负荷试验评估冠状动脉缺血情况。

➤CT-FFR尚未得到术前评估指南的推荐，但由于CT-FFR诊断心肌缺血（以压力导丝FFR为金标准）的准确度接近90%，CT-FFR可以部分取代负荷试验。

推荐意见：CT-FFR可用于非心脏手术患者的术前冠状动脉评估。

CT-FFR的局限性

➤虽然CT-FFR在冠心病诊断、治疗决策方面得到了一定验证，但目前CT-FFR还有一些局限性：

①CT-FFR获得的临床证据来源于不同的软件，将某一软件的研究结果外推至其他软件产品需慎重。

②CT-FFR对CCTA的图像质量要求较高，仍有不少比例的CCTA图像无法进行CT-FFR计算。

③CT-FFR对严重钙化病变的诊断效能不确定。

④CT-FFR 在经皮冠状动脉介入治疗术后或冠状动脉旁路移植术后的应用还缺乏临床证据。

➤目前国内自主研发的CT-FFR软件大部分仅进行了诊断效能方面的研究，其用于临床决策及预后的数据还非常缺乏。

➤需要共同努力进行相关的高质量前瞻性临床研究，为CT-FFR在临床的广泛应用提供更多的证据支持。

来源：冠状动脉CT血流储备分数应用临床路径中国专家共识[J].中国介入心脏病学杂志,2023,31(04):241-251.