冠状动脉造影长久以来一直被认为是评价冠状动脉狭窄性病变的“金标准”。然而，随着对冠状动脉血流动力学及病理生理学的研究不断深入，单纯冠状动脉造影已不能满足临床对狭窄性病变解剖特征和生理功能评价的需要。研究发现心肌缺血是心脏不良事件非常重要的预测因子，对缺血相关血管进行干预可以改善患者的远期预后[1-5]。但当我们遇到临界病变、多支血管病变以及分叉病变等情况时，单纯冠脉造影检查无法为我们提供足够的信息和证据。随着IVUS以及OCT等影像技术的出现，使我们对狭窄程度的判断、病变性质的评估以及治疗策略的选择更为准确和合理，但由于技术本身的局限，这些检查无法评价病变的功能意义，换言之即无法评价冠脉狭窄病变是否引起明显心肌缺血，因此也就无法达成所谓功能性的血运重建。

冠状动脉造影长久以来一直被认为是评价冠状动脉狭窄性病变的“金标准”。然而，随着对冠状动脉血流动力学及病理生理学的研究不断深入，单纯冠状动脉造影已不能满足临床对狭窄性病变解剖特征和生理功能评价的需要。研究发现心肌缺血是心脏不良事件非常重要的预测因子，对缺血相关血管进行干预可以改善患者的远期预后[1-5]。但当我们遇到临界病变、多支血管病变以及分叉病变等情况时，单纯冠脉造影检查无法为我们提供足够的信息和证据。随着IVUS以及OCT等影像技术的出现，使我们对狭窄程度的判断、病变性质的评估以及治疗策略的选择更为准确和合理，但由于技术本身的局限，这些检查无法评价病变的功能意义，换言之即无法评价冠脉狭窄病变是否引起明显心肌缺血，因此也就无法达成所谓功能性的血运重建。 明

    在临床实践中，我们可以凭借负荷核素心肌显像以及负荷超声心动图等无创检查在冠脉造影前得到心肌缺血的客观证据，但在实际情况中，很多时候无创功能性缺血检查的结果无法在术前完成，而有些无创检查结果模棱两可，无法有效的指导血运重建策略的选择。

    因此，我们需要一种检测手段，可以在术中评价冠脉病变和心肌缺血的关系。正是基于上述原因，冠脉血流储备的评估逐渐浮出水面，并越来越受到广泛的关注，同时一系列大规模临床研究证实基于冠脉血流储备分数（Fractional Flow Reserve,FFR）的介入策略的选择，可以使患者更为明显的获益。本文从冠脉血流储备分数的基本原理、检测方法、临床进展以及指南推荐分别向介绍。

1.冠脉储备分数的基本原理

首先，为了更好的理解冠脉血流储备分数，我们先简单复习一下冠脉的循环系统。冠状动脉系统可以被看作是由两部分组成的血流模型。一部分为直径为数毫米到400um的较大冠脉，又被称为“传导血管”，其对血流的阻力非常小。因此在健康人中，在血管远段和中段的压力应无明显差异。而另一组成部分为分支成树枝样的较小冠脉及直径<400um的小动脉和毛细血管，又被称为“阻力血管”，顾名思义，其对心肌血流灌注起到显著的控制作用（见图1）。冠脉循环的两个特征对理解狭窄病变的功能检测十分必要，即正常情况下压力传导的恒定性和微循环的扩张性。根据Ohm’S定律，心肌血流量(Qmyo)等于跨心肌压力阶差(Pd—Pv)与跨心肌阻力(Rmyo)的比值，即Qmyo=(Pd—Pv)／Rmyo。Pd为病变远段压力，Pv是中央静脉压力，非狭窄冠脉的病变远段压力等于冠脉口部压力(Pa)。在生理状况下，中央静脉压力等于或几乎等于0，跨心肌阻力取决于冠脉阻力和微循环阻力，正常冠脉对跨心肌阻力的影响可以忽略不计，跨心肌阻力主要取决于微循环的功能状态，即心肌最大血流量主要取决于微循环的扩张能力。弥漫或严重狭窄病变因产生黏滞摩擦、层流、湍流和微涡流而增加冠脉阻力，使Pd降低致灌注压下降，进而降低心肌血流量。在此原理下，1974年Gould等首次提出了冠脉血流储备的概念，即冠脉最大血流量与基础状态下血流量的比值。但由于其无法区别冠脉狭窄和微血管阻力分别对血流量的影响，故不是狭窄特异性参数；测值易受血流动力学参数和心室负荷异常的影响，因此未能在临床实践中广泛应用。

 正是基于上述缺陷，1995年Pijls等[6]首次提出冠脉血流储备分数的概念，冠脉血流储备分数被定义为狭窄冠脉支配区域心肌最大血流量与同一支冠脉无狭窄处心肌最大血流量的比值。基于在心肌微循环阻力恒定且小到忽略不计时的心肌血流量与灌注压成正比的概念，则冠脉血流储备分数=Pd／Pa。理论上，冠脉血流储备分数，不受血流动力学因素（如血压、心率以及心肌收缩力等）的影响，可以用于多支血管病变且重复性较好，因此其在临床实践中得到广泛应用。

2.冠脉血流储备分数的检测和判读

冠脉血流储备分数的评价取决于狭窄近远端压力的测量和最大充血状态的诱发。压力导丝的性能类似于PCI导丝，其头端3cm处镶有压力感受器，能感受血管内压力的变化，并可用于各种PCI操作。操作时应注意在压力感受器出导管口1～2mm处时，校正压力使Pa=Pd，而后将导丝通过靶病变使感受器至少在病变远段3～5cm处，此时常用腺苷或三磷酸腺苷诱发最大充血状态，分别记录稳态的基础和最大充血相的压力曲线和冠脉血流储备分数数值（见图2）。术中应常规予普通肝素抗凝，保证ACT大于250秒。

 冠脉血流储备分数的理论正常值为1.0。当FFR<0.75是其定义心肌缺血的临界值，提示该病变具有临床干预意义，其预测的敏感性88％ ffr="">0.8则提示该病变不引起明显心肌缺血，因此无需介入干预。

3.冠脉储备分数的循证医学证据

3.1 临界病变的评价：

    由于冠脉造影检查本身的局限，无法对临界病变进行更为有效地评估。因此，对于临界病变的治疗策略，多依赖于无创检查以及其他有创影像学检查结果。研究显示，冠脉血流储备分数检查与无创缺血评价具有良好的相关性，同时对于临界病变，冠脉血流储备分数优于包括运动平板实验、负荷心肌核素检查以及负荷超声心动图检查等在内的无创评价。DEFER研究[8]纳入325例单支临界病变患者，FFR<0.75患者均行pci治疗作为对照组；ffr>0．75患者随机分为延期PCI组和即刻PCI治疗组。5年的无主要心脏不良事件存活率延期PCI组与即刻PCI组相似，但均显著高于对照组(80％ ,73％VS 63％，P=0.03)，而心源性死亡和急性心肌梗死的发生率则显著低于对照组(3.3％，7.9％VS 15.7％；P=0.003)，随访分析显示FFR>0．75的病变每年死亡或心肌梗死的风险<1％，支架植入并不能减少不良事件发生风险。因此，DEFER研究结果显示FFR对于临界病变血运重建策略的选择起到非常重要的指导作用。

3.2 多支血管病变的策略选择：

    多支血管病变的策略选择是近年来研究和争论的热点，由于患者冠脉解剖存在个体差异，包括核素显像在内的各种负荷试验难以准确定位罪犯血管，因此治疗策略的制定往往为经验性。而冠脉血流储备分数的测定理论上可以更好的进行功能评价，甚至可将影响心肌灌注的冠脉病变精确到某支血管的某个病变水平，因此对于介入治疗靶血管乃至靶病变的选择具有非常重要的指导意义。     FAME研究[9]是目前唯一一项大规模多中心前瞻性研究，共纳入多支血管病变患者1005例，随机分为造影指导组和FFR指导组，在造影指导组，所有造影血管直径狭窄>50％的病变均植入药物洗脱支架，而在FFR指导组中，所有病变均行FFR测定，仅对FFR≤0．8病变植入药物洗脱支架。与造影指导组相比，FFR指导组不仅减少了植入支架数量和对比剂用量、降低了治疗费用和住院时间，同时也减少了1年主要MACE发生率(13．2％ VS 18．4％ ，P=0．02)、死亡和心肌梗死(7.3％％VS 11％，P=0.04)以及MACE总数(76 VS 113，P=0.02)。而FAME研究2年的随访结果与1年时结果相似，且FFR指导组进一步降低的心肌再梗死率(6．1％ VS 9．7％ ，P=0．03)。FAME研究的2年的结果进一步支持了FFR在多支血管病变的治疗策略选择中重要的临床意义，同时也提出了功能性血运重建的新理念。

    在欧洲心脏病学会2012年会上公布的FAME-2研究结果进一步支持FFR稳定冠心病患者治疗策略指导价值。该研究纳入适合接受PCI的稳定型冠状动脉疾病患者及血管造影证实单支、双支或三支冠状动脉病变且适合接受PCI的患者，原计划纳入1,832例患者，实际共纳入1,220例，其中888例具有至少1处FFR≤0.80的狭窄病变：447例被随机分入FFR指导的PCI+最佳药物治疗组，441例被分入单纯最佳药物治疗组。332例血管造影证实具有明显狭窄病变但狭窄病变FFR均> 0.80的患者被纳入注册研究，接受单纯最佳药物治疗。平均随访时间为212天。研究结果显示，对于具有至少1处明显病变的稳定性冠心病患者，相比单纯药物治疗，采用FFR指导PCI+最佳药物治疗可明显降低患者对紧急血运重建的需求。与单纯药物治疗相比，FFR指导的PCI组死亡率及心肌梗死发生率无明显降低。PCI组发生心肌梗死、死亡或进行紧急血运重建(复合主要终点)的患者比例显著低于药物治疗组(4.3％ vs. 12.7％；PCI危险比=0.32)。这一差异主要来源于单纯药物治疗组紧急血运重建的患者比例是PCI组的13倍。该研究由于独立数据和安全监测委员会发现两组在主要终点事件发生率方面存在显著差异，因此该研究于2012年1月15日被提前停止[10]。

3.3 左主干病变的评价： 

    左主干病变由于其解剖位置的重要性，对其治疗策略的选择往往非常慎重。由于冠脉造影技术本身的局限及左主干的解剖特殊性，尤其对于左主干弥漫病变，无法准确评估狭窄程度，尽管IVUS等有创影像技术可以更为准确的评估狭窄程度和斑块负荷，但仍不能了解其功能性意义，因此FFR可在左主干病变的评价中提供更多的信息。 3

    多项临床研究提示，左主干病变中以FFR为指导的策略选择是安全有效的。Hamilos等[11]对213名左主干病变患者进行FFR指导下的策略选择，对FFR≥0.8的患者（n=138）进行药物治疗，而FFR<0.8的患者（n=75）进行CABG治疗，平均随访5年，5年生存率和无事件生存率两组间无明显差异。

3.4 急性心肌梗死患者中的应用

    由于心肌梗死后正常心肌组织被瘢痕组织代替，因此梗死相关血管所供应的功能性心肌的数量较前减少，因此，如果狭窄程度无明显变化，则FFR会较前有所增加（见图3）。因此，对梗死相关血管测定FFR测定没有意义。而既往以及近年来研究提示，梗死远隔部位的微血管功能不受梗死部位的影响，因此对于非梗死相关血管的治疗策略仍可以应用FFR进行评估和指导[12]。

3.5 分叉病变的评价：

    在分叉病变中，由于主支和边支的重叠、支架丝覆盖及立体投影等因素，边支开口病变在冠脉造影中评价非常困难。同时，关于FFR指导分叉病变PCI治疗的临床研究也非常有限。Koo等对主支支架植入术后边支受累的患者进行FFR检查，仅对FFR<0.75的患者进行对吻球囊扩张，随访6个月后对所有患者的边支重复行ffr检查，95％边支的ffr>0.75[13]。因此，FFR可以对分叉病变中边支处理策略的选择有重要的指导意义。 

3.6 CABG静脉桥通畅性预测：

    理论上，CABG桥血管病变的FFR测定与自身血管无明显差异，但遗憾的是目前缺乏临床证据支持对桥血管病变拟行干预时应进行FFR检查。然而，对于需进行CABG治疗的多支血管病变患者，有研究证实，FFR可以预测桥血管的远期通畅性。Botman等对450支冠脉血流储备分数>0．8的血管接受大隐静脉搭桥移植术的患者进行了1年的随访发现，桥血管闭塞率高达25％。目前推测，明显的竞争血流是桥血管提前闭塞的可能机制[14]。

3.7 PCI术后预后的评价：

    单纯冠脉造影难以准确评估介入治疗后植入支架的膨胀和贴壁情况。研究显示，冠脉造影显示支架膨胀良好的患者中，约有40-70％的患者经IVUS证实存在支架膨胀不全。而作为支架植入术后评价的金标准，IVUS与FFR具有良好的相关性。在一项多中心注册研究中，共入选750例接受PCI治疗的冠心病患者，支架植入术后FFR与6个月预后明显相关。FFR>0.95的患者主要心脏不良事件率4.9％；0.90～0.95的主要心脏不良事件率6.2％；<0．90的主要心脏不良事件率2O.3％；<0．80的主要心脏不良事件率高达29.5％。因此，将ffr>0.95作为评价支架植入是否满意的重要指标是合理的。

4.冠脉血流储备分数的指南推荐

    随着FFR相关的循证医学证据的不断积累，PCI指南随之更新，FFR在血运重建策略选择中的地位和作用也更加明确。

    2009年ACC/AHA STEMI/PCI指南更新中，FFR与无创功能学检查一样可以用来决定是否需要进行PCI治疗；在对有狭窄30-70％临界病变的心绞痛患者，FFR应用的推荐级别为IIa，证据级别为由B(2005年)提升为A。而在2011年ACCF/AHA/SCAI PCI指南中，再次巩固了FFR在临界病变治疗选择中的地位，同时指出FFR对于稳定性缺血性心脏病是否进行PCI治疗,同样具有指导意义，其推荐级别亦为IIa，证据级别为A。    2010年ESC血运重建指南再次强调了FFR的重要性，对于稳定型心绞痛以及无症状心肌缺血患者，左主干或前降支近段病变>50％，若FFR<0.8应考虑进行血运重建治疗，推荐级别为I，证据级别为A；对于多支血管病变合并左室功能受损，若若FFR<0.8应考虑进行血运重建治疗，推荐级别为I，证据级别为B。而2011年AHA/SCAI PCI指南指出，对于稳定型冠心病患者中的临界病变（狭窄50-70％），推荐应用FFR进行评价，以决定是否进行血运重建治疗（IIa，A）。

    正是由于心肌缺血本身对于心脏事件的巨大的预测价值，功能学缺血证据相对于解剖学狭窄意义更为重大。而冠脉血流储备分数，作为冠脉血流有效地功能学检查，可以准确地评估冠脉病变的意义，帮助我们制定更为合理的治疗策略，避免不必要的血运重建，同时也避免遗漏有血流动力学意义的貌似不严重的病变，从而合理配置有限的卫生资源。相信通过更好地利用无创和有创功能学检查，可以真正实现功能学的血运重建，使更多的患者从中受益。