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中国原创OFR技术在中国人民解放军总医院顺利完成首例冠心病患者术中在线评估
发布时间:2019-07-30 22:19:00

2018年10月12日,由上海交通大学涂圣贤教授牵头研发的全球首台一站式OFR分析系统在中国人民解放军总医院(301医院)陈韵岱教授团队完成全球首例冠心病患者术中实时在线分析,利用自主研发的血管内光学相干断层成像(OCT)成像导管与定量血流分数(QFR)计算方法,在OCT成像后即刻进行OFR(基于OCT影像的QFR)评估(计算时间仅需5秒,整个评估时间少于1分钟),同时获得高精度血管壁成像与心肌缺血生理功能评估,实现了“一次回撤,两个结果”,这也是全球首次在术中实现基于一根成像导管同时获得OCT成像与血流储备分数(FFR)评估,即显著节省了评估成本,也大大降低了评估的时间。这也标志着由上海交通大学牵头,中国人民解放军总医院、深圳市药品检验研究院、博动医学影像科技(上海)有限公司、南京沃福曼医疗科技有限公司、深圳医疗器械检测中心等单位共同承担的国家“十三五”数字诊疗重点研发专项(项目名称:融合光学相干断层成像与血流动力学的一站式心血管评估系统的研制)获得重要进展。

图1. 科技部重点项目承担团队完成全球首例OFR术中在线评估;

术者:田峰(左二)、张弢(左一);技术指导:涂圣贤(右二)、陶魁园(右一)。


结构学与功能学的结合是临床迫切需求

2018年《中国心血管病报告》的数据显示,我国现有心血管病患者2.9亿人,其中冠心病患者1300万人,且发病率仍处于持续上升阶段,冠心病患者的医疗费用已经成为我国重大公共卫生负担。目前冠脉造影检查是诊断冠心病的常规方法,欧洲最近一项临床试验表明,根据冠脉狭窄判断心肌缺血对中度狭窄患者存在着28%的假阳性与13%的假阴性。即使采用冠状动脉在体成像分辨率最高的血管内OCT成像,对心肌缺血的诊断精度也非常有限,主要原因是冠脉造影或OCT影像看到的狭窄是结构上狭窄,而心肌缺血是一种生理功能状态,与血管狭窄、供应心肌大小、微循环状态等都密切相关,仅仅依靠狭窄无法全面反映出缺血的状态。

目前临床上评估血管狭窄引起心肌缺血的“金标准”是FFR,但FFR检查需要使用高值手术耗材压力导丝,价格昂贵,存在损伤病变血管的风险,需要注射微循环扩张药物,存在一定的副作用,且检查时间长,限制了它在临床上的应用。

因此,对冠脉狭窄病变的全面评估以及介入手术的精准指导需要同时结合结构学和功能学的信息。然而目前,临床上同时获得结构与功能评估,需要使用两根不同的导管/导丝(OCT导管与FFR导丝),进行两次有创的数据采集,延长了手术时间(OCT检查时间约5分钟,FFR检查时间约20分钟)、提高了手术费用(每项检查均需要一万元以上)、FFR采集需要使用微循环扩张药物、且导丝通过病变会增加血管损伤的风险,因此,临床上很少会同时进行两项检查。OFR基于高精度的OCT图像对FFR数值进行准确的计算,在OCT已有的精准形态学评估的基础上增加了功能学评估,实现了当前临床迫切需要的结构学和功能学的完美结合。同时,团队前期开展的一项国际多中心临床研究证明,OFR在核心实验室分析结果具有很好的诊断精度(以压力导丝测量的FFR作为参考标准)以及优秀的可重复性,这种融合OCT与FFR的一站式冠脉病变评价方式的临床应用潜力巨大。


病例应用分析

患者男性,73岁,因“胸闷半月”入院,既往“高血压、高脂血症”病史,平素服药治疗。查体无阳性体征。化验检查:血糖4.77 mmol/L,CHO 2.66 mmol/L,LDL-C 1.49 mmol/L,肝肾功正常。心脏超声:左室舒张末内径46mm,室间隔12mm,射血分数65%。心电图(图2):未见缺血性ST-T改变。


图2. 心电图


冠脉造影(图3):左主干无狭窄,肉眼评估前降支中段狭窄70%,TIMI血流2级,回旋支远段狭窄50%,TIMI血流3级,右冠无明显病变,TIMI血流3级。

图3. 冠脉造影


FFR检查:将导丝输送至前降支远端,静息状态前降支Pd/Pa数值为0.93,静脉注射腺苷后FFR值为0.85(图4)。


图4. FFR检查


图5. OCT检查


采用南京沃福曼医疗科技公司的OCT成像导管进行OCT成像(图5),随后采用博动医学影像科技(上海)有限公司的OctPlus分析软件进行OFR评估是否有心肌缺血,整个分析在1分钟内完成。如图6所示,OFR计算结果为0.86,与FFR值有很好的一致性。同时,在沿血管轴向各个位置处的OFR数值以颜色编码的方式附加到重建的血管管腔直径曲线中,能够以非常直观的方式同时展示结构学和功能学的信息,辅助临床医生进行决策。


图6. OFR分析




 作者:孙琼

                                                摄影:荆晶

                                    供稿部门:科研与学科办