1、血流储备分数（FFR）测量系统在心脏介入治疗中的应用1.什么是FFR？2.为什么FFR？3.如何测量FFR?4.FFR的应用一、什么是冠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。1993年Nico Pijls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。FFR血流储备分数是一个冠脉狭窄功能性评价指标。FFR的定义:指存在狭窄病变时，血管的最大血流量比上假
2、设不存在狭窄病变时所能获得的最大血流量。Pijls and De Bruyne,Coronary Pressure Kluwer Academic Publishers,2000FFRmyo=Fractional Flow Reserve 心肌血流储备分数FFRmyo=_正常状态下血管的最大血流量 存在病变时血管的最大血流量FFR=0.90 等同于 正常血管的最大血流量的90%。FFR=0.80 等同于 正常血管的最大血流量的80%。通过对狭窄病变放置支架后，使FFR从0.50提高到0.95，意味着把血管最大血流量提高到正常的最大血流量的95%。FFR意义在于通过测量压力，从而测量血流量。FF
3、R=Fractional Flow Reservein the presence of maximum flowFFRmyo=PdPa_PdPaPa100Pd 100Pv0Pa 100Pd 70Pv0MyocardiumPQ在最大血管舒张的情况下，心肌的微血管阻力被打掉，压力和血流成正比。最大血管舒张FFRmyo=_=QSmaxQnmax(Pd-Pv)/Rmyo(Pa-Pv)/RmyoadPP-()()myovamyovdnmaxsmaxRPPRPP=QQ=myoFFR=myoFFR在最大血管扩张的情况下：冠脉流量 压力 是否具有临床意义？“Measurement of Fractional
4、Flow Reserve to asses the Functional Severity of Coronary Artery Stenoses”,Pijls et al;The New England Journal of Medicine;Vol 334:1703-1708(1996)NOT significantSignificant1.00.800.750FFR 0.75 心肌缺血的可能性非常小(敏感度 88%)是否行介入治疗？最佳的药物治疗最佳的药物治疗PCI/血运重建血运重建1.00.800.750加大血管扩张药物的剂量，再重新测定FFR；结合其他的指标及临床情况，综合判断；FF
5、R解释了以下的相互关系：心外膜下血管狭窄的严重程度 心肌灌注面积的范围 心肌血流量 可诱导心肌缺血10060FFR=0.60Large perfusion areaFFR=0.8510085Small perfusion areaFFR-灌注面积的大小Normal myocardiumScar tissueNormalmyocardiumFFR=0.80FFR=0.601006010080FFR-灌注面积的大小FFR=0.70PdPv010070Pa100Poorly developed collateralsFFR-灌注面积的大小FFR=0.85PdPv010085100PaWell dev
6、eloped collateralsFFR-灌注面积的大小二、为什么Iskander的研究已经表明患者的狭窄病变可诱发心肌缺血，其死亡和心梗的比率远远高于带有不诱发心肌缺血病变的患者。所以识别这两种狭窄病变是非常关键和重要的。Normal Abnormal Iskander S,Iskandrian A E JACC 1998876543210%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、改善
7、患者的症状和预后。FFR为证明心肌缺血提供了一种非常好的方法。Ref:Pijls et al.”5-Year Follow-Up of the DEFER Study”J Am Coll Cardiol 2007;49:210511.54-y-o man,PTCA prox LAD 8 years ago,stable angina,occluded distal LCx.48-y-o man,aborted sudden death.No other stenosis at angio.血管造影术：二维的，形态学的方法。以上哪一个或两个都会诱发心肌缺血？中度狭窄如何处理？冠脉评价指标：-(解
8、剖形态学评估)冠脉造影，IVUS，OCT。-(无创生理学评估）运动实验，超声心动图，动静态核素心肌显像。-(有创生理学评估）CFR冠脉血流储备分数，IMR微血管阻力指数并不能像FFR那样准确地识别对心肌血流量起影响的特定病变。FFR是一种功能学评价冠脉血流动力学的指标，可以改善病人的长期预后，节约器械的使用量，节省时间。在导管室，通过压力导丝测量FFR，操作简便、实用。为什么在冠脉介入治疗中结合测量FFR?图像形态学的方法如血管造影术，IVUS和多层螺旋CT（MSCT）,OCT（光学干涉断层成像）并不能识别造成患者心肌缺血的病变。图像形态学方法可能高估或低估病变的严重程度，导致需要治疗的病变没
9、有处理或过度的处理。无创评估通常不能给医生病变的确切的信息。图像形态学方法没有考虑侧枝循环或心肌异常的情况。“Measurement of Fractional Flow Reserve to assess the functional severity of coronary artery stenosis”-1996,Nico Pijls背景：背景：冠脉中度狭窄的临床意义很难确定。心肌血流储备分数（FFR)是一个评价冠脉狭窄的功能学指标。FFR和常规使用的无创生理学检查指标相比较，以检查心肌缺血。方法：方法：在45个冠脉中度狭窄，不明原因胸痛的患者中，踏车运动实验，动静态核素心肌显像（th
10、allium scintigraphy），超声心动图多巴酚丁胺试验（DSE，dobutamine stress echocardiography），血管造影和FFR测量相比较。结论：结论：在冠脉中度狭窄的患者中，在冠脉中度狭窄的患者中，FFR是一个非常有用的指标，用于评价狭窄是一个非常有用的指标，用于评价狭窄病变的功能学意义，确定冠脉血运重建的必要性。病变的功能学意义，确定冠脉血运重建的必要性。所有所有FFR数值低于数值低于 0.75的患的患者者(共共21个个)都有可诱导的心都有可诱导的心肌缺血的指标，其他肌缺血的指标，其他FFR数数值大于值大于0.75的患者的患者(24个患者个患者中的中的2
11、1个）个）87.5%，绝大多，绝大多数心肌缺血是不可逆的。数心肌缺血是不可逆的。Pijls NHJ et al.N Eng J Med.1996;334(no26):1703-08背景：对没有缺血证据的中度狭窄的病变行PCI手术，其益处还没有被证明过。目的是研究对没有功能性意义的狭窄病变行PCI的恰当性。方法：325个有中度狭窄的患者。分成三个组：Defer组，Reference组，Perform组。随访五年之后的无心脏事件的生存率。DEFFERDEFFER研究五年随访研究五年随访-针对单根血管针对单根血管Percutaneous Coronary Intervention of Functi
12、onally Nonsignificant Stenosis,5-year Follow-up of the DEFFER study-Journal of the American college of cardiology 2007;49,21.Bech et al.Circulation 2001;102:2928-34.DEFFER 研究五年随访结果：0123450255075100Years of Follow-upEvent-free survival(%)78.872.7FFR 0.75 Defer GroupFFR 0.75 PCI Performance Group64.4F
13、FR 0.75 PCI Reference GroupThe risk of “non-significant”stenoses to cause deathor AMI is 1%per year Pijls et al,J Am Coll Cardiol 2007;49:210511 DEFFER 研究五年随访结果：在确定冠脉狭窄病变是否是造成远端心肌缺血的原因，测量FFR具有重要的预示作用。FFR 0.75 介入并没有给患者带来益处，无论从功能性还是不良事件方面。DEFFER研究研究FAME研究研究FFR versus Angiography for Multivessel Evalua
14、tion-多支血管多支血管”Fractional flow reserve versus angiography for guiding percutaneous coronary intervention”2009.1.15日发表在“The NEW ENGLAND JOURNAL of MEDICINE”2009;360(3):213-224.背景：在行PCI手术的多支病变患者中，冠脉造影是指导支架放置的标准方法。除了冠脉造影，FFR血流储备分数的日常测量是否可以改善结果。方法：从2006年1月至2007年9月，在美国和欧洲的20个中心总计1005例多支血管病变拟植入DES行PCI术的患者被
15、纳入研究，至少存在2支或以上血管直径狭窄50%以上，以血管造影指导PCI组和FFR指导PCI组，当FFR=0.8时，行PCI手术。研究终点：一年后主要心脏不良事件发生率（MACE），定义为死亡、心梗、血运重建在内的复合事件。次级终点包括：操作时间、造影剂的使用剂量，DES使用量。结果：结果：和仅仅使用血管造影引导的PCI相比较，FFR引导PCI：1.使一年之内患者的死亡、心梗，再次行PCI和搭桥的总比率降低了30%。2.使一年之内的死亡率和心梗降低了35%。3.节约了成本并且不会延长手术时间。4.降低了造影剂的使用量。回到前面的血管造影。估计一下每个病变的FFR值？HyperemiaHyper
16、emia为了理解狭窄病变对于患者的意义，我们需要知道：最大血管扩张时远端灌注压力和正常灌注压力的比值。这个比值决定了狭窄病变的生理学意义和其对患者的影响。三、如何测量测量血管远端压力血管扩张冠脉压力测量的必备条件：FFRmyo=Pd/PaFFRmyo=40/90=0.44指引导管测量主动脉压指引导管测量主动脉压Pa,Pa,压力导丝测量冠脉远端压压力导丝测量冠脉远端压力力PdPd。指引导管(Pa)PressureWire 压力导丝感受器(Pd)压力导丝前端(radiopaque)冠脉的远端压力的测量时通过一根0.014”导丝，称为PressureWire，距离前端3cm处的一个微小的压力感受器测
17、得。PressureWire 和RadiAnalyzer相连接，界面指导FFR的自动化计算。屏幕上显示主动压和远端压力信号的波形。导管室记录系统PressureWireAO transducerIBP inputFFRThese two signals are zeroed against the RadiAnalyzer reference连接：ADENOSINE 腺苷腺苷 i.c.RCA:40 g LCA:60 g Increase to max.150 g if FFR 0.75 0.80 时间短时间短,小于小于20秒秒ADENOSINE 腺苷腺苷 i.v 140g/kg/min Inc
18、rease to 180g/kg/min if FFR 0.75 0.80 稳定，稳定，2分钟，分钟，pull-back curve PAPAVERINE 罂粟碱罂粟碱 i.c.RCA:12-16 mg LCA:16-20 mg 45-60秒，秒，pull-back curve ATP（三磷酸腺苷）（三磷酸腺苷）i.c or iv.用得很少。用得很少。Intracoronary(i.c.)vs Intravenous(i.v.)!Maximum hyperemia is paramount!RCA Pre PCI before interventioni.v.adenosinebaseline
19、 RCA after proximal stent placement四、FFR的应用FFR应用于：应用于：中度狭窄的病变：在一根或多根血管。（是否有心肌缺血）中度狭窄的病变：在一根或多根血管。（是否有心肌缺血）连续的病变连续的病变（单根血管多处病变，罪犯病变？累积效应？）（单根血管多处病变，罪犯病变？累积效应？）弥漫性病变（压力回撤曲线，找出血流限制性病变所在部位，为点支架弥漫性病变（压力回撤曲线，找出血流限制性病变所在部位，为点支架策略指导）策略指导）左主干开口或远端病变左主干开口或远端病变（是否有临床意义？）（是否有临床意义？）分叉病变分叉病变（是否有临床意义？）（是否有临床意义？）多支
20、病变多支病变 （罪犯血管？）（罪犯血管？）支架内再狭窄支架内再狭窄（保守治疗？血运重建？）（保守治疗？血运重建？）先前有心肌梗死先前有心肌梗死（代替无创检查方法？）（代替无创检查方法？）FFR不适合用于：不适合用于：严重的左室肥厚患者（因其对药物的充血反应欠佳，严重的左室肥厚患者（因其对药物的充血反应欠佳，FFR被高估）被高估）ST段抬高性心肌梗死段抬高性心肌梗死透壁性心肌梗死透壁性心肌梗死0.75FFR=0.89 0.75FFR=0.90 0.75RCAFFR=0.41 0.75 FFR=0.67 0.75 After balloon inflation 3.0 balloon 12 atm
21、(mid-RCA)After stent 3.5 mm(mid-RCA)FFR=0.80Not optimal post stent resultFFR=0.94Optimal post stent result1.00.80inducibleischemiadiagnosticprocedureno ischemia决策0.75After stent implantationFFR 0.94 =Optimum stent resultAfter balloon angioplastyFFR 0.90 =Excellent resultinterventionalsuccessoptimalsuboptimalno success1.00.750.94评估介入治疗的效果FFR 改进了临床的决策:评估病变的严重程度评估治疗的效果指导治疗FFR可以给介入医生的在制定患者治疗策略时提供更多信息和依据，因为：血管造影术本身的局限性形态学和功能学的差异无创评估指标的局限性不加选择的使用DES的潜在不利因素PressureWire压力导丝的优越性能，使准确、可靠测量FFR成为可能。Thank you
