“算”出血管造影“心声”

食品在线网 2021-01-24 10:27:32
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“算”出血管造影“心声” CT-FFR技术让冠心病诊断更便捷精准

 

研究人员正在看患者影像资料。(雨奇供图)

“冠心病已经严重危害人民群众的生命健康,只有准确评估冠脉供血功能,才能实现冠心病的精准诊治。”近日,首都医科大学附属北京安贞医院主任医师曾勇接受《中国科学报》采访时表示,在全世界范围内,心脑血管疾病已升至为威胁人类健康的“第一杀手”。

《中国心血管健康与疾病报告2019》显示,我国心血管病患病率处于持续上升阶段,推算心血管病现患人数3.3亿。2017年,我国城乡居民心血管病死亡率仍居首位,高于肿瘤及其他疾病。并且,农村心血管病死亡率自2009年起超过并持续高于城市。

寻求一种经济有效的冠心病早期筛查技术,备受业内人士关注。

计算技术赋能

冠心病是冠状动脉血管发生动脉粥样硬化病变而引发的缺血性心脏病。传统冠脉CT血管造影(CTA)检查已经成为诊断冠心病的“标配”。

“但CTA检查仅能反映冠脉狭窄程度,而冠脉狭窄程度不能直接反映冠脉供血功能。”曾勇表示。

事实上,多项临床研究也表明,单纯基于冠脉CTA血管狭窄程度的初筛准确率并不高,有超过70%以上的初筛阳性患者实际没有功能性缺血。这会导致初筛阳性患者后续接受不必要的冠脉血管造影(ICA)检查和冠脉介入手术(PCI),不仅会增加患者的医疗风险和经济负担,而且会造成医疗资源的浪费。

血流储备分数(FFR)因其数值降低的程度可以反映病变本身对于心肌血供的影响程度,或者病变解除后心肌缺血的改善程度,逐渐成为临床对冠脉供血功能评估的“金标准”。

但FFR是一种有创测量技术,费用较高,影响因素较多,并不适合早期诊断,临床推广受阻。

“随着大数据与计算技术在医疗领域的推进,基于冠脉CTA的FFR计算技术(CT-FFR)凭借在功能性心肌缺血的诊断性能方面的优势逐渐获得临床认可。”曾勇说,CT-FFR技术可以避免不必要的冠脉ICA和PCI,降低患者的医疗风险和经济负担,节省医疗资源。同时,CT-FFR技术与压力导丝测量的FFR具有较好的一致性,并且无创优势特别适合早筛,尤其能有效地筛查出农村地区潜在的高危冠心病患者。

提升诊断速度与精度

“利用人工智能技术融合了图像处理、计算流体力学、解剖学等多学科技术,基于CT数据进行模拟计算从而获得FFR数值,形成指导临床的报告。”阅影科技有限公司创始人兼CEO张超表示,国外的CT-FFR诊断用时约3小时,其准确率在86%左右,对于灰区(即FFR在0.75~0.85之间)的患者计算的准确率普遍较低。

而目前,他们正在处于临床试验阶段的一款CT-FFR技术软件产品,利用目前超高效的数值仿真技术,可以在10分钟以内就完成诊断,并且准确率在90%以上。

多项国际多中心大规模临床试验证明,CT-FFR技术能够避免60%以上不必要的冠脉血管造影检查,并可降低30%以上的总体医疗费用,具有良好的发展前景。

但没有一项技术是完美的。

比如,CT-FFR在弥漫性钙化病变评估上仍有待提升。2014年,一项发表在Nat Rev Cardiol 杂志上的研究显示,病变狭窄程度相似但斑块的血流动力学参数不同时,临床诊断结果依然有差距。

“临床上应该联合其他形态学指标如病变位置、影响供血心肌体积等参数综合进行考虑,做出更精准诊断。”曾勇建议,当存在灰区病变不匹配或解剖变异、血管迂曲受限时,可以联合心肌灌注检查。

让血管影像数据“动”起来

其实,血管病不仅仅只是冠心病,还包括结构性心脏病、脑血管病、周身血管病等。这就更加显现出血管病影像后处理的重要性。

有数据统计称,中国每年有超过500万人次的血管CT造影扫描,300万人次的血管核磁造影扫描,400万人次的DSA造影手术。但遗憾的是,目前却没有搭建一个智能化的、自动化、专业化的后处理平台。

“大多血管造影影像诊断流程都受影像质量困扰,无法真正地独立地对医生诊疗手段进行决策性指导。”张超说,血管影像除了包含形态学信息,还包含很多功能学信息特征,比如血管内流速,血管内血压,斑块组分,斑块受力以及稳定性等,如何精准有针对性地挖掘功能学信息是血管影像学升级的重要需求。

此外,各个医院虽然有大量的数据,但都是非标准化数据并且缺乏标准化数据的提取手段,这也直接导致数据之间的“联动”效应无法实现。

采访中,记者了解,阅影科技除了研发CT-FFR技术,还积极搭建自动化心脑血管非介入式诊断平台,同时承担了国家重点课题-数字化脑血流储备功能诊断评估技术及其应用研究,布局自动化脑血管金标准诊断平台,并且还在全球首创像素级4D-CT心肌应变分析技术。

“未来,应该让更多的血管影像数据流动起来,真正形成对临床指导有价值的大数据,在疾病预防与诊断方面发挥更大作用。”曾勇说。

 

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