中国自主知识产权医学CFD源代码软件：阿特瑞分数FFRCT——阻塞性冠心病在门诊评估的重要依据

越来越多的循证医学证据表明，病变部位特异性缺血是稳定性冠心病（ SCAD）治疗决策的关键。FFR作为特异性缺血的评估指标，既可有创获得，也可通过无创手段获得。近年来，随着计算流体力学和人工智能的发展，基于冠脉CTA计算而获得的FFR值，即 FFRCT，逐渐发展并应用于临床。数项多中心临床试验证实， FFRCT能够提高对功能性心肌缺血诊断的准确性，并在指导治疗策略及提供预后信息等方面具有潜力。无创检查手段 FFRCT将成为门诊评估阻塞性冠心病的重要依据。

在如今全球经济下行、竞争激烈的局势背景下，中国企业想要突破国外频频发起的技术封锁、断供压制的重围而获得长期发展，拥有自主知识产权是必经之路。阿特瑞分数 TMFFRCT拥有中国自主产权医学CFD源代码软件，算法先进，搭载国家天河二 超级计算机，可分析复杂病变，并为其提供血运重建信息，在未来将为更多SCAD患者带来获益。

特异性缺血(Lesion-Specific)是SCAD治疗决策的重要依据

经皮冠状动脉支架置入术（PCI）是阻塞性冠心病（CAD）治疗的重要手段，中国成为世界上CAD介入治疗量最大的国家，2021年中国PCI患者达到116万余例。

从COURAGE研究到ISCHEMIA研究，均未证实药物治疗基础上加用PCI比单独药物治疗带来硬终点获益，说明冠脉造影与Stress Imaging应力成像（非特异性心肌缺血评估）检查手段不能成为选择PCI适宜患者的最佳方案。

FAME研究与FAVOR III China研究启用了特异性缺血评估，即血流储备分数/定量血流分数（FFR/QFR）的评估手段，来选择患者是否应行PCI，从而带来起始PCI治疗死亡率与MACE事件的显著下降。而FAME 2更是与COURAGE研究和ISCHEMIA研究一脉相承，在PCI优效假设的试验中，首次证明了PCI与OMT联用较OMT单用的硬终点获益。FAME 2研究中血运重建的决策依据是FFR。因此，特异性缺血（Lesion-Specific）是SCAD治疗决策的关键。

FFRCT：阻塞性冠心病在门诊评估的重要依据

FFR作为特异性缺血的评估指标，既可有创获得，也可通过无创手段获得。近年来，随着 计算流体力学（CFD）和人工智能（AI）的发展，基于冠脉CTA计算而获得的FFR值，即FFRCT，逐渐兴起并应用于临床。数项多中心临床试验证实，FFRCT能够提高对功能性心肌缺血诊断的准确性，并在指导治疗策略及提供预后信息等方面具有潜力。

PACIFIC研究表明冠脉CTA假阳性高，FFRCT可降低冠脉CTA假阳率（表1）。

表1. 冠脉CTA与FFRCT诊断效能比较

RIPCORD研究显示，在冠脉CTA狭窄度51%～70%的血管中，77.4%的FFRCT＞0.8。与单用冠脉CTA相比，冠脉CTA+FFRCT对于评估冠心病的可行性更有效（图1）。

图1. 冠脉CTA狭窄严重程度分布

PLATFORM研究证实，冠脉CTA+FFRCT与常规检查比减少60%的ICA阴性检查，提高了ICA阳性率，而且常规检查组与CTA+FFRCT组一年期事件率没有差异（图2）。

图2. 冠脉CTA+FFRCT指导组与常规诊疗组

ADVANCE注册研究1年结果显示，与FFRCT值异常的患者相比，FFRCT阴性的患者血运重建较少，MACE事件率较低，心血管死亡或心肌梗死发生率显著较低（图3）。

图3. FFRCT＞0.80与FFRCT≤0.80的患者MACE事件率的KM曲线

综上基于越来越多的循证医学证据，FFRCT逐渐被国内外权威指南与共识推荐：2021年美国心脏病学会（ACC）胸痛诊断指南、2019年美国放射学杂志、2020 年冠状动脉CT血流储备分数应用中国专家建议、2022年中国冠状动脉左主干分叉病变介入治疗指南等，都将FFRCT纳入诊断流程并予以不同程度的推荐。随着FFRCT更广泛的临床应用，患者在门诊阶段即可初步评估是否存在阻塞性CAD ，从而提高冠脉造影的阳性率，为SCAD患者带来切实获益。

需要强调的是，计算方法对FFRCT的诊断效能和临床价值也有影响。目前FFRCT主要有CFD和AI深度学习两种计算方法，其中CFD计算方式中又分为3D-CFD计算和降维CFD计算。阿特瑞分数TM采用自主研发的基于超算的CFD算法（3D-CFD），源代码拥有完全自主知识产权，通过NKS可扩展并行算法，实现并行千核计算FFRCT值，可用于复杂病变的处理；而以开源代码为基础的简单CFD软件（降维CFD）则不推荐用于复杂病变（表2）。

表2. 不同计算方法对FFRCT诊断效能和临床价值的影响

阿特瑞分数TMFFRCT：中国自主产权医学CFD源代码软件

阿特瑞分数TMFFRCT采用自主研发的先进3D-CFD算法获得FFRCT值，临床应用包括以下三方面：

第一，为治疗决策提供诊断依据，是门诊无创评估是否存在阻塞性CAD的重要依据；第二，评估疗效、监测病程进展，有助于CAD患者近期和远期预后评估，改善患者危险分层能力；第三，分析复杂病变，提供血运重建初步方案。

计算效率方面，阿特瑞分数TMFFRCT搭载国家超级计算广州中心“天河二 ”超级计算机进行FFRCT值计算（图4），为临床提供更精确、更快速、更高效的血流模拟数值。阿特瑞分数TM同步千核计算，保障计算效率，10分钟内完成FFRCT值计算。

图4.国家超级计算广州中心——“天河二 ”超级计算机

尤其值得一提的是，临床研究证实，阿特瑞分数TMFFRCT最小计算血管直径达到前所未有的0.8 mm（CT可见），在保证准确率的同时，可用于串联病变、分叉病变、弥漫性病变等复杂情况，更符合临床实际场景。

European Radiology杂志2021年发表研究，回顾性入选CTA和有创FFR患者，重建三维冠脉树（图5），为每位受试者生成不同管腔直径下限（1.2mm和0.8 mm）的有限元 格，根据Murray定律确定出口边界条件，采用NKS方法求解CFD方程并获得FFR CT值。

图5.FFRCT-1.2和FFRCT-0.8示例

结果表明，阿特瑞分数TMFFRCT将冠脉树从最小直径1.2 mm扩展到0.8 mm，使得FFRCT灵敏度提高16.7%（P=0.022），将4例假阴性病例转为真阳性。ROC曲线的AUC值从0.74增至0.83（图6）。此外，NKS方法可以用2160个处理器核在10.5分钟内求解扩展到0.8mm管腔的冠脉树问题。

图6. 不同重建冠脉树水平（1.2 mm和0.8 mm）的FFRCT患者ROC曲线

小结

病变部位特异性缺血是SCAD治疗决策的关键,无创检查手段 FFRCT 能够提高对功能性心肌缺血诊断的准确性，将成为门诊评估阻塞性冠心病的重要依据。

阿特瑞分数 TMFFRCT采用自主开发的基于超算的CFD算法， 从临床价值和自主知识产权两方面，阿特瑞分数 TMFFRCT都具有不可替代和难以比拟的优势。

我们有理由相信，阿特瑞分数 TMFFRCT在未来将为更多SCAD患者带来获益。

参考文献

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[3] Nicholas P Curzen, James Nolan, Azfar G Zaman,et al. Does the Routine Availability of CT-Derived FFR Influence Management of Patients With Stable Chest Pain Compared to CT Angiography Alone?: The FFR CT RIPCORD Study. JACC Cardiovasc Imaging,2016, 9(10):1188-1194. doi: 10.1016/j.jcmg.2015.12.026.

[4] Pamela S Douglas, Bernard De Bruyne, Gianluca Pontone,et al. 1-Year Outcomes of FFRCT-Guided Care in Patients With Suspected Coronary Disease: The PLATFORM Study. J Am Coll Cardiol,2016, 68(5):435-445. doi: 10.1016/j.jacc.2016.05.057.

[5] Manesh R Patel , Bjarne Linde N?rgaard , Timothy A Fairbairn,et al. 1-Year Impact on Medical Practice and Clinical Outcomes of FFR CT: The ADVANCE Registry. JACC Cardiovasc Imaging,2020, 13(1 Pt 1):97-105. doi: 10.1016/j.jcmg.2019.03.003.

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