冠状动脉病变的功能学评估常用于指导缺血性心脏病的介入治疗。ESC指南支持对非ST段抬高型急性冠状动脉综合征（NSTE-ACS）患者进行有创功能学评估，其中基于压力导丝测量的FFR被视为“金标准”。然而，FFR的应用受到限制，部分原因是需要额外的压力导丝以及使用扩血管药物带来的潜在风险。此外，如果术者预计可能进行PCI，他们更可能使用腔内影像，因为腔内影像在评估PCI结果或指导优化方面可能更有用。OUFR是基于血管内超声（IVUS）和光学相干断层扫描（OCT）成像技术发展而来的一种用于快速计算冠状动脉血流储备分数（FFR）的指标。它结合了IVUS和OCT的优势，能够同时提供生理和形态学数据。近期，哈尔滨医科大学附属第二医院于波教授团队在在《JACC: Asia》杂志预发表了最新研究《OUFR Versus fractional flow reserve for Functional Assessment of Coronary Artery Stenosis in Patients With Unstable Angina》，该项研究旨在以FFR为参照标准，验证OUFR的诊断效能。值得各位同道重点关注。
复制链接阅读研究原文：
https://www.jacc.org/doi/10.1016/j.jacasi.2024.10.026
OUFR与FFR在不稳定型心绞痛患者冠状动脉狭窄功能学评估中的对比
腔内影像已成为急性冠状动脉综合征（ACS）患者治疗的重要指导工具。然而，两种最常用的腔内影像模式——血管内超声（IVUS）和光学相干断层成像（OCT）——各有其固有局限性。同时使用这两种成像技术可以解决局限性，但会显著增加并发症和成本。2018年首次报道了结合两种技术优势的IVUS-OCT联合成像技术，但其临床应用受到限制。2022年，PANOVISION开发了下一代IVUS-OCT联合成像系统（PANOVISION S1），使IVUS-OCT联合成像在临床中得到更广泛的应用。最近，基于联合影像开发了一种新技术来计算FFR，即IVUS+OCT衍生血流储备分数（OUFR）。OUFR能够根据IVUS和OCT图像实时估算目标血管狭窄和分叉引起的压力变化，无需药物诱导的充血。因此，本研究的目的是以基于压力导丝的FFR为参照标准，验证OUFR的诊断效能。
方法
研究人群
这是一项前瞻性、单中心研究。纳入了2023年2月至2023年6月期间，在哈尔滨医科大学附属第二医院确诊为不稳定型心绞痛的患者80例（共126支血管），术前均行经压力导丝测量FFR和IVUS-OCT检查。待治疗的靶病变由术者目测估计其严重程度。具体排除标准包括：靶血管中存在支架；未进行OCT-IVUS检查；OCT-IVUS成像失败；OCT和IVUS-OCT检查中严重残留血液和管腔严重狭窄；图像质量差；以及在IVUS模式用于训练的病例。
冠状动脉造影和FFR
采用经股动脉或经桡动脉途径进行造影，使用5-F导管。所有患者均接受双联抗血小板和静脉抗凝治疗。冠脉造影后，对0.014英寸压力导丝（Abbott）进行校准，然后推进至冠脉狭窄远端。使用透视记录压力导丝传感器的位置。FFR定义为最大充血时平均远端冠状动脉压（Pd）与平均主动脉压（Pa）的比值。为识别和排除压力漂移，在FFR评估后，将压力导丝拉回至指引导管头端，以确认压力等于Pa。
联合IVUS-OCT系统
对于符合纳入标准的患者，由经验丰富的医师使用联合IVUS-OCT系统（PANOVISION S1）获取腔内图像。使用双模式导管（PANOVISION C1-1），以1 mm/s的回撤速度（无冲洗）获取单模IVUS数据，并以20 mm/s（大多数患者）或40 mm/s（仅1例患者）的回撤速度获取同步IVUS-OCT图像（伴造影剂冲洗）。记录成像导管回撤前即刻的造影图像，以便日后与FFR测量结果进行比较。
IVUS+OCT衍生血流储备分数（OUFR）
对于每个图像序列，选择近端和远端参照血管进行OUFR计算。远端参照血管位置为造影FFR测量的实际位置。近端参照血管位置为最近端的健康血管。对于LAD（常因LCX血液清除不良而受影响），近端参照血管位置选择分支发出后紧邻部位；并在OUFR计算中补偿分支段的压力梯度。
利用PANOVISION S1-OUFR软件提供的自动图像分割功能，自动检测并勾勒IVUS和OCT图像中的管腔边界和分支。在血液清除不彻底或管腔结构复杂的区域，进行手动检查和必要的校正。在分支部位，进行手动调整以确保分支角度和面积正确，分支面积在垂直于血流的平面上测量，由横截面和纵向视图中的蓝色和绿色切线分别定义（图1）。在三维视图中，则为垂直于分支角度的绿色平面（红色箭头）。
图1 分支面积测量
使用PANOVISION S1-OUFR软件测量分支角度和面积。软件会自动检测分支位置和初始轮廓，术者可手动调整，确认分支面积是在垂直于血流方向的平面上使用正确边界测量的。
根据所获得的图像模式，OUFR计算分为3种类型：OUFRO（仅基于OCT图像）、OUFRI（仅基于IVUS图像）和OUFROI（基于OCT和IVUS联合图像）。由于OCT具有更高的分辨率，能进行更准确的管腔测量，OUFRI仅在单IVUS模式下进行，而OUFRO和OUFROI则使用相同的IVUS-OCT联合图像进行计算。计算OUFROI的关键意义是在OCT图像中血液清除不完全、可能影响管腔边界精确勾画的位置用IVUS图像替代。在获得近端和远端参照点之间血管段的管腔和分支面积后，应用一维计算流体模型来计算OUFR。OUFRO的平均计算时间约为50秒，OUFRI为180秒，OUFROI为80秒（包括手动校正轮廓的时间）。
结果
患者和血管特征
本研究对80例（126条血管）患者进行了OUFR和FFR测量。在排除部分血管（见图2）后，使用IVUS分析了58例患者（80条血管），使用OCT和IVUS-OCT模式分析了61例患者（86条血管）。患者特征见表1。使用IVUS模式成像的患者中，平均年龄为61.3岁，42例（72.4%）为男性。使用OCT和IVUS-OCT模式成像的患者中，平均年龄为61.2岁，43例（70.5%）为男性。血管和病变特征见表2。OCT和IVUS-OCT模式的FFR平均值为0.83，IVUS模式的FFR平均值为0.77。IVUS中的定量测量与OCT的具有高度相关性和一致性，但最重狭窄处除外，因为IVUS导管的死区影响了部分狭窄病变的准确测量。
图2 研究流程图
本研究纳入80例接受PCI的不稳定型心绞痛患者，共126条血管。在排除成像失败、成像质量差等原因后，最终有61例患者（86条血管）进行了基于OCT和IVUS图像的OUFROI检测以及基于OCT图像的OUFRO检测；58例患者（80条血管）进行了基于IVUS图像的OUFRI检测。
表1患者特征
表2血管和病变特征
相关性及一致性
图3展示了OUFROI、OUFRO、OUFRI和FFR测量的代表性病例。OUFROI、OUFRO、OUFRI和FFR之间的相关性及一致性如图4所示。以FFR为参考，OUFROI和OUFRO的相关性非常高（r=0.88；P<0.001；r=0.85；P<0.001），而OUFRI的相关性略低（r=0.73；P<0.001）。OUFROI与FFR的一致性极佳（0.00±0.11），而OUFRI与FFR的一致性中等偏上（0.03±0.22）。
图3 OUFR代表性病例
图4 OUFROI、OUFRO、OUFRI和FFR之间的相关性及一致性
（A）FFR与OUFROI之间的相关性。（B）FFR与OUFROI之间的一致性。FFR-OUFROI的均值为0.00，一致性的上限为0.11，下限为-0.11。（C）FFR与OUFRO之间的相关性。（D）FFR与OUFRO之间的一致性。FFR-OUFRO的均值为0.00，一致性的上限为0.12，下限为-0.13。（E）FFR与OUFRI之间的相关性。（F）FFR与OUFRI之间的一致性。FFR-OUFRI的均值为0.03，一致性的上限为0.25，下限为-0.20。
OUFROI、OUFRO和OUFRI的诊断效能
不同OUFROI、OUFRO和OUFRI临界值预测FFR≤0.80的灵敏度、特异性和尤登指数（Youden index）如中心图示所示。OUFROI≤0.80、OUFRO≤0.80和OUFRI≤0.80预测FFR≤0.80的诊断性能如表3所示。OUFROI的诊断准确率为95%（95% CI：89%-99%），包括30例真阳性、52例真阴性、2例假阳性和2例假阴性。OUFROI≤0.80预测FFR≤0.80的灵敏度和特异性分别为94%和96%。OUFROI的假阳性发现率为6%（阳性预测值为94%），假阴性发生率为4%（阴性预测值为96%）。这表明与FFR相比，OUFROI仅将约5%的血管错误分类。OUFROI的诊断性能略优于OUFRI，后者的诊断准确率、灵敏度和特异性分别为86%（95% CI：77%-93%）、88%（95% CI：74%-96%）和85%（95% CI：69%-94%）。与OUFRO相比，联合IVUS（OUFROI）进一步提高了诊断准确率、灵敏度和阴性预测值。
中心图示 OUFR与FFR之间的相关性、一致性和诊断准确性
本分析使用FFR作为金标准，比较了OUFR的3种模式在相关性、一致性和诊断效能方面的表现。OUFROI与OUFRO和OUFRI相比，表现出优异的相关性（系数：0.88[OUFROI] vs 0.85[OUFRO] vs 0.73[OUFRI]）和一致性（均值[下限至上限]：0.00[−0.11至0.11]在OUFROI中 vs 0.00[−0.13至0.12]在OUFRO中 vs 0.03[−0.20至0.25]在OUFRI中）。此外，与OUFRO和OUFRI相比，OUFROI在预测FFR≤0.8方面表现出更高的诊断效能（准确率：95%[95% CI：89%-99%]在OUFROI中 vs 93%[95% CI：85%-97%]在OUFRO中 vs 86%[95% CI：77%-93%]在OUFRI中）（曲线下面积：0.99[OUFROI] vs 0.95[OUFRO] vs 0.91[OUFRI]）。
表3 OUFR≤0.80预测FFR≤0.80的诊断效能
图5显示了OUFROI、OUFRO和OUFRI预测FFR≤0.80的受试者工作特征曲线。OUFROI的曲线下面积为0.99，略高于OUFRO（0.95），显著高于OUFRI（0.91）。
图5 OUFROI、OUFRO、OUFRI和FFR预测FFR≤0.80的受试者工作特征曲线
OUFROI、OUFRO和OUFRI的曲线下面积分别为0.99（95% CI：0.98-1.00）、0.95（95% CI：0.90-1.00）和0.91（95% CI：0.85-0.98）。
讨论
本前瞻性研究验证了一种新方法（OUFROI），该方法可通过IVUS-OCT图像快速评估狭窄病变的功能学意义。本研究首次证明，使用单个导管成像系统同时进行IVUS和OCT成像和功能学评估是安全有效的。本研究的主要发现可总结如下：1）使用单个导管进行IVUS、OCT和计算FFR测量是可行的，从而可以在一次回撤中获得目标病变的解剖和功能学信息；2）OUFR计算在真实世界应用中切实可行，且与基于压力导丝的FFR具有非常高的相关性和极好的一致性；3）通过结合多模式信息，OUFROI的性能优于仅基于单一模式的OUFR，在检测血管狭窄的功能学意义方面具有出色的诊断效能。
功能学评估的新视角
冠脉狭窄的功能学评估非常重要，已证明FFR在决定是否进行PCI是安全有效的。FFR可改善临床结局，但有创功能学评估在患者中的使用率仍不到五分之一。部分原因包括需要额外时间、压力导丝费用和腺苷的额外费用，以及由于压力导丝需要通过狭窄部位而可能导致的有创测量并发症。近年来，已提出了一些基于血管造影的新型功能学指标，如QFR、vFFR、FFR angio等。然而，基于血管造影的固有局限性（如缩短和血管重叠）以及用于精确管腔测量的分辨率不佳的问题仍然存在。
IVUS和OCT所代表的高分辨率冠脉腔内成像在临床应用日益广泛，尤其是在ACS患者中。腔内影像衍生的生理指标（OFR和UFR）可通过单一导管同时实现形态学和功能学评估，在预测FFR≤0.80方面具有良好的诊断性能。冠脉腔内成像方法的主要优势在于能够准确评估三维管腔几何形状，而无需特定的血管造影角度。与血管造影衍生的FFR相比，IVUS或OCT衍生的FFR在计算时间和准确性方面具有显著优势。然而，IVUS和OCT的固有局限性也不容忽视。
与依次使用IVUS和OCT相比，IVUS-OCT联合系统能够结合两种技术的优势，克服各自的局限性，降低使用成本，并降低并发症的潜在风险。在本研究中，IVUS-OCT联合成像衍生的生理指标（OUFR）可通过单一导管同时实现目标病变的形态学和功能学评估。同时，本研究进一步前瞻性验证了OUFR的可行性及其在功能学评估中的诊断效能。值得一提的是，OCT成像在近端病变（如左主干病变）方面可能存在局限性，但这一点可通过IVUS很好地弥补。因此， IVUS-OCT联合成像具有明显优势。血管造影与IVUS-OCT联合成像相结合可能是临床更好的选择。
OUFR的诊断性能
在以往关于腔内影像衍生的生理指标的研究中，OFR的诊断准确率报告为86%至93%，UFR为91%至92%，证实了基于腔内影像的计算FFR在功能学评估方面具有良好的诊断准确性。值得注意的是，仅OFR在一项前瞻性研究中得到了验证，而大多数报告仅为回顾性研究。与以往研究一致，本前瞻性系列研究表明OUFRO的诊断准确率为93%。值得注意的是，本研究中OUFRI（86%）的诊断准确率低于OUFRO。这主要是由于IVUS导管存在较大盲区，使得难以准确测量严重狭窄（<1 mm²）的管腔，而此类狭窄在本研究纳入的患者中占很大比例。特别是，在本前瞻性系列研究中首次报告了OUFRI的诊断准确率。此外，本研究中OUFROI的诊断准确率为95%，优于OUFRO和OUFRI。这一观察结果可归因于双模式成像的优势。IVUS-OCT联合系统克服了IVUS和OCT的局限性，并整合了两者的优势。例如，IVUS可用于分析血液冲洗不彻底的血管段。在无血液段，OCT具有更高的分辨率，能够更精确地测量管腔和分叉部位直径，这是准确计算FFR的决定性因素。
最近，FLAVOUR研究表明，FFR因性别而异，女性FFR高于男性。本研究将纳入的血管进一步分为男性（62支血管）和女性（24支血管）组。在男性中，OUFROI与FFR高度相关（r = 0.88；P < 0.001），且与FFR具有高度一致性（0.00 ± 0.10），在女性中也观察到这一点。此外，无论男性还是女性，OUFROI的诊断效能均表现优异。可见，本研究中性别对OUFR无影响。
OUFR的临床价值
冠脉腔内成像（IVUS和OCT）可以提供丰富的血管和病变特征信息，有助于选择合适的支架尺寸，并对PCI的结果优化具有重要价值。ACC/AHA/SCAI指南以及ESC指南建议，在部分患者中应用IVUS或OCT以优化支架植入。最近，一项纳入1639例复杂冠脉病变患者的前瞻性多中心研究显示，中位随访时间为2.1年，腔内影像引导的PCI与血管造影引导下的PCI相比降低了发生心脏不良事件的可能性。这些发现证实了IVUS和OCT在需要血运重建的患者中的重要性。OUFR结合了双模式成像和功能学信息，可能比单独的影像或单独的功能学更有价值。与OUFRO和OUFRI相比，OUFROI与FFR具有更好的一致性和更高的相关性。
在这三种成像模式中，OUFROI在预测FFR≤0.80方面表现出最佳的诊断效能。基于高分辨率腔内影像的OUFR可以克服所有血管造影的局限性，并为生理学计算带来显著益处，尤其是在需要腔内影像的情况下。双模式成像导管可用于评估功能学严重程度和形态学特征（如斑块破裂、组织脱垂），并在单次回撤中以迄今为止最高的分辨率提供最全面的信息，以指导和优化PCI。
研究局限性
首先，这是一项单中心研究，纳入的不稳定型心绞痛患者数量较少。需要更大规模的多中心研究和更多病例来证明OUFROI的有效性。其次，本研究是在造影相对严重狭窄的患者中进行的。需要进一步研究来证明OUFR在中等病变的诊断效能。然而，在严重狭窄的血管中计算FFR在技术上比中等程度病变更难，这确实验证了OUFR的准确性。第三，本研究排除了极度狭窄的血管。这些病变也可能对基于压力导丝的FFR测量构成挑战。第四，严重扭曲的血管可能不适合使用联合IVUS-OCT系统。成像导管更容易出现手风琴效应，从而可能阻止血液向远端流动。最后，本研究中的患者是PCI人群，因此研究结果不能直接应用于诊断性造影患者。在临床决策中，选择可能从血运重建中获益的非罪犯病变（及患者）时，联合IVUS-OCT系统识别的功能学评估和斑块特征可以提供更全面的信息。
结论
基于联合IVUS-OCT的OUFR安全有效。与来自单一模式的OUFR相比，来自IVUS-OCT的OUFROI与FFR具有更好的一致性和更佳的诊断效能。具有OUFR功能学的联合IVUS-OCT可能是全面评估血管病变形态和功能学意义的理想工具。
作者介绍
于波
哈尔滨医科大学附属第二医院(点击进入专家个人主页)
JACC: Asia编委会
· END ·
版权及免责声明：严道医声网旨在搭建学术传播及媒体发声平台，文内信息版权属于持有人，我们只提供传递信息之用。如有侵权，请联系我们删除。
点击 “阅读原文” 进入 “JACC: Asia官网”浏览更多最新研究内容
