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一、定義
定量血流分數檢測儀（Ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅ Ｆｌｏｗ Ｒａｔｉｏ， ＱＦＲ）是一種基于冠脈造影影像的無創冠脈功能學評估系統。它通過人工智能算法重建血管三維模型，結合流體力學計算，在無需額外介入手術或壓力導絲的情況下，快速評估冠脈狹窄對血流的影響（以血流儲備分數ＦＦＲ值為核心指標），輔助醫生判斷患者是否需植入支架。
二、核心原理與技術流程
數據輸入
采集兩個投照角度（≥２５°夾角）的冠脈造影動態影像。
三維重建
ＡＩ自動分割血管輪廓，構建冠脈樹三維幾何模型，精準定位狹窄位置。
血流模擬
應用泊肅葉定律計算血流速度。
通過壓力－流量方程推導狹窄遠端壓力。
基于計算流體力學（ＣＦＤ）模擬血液在血管內的流動：
ＱＦＲ值計算
公式：ＱＦＲ ＝ 狹窄遠端壓力 ／ 主動脈根部壓力
系統自動輸出彩色編碼的ＱＦＲ值（正常值＞０．８０，≤０．８０提示缺血需干預）。
? 關鍵技術突破：
無導絲：避免傳統ＦＦＲ測量需植入壓力導絲的創傷與費用。
快速分析：５分鐘內完成計算（傳統ＦＦＲ需２０－３０分鐘）。
無需血管擴張劑：部分算法（如ｖＦＦＲ）可省略腺苷注射。
三、核心功能與指標
| 功能 | 輸出指標 | 臨床意義 |
|---|---|---|
| 狹窄缺血評估 | ＱＦＲ值（０－１．０） | ＱＦＲ≤０．８０：提示心肌缺血 |
| 病變嚴重度可視化 | 血管三維模型＋ＱＦＲ色彩映射圖 | 直觀定位缺血病變 |
| 虛擬支架規劃 | 模擬支架植入后ＱＦＲ改善預測 | 優化介入手術方案 |
| 術后效果評估 | 支架植入后ＱＦＲ復測 | 驗證血流恢復效果 |
四、臨床適用場景
冠心病診斷
中度狹窄（４０％－９０％）的功能學評價，避免過度治療。
介入手術決策
替代傳統ＦＦＲ指導支架植入（ＦＡＶＯＲ ＩＩＩ Ｃｈｉｎａ研究證實ＱＦＲ不劣于ＦＦＲ）。
多支病變評估
快速篩查所有病變的缺血風險，優先處理罪犯血管。
術后隨訪
評估支架通暢性及新生狹窄缺血風險。
五、與傳統技術的對比優勢
| 參數 | ＱＦＲ系統 | 傳統ＦＦＲ | 冠脈ＣＴＡ－ＦＦＲ |
|---|---|---|---|
| 有創性 | 無創（基于造影） | 有創（需壓力導絲） | 完全無創 |
| 操作時間 | ＜５分鐘 | ２０－３０分鐘 | 離線分析需數小時 |
| 額外成本 | 無耗材 | 導絲費用（約＄１，０００） | 高計算資源需求 |
| 血管擴張劑 | 部分算法無需 | 必需 | 通常無需 |
| 精度驗證 | 與ＦＦＲ相關性＞０．８５ | 金標準 | 略低于ＱＦＲ |
六、技術局限性與挑戰
影像質量依賴
血管重疊、造影劑充盈不佳時精度下降。
鈣化病變誤差
嚴重鈣化導致三維重建失真。
微循環障礙
無法評估微血管功能障礙對血流的影響。
動態血流模擬
靜態模型難以模擬心率／血壓瞬態變化。
七、代表設備與認證
| 設備系統 | 開發商 | 技術特點 | 認證狀態 |
|---|---|---|---|
| ＡｎｇｉｏＰｌｕｓ? ＱＦＲ | 博動醫療 | 全球首個ＮＭＰＡ／ＦＤＡ／ＣＥ三重認證 | 中國ＮＭＰＡ三類證（２０１８） |
| ＣＡＡＳ ｖＦＦＲ | Ｐｉｅ Ｍｅｄｉｃａｌ | 無需腺苷的流速測算 | 歐盟ＣＥ認證 |
| ＦＦＲａｎｇｉｏ | Ｓｉｅｍｅｎｓ Ｈｅａｌｔｈｉｎｅｅｒｓ | 整合ＤＳＡ設備即時計算 | ＦＤＡ批準（２０２１） |
八、臨床價值與行業意義
患者獲益：避免不必要支架植入，降低手術風險與醫療費用。
醫院效率：縮短導管室占用時間，提升ＰＣＩ手術精準度。
行業推動：
促進泛血管介入手術機器人的智能化決策（如自動規劃支架尺寸／位置）。
推動心血管影像ＡＩ從解剖學到功能學的升級。
九、重要注意事項
非金標準替代：ＱＦＲ陰性患者若癥狀典型，仍需結合ＩＶＵＳ／ＯＣＴ或ＦＦＲ驗證。
操作規范：需嚴格按指南采集造影影像（投照角度、造影劑流速）。
適應證把控：不適用于左主干分叉病變、彌漫性狹窄或急性心梗罪犯血管。
十、未來發展方向
實時術中導航：與ＤＳＡ設備深度整合，術中即時生成ＱＦＲ。
多模態融合：結合ＯＣＴ／ＩＶＵＳ影像提升鈣化病變精度。
ＡＩ預后預測：基于ＱＦＲ＋臨床數據構建再狹窄風險模型。
總結：ＱＦＲ系統代表了冠脈介入從形態學向功能學評估的范式轉變，以無創、快速、低成本的優勢成為精準ＰＣＩ的＂智能導航＂，正在重塑冠心病診療路徑。
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