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        冠狀動脈功能學評估在經(jīng)皮冠狀動脈介入治療術后的應用進展

        2023-05-06 08:25:08吳迅崔建國金琴花
        中國介入心臟病學雜志 2023年3期
        關鍵詞:支架測量功能

        吳迅 崔建國 金琴花

        冠狀動脈粥樣硬化性心臟?。ü谛牟。┦俏覈颊咝脑遭赖闹饕?。《〈中國心血管健康與疾病報告2021〉概要》[1]指出,我國現(xiàn)有冠心病患者1 139萬例,且目前我國心血管疾病負擔仍在持續(xù)增加。由于冠狀動脈的迂曲多變性,冠狀動脈解剖學上狹窄程度與相應心肌缺血的嚴重程度并不完全匹配,同樣的狹窄程度由于血管支配的區(qū)域、大小、側支循環(huán)的不同,造成心肌缺血的嚴重程度不盡相同。目前冠心病介入治療已經(jīng)從消除狹窄病變逐漸轉變?yōu)楦纳菩募∪毖?。Pijls等[2]于20世紀90年代提出的血流儲備分數(shù)(fractional flow reserve,F(xiàn)FR),已經(jīng)成為冠狀動脈功能學檢查的金標準,是指導經(jīng)皮冠狀動脈介入治療(percutaneous coronary intervention,PCI)臨床決策的基石。2019年歐洲心臟病學會(European Society of Cardiology,ESC)慢性冠狀動脈綜合征指南[3]明確指出,對有癥狀和高風險臨床特征的患者,推薦采用冠狀動脈腔內(nèi)影像輔以有創(chuàng)功能學檢查FFR指導臨床治療(Ⅰa類推薦)。我國的專家共識也推薦對冠狀動脈造影直徑狹窄50%~90%的病變行FFR評估(Ⅰa類推薦)[4-5]。大量的研究證實,F(xiàn)FR指導的血運重建能夠顯著改善患者的預后[6-8]。然而目前大多數(shù)臨床實踐都集中在介入術前使用生理學評估來決定血運重建的必要性,而介入術后生理學評估研究較少。值得關注的是,即使在血管造影后成功行PCI,根據(jù)術前FFR指導的冠狀動脈介入治療不一定能夠保證術后FFR發(fā)生顯著改善。研究表明,相當一部分接受血運重建的患者PCI術后FFR值仍不理想,且與更差的臨床預后相關[9-10]。PCI術后獲得最佳功能學結果應被視為血運重建的基本目標,但臨床上PCI術后功能學評估的必要性及獲益尚無定論。本文擬對冠狀動脈功能學評估在PCI術后的應用進展作一綜述。

        1 與臨床預后相關的FFR 評估參數(shù)

        1.1 術后FFR值

        在臨床實踐中,對PCI術后FFR的測量相對較少,究其原因,主要是部分操作人員主觀認為PCI術后結果改善不顯著的概率相對較低,進一步干預改善FFR值能力有限。也有術者認為PCI術后FFR改善不顯著主要與血管殘余彌漫性病變相關。事實上,基于造影的PCI并不一定能實現(xiàn)功能學優(yōu)化的血運重建,PCI術后,有部分患者的FFR值并不理想。研究證明,PCI術后FFR的測量對預測患者預后有明顯意義[9,11-12]。

        在裸金屬支架(bare metal stent,BMS)時代,相關研究表明[13-14],術后FFR≤0.95的患者主要不良心血管事件(major adverse cardiovascular event,MACE)發(fā)生率顯著高于術后FFR>0.95的患者。來自法國的一項注冊研究[15]發(fā)現(xiàn),在手術期間逐步增加球囊充氣壓力,使得術后FFR≥0.95,在支架置入后血管造影示殘余狹窄<20%的患者中,48%的患者需要再次球囊擴張才能保證術后FFR≥0.95,表明PCI術后未達到理想FFR值的發(fā)生率并不低,且部分患者通過進一步處理可改善術后FFR。后續(xù)隨訪發(fā)現(xiàn),術后FFR≥0.95的患者支架置入術后6個月發(fā)生心絞痛的比例更低,可見PCI術后功能學評估可優(yōu)化患者的生活質(zhì)量。

        在藥物洗脫支架(drug eluting stent,DES)時代,也證實了PCI術后FFR值與MACE呈負相關。由于研究人群和試驗設計的不同,盡管第一代DES時期預測MACE的術后FFR值各不相同,但主要波動在0.89~0.91[16-18]。Doh等[18]納入血管內(nèi)超聲(intravascular ultrasound,IVUS)輔助下行DES置入并行術后FFR測量的患者共計115處病變,發(fā)現(xiàn)PCI術后IVUS示最小支架面積與支架置入術后FFR呈正相關(r=0.36,P<0.01)。支架置入術后FFR≥0.89是1年無靶血管失敗(target vessel failure,TVF)的生理學界值。判斷支架置入術后FFR≥0.89最小支架面積的最佳臨界值為>5.4 mm2(敏感度63.2%,特異度90.0%)。Kasula等[19]發(fā)現(xiàn)急性冠狀動脈綜合征患者術后FFR≤0.91對MACE具有較好預測性(30%比19%,P=0.03)。

        第二代DES預測TVF的術后FFR界值稍微低一些。Li等[11]開展的多中心研究發(fā)現(xiàn)DES置入術后FFR≤0.88與患者術后3年TVF相關。一項國際、多中心、前瞻性研究納入835例第二代DES置入患者,發(fā)現(xiàn)預測術后2年TVF的FFR最佳臨界值為0.84[20]。在這項研究中,左前降支(left anterior descending,LAD)和非LAD術后FFR預測TVF的界值分別是0.82和0.88。分析其原因,可能由于FFR測量需要在靶血管處于最大充血狀態(tài)下,LAD供應左心室大部分血供,在發(fā)生同等程度血管狹窄基礎上,LAD血管FFR值可能較非LAD血管低。說明不僅患者預后與PCI術后FFR相關,根據(jù)不同血管選擇不同的術后FFR界值同樣重要。

        將術前FFR和術后FFR值相結合可以對PCI術后患者進行更好的危險分層。Zhang等[21]的研究納入1 479例患者PCI術前、術后FFR的資料進行分析,按術前FFR中位數(shù)0.71和術后FFR中位數(shù)0.88進行分組,發(fā)現(xiàn)術前/術后低FFR組發(fā)生TVF風險最高(2年TVF累計發(fā)生率10.2%),根據(jù)術前FFR評估術后FFR的預后價值時,術前低FFR組隨著術后FFR的增加,TVF的風險顯著降低,術前高FFR組患者TVF的風險無明顯變化。

        1.2 PCI術后FFR獲得

        近年來出現(xiàn)了“FFR增益”的概念,即PCI術后FFR的改變程度,研究發(fā)現(xiàn)PCI術后FFR值以及PCI術后FFR的絕對或相對增益與患者心絞痛的嚴重程度、生活質(zhì)量及遠期預后相關[22-24]。PCI術后FFR絕對改善,即ΔFFR(術后FFR–術前FFR),取決于患者支架貼壁情況、是否存在彌漫性病變及微血管病變等。FFR的相對增加,即FFR增加百分比,由公式“(術后FFR–術前FFR)/術前FFR×100%”計算得出,其受患者血管病變程度、PCI的充分性及術后靶血管殘余病變等多種因素影響。Fournier等[23]的研究納入639例患者分析PCI術前、術后ΔFFR值,分為三個三分位數(shù)(ΔFFR≤0.18,0.19≤ΔFFR≤0.31,ΔFFR>0.31),發(fā)現(xiàn)2年隨訪期間ΔFFR最低三分位數(shù)者TVF顯著高于最高三分位數(shù)者(9.1%比4.7%,HR2.01,P=0.04),且ΔFFR較高者與患者臨床癥狀的緩解相關。一項多中心、前瞻性研究[22]納入621例使用第二代DES的患者,分析PCI術后FFR相對增加對患者預后的影響。經(jīng)2年的隨訪發(fā)現(xiàn)術后FFR較低者較術后FFR值高者TVF率更高(9.1%比2.6%,HR3.367,P=0.006)。術后FFR增加百分比較低者(≤15%)2年TVF率也高于術后FFR增加百分比較高者(>15%),差異有統(tǒng)計學意義(9.2%比3.0%,HR3.613,P=0.003)。

        1.3 支架兩端的FFR差值

        除了PCI術后FFR測量外,進一步評估術后支架兩端FFR差值,即跨支架的FFR梯度(ΔFFR支架)同樣有臨床意義。Ishii等[25]納入33例經(jīng)IVUS指導行西羅莫司洗脫支架置入術的患者,經(jīng)8個月隨訪發(fā)現(xiàn)較低的術后FFR和較高的ΔFFR支架是支架內(nèi)再狹窄形成的有效預測指標。Yang等[26]納入135例經(jīng)IVUS指導的PCI患者,發(fā)現(xiàn)ΔFFR支架和ΔFFR支架/長度(即ΔFFR支架/支架長度×10)與DES置入術后患者的長期預后相關,ΔFFR支架≥0.04較ΔFFR支架<0.04無MACE生存率更低(69.6%比93.4%,P=0.031),ΔFFR支架/長度≥0.009較ΔFFR支架/長度<0.009無MACE生存率更低(72.1%比97.7%,P=0.003),差異均有統(tǒng)計學意義。

        1.4 D指數(shù)

        術后FFR的改善程度與殘余血管彌漫性病變相關。一項研究提出了“D指數(shù)”用來量化PCI術后殘余血管彌漫性病變[27]。該指數(shù)定義為支架遠端和遠段血管之間的增量FFR除以距離。研究納入201例經(jīng)IVUS指導下行PCI術的患者,發(fā)現(xiàn)PCI術后血管遠段FFR值和D指數(shù)顯著降低,遠段血管FFR和D指數(shù)對MACE的臨界值分別是0.86和0.017。J e nse n等[28]評估支架邊緣血管及遠段血管的FFR升高對患者預后的影響,證實遠段血管彌漫性病變與PCI術后殘留異常的FFR值降低和未來較高的再狹窄風險相關。

        2 應用術后FFR 指導優(yōu)化PCI 效果

        2.1 FFR評估最佳支架置入

        盡管冠心病治療器械的進步改善了冠心病患者的預后,但仍有相當部分患者再發(fā)臨床心血管事件。FFR指導的PCI能優(yōu)化患者支架置入效果并減少不必要的支架置入及改善遠期預后。FAME研究[29]證實對于多支血管病變患者,雖然FFR指導組與造影指導組MACE發(fā)生率比較,差異無統(tǒng)計學意義,但FFR指導組可減少支架置入的數(shù)量,節(jié)約醫(yī)療費用。FAME2研究[30]發(fā)現(xiàn)對于穩(wěn)定型心絞痛患者,F(xiàn)FR指導下的PCI聯(lián)合藥物治療MACE發(fā)生率顯著低于單純藥物治療,差異有統(tǒng)計學意義。

        2.2 術后FFR不理想的原因

        支架術后FFR值不理想的原因,主要包括支架未充分覆蓋病變、彌漫性病變、連續(xù)性/串聯(lián)病變、次優(yōu)支架置入(膨脹不全等)、冠狀動脈痙攣、夾層、嚴重血管扭曲等。FFR-SEARCH是一項前瞻性、單中心注冊研究[31],對1 000例患者進行PCI術后FFR評估,用導絲在支架遠端20 mm處測量FFR,并對100支術后FFR≤0.85的血管進行IVUS分析,提示支架膨脹不良占74%、支架近端/遠端病變覆蓋不全分別占29%和30%、支架貼壁不良占23%(其中87%同時合并有支架膨脹不良)、冠狀動脈痙攣占9%、壁內(nèi)血腫占3%、殘余彌漫性動脈硬化占8%。Wolf rum等[32]報道了21例PCI術后FFR<0.9的患者行光學相干斷層成像(optical coherence tomography,OCT)評估,發(fā)現(xiàn)支架膨脹不良的比例為46%,病變覆蓋不全占39%,支架貼壁不良占54%[全部同時合并有支架膨脹不良和(或)病變覆蓋不全]。一個隊列研究對574例患者共664處病變進行分析,術前和術后分別行FFR評估,顯示143處(21%)病變術后仍存在功能學缺血(FFR<0.81),對這些病變血管繼續(xù)進行干預,31~36個月隨訪后發(fā)現(xiàn),干預后FFR>0.86患者MACE發(fā)生率有所降低(17%比23%)[33]。一項前瞻性研究納入35例患者行術后FFR測定[32],發(fā)現(xiàn)功能學欠佳者21例(FFR<0.9患者),對其進行OCT復查發(fā)現(xiàn),13例(61.9%)支架膨脹不良,隨后在OCT指導下進一步優(yōu)化,F(xiàn)FR從(0.80±0.02)顯著增加到(0.88±0.01,P=0.008),患者的預后得到較好改善。以上均說明術后FFR測量可以指導優(yōu)化血運重建,改善支架釋放效果從而改善患者預后。

        2.3 術后FFR優(yōu)化PCI效果的策略

        TARGET-FFR研究[34]提出了生理學指導的增量優(yōu)化策略(physiology-guided incremental optimization st r a teg y,PIOS)概念(圖1)。(1)充血跨支架壓力階差≥0.05時用更大的球囊在18 atm(1 atm=101.325 kPa)下后擴張,重復回撤測量FFR;(2)非支架節(jié)段<20 mm的局部FFR增加≥0.05時,置入另一枚支架,重復回撤測量FFR;(3)當FFR仍<0.90,(1)和(2)的情況仍然存在,選擇再次后擴張或再次置入支架,重復回撤測量FFR。該研究將260例患者按照1∶1隨機分配至接受生理學指導的增量優(yōu)化策略組(PIOS干預組)和PCI后盲法冠狀動脈生理學測量組(對照組),發(fā)現(xiàn)PIOS組雖未達到最終更高比例的FFR≥0.9,但經(jīng)過PIOS策略后,可顯著減少FFR≤0.8的患者比例。

        圖1 生理學指導的增量優(yōu)化策略Figure 1 Physiology-guided incremental optimization strategy

        3 非充血性壓力指數(shù)(non-hyperemic pressure ratio,NHPR)

        盡管大量研究證實FFR指導血運重建獲益,但FFR的臨床使用率仍然較低。由于FFR測量需要在充血狀態(tài)下,用于誘發(fā)充血的腺苷等藥物在哮喘、傳導阻滯等患者中使用受限。目前應用NHPR來模擬FFR,如瞬時無波形比值(instantaneous wave-free ratio,iFR)[35]、靜息冠狀動脈狹窄遠端壓力/主動脈壓力(ratio of resting distal coronary pressure to aortic pressure,Pd/Pa)等,同樣與預后相關。一項多中心研究評估PCI術后殘余缺血的發(fā)生率(iFR<0.9),發(fā)現(xiàn)24%患者術后存在殘余缺血,術后平均iFR為(0.84±0.06)[36]。術后iFR受損的患者中81.6%存在血管造影不明顯的局灶性狹窄,18.4%有彌漫性病變。在DEFINE PCI試驗[37]中,發(fā)現(xiàn)術后iFR<0.95患者心原性死亡或靶血管血運重建的發(fā)生率更高。Hakeem等[38]發(fā)現(xiàn)術后Pd/Pa≤0.96和FFR≤0.86與不良心血管事件相關,Pd/Pa值是MACE的獨立預測因素。

        4 基于影像學的FFR 衍生指標在PCI 術后中的應用

        目前,研究報道的F F R 衍生指標主要有基于C T的C T-F F R[39],基于冠狀動脈造影的定量血流分數(shù)(quantitative f low ratio,QFR)和基于OCT的血流儲備分數(shù)(optical coherence tomogra phy-derived f ractional f low reserve,OFR)。既往研究主要集中在CT-FFR用于慢性冠狀動脈綜合征患者術前檢查評估有無進一步行冠狀動脈造影的必要性[40-41]。Toba等[42]發(fā)現(xiàn)CT-FFR可用于支架置入術后患者功能學評估,也可用于PCI術后患者的隨訪,作為一項無創(chuàng)的檢查,CT-FFR檢查簡單方便,門診即可完成。QFR是對冠狀動脈進行三維重建后,通過靶血管中對比劑充盈時間幀數(shù)計算對比劑流速,再根據(jù)血流動力學方程計算各段血管壓力下降值。由于可以和造影同步進行,QFR計算時間僅在5 min以內(nèi)[43]。一項國際多中心、前瞻性的HAWKEYE研究[44]納入602例患者共751支病變血管,發(fā)現(xiàn)PCI術后較低的QFR可預測遠期MACE的發(fā)生,受試者工作特征曲線分析確定術后QFR的最佳截斷值為0.89(曲線下面積0.77,95%CI0.74~0.80,P<0.001)。QFR還可用于ST段抬高型心肌梗死(ST-segment elevation myocardial inf arction,STEMI)患者PCI術后的預后評估。一項研究對186例STEMI患者的415支血管(186支罪犯血管和219支非罪犯血管)進行分析,發(fā)現(xiàn)罪犯血管PCI術后QFR顯著低于非罪犯病變[(0.92±0.10)比(0.95±0.08),P<0.001],且術后低QFR值是2年血管導向復合終點事件的獨立預測因子(20.8%比5.7%,HR2.718,P=0.005)[45]。Kogame等[46]研究發(fā)現(xiàn)對于三支病變患者PCI術后QFR<0.91的血管2年內(nèi)發(fā)生靶血管不良事件的概率顯著高于PCI術后QFR≥0.91的血管(12.0%比3.7%,HR3.37,P<0.001)。OFR是FFR和OCT的融合,通過一次OCT導管回撤,實現(xiàn)冠狀動脈內(nèi)斑塊形態(tài)學與功能學的全面評價[47]。Ding等[48]的研究發(fā)現(xiàn)PCI術后OFR與FFR顯示出良好的相關性。Emori等[49]的研究也得出類似的結論。以FFR為參考標準,OFR預測術后FFR≤0.90的準確率為84%[48],也可以用來反映患者預后。

        5 小結與展望

        冠狀動脈功能學在指導血運重建決策中的作用已經(jīng)被研究證實,F(xiàn)FR目前已成為術前評估冠狀動脈功能學缺血的“金標準”,但功能學評價在PCI術后的規(guī)范應用尚缺少定論,不同的研究PCI術后界值也存在差異。使用術后FFR和NHPR的目的在于發(fā)現(xiàn)PCI術后功能學缺血的原因并進行干預,從而改善患者預后。期待未來有更多支持功能學評估在PCI術后應用的循證醫(yī)學證據(jù),使得影像學與功能學更合理地指導介入治療,進而優(yōu)化血運重建效果,改善冠心病患者的遠期預后。

        利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突

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