近日，由上海交通大学生物医学工程学院涂圣贤教授联合中国医学科学院阜外医院吴永健教授团队及上海交通大学医学院附属仁济医院心内科丁代欣博士等人发表在中华心血管病杂的《基于人工智能的冠状动脉造影自动评估血流储备及不同血管扩张剂对其影响》引起了广泛关注。众所周知，评估心外膜冠状动脉和下游微血管的血流动力学状态，对于阐明心肌灌注缺损及心肌缺血机制至关重要，随着人工智能的发展，基于常规冠状动脉影像即可高效、简便计算冠脉血流储备（CFR）以及单位时间体积血流量，不同药物也会对其产生不同的影响。

本研究的目的是研究一种基于冠状动脉血管造影（CAG）结合人工智能（AI）技术、能自动快速计算冠状动脉容积血流量（Coronary Volumetric Blood Flow）和冠状动脉血流储备（Coronary Flow Reserve, CFR）方法的可行性，并探索注射不同血管扩张剂后CFR的差异。

    本研究为描述性研究，筛选2022年6月至9月在中国医学科学院阜外医院因疑似冠心病行CAG的患者。纳入左前降支（LAD）无阻塞性冠状动脉疾病（目测直径狭窄<50%）且伴有冠状动脉慢血流现象（心肌梗死溶栓试验[TIMI]血流分级≤2级）的患者。按照预设的CAG采集方案，在以下五种状态下各采集一幅最佳投照角度的血管造影图像：

·未注射任何血管扩张剂的基线状态（静息状态1）

·冠状动脉内注射200 μg硝酸甘油后（硝酸甘油诱导的充血状态）

·冠状动脉内注射100 μg腺苷后（腺苷诱导的充血状态）

·停止注射腺苷5分钟后（静息状态2）

·冠状动脉内注射4 mg尼可地尔后（尼可地尔诱导的充血状态）。

    在独立的核心实验室以全自动方式评估冠状动脉容积血流量和CFR。采用单因素重复测量方差分析（One-way repeated measures ANOVA）检测五种状态下冠状动脉容积血流量的差异以及注射不同血管扩张剂后CFR的差异。

图1 研究流程图

图2 静息态、充血态体积血流量计算过程

    共纳入 21例患者，年龄（62±9）岁，其中女性5例（24%）。均成功完成5种状态下体积血流量和CFR计算，CFR 分析可行性达100%（21/21）。

图4   ILIAS研究中异常CFR与5年MACE以及靶血管失败率风险增加有关

图5 ILIAS研究中异常MR与5年MACE以及靶血管失败率风险增加无关

    冠脉狭窄≠心肌缺血的唯一元凶！临床中约40%胸痛患者虽无严重血管狭窄，却存在冠状动脉慢血流现象（TIMI血流<2级）。这背后是微循环功能障碍在作祟，而传统评估方法操作复杂、成本高昂，成为临床诊断的“盲区”。现有血流储备（CFR）金标准需压力-温度导丝，操作耗时、费用过万，难以普及。

    上海交大科研团队最新发表于《中华心血管病杂志》的研究，开发出全球首个基于单体位冠脉造影的AI自动评估系统，仅需1幅造影图像即可完成全流程计算：AI自动分割血管轮廓→校正血管重叠/短缩→动态追踪对比剂充盈→计算绝对血流量（ml/min）。这也是国际上首个基于造影获得冠脉树血流量与CFR的评估，同时也可以获得基于整个冠脉树的微循环阻力，而目前其它研究团队报道的技术均是基于单支血管获得的微循环阻力，这次报道的新技术预期可以更加准确地评估冠脉微循环阻力。

• 100%成功率
  21例慢血流患者全部成功获得5种状态下的血流储备值

• 可重复性验证
  不同时间静息态血流量差异仅3.2ml/min（P=0.94）

• 革新价值
  无需额外器械，在导管室内1分钟内同步获得FFR（狭窄评估）+CFR（微循环评估），成本降低90%！

• 药物对决：尼可地尔表现惊艳

  研究首次在慢血流患者中对比三种血管扩张剂效果，发现尼可地尔 注射后的CFR显著高于腺苷注射后的CFR水平。

• AI评估普惠化
  该系统可无缝整合至现有QFR设备，提供微循环评估新方案

• 精准医疗新路径
  “造影AI血流量+定量血流分数QFR”联用，实现心外膜冠脉与微循环双重精准评估

• 慢血流患者优选
  尼可地尔或成改善微循环障碍的“利器”，我国《冠心病合理用药指南》已推荐其用于微血管心绞痛

• 未来展望

  研究者坦言：“本研究样本量较小（21例），下一步将开展多中心验证，并探索该系统在急性心梗、糖尿病微血管病等场景的应用价值。”