脑血流储备功能的多模态影像评估技术研究

Intracranial atherosclerosis is a major cause of ischemic stroke in China. The current evaluations of intracranial atherosclerosis depend on the anatomical stenosis degree. Previous CTA, MRA, and DSA methods can not reveal the hemodynamic features of the intracranial arteries, thereby limiting the clinical efficacy of endovascular strategy of intracranial stenosis. To this end, we first utilized pressure guide wire to evaluate the fractional flow reserve (FFR) of intracranial stenosis. We found the endovascular strategy could significantly improve the FFR of intracranial stenosis. We also established a CFD model to generate an indirect FFR value from DSA imaging data. Based on these findings, we aim to further measure FFR using pressure guide wire technique, and study the role of provocation test in the intracranial FFR evaluation. We also compared provoked FFR value with resting FFR and collateral circulation. We next establish an indirect method to evaluate FFR based on CTA/MRA or DSA imaging data, and examine its consistency with FFR based on pressure guide wire. We then examined FFR for its potential influence of natural outcome or the endovascular prognosis of symptomatic intracranial stenosis cohort patients. This study is to provide a novel model and convenient platform for intracranial atherosclerosis evaluation, thus providing clinical evidence for the prevention of ischemic stroke.

颅内动脉粥样硬化是我国缺血性卒中的主要病因类型。目前颅内动脉的评估仅依靠解剖学狭窄程度，无法衡量血流动力学变化和侧支循环的影响，导致治疗适应证不明确，卒中复发率高。我们率先将压力导丝技术用于评估颅内动脉狭窄的血流动力学，首次测量出脑血管的血流储备分数（FFR），论证了介入治疗对FFR的改善作用。我们还研发了利用DSA影像测算FFR的方法。基于此，我们拟通过压力导丝测算FFR，研究血管激发试验在脑血管FFR评估中的作用，明确激发态FFR与侧支循环的关系；进而研发基于CTA/MRA及DSA影像的快速FFR评估技术，比较其与压力导丝测量FFR的一致性；最后评估FFR对症状性颅内动脉狭窄患者血管学事件的预测价值，确立FFR反映功能性狭窄的截断值；这一课题，旨在建立颅内动脉狭窄全新的评估模式和简便的技术平台，为优化脑梗死的防治策略提供循证医学依据。

颅内动脉粥样硬化是我国缺血性卒中的主要病因类型。目前颅内动脉的评估仅依靠解剖学狭窄程度，无法衡量血流动力学变化和侧支循环的影响，导致治疗适应证不明确，卒中复发率高。本课题基于压力导丝技术和动态DSA图像数据，综合评估颅内动脉狭窄的血流储备分数（FFR）及其他血流动力学参数，旨在建立颅内动脉狭窄全新的评估模式和简便的技术平台，提升颅内动脉狭窄患者缺血事件的预测水平。我们发现FPR和基于DSA的Murray定律定量血流分数QFR二者间的相关性及一致性良好（r=0.879， p＜0.001）。QFR测量的观察者间及观察者内一致性良好（ICC：0.996、0.973）。QFR与直径狭窄率及面积狭窄率显著相关(r=-0.815, P <0.001; r=-0.817, P<0.001)。在370例MCA狭窄的患者中，与非责任病变相比，责任病变的QFR值更低（0.54比0.75，P＜0.001），且QFR是责任病变的独立危险因素（OR=0.155, 95% CI [0.053, 0.458], P=0.001），在常规危险因素中加入QFR可提高对责任病变的区分能力（NRI=0.372，p<0.001）。我们还发现，在187名接受血管内治疗的ICAS患者中，术后患者的相对TTP显著缩短，相对流入速率显著提升（P≤0.01），特定区域的相对TTP值是卒中复发的预测因素 (HR, 3.604; 95%CI, 1.558-8.334; P=0.003)；在常规的卒中复发预测模型中加入相应血流动力学参数可提高对卒中复发的预测能力（AUC，0.724比0.802）。因此，我们总结：基于DSA图像的计算血流分数QFR和彩色编码成像技术可以得到脑动脉狭窄患者靶血管的血流动力学信息，具有优秀的诊断表现及可重复性，基于DSA的多模态智能评估技术可助力脑血管狭窄的综合评估。