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摘要
簡介冠狀動脈CT血管造影(CCTA)衍生定量流量比(CT- qfr)是一種新型的非侵入性技術，用於評估冠狀動脈狹窄的生理意義，它可以從CCTA圖像中快速和現場計算分流儲備(FFR)。這項由研究者發起的前瞻性單中心臨床試驗的目的是以FFR為參考標準，評估CT-QFR相對於血管造影衍生的QFR的診斷性能。
方法與分析本研究共納入216例患者，這些患者在≥2.0 mm參考內徑的動脈中至少有一個病變的內徑狹窄為30%-90%。FFR將在侵入性冠狀動脈造影時測量。CT-QFR和QFR將在兩個獨立的核心實驗室進行盲法評估。主要終點是以FFR為參考標準，CT-QFR在識別血流動力學顯著性冠狀動脈狹窄方麵的診斷準確性。主要次要終點是CT-QFR與無廣泛鈣化病變患者QFR相比的非劣性。
倫理與傳播本研究獲複旦大學附屬華東醫院倫理委員會批準(2020K192)。研究成果將通過在同行評議的期刊上發表文章和在科學會議上發表演講來傳播。
試用注冊號NCT04665817．
- 成人心髒病學
- 冠心病
- 冠狀動脈介入
- 心肌病
- 缺血性心髒病
這是一篇開放獲取的文章，根據創作共用署名非商業(CC BY-NC 4.0)許可證發布，該許可證允許其他人以非商業方式分發、混音、改編、在此基礎上進行構建，並以不同的條款許可其衍生作品，前提是正確引用原始作品，給予適當的榮譽，任何更改都已注明，並且使用是非商業性的。看到的:http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/．
數據來自Altmetric.com
本研究的優勢和局限性
冠狀動脈CT血管造影(CCTA)衍生與血管造影定量流量比(QFR) (CAREER)研究的診斷準確性是一項由研究者發起的前瞻性和觀察性研究。
這是一項比較ccta衍生QFR (CT-QFR)與QFR的非劣效性研究。
CT-QFR和QFR將采用盲法計算，並與分流儲備進行比較。
影響患者參與研究意願的文化、經濟和社會因素的差異將限製人群的包容性。
由於時間緊迫及經費不足，目前無法進行多中心研究。
簡介
冠狀動脈CT血管造影(CCTA)是一種非侵入性檢查，能夠可視化冠狀動脈解剖結構和動脈斑塊特征，具有高靈敏度和陰性預測值。1然而，常規CCTA不允許對冠狀動脈狹窄進行生理評估。2分流儲備(FFR)是目前在導管術實驗室評估冠狀動脈狹窄生理意義的金標準。3.與傳統的侵入性冠狀動脈血管造影引導策略相比，ffr引導的血管重建術具有改善的臨床結果和成本效益。4 - 7FFR的使用得到了歐洲指南(I類，證據級別:A)和美國指南(IIa類，證據級別:A)的支持，用於評估冠狀動脈狹窄和指導血供重建。8然而，由於手術時間延長、成本增加、患者不適和操作者對冠狀動脈造影視覺評估的信心不足，FFR的采用受到限製。
為了克服上述限製，開發了幾種計算FFR方法。定量流量比(QFR)是一種基於有創冠狀動脈造影(ICA)和經驗流體動力學方程的快速計算FFR的新方法。9在最近的前瞻性臨床研究薈萃分析中，QFR和FFR之間的總體診斷一致性為87%。10
最近，CCTA衍生的QFR，即CT-QFR，已被開發為一種基於先前驗證的QFR算法從CCTA圖像快速計算FFR的方法。最近的一項回顧性和觀察性研究表明，良好的診斷一致性為87%。11此外，在現成的工作站上，其分析時間已減少到每位患者不到5分鍾。該CT-QFR軟件版本用於現場評估冠狀動脈狹窄嚴重程度的診斷準確性尚不清楚。此外，QFR在應用於無創CCTA圖像和ICA時的診斷性能差異尚未被研究。因此，我們計劃以FFR作為參考標準，前瞻性地驗證現場CT-QFR分析與QFR分析的診斷性能。
方法與分析
研究設計
本研究是一項由研究者發起的前瞻性單中心臨床試驗，以FFR為參考標準驗證現場CT-QFR的診斷性能。這項研究是根據《赫爾辛基宣言》的倫理原則進行的。本研究方案經複旦大學附屬華東醫院倫理委員會批準。研究開始前，將獲得願意參與研究的患者的書麵知情同意書，並由複旦大學附屬華東醫院機構審查委員會/獨立倫理委員會批準(2020K192)。審判程序已登記在http://clinicaltrials.gov．
研究目標
本研究的主要終點是以FFR為參考標準，現場CT-QFR在識別生理意義顯著的冠狀動脈狹窄方麵的患者水平診斷準確性。主要次要終點是CT-QFR與QFR在無廣泛鈣化病變的血管中的非劣性，病變由橫斷麵鈣弧>90°和厚度>1.5 mm聯合定義。本研究的其他次要目標包括:(1)CT-QFR診斷性能的其他常用衡量標準，包括與FFR作為參考標準相比，患者水平上的敏感性、特異性、陽性預測值(PPV)和陰性預測值(NPV)。(2) CT-QFR與FFR的相關性。(3)以FFR為參考標準，比較CT-QFR、ccta衍生的百分直徑狹窄(CTA-DS%)和定量冠狀動脈造影(QCA)衍生的DS%對生理意義狹窄的鑒別能力。
患者人群
篩查正在CCTA檢查並計劃在30天內行冠狀動脈造影的穩定型或不穩定型心絞痛或非急性期心肌梗死患者。我們要求ICA和CCTA之間的間隔小於30天，這與之前基於CCTA的FFR研究一致12日13以避免CCTA圖像和侵入性冠狀動脈造影圖像由於患者冠狀動脈狹窄的進展而不匹配。納入標準:(1)在冠脈內至少有一個DS%在30% ~ 90%之間的病變，目測參考血管直徑≥2.0 mm;(2) CCTA後30天內進行侵入性冠脈造影;(三)三十五歲以上不滿等於八十五歲的。排除標準為:(1)既往經皮冠狀動脈介入治療或冠脈搭橋術;(2)受累血管內的心肌橋;(3)存在側流;(4)嚴重心力衰竭(紐約心髒協會(NYHA)≥III);(5)已知嚴重腎功能衰竭(估計腎小球濾過率(eGFR) <30 mL/min/1.73 m2）;(6)禁忌使用造影劑、受體阻滯劑、硝酸鹽類或腺苷類藥物;(7) CCTA 1個月內近期既往心肌梗死;(8)待評CCTA或冠脈造影圖像質量低，如運動偽影、造影劑充盈不良等;(9)任何影響CCTA和冠狀動脈造影圖像質量的因素，如頻繁的過早收縮、房顫等。特別是有糖尿病、高血壓或其他慢性疾病的患者，本研究不排除這些共病，因為這些共病不會顯著影響冠狀動脈血流動力學和CCTA和ICA的圖像質量。
統計假設和樣本量計算
主要終點是以FFR≤0.8為參考標準，CT-QFR≤0.8對血流動力學顯著性冠狀動脈狹窄的診斷準確性。該試驗是為了測試主要終點的顯著性。待檢驗的主要零假設和替代假設為H0, CT-QFR診斷準確率≤0.72,H1, CT-QFR診斷準確率>0.72。樣本量計算的估計值基於CT-QFR回顧性研究的結果，11在患者水平上發現了87%的準確性。在本前瞻性研究中，對於連續入組的患者人群，保守估計準確率為82%，並將目標值設置為72%，選擇該目標值高於DeFACTO研究。14使用以下公式分析配對比例的樣本量:
在冪=0.90，雙尾alpha=0.05的情況下，共有188例CT-QFR和FFR配對的患者為了診斷準確性而拒絕原假設。由於CT-QFR/CT-DS%/FFR/QFR/QCA數據不完整，最多為15%，總共需要納入216例患者。
主要次要終點是驗證CT-QFR與QFR在無廣泛鈣化病變患者中的非劣效性。對納入的216例患者進行分析，根據回顧性研究中廣泛鈣化病變的比例(26.9%)計算出約158例患者。11它將被測試達到主要次要終點的能力。CT-QFR在非嚴重鈣化病變中的準確率為89.5%11QFR的準確率為92.7%15用於計算樣本容量。我們將非劣效性閾值設為15%。將用以下公式進行分析:
power=0.90，雙尾alpha=0.05，共需要122例患者來驗證非劣效性。由於CT-QFR/CTA-DS%/FFR/QFR/QCA數據不完整，最多為15%，需要納入141例患者。因此，158例無廣泛鈣化病變的患者符合主要次要終點的樣本量。因此，我們將樣本量設置為216例，以滿足驗證主要和主要次要終點的要求。
CCTA和CTA-DS%分析
CCTA將在雙源CT係統(SOMATOM Drive;Siemens Healthineers, Erlangen, Germany)或256檢測器行掃描儀CT係統(Revolution CT;根據心血管CT協會指南，采用前瞻性或回顧性心電圖門控。16CCTA圖像判讀將由有經驗的調查員盲法進行。通過視覺檢測到冠狀動脈狹窄的圖像將進一步分析(CtaPlus;V.1.0，脈衝醫學成像技術，上海，中國)。冠狀動脈狹窄將通過以下參數進行量化:(i)最小管腔麵積(MLA)和最小管腔直徑(MLD)以及(ii) DS%和麵積狹窄百分比(AS%)。
CT-QFR計算
CT-QFR計算將由有經驗的分析師使用最近開發的軟件包(CtaPlus, V.1.0;Pulse Medical Imaging Technology, Shanghai, China)， QFR和FFR數據均為盲法。CT-QFR計算的詳細方法以前已經發表過。11CT-QFR算法的最新升級將深度學習技術集成到冠狀動脈分割方法中，以提高計算效率。如果自動勾畫的管腔輪廓不夠理想，特別是在有鈣化斑塊的那段，允許人工校正。分析所有參考腔徑≥1.5 mm的冠狀動脈段。隨後，自動合並所勾畫出的所有冠狀動脈分支，重建整個冠狀動脈樹，並在此基礎上重建健康參考管腔。最後，使用先前驗證過的QFR算法計算冠狀動脈樹每個位置的CT-QFR值。9日17
冠狀動脈造影
冠狀動脈造影將使用5-F或6-F導管經股動脈或橈動脈入路進行。所有患者在血管造影前靜脈注射肝素100iu /kg。造影劑(Omnipaque 350注射，通用電氣醫療集團(中國上海)將用手動方式進行有力穩定的注射。冠狀動脈造影將使用單麵或雙麵造影係統(AXIOM Artis FC和Artis zee biplane MN, Siemens)以15幀/秒的速度從左冠狀動脈的6 - 8個投影的標準係列和右冠狀動脈的2 - 3個投影中獲得。所有圖像將被數字存儲以供分析。
FFR測量
使用RadiAnalyzer Xpress儀器和Certus壓力線(St. Jude Medical, Plymouth, Minnesota, USA)測量冠狀動脈內壓。壓力導絲將被引入冠狀動脈並置於冠狀動脈狹窄的遠端。壓力導絲傳感器的位置將記錄在熒光電影上。經肘關節前靜脈輸注ATP(160µg/kg/min)至少2分鍾可引起充血。在穩態充血期間，將測量平均主動脈近端壓力和目標狹窄遠端平均冠狀動脈內壓力。隨後，在穩定的最大充血狀態下，通過手動操作將壓導絲從動脈的最遠端緩慢拉回至動脈的近端。如果在回拉結束時壓力沒有均衡(即壓力漂移|Pa-Pd|> 3mmhg)，整個FFR測量應該從頭開始重複。
QCA分析和QFR計算
QCA分析和QFR計算將采用最近開發的QFR分析係統(AngioPlus Core;脈衝醫學影像技術，上海，中國)。計算方法已在前麵介紹過。9日15與CT-DS%分析一樣，QCA分析包括以下參數:(i) MLA和MLD， (ii) DS%和as %。它將由成功完成QFR培訓的訓練有素的技術人員進行分析。在QFR分析之前，技術人員將被告知操作人員測量FFR的位置，以便在同一船舶位置測量QFR。QFR測量將在控製室的係統上進行。研究人員對FFR結果一無所知。
研究流程圖
研究流程圖如圖所示圖1．
研究流程圖。CCTA，冠狀動脈CT血管造影;CT-QFR, ccta衍生QFR;FFR，分流儲備;QFR，定量流量比。
統計分析
連續變量以平均值±標準差表示，分類變量以計數和百分比表示。預測功能顯著性狹窄的敏感性和特異性(FFR≤0.80)。通過靈敏度、特異性、PPV、NPV、陽性似然比、陰性似然比、診斷準確性及其95% ci來評估QFR≤0.80和CT-QFR≤0.80預測FFR≤0.80的表現。QFR、CT-QFR與FFR之間的相關性將采用Pearson相關或Spearman相關進行量化。QFR、CT-QFR和FFR之間的協議將通過Bland-Altman圖進行評估。Bland-Altman圖描述了每對測量值與其平均值的差異，並為所有配對測量值的平均差異提供了參考線。協議的限製將被定義為絕對差值的平均值±1.96標準差。受試者工作特征(receiver operating characteristic, ROC)曲線分析，評估CT-QFR、QFR、CT-derived %DS和QCA-derived %DS曲線下麵積預測FFR≤0.80。ROC曲線將采用DeLong法進行比較。雙側p值<0.05為有統計學意義。
當前的狀態
本研究已獲得複旦大學附屬華東醫院倫理委員會的批準。5名分析師成功完成了國際冠脈圖像分析和計算生理學課程，涵蓋FFR, QFR和CT-QFR。均通過期末考核(診斷準確率高於85%，圖像型FFR與有創性FFR的平均差值SD < 0.05)，獲得相關分析資格證書。中國上海複旦大學附屬華東醫院正在招聘。在提交這篇手稿的時候，研究招募了35名參與者。
討論
CAREER研究將首次前瞻性評估現場CT-QFR分析在識別生理意義重大的冠狀動脈狹窄患者方麵的診斷準確性。此外，在沒有明顯鈣化病變的血管中，比較基於ccta和基於血管造影的QFR的診斷性能。該研究結果將為CT-QFR在冠狀動脈疾病(CAD)患者管理中的臨床應用提供關鍵數據。
本文提出了基於CT (FFR)的FFR計算方法CT)是一種非侵入性技術，是一種計算流體動力學建模技術，能夠從冠狀動脈計算機斷層掃描血管造影數據集計算FFR。18FFR的診斷性能CT已在多個多中心前瞻性臨床試驗中得到驗證。12 19 20FFR的應用CT可減少不必要的侵入性冠脈造影。21日22然而，它在很大程度上依賴於基礎計算模型的質量和複雜的邊界條件，需要幾個小時的計算。20.嚴重鈣化的病灶可能會影響FFR的計算結果CT．23
近年來，在不使用壓線和藥物性充血的情況下，根據冠狀動脈腔形態和造影劑計數得出的虛擬充血流量估計冠狀動脈狹窄引起的壓降，實現了一種快速計算放射冠狀動脈造影FFR的新技術，稱為QFR。9這種微創技術的診斷性能已被多項研究證實。9 15 24 25最近，新的QFR算法已應用於ccta圖像，即CT-QFR，已被衍生為一種非侵入性技術，用於評估冠狀動脈狹窄的生理意義。10利用患者特異性虛擬充血流量計算重建冠狀動脈樹各位置的CT-QFR值。最近一項對134例患者156根血管的回顧性和觀察性研究顯示了良好的相關性(r=0.79;P <0.001)，一致性(0.00±0.06;p=0.823)，在CT-QFR和有線FFR之間，血管水平的診斷一致性為87%。11據報道，CT-QFR的平均分析時間小於20分鍾，CT-QFR回調曲線計算時間小於20秒。11
CT-QFR算法的最新升級將深度學習技術集成到冠狀動脈分割方法中，從而提高了自動管腔勾畫的準確性，並將分析時間減少到每個患者在現貨工作站的5分鍾以內。在CT-QFR算法中引入深度學習技術有可能顯著提高計算效率。大規模研究表明，CT-FFR的應用可以減少不必要的侵入性冠狀動脈造影。同時，它帶來了更高的健康效益和經濟效益。21日26日ADVANCE研究隨訪1年，CT-FFR值≤0.8的患者主要不良心血管事件(MACE)明顯高於CT-FFR值為>0.8的患者27．因此，一種更注重快速診斷、減少侵入性、降低成本的策略就顯得尤為重要。本研究將前瞻性地驗證這種從CCTA中獲得FFR的更快計算方法的診斷效果，並且首次可以在現場進行。
此外，嚴重的鈣化會影響CT圖像對病變的診斷。結果表明，廣泛鈣化病變的存在影響了診斷的準確性和分析的可變性。11因此，我們打算避免嚴重鈣化的影響，以確定CT-QFR是否等同於QFR。這也是第一次比較ccta衍生的QFR與血管造影衍生的QFR的診斷性能。因此，主要次要終點旨在研究CT-QFR與無廣泛鈣化病變患者QFR的非劣性。
這項研究將為未來研究CT-QFR技術在患者管理中的潛在價值奠定基礎。如果研究達到預期目標，門診患者可在接受CCTA檢查的同時進行冠狀動脈功能評估。它可以大大減少不必要的侵入性冠脈造影和冠脈介入。
倫理與傳播
這項研究不會增加患者的風險和經濟負擔，患者的權利將得到充分保護。這項研究是根據《赫爾辛基宣言》的倫理原則進行的。本研究方案經複旦大學附屬華東醫院倫理委員會(文獻號:2020K192)批準。所有患者將提供書麵知情同意書。這項研究的結果將發表在權威的、同行評審的期刊上，研究結果將在心髒病學領域的科學會議上發表。
倫理語句
患者發表同意書
致謝
感謝參與本次研究的各部門同事。
參考文獻
腳注
TW和QG的貢獻相當。
貢獻者XQ和ST參與了研究設計、統計假設和樣本量計算。TW和QG參與了文稿準備、樣本量計算和分數流量儲備(FFR)測量方案的編寫。ZL參與了稿件的準備，撰寫了定量流量比(QFR)計算和CT-QFR計算的協議。XZ參與了FFR測量方案的編寫。ML、LQ、CL參與冠狀動脈CT造影分析方案的編寫。SG、WH、YC、LZ、XC參與冠脈造影方案的編寫。
資金CAREER研究是一項由研究者發起的臨床試驗，由SHDC臨床研究計劃(No.;SHDC2020CR3024B)由上海市醫院發展中心、華東醫院科研基金(No. 2019lc015)、老年冠狀動脈疾病研究中心聯合發布。
相互競爭的利益沒有宣布。
患者和公眾參與患者和/或公眾參與了本研究的設計、實施、報告或傳播計劃。更多細節請參閱方法部分。
出處和同行評審不是委托;外部同行評審。