定量血流分数在冠心病合并糖尿病患者中的应用

定量血流分数在冠心病合并糖尿病患者中的应用

黄思理 王仲华

南华大学 南华大学衡阳医学院附属郴州医院  湖南 郴州 423000

摘要 冠心病是我国目前首要的死亡原因，冠心病合并糖尿病的冠脉介入更是一道棘手的难题，QFR作为无创评估冠脉狭窄病变生理功能学意义的工具，相比于FFR，其操作简便、风险低、费用低，在临床中使用广，目前已经有多项研究证实QFR在冠心病病人中能够有效的诊断冠脉病变、指导冠脉介入治疗决策改善预后、预测PCI术预后。现介绍QFR在冠心病合并糖尿病病人中的应用进展。

关键词 定量血流分数；冠心病；2型糖尿病；冠脉介入治疗

2008年我国调查登记的表格估算患冠心病的人数约为1031.6万人，但是到2013年我国冠心病的患病人数达到了1139.6万人，增长速度令人惊叹[1]。现在冠心病已经成为我国的首要死亡原因，如何更好的诊断及治疗冠心病成为当今时代热门前沿的问题。冠状动脉造影（CAG）是明确冠状动脉病变的金标准，它被广泛用于诊断冠脉病变及指导冠脉支架植入术。它主要是通过评估冠状动脉的解剖学病变进而明确冠状动脉病变的严重程度，通过操作者的肉眼评估来描述冠脉病变的狭窄程度，所以它存在着一定的局限性[2]。它也许会低估冠脉狭窄病变的严重程度，导致延误进一步的治疗，从而发生严重的缺血事件。它也许会高估病变的程度，导致过度的治疗，造成资源的浪费，增加患者的负担。所以对于冠状动脉病变的功能性评估手段应运而生，血流储备分数（FFR）它是一种有评价冠脉功能学指标的手段，目前是冠脉功能学评价的金标准，它被广泛用于指导经皮冠状动脉支架植入术（PCI），相比单纯的冠脉造影，FFR能够描述出冠脉缺血病变的生理意义，及时干预造影解剖学评估不严重但有心肌缺血意义的病变，以及延缓不必要的PCI治疗、减轻患者的负担[3]。FFR以及被目前主流的指南及专家共识所推荐[4]。但是目前FFR的使用率仍然不高，尽管它有着诸多的优点以及令人信服的优势。这是因为FFR需要有创导丝操作，这可能会导致一些不好的结局，并且对操作者有一定的技术要求，不是简单就能学会的，所以它学习成本高，操作复杂难度高。然后FFR需要使用扩张冠脉的药物，让它测量更准确，这一做法又会可能导致出现危险事件。这些问题一直限制着FFR的应用及发展。在这一问题下，定量血流分数（QFR）出现了。它是一种基于冠脉造影和血流动力学分析得出FFR的新方法，根据CAG得出的图像进行三维重建，然后基于默里定律的血流动力学得出能够判断冠脉狭窄生理学意义的QFR值[5]。它相较于FFR有着很多优势，不需要压力导丝、扩张冠脉的药物，操作简单、快速、经济[6]，相信在诸多优势的加持下，定量血流分数将会成为取代血流储备分数更好的评估冠脉病变功能性意义的新方法。

QFR在冠心病病人中的应用

（1）QFR的诊断效能 目前已经有多项临床研究证实QFR在冠脉狭窄病变中具有良好的诊断准确性，能够成为介入手术中心一项评估冠脉病变的可靠方式。FAVOR Pilot研究[5]是首个关于QFR的临床研究，它共收集73名具有中等程度冠脉狭窄病变的患者，对其进行QFR和FFR分析，结果得出QFR在识别FFR≤0.8的准确性为86%，相比于冠脉造影，QFR拥有更出色的诊断性能并且它不需要使用导丝及扩血管药物。一项包含多个临床研究的荟萃分析[7] [5] [8] [9] [10]得出QFR与FFR有着良好的相关性与一致性，诊断准确性较高，相比于冠脉造影，QFR诊断能力更加出色。P等人[11]也得出了同样的结论，QFR诊断具有生理学意义的冠脉狭窄方面具有良好的能力。合并有糖尿病的冠心病病人Asano T等人的研究[12]对SYNTAX II实验中的所有病变进行回顾性研究分析QFR值，研究得出QFR在三支冠脉病变的人群中同样有着优秀的诊断能力，相比于单纯冠脉造影。Choi KH等人[13]对452名患者进行QFR与FFR的测量，结果显示即使在合并糖尿病的病人中，QFR依旧与FFR有着良好的相关性与诊断准确性。

（2） QFR的指导策略 Zhang等[14]对PANDA III实验中的1391个冠脉造影图片进行回顾性QFR分析，其中符合QFR指导PCI术策略组为814人，不符合QFR策略组为577人。主要研究终点为主要心脏不良事件（MACE）：全因死亡、心肌梗死、缺血驱动的血管再通。结果得出约60%的符合QFR指导策略的患者拥有较低的MACE事件发生率，这主要是缺血驱动的血管再通发生率降低，这表明这一策略改善了患者的临床预后。FAVOR III CHINA实验[15]是一项大型随机、多中心、盲法的临床试验，收集3825名至少有一根中等程度狭窄病变冠脉的患者，其中1295人患有糖尿病，随机分为QFR指导与冠脉造影指导PCI术。结果显示QFR指导组的主要心脏不良事件发生率明显降低，主要是因为心肌梗死和因缺血再次血管再通发生率降低。这表明使用QFR来指导进行PCI术能够改善患者的预后。Zhang等

[16]人通过对FAVOR III实验预设的子研究分析，QFR指导的PCI术可以更加可能实现冠脉病变的功能性完全血管血运重建，这与1年心脏不良事件发生率降低有关，表明QFR指导的PCI策略可以改善冠心病患者进行PCI治疗的临床预后。Lei等人也在跟进这一研究，他们对FAVOR III实验的3825名患者进行跟踪随访，结果显示冠脉造影指导组的12.5%的患者发生了2年的MACE事件，而QFR指导组只有8.5%的患者发生了2年MACE事件。这主要是QFR指导PCI术组的心肌梗死以及因缺血导致的血管再次重建发生率更低，这表明由QFR指导PCI术改善患者的2年临床预后。

（3）QFR预测预后 HAWKEYE实验[17]是首个证明术后进行QFR评估能够预测PCI术后不良事件风险的研究，该研究对PCI术后602名患者进行分析，研究得出PCI术后最佳QFR截断值为0.89，术后QFR值≤0.89的患者发生血管复合风险事件几率大大增加。合并糖尿病的冠心病病人，更易发生多支血管病变，Kogame等[18]对SYNTAX II实验中多支血管病变患者PCI术后的771条血管进行分析，其中QFR预测2年后发生血管相关复合终点事件（VOCO）的最佳截断值为0.91，PCI术后QFR≤0.91的血管发生VOCO事件的几率更高，这表明QFR评估PCI术预后在多支血管病变人群中也适用。患有糖尿病的冠心病病人，更易发生支架内再狭窄，这可能和血管内皮细胞的损伤、血管炎症反应、脂质堆积、血管再次重构有关，这给疾病的治疗带来巨大的麻烦。Tang等[19]人回顾性分析185条经过药物球囊扩张术（DCB）治疗药物洗脱支架植入术后再狭窄的血管，随访1年的血管相关复合终点事件（VOCE），其中有26根血管发生VOCE事件，研究得出术后QFR预测VOCE事件发生的最佳截断值为0.94，DCB术后QFR≤0.94的血管VOCE事件发生率增加，这表明QFR在支架内再狭窄的病人中同样能够有效评估预后。Tang等[20]人对186名ST段抬高型急性心肌梗死（STEMI）患者的415根血管进行分析，主要研究2年VOCE事件发生率。研究得出STEMI患者PCI术后QFR值越低，2年的VOCE事件发生率越高，这表明术后QFR测量可以有效评估STEMI患者的临床预后。Nai等[21]对1670条接受PCI治疗后的血管进行分析，利用QFR回撤曲线对PCI术后的残余病变进行定量分析，得出生理性术后残余病变工具，分为局部无严重病变、局部严重病变、弥漫无严重病变、弥漫严重病变等四组，随访2年VOCE事件的发生。结论得出弥漫严重病变组较局部无严重病变组的2年VOCE事件发生率更高，表明根据QFR得出的生理学术后残余病变分析工具可以更好的筛选出PCI术后生理功能学获益的患者，可以帮助患者在PCI术后评估是否需要更进一步血运重建，评估患者PCI术后的预后。

QFR在糖尿病病人中的应用

冠心病合并糖尿病患者预计占冠心病总人数60%以上，合并有糖尿病的患者更易合并冠脉多支病变、钙化病变、弥漫性病变、微循环功能障碍、支架内再狭窄等，这可能是由于糖尿病导致的血管内皮损伤、血管管腔重构、血管内脂质堆积等原因，这导致糖尿病病人的冠脉介入治疗一直是一个棘手的麻烦。既往已有研究证实即使是利用FFR引导PCI治疗，糖尿病患者的MACE事件发生率仍高于非糖尿病病患者，主要是因为心肌梗死和缺血导致的再次血运重建发生率更高。目前已经有QFR开始于糖尿病患者的冠脉介入治疗的研究。JM等[22]人对66名糖尿病患者和193非糖尿病患者的共计320根血管进行分析，结果得出QFR无论是在糖尿病患者还是在非糖尿病患者都有良好的诊断准确性，表明QFR的测量并不会受到糖尿病的影响，并且该研究得出基于FFR这一标准，QFR对血管的诊断准确性高于单纯使用冠脉造影检查。Tang等[23]人研究了224名患者，测量其FFR和QFR值，以FFR为参考标准，评估QFR在糖尿病患者中的诊断准确性。结果得出即使是在糖尿病组，QFR与FFR依旧有良好的相关性与一致性，并且不论糖尿病患者的糖化血红蛋白是否≥7.0、糖尿病病程是否≥10年，QFR依旧有良好的诊断准确性。Zhang等[24]人回顾性对PANDA III实验中2227根血管进行分析，其中548个患有糖尿病，1679个无糖尿病，随访其2年血管相关终点事件（VOCE）。结果得出QFR无论在糖尿病组还是非糖尿病组，其预测血管发生2年VOCE事件的能力都为中等，并且QFR≤0.92的血管的VOCE事件发生率更高，这一结论在糖尿病与非糖尿病组都生效，PCI术后的QFR值越高，其预后越好。Y等[25]人对1181位进行过PCI术的患者分析其术后QFR值，随访2年内发生的主要心脏不良事件。结果得出PCI术后三支血管QFR总和≤2.94，在糖尿病组中2年MACE事件发生率更高，说明PCI术后三支血管QFR值总和越高，其预后越好，表明QFR可以成为预测PCI术后预后强有力的工具。Yan等人

[26]回顾性研究2018年至2021年之间同时接受瓣膜置换术+冠状动脉搭桥手术的536名患者，其中有129人有糖尿病，116名为QFR指导完成冠脉搭桥手术，420名由冠脉造影指导完成冠脉搭桥手术。结果显示即使在糖尿病患者中，相比于单纯使用冠脉造影完成血管再通，在QFR指导下完成冠脉搭桥术，其1年心脑血管不良事件发生率显著下降。结果得出QFR指导下完成瓣膜置换+冠脉搭桥手术，能够改善患者的预后，降低手术风险。Z等人[27]对FAVOR III中国实验中患有糖尿病的人群进行分析，3825名患者中，1295名患者有糖尿病。随访1年内发生的主要心脏不良事件。结果显示相比于单纯使用冠脉造影引导进行PCI术，在QFR指引下完成PCI术，在糖尿病组其MACE事件发生率更低，临床预后更好。这一大型、随机、对照的临床研究的预设子研究证实，既使是在糖尿病患者，QFR依旧能够更好的指导完成PCI术。

小结

冠心病合并糖尿病患者的介入治疗一直是一道棘手的难题，即使是作为金标准的FFR，在评估以及指导介入治疗方面也会存在偏差，QFR已被证实与FFR有良好的一致性与诊断准确性，且其同样拥有出色的评估糖尿病患者的预后、指导糖尿病患者的治疗决策的能力。关键QFR不需要使用导丝、扩张冠脉的药物，操作简便、快速，风险低。QFR在冠心病合并糖尿病的患者中的应用潜力无限，但是还缺乏更加充分的循证医学证据支持。

参考文献

[1]HEALTH T W C O T R O C, CHINA D I. 中国心血管健康与疾病报告2020概要 %J 中国循环杂志 [J]. 2021, 36(06): 521-45.

[2]YONETSU T, MURAI T, KANAJI Y, et al. Significance of Microvascular Function in Visual-Functional Mismatch Between Invasive Coronary Angiography and Fractional Flow Reserve [J]. Journal of the American Heart Association, 2017, 6(6).

[3]PARIKH R V, LIU G, PLOMONDON M E, et al. Utilization and Outcomes of Measuring Fractional Flow Reserve in Patients With Stable Ischemic Heart Disease [J]. Journal of the American College of Cardiology, 2020, 75(4): 409-19.

[4]NEUMANN F J, SOUSA-UVA M, AHLSSON A, et al. 2018 ESC/EACTS Guidelines on myocardial revascularization [J]. European heart journal, 2019, 40(2): 87-165.

[5]TU S, WESTRA J, YANG J, et al. Diagnostic Accuracy of Fast Computational Approaches to Derive Fractional Flow Reserve From Diagnostic Coronary Angiography: The International Multicenter FAVOR Pilot Study [J]. JACC Cardiovascular interventions, 2016, 9(19): 2024-35.

[6]JEREMIAS A, KIRTANE A J, STONE G W. A Test in Context: Fractional Flow Reserve: Accuracy, Prognostic Implications, and Limitations [J]. Journal of the American College of Cardiology, 2017, 69(22): 2748-58.

[7]WESTRA J, TU S, CAMPO G, et al. Diagnostic performance of quantitative flow ratio in prospectively enrolled patients: An inpidual patient-data meta-analysis [J]. Catheterization and cardiovascular interventions : official journal of the Society for Cardiac Angiography & Interventions, 2019, 94(5): 693-701.

[8]WESTRA J, ANDERSEN B K, CAMPO G, et al. Diagnostic Performance of In-Procedure Angiography-Derived Quantitative Flow Reserve Compared to Pressure-Derived Fractional Flow Reserve: The FAVOR II Europe-Japan Study [J]. Journal of the American Heart Association, 2018, 7(14).

[9]WESTRA J, TU S, WINTHER S, et al. Evaluation of Coronary Artery Stenosis by Quantitative Flow Ratio During Invasive Coronary Angiography: The WIFI II Study (Wire-Free Functional Imaging II) [J]. Circulation Cardiovascular imaging, 2018, 11(3): e007107.

[10]XU B, TU S, QIAO S, et al. Diagnostic Accuracy of Angiography-Based Quantitative Flow Ratio Measurements for Online Assessment of Coronary Stenosis [J]. Journal of the American College of Cardiology, 2017, 70(25): 3077-87.

[11]KLECZYŃSKI P, DZIEWIERZ A, RZESZUTKO Ł, et al. Borderline coronary lesion assessment with quantitative flow ratio and its relation to the instantaneous wave-free ratio [J]. Advances in medical sciences, 2021, 66(1): 1-5.

[12]ASANO T, KATAGIRI Y, CHANG C C, et al. Angiography-Derived Fractional Flow Reserve in the SYNTAX II Trial: Feasibility, Diagnostic Performance of Quantitative Flow Ratio, and Clinical Prognostic Value of Functional SYNTAX Score Derived From Quantitative Flow Ratio in Patients With 3-Vessel Disease [J]. JACC Cardiovascular interventions, 2019, 12(3): 259-70.

[13]CHOI K H, LEE S H, LEE J M, et al. Clinical relevance and prognostic implications of contrast quantitative flow ratio in patients with coronary artery disease [J]. International journal of cardiology, 2021, 325: 23-9.

[14]ZHANG R, DOU K, GUAN C, et al. Outcomes of quantitative flow ratio-based percutaneous coronary intervention in an all-comers study [J]. EuroIntervention : journal of EuroPCR in collaboration with the Working Group on Interventional Cardiology of the European Society of Cardiology, 2022, 17(15): 1240-51.

[15]XU B, TU S, SONG L, et al. Angiographic quantitative flow ratio-guided coronary intervention (FAVOR III China): a multicentre, randomised, sham-controlled trial [J]. Lancet (London, England), 2021, 398(10317): 2149-59.

[16]ZHANG R, WANG H Y, DOU K, et al. Outcomes of Functionally Complete vs Incomplete Revascularization: Insights From the FAVOR III China Trial [J]. JACC Cardiovascular interventions, 2022, 15(24): 2490-502.

[17]BISCAGLIA S, TEBALDI M, BRUGALETTA S, et al. Prognostic Value of QFR Measured Immediately After Successful Stent Implantation: The International Multicenter Prospective HAWKEYE Study [J]. JACC Cardiovascular interventions, 2019, 12(20): 2079-88.

[18]KOGAME N, TAKAHASHI K, TOMANIAK M, et al. Clinical Implication of Quantitative Flow Ratio After Percutaneous Coronary Intervention for 3-Vessel Disease [J]. JACC Cardiovascular interventions, 2019, 12(20): 2064-75.

[19]TANG J, HOU H, CHU J, et al. Clinical implication of quantitative flow ratio to predict clinical events after drug-coated balloon angioplasty in patients with in-stent restenosis [J]. Clinical cardiology, 2021, 44(7): 978-86.

[20]TANG J, CHU J, HOU H, et al. Clinical implication of QFR in patients with ST-segment elevation myocardial infarction after drug-eluting stent implantation [J]. The international journal of cardiovascular imaging, 2021, 37(3): 755-66.

[21]DAI N, ZHANG R, YUAN S, et al. Prognostic Implications of Quantitative Flow Ratio-Derived Physiological 2-Dimensional Residual Disease Patterns After Stenting [J]. JACC Cardiovascular interventions, 2022, 15(16): 1624-34.

[22]SMIT J M, EL MAHDIUI M, VAN ROSENDAEL A R, et al. Comparison of Diagnostic Performance of Quantitative Flow Ratio in Patients With Versus Without Diabetes Mellitus [J]. The American journal of cardiology, 2019, 123(10): 1722-8.

[23]DONG T, ZHOU L, GONG X, et al. Exploring the Predictors of the Discrepancy Between Quantitative Flow Ratio and Fractional Flow Reserve Measurements [J]. Anatolian journal of cardiology, 2023, 27(7): 390-7.

[24]ZHANG R, WU S, YUAN S, et al. Effects of diabetes mellitus on post-intervention coronary physiological assessment derived by quantitative flow ratio in patients with coronary artery disease underwent percutaneous coronary intervention [J]. Diabetes research and clinical practice, 2022, 186: 109839.

[25]CHEN Y, ZHONG J, CHEN L, et al. Effects of percutaneous coronary intervention and diabetes mellitus on short- and long-term prognosis assessed by the three-vessel quantitative flow ratio [J]. Diabetes research and clinical practice, 2023, 206: 111013.

[26]YAN W, WANG Y, ZHENG X, et al. Quantitative flow ratio-guided versus angiography-guided operation for valve disease accompanying coronary heart disease [J]. Frontiers in cardiovascular medicine, 2023, 10: 1076049.

[27]JIN Z, XU B, YANG X, et al. Coronary Intervention Guided by Quantitative Flow Ratio vs Angiography in Patients With or Without Diabetes [J]. Journal of the American College of Cardiology, 2022, 80(13): 1254-64.