综述：导管实验室中的冠状动脉生理学：当前实践、历史见解及未来发展方向

《Cardiology Plus》：Coronary physiology in the catheterization laboratory: current practices, historical insights, and future directions

　　冠状动脉再血管化需结合生理评估工具优化PCI策略。FFR/iFR通过压力梯度判断缺血程度，临床验证显示可降低MACE风险。新兴技术如CT-μFR和OFR结合影像与计算模型，减少侵入性操作，提升精准性。术后生理评估及虚拟PCI可优化再血管化效果。非侵入性指标和AI辅助技术有望提高临床普及率。

　　冠状动脉血流改善和心肌缺血缓解是冠状动脉再血管化的主要目标。Andreas Gruntzig 的开创性工作展示了经皮冠状动脉介入治疗（PCI）在降低跨狭窄部位压力梯度方面的效果，这标志着该领域的一个重要里程碑。此后，各种侵入性和非侵入性技术被开发出来，用于评估冠状动脉生理学。这些方法在评估冠状动脉病变的血流动力学意义、指导 PCI 计划、优化 PCI 后的疗效以及评估冠状动脉微循环和疾病模式方面发挥着关键作用。本文回顾了在导管室中可用的冠状动脉生理学评估工具及其在冠状动脉再血管化决策过程中的应用。此外，还强调了近年来的技术进步，如侵入性和基于冠状动脉影像的计算方法。这些创新技术使得 PCI 治疗更加个性化，旨在通过优化形态和功能的手术结果，实现完全的心肌缺血缓解。

在临床实践中，冠状动脉生理学评估是判断病变是否需要再血管化的重要依据。传统上，侵入性冠状动脉造影（ICA）一直是冠状动脉疾病（CAD）诊断和治疗计划的主要工具。然而，ICA 本身无法提供病变的功能性评估。为了解决这一局限性，基于导丝的生理学技术，如分数流量储备（FFR）和随后的瞬时波自由比（iFR）被引入，用于评估冠状动脉表浅狭窄的血流动力学相关性。这些方法通过指导或推迟再血管化以及优化 PCI 策略，已经显示出改善结果的潜力。

近年来，针对特定临床场景，如非阻塞性冠状动脉缺血（INOCA）和非阻塞性冠状动脉缺血性心肌梗死（MINOCA），已经开发了诊断工具，使更个性化的预后评估和针对性治疗成为可能。尽管有大量循证支持，以及被纳入临床指南，侵入性生理学评估的普及率仍相对较低，这主要是由于操作复杂性、设备成本和临床医生的犹豫不决等因素。为了克服这些障碍，基于冠状动脉造影图像的非侵入性计算模型被开发出来。这些工具能够在减少手术时间、成本、辐射暴露和风险的同时，提供准确的生理学评估。值得注意的是，基于造影的 FFR 已被国际指南认可，用于指导稳定 CAD 的 PCI。此外，将生理学测量与血管内成像结合，正逐渐成为提升个性化 PCI 规划和结果的重要方向。

FFR 作为一项快速且实用的工具，被用于评估狭窄对冠状动脉血流储备的血流动力学影响。它基于这样一个假设：当冠状动脉阻力最小且恒定时，冠状动脉压力与血流成正比。FFR 被定义为冠状动脉在狭窄部位的实际最大心肌血流量与假设动脉正常时的最大血流量的比值。通过应用流体力学中的欧姆定律，血流量（Q）等于血管两端的压力梯度（P）除以心肌阻力（R）。考虑到在最大血管扩张期间测量的压力差，当冠状动脉和微循环阻力最小且稳定时，FFR 可以近似表示为压力差与压力差的比值。因此，FFR 通过在最大药理学血管扩张下测量平均冠状动脉末端压力和平均主动脉压力，从而得出。稳定的最大超灌注是关键，因为最小的阻力确保了冠状动脉血流与压力之间的线性关系。在使用冠状动脉内硝酸甘油（200 μg）缓解可能的血管收缩后，可以使用超灌注药物进行评估（补充表 1 列出了每种药物的剂量、优点和副作用）。

最初，FFR 缺血阈值设定为 ≤0.75。随后，考虑到 FFR 在 0.75 到 0.80 之间的“灰色区域”不确定性，将阈值调整为 0.80。FAME 2 试验显示，对于 FFR ≤0.80 的冠状动脉病变，进行 FFR 指导的 PCI 加上最佳药物治疗（OMT）在降低不良心血管事件方面优于单纯 OMT。此外，多个随机临床试验已经证实了生理学评估作为冠状动脉再血管化筛选工具的安全性和有效性。其中，FAME 试验比较了 FFR 指导的 PCI 与造影指导的 PCI 在多支 CAD 患者中的效果，显示了 1 年内主要不良心血管事件（MACE）的显著减少。

虽然 FFR 被认为是侵入性生理学的“黄金标准”，但其在大多数实际临床中的应用率仍低于 15%。这是由于其技术复杂性、对专用设备如压力导丝的需求、对药理学超灌注药物的依赖以及相关成本。尽管 NHPRs 的出现被期望能促进更广泛的应用，但最近的 ISIS-2 调查表明，对侵入性生理学测试的重视仍然较低，即使在造影显示为中间病变的情况下也是如此。因此，超过 60% 的再血管化决策仍然仅依赖于造影图像。值得注意的是，功能性评估常常与视觉估计相矛盾，近 40% 的情况下，功能上不显著的疾病（即 FFR 值保持正常）在造影上被判定为严重病变。这种差异可能导致过度治疗，如不必要的 PCI。

基于造影图像的计算技术为解决这些限制提供了有希望的解决方案。这些技术可以通过标准的冠状动脉造影直接进行功能性评估，无需侵入性压力导丝、药理学超灌注和减少相关设备的使用。这种优化方法有望在日常临床实践中提高生理学指导决策的采用率。经过 FFR 的验证，基于造影的生理学指标在诊断准确性方面表现出良好的一致性，如表 3 所示。例如，QFR（定量血流比）通过三维度血管重建和血流速度估计，显示出与 FFR 相当的诊断能力，且计算时间更短，使其适用于在线和离线评估。

在急性冠状动脉综合征（ACS）的背景下，冠状动脉生理学评估也具有重要意义。ACS 包括 ST 段抬高型心肌梗死（STEMI）、非 ST 段抬高型心肌梗死（NSTEMI）和不稳定型心绞痛。在急性期，对罪犯病变的生理学评估通常不被推荐，因为短暂的微循环功能障碍可能会影响血流动力学测量，从而低估病变的严重程度。然而，微循环功能障碍可能在满足造影再血管化要求后仍持续存在，影响长期预后，并作为 STEMI 患者风险分层的重要指标。对于约一半的心肌梗死患者，他们同时伴有多支冠状动脉疾病（MVD），这些病变通常涉及非罪犯动脉的中间狭窄。在这些患者中，多个临床试验已经证明，完全再血管化（无论是通过造影还是生理学评估）比仅处理罪犯病变的策略更能改善预后。

在处理多支冠状动脉疾病时，基于生理学的策略虽然显示出潜力，但其是否优于造影指导仍然存在不确定性。在 ACS 中，生理学指导的延迟治疗可能会导致未治疗的高危斑块或由于血流动力学和微循环条件改变而出现不准确的评估。此外，对于接受经导管主动脉瓣置换术（TAVI）的患者，冠状动脉生理学评估的复杂性进一步增加。TAVI 会立即降低后负荷，并逐渐逆转左心室肥厚。这种变化与休息时的血流减少和主动脉压力升高有关，导致 NHPR 值升高，而 FFR 值则相对稳定。基于人工智能的 μFR（Murray 法定量血流比）在 TAVI 前后的评估中显示出比 iFR 更好的稳定性和诊断准确性。尽管 μFR 和 FFR 在检测导致缺血的狭窄方面的检测率相似（19.7% vs. 19.2%），但 iFR 的检测率显著更高（44.6%）。μFR 在预测 TAVI 前的 FFR 值方面表现出更高的准确性（93.4% vs. 77.0%），这主要归因于其更高的阳性预测值（86.9% vs. 50%）。TAVI 后，μFR 保持稳定，再分类率较低（9.9%），与 FFR 和 iFR 相比具有优势。

在冠状动脉旁路移植术（CABG）前的冠状动脉生理学评估也存在争议。目前，病变严重程度通常通过视觉评估来判断，而缺乏大规模随机对照试验的证据支持。理论上，FFR 评估可以简化 CABG 计划并提高移植物通畅率，避免对非血流限制性病变进行旁路移植。IMPAG 试验评估了 FFR 指导的 CABG 使用动脉移植物的效果，显示 FFR 但不是造影显示的狭窄程度可以预测动脉吻合口的通畅性和功能。吻合口在 FFR <0.78 的情况下表现出 97% 的通畅率，这可能归因于减少的竞争性血流。GRAFFITI 试验则显示，FFR 指导的 CABG 与造影指导的 CABG 在移植物通畅率、不良事件或症状缓解方面没有显著优势，但两者在术后健康相关生活质量改善和心绞痛缓解方面表现相似。

在处理冠状动脉疾病（CAD）的生理学模式时，区分局灶性与弥漫性 CAD 具有重要的治疗意义。弥漫性病变在 PCI 治疗中技术挑战较大，需要长段治疗，限制支架着陆区，且由于广泛的斑块负荷可能导致冠状动脉血流受损。这些因素导致 PCI 后功能结果不佳和残余症状的风险增加。事实上，在长（30 mm）和超长（>50 mm）病变的患者中，仅有 26.2% 能达到满意的 PCI 后 FFR 值（FFR >0.90），近 20% 的患者在 9 个月随访中仍存在 FFR ≤0.80。TARGET-FFR 研究的亚组分析进一步表明，根据 PPGi 定义的弥漫性 CAD 与局灶性 CAD 相比，更可能在 PCI 后出现残余心绞痛。即使手术再血管化，在弥漫性 CAD 中也显示出较差的疗效，包括与局灶性狭窄相比更高的移植物失败率。

在 PCI 后的生理学评估中，发现相当一部分患者尽管造影显示成功再血管化，但功能改善仍然不理想。这些情况往往在造影评估中表现良好，但生理学评估却揭示了功能上的不足，这为血管导向的不良事件提供了重要的预后信息。在评估 PCI 后的 FFR 时，功能改善不足可能由支架相关或非支架相关因素引起。识别和管理这些因素对于优化 PCI 后的长期结果至关重要。此外，基于 OCT 和造影图像的综合计算生理学被用于虚拟 PCI 的案例分析，如补充图 3 所示。

未来的冠状动脉再血管化策略将更加依赖于将血管内成像与生理学数据相结合。这种整合有望进一步优化 PCI 方案，使治疗更加个性化，并提高患者的预后。同时，基于图像的计算工具的出现，使得生理学评估更加便捷，具有减少侵入性操作的潜在优势。然而，为了确保这些工具在实际临床中的广泛使用，仍需更多的研究和验证，以克服技术复杂性、成本和操作依赖性等挑战。此外，探索如何将这些工具应用于特定临床场景，如 TAVI、CABG 和急性心肌梗死，仍然是一个重要的研究方向。随着技术的不断进步和临床应用的深入，基于生理学的冠状动脉再血管化策略有望在未来发挥更大的作用，从而推动心血管疾病的精准医疗发展。