术中即时血流测定（transit time flow measurement，TTFM）是一种不受血管尺寸和形状限制的、便捷的、可重复性好的、非侵入性的血流评估方法。TTFM在冠状动脉旁路移植术（coronary artery bypass grafting，CABG）中对评估移植血管功能及其预后具有一定的临床应用价值。有研究证实平均流量（mean graft flow，MGF） > 15 ml/min、舒张期血供比例（diastolic flow，DF） >50%及搏动指数（pulsatility index，PI） <3或5是移植血管功能良好的指标。本文就TTFM在CABG的临床应用及研究进展进行综述。
引用本文： 顾畅, 张杨杨. 术中即时血流测定在冠状动脉旁路移植术中的应用进展. 中国胸心血管外科临床杂志, 2016, 23(4): 395-398. doi: 10.7507/1007-4848.20160091 复制
冠状动脉旁路移植术（coronary artery bypass grafting，CABG）对于缺血性心脏病患者具有良好的治疗效果，能显著提高患者生存率，降低并发症的发生率[1-4]。CABG术中移植血管功能与患者术后恢复以及远期存活率直接相关[5]。CABG术后并发症包括难治性心绞痛、心肌梗死、心律失常甚至死亡等[6-7]。尽管大多数心脏外科医生认为CABG术后严重并发症发生率较低，但是围手术期移植血管功能障碍发生率可高达5%～11% [8-10]。因此，术中评估CABG移植血管的功能显得至关重要。术中判断移植血管功能的方法有移植血管的触诊、患者血流动力学的监测、心电图的变化等，然而这些传统方法都是间接且可靠性低。为了提高评估移植血管功能的可靠程度，曾经有多种方法测量移植血管的血流（如多普勒超声系统、电磁波血流测定等），进而评估移植血管功能[6-10]。术中即时血流测定（transit time flow measurement，TTFM）是一种不受血管尺寸和形状限制的、便捷的、可重复性好的、非侵入性的评估方法，目前广泛应用于CABG术中[11-18]。
1 TTFM的相关参数
1.1 平均流量
平均流量（mean graft flow，MGF）是移植血管内每分钟的平均血流量。狭窄、阻塞的移植血管内MGF低于吻合良好、通畅的移植血管。Di Giammarco等[8]对157例患者的304根移植血管进行术中TTFM 研究，通过单变量分析发现MGF<15 ml/min是患者短期不良预后的准确预测因子之一。左右冠状动脉解剖结构和血流动力学的差异导致了两者MGF正常值的不同。Tokuda等[19]根据对104根移植血管的MGF研究，认为左冠系统移植血管MGF≤15 ml/min和搏动指数（pulsatility index，PI）≥5.1或右冠系统移植血管MGF≤20 ml/min和PI≥4.7可作为标准诊断早期移植血管功能障碍。然而MGF受多种因素影响，包括血液粘度、移植血管的质量和内径大小、血管阻力、自身冠状动脉内径、阻力以及动脉血管痉挛等。因此，单一指标MGF不应是移植血管功能障碍的预测因子，必须结合其他的预测因子以及临床检查，如心电图、血流动力学检查等[20]。
1.2 搏动指数
搏动指数（pulsatility index，PI）是移植血管内最大血流量和最小血流量差值与平均流量之比[PI=（Qmax−Q min）/Qm]，是用来评判CABG移植血管功能最常用的指标之一。PI数值升高通常表示移植血管存在功能缺陷[21-24]。尽管移植血管PI正常值目前没有统一的标准，但是实践认为当PI>5时，移植血管需做重新吻合或探查，有研究认为PI的正常值应不大于3。Kieser等[23]对336例患者术中990根动脉移植血管进行研究后，认为PI>5是预测手术中动脉血管移植技术上的不完善和患者术后死亡率升高的相关因子。Di Giammarco等 [8]的研究发现PI>3是移植血管功能障碍发生的独立相关因子。
1.3 舒张期血供比例
舒张期血供比例（diastolic flow，DF）是移植血管舒张期血流量与收缩期和舒张期血流量之和的比值[DF=Qdiastole /(Q systole+Qdiastole)]，是评估CABG移植血管功能的良好指标。基于冠状动脉循环特殊的生理，通畅的移植血管TTFM波形表现为舒张期为主并伴有短暂收缩期高峰的特点。与之相反，在闭塞的移植血管中没有舒张期血流波形，随着吻合口狭窄严重程度的增加，移植血管舒张期血流的优势会逐渐减少[25]。Walker等[26]认为DF>50%是移植血管功能良好的指标之一。
2 TTFM技术的临床应用
由于CABG术中移植血管的功能与术后及远期临床效果直接相关，CABG术后可能出现难治性心绞痛、心肌梗死、心律失常甚至死亡等并发症，因此，术中评估移植血管的功能具有重要意义[27-28]。
Becit等[20]建议术中使用TTFM评估移植血管功能，并认为TTFM可以在提升手术效果的同时改善患者预后。TTFM可以在术中提供重要且精确的移植血管相关信息，使得诸如弯折、扭曲和吻合口狭窄等问题得到及时准确的诊断，从而使心脏外科医生能在完成手术之前纠正这些问题。2010年欧洲心胸外科协会（EACTS）和欧洲心脏病学协会（ESC）在《心肌血运重建指南》里均推荐在CABG术中应用TTFM进行移植血管功能评估[29]。
2.1 TTFM测量参数正常值的确立
TTFM不受血清血红蛋白量及测量角度的影响，可以直接测量移植血管内平均血流值，它并不像超声多普勒技术那样需要血流在血管横断面上均匀分布[30]，因此，TTFM在临床应用中更有优势。TTFM探头是由同侧的2个压电晶体和对侧的反射器组成，通过测量顺流和逆流的超声波脉冲传递时差（脉冲传递时差与血流量成正比）来显示血流量[11]。
为了获得更好的诊断准确度，通过确立不同参数的截断值(即判断标准)来提高TTFM的预测能力。Takami等[31]运用术中TTFM与早期术后血管造影对82根移植血管进行分析，发现通畅和功能障碍的移植血管在MGF、不足比（移植血管逆向血流量/顺向血流量）、PI、快速傅里叶变换（fast Fourier transformation,FFT）比率等参数中差异均有统计学意义（P<0.05），但是只有FFT比率有明显的截断值（FFT比率=1.0）。Kim等[32]通过对58例CABG术中TTFM和早期术后血管造影的比较，提出功能障碍的移植血管诊断标准为：(1)右冠状动脉区域血流曲线以收缩期为主或收缩期与舒张期相平衡。(2)MGF<15 ml/min。(3)左冠状动脉区域PI>3或右冠状动脉区域PI>5。(4)不足比>2%。按以上标准应用从 117根移植血管中检测出14根功能障碍的移植血管，与术后血管造影相核实，TTFM检出的灵敏度和特异度分别为96.2%和76.9%。Di Giammarco等[8]对157例患者的304根移植血管行术中TTFM和术后血管造影，通过单变量分析发现Qmax、MGF、PI和不足比都是移植血管功能障碍的独立预测因子。运用受试者工作特征曲线 (receiver operating characteristic curve，ROC)来设定TTFM参数的截断值时发现MGF<15 ml/min、PI>3、不足比>3%是患者术后短期不良预后更为精确的预测因子。超过一半的移植血管功能障碍由于功能性闭塞，表现为MGF值低、不足比值大和非常高的PI值。Tokuda等[33]的研究也应用类似的统计方法并提出对于左冠状动脉，MGF、PI和不足比最佳截断值分别为15 ml/min、5.1和4.1%；而对于右冠状动脉分别为20 ml/min、4.7和4.6%。
2.2 TTFM在CABG术中应用
CABG移植血管功能异常在全部移植血管中的发生率为0.6%～3.2%，而在患者中的发生率占1.8%～8.1%[34]。因此，CABG术中评估移植血管功能对手术效果以及患者预后息息相关[35-36]。
Canver等[37]首次报道了TTFM的临床应用价值并认为该方法对患者无任何不良影响。在63例患者中发现2例存在异常的血流参数，其血流阻力升高的原因为左乳内动脉（left internal mammary artery，LIMA）蒂扭转。D’Ancona等[38]对161例行非体外循环冠状动脉旁路术（off-pump coronary aortic bypass grafting，OPCABG）患者的323支移植血管进行研究，基于TTFM血流曲线和PI值提示异常的移植血管均存在明显的外科处理指征，如静脉瓣、血栓和血管扭曲等。D’Ancona强烈建议无论是CABG还是OPCABG都应该在术中对每根移植血管进行TTFM评估。Leong等[9]应用TTFM在116例患者中发现7根功能障碍的移植血管，经术中外科处理后均显示正常的参数，认为TTFM能即时精确诊断需外科处理的移植血管问题并被立即纠正，Leong同时建议在CABG术中应用TTFM评估移植血管功能以便改善患者预后。Takami等[31]通过术后血管造影发现移植血管MGF与CABG术移植血管的狭窄程度密切相关，而且术中血流测定可以精确反映CABG血管吻合质量。因此，心脏外科医生可以在术中应用TTFM来评估移植血管的功能。Leong等[9] 对67例CABG患者和49例OPCABG患者进行术中TTFM研究发现，相对于传统的CABG，尽管如今OPCABG术中暴露和稳定不同冠状动脉分支的技术为外科医师提供了更为稳定的条件和更好的手术视野，外科操作技术问题仍然存在，术中有必要使用TTFM。Cerqueira等[39]对10例CABG患者（A组)和25例OPCABG患者（B组）比较研究，发现A、B组相比MGF （23 ml/min vs. 25 ml/min）、DF （56% vs.56.9%）和PI （2.3 vs. 2.2）差异都没有统计学意义（P>0.05），表明TTFM在CABG和OPCABG中的测量应用差异无统计学意义。
2.3 TTFM与CABG术后预后
CABG术中移植血管功能直接影响手术效果，进而影响术后长期预后。Tokuda等[33]通过TTFM和早期术后血管造影对123例患者的261支移植血管进行术后中期通畅率分析发现，早期发现5.4%的移植血管桥狭窄或阻塞。Tokuda等[19]通过单变量分析对患者早期完全通畅的104支移植血管进行追踪研究，结果表明在1～4年内术中MGF和不足比是移植血管功能障碍的独立预测因子。Becit等[20]用TTFM对100例CABG患者的303支移植血管进行术中评估，对异常TTFM参数的9支移植血管进行外科处理，并与未使用TTFM的手术患者比较，TTFM评估组患者在总死亡情况(n=16 vs. n=6)、围手术期心肌梗死情况(n=5 vs. n=0)以及主动脉内球囊植入发生情况(n=7 vs. n=1)明显降低，差异有统计学意义（P<0.05）。Sanisoglu等[40]对20例患者的49支移植血管的研究发现，联合应用术中TTFM和术后核磁共振进行桥血管血流分析，在OPCABG移植血管通畅的评估中具有重要作用，可以提高患者远期预后。
2.4 TTFM应用的局限性
尽管TTFM能对术中移植血管血流进行精确测量，并且有无创、易于操作等优点，然而这一技术只能在术中应用。血管造影仍然被认为是评估移植血管功能的“金标准”，但作为一种相对有创、昂贵的方法难以推广应用。Walker等[26]研究发现TTFM虽然创伤小但更具有技术上挑战，在评估移植血管通畅性上无法取代血管造影。在具有血管造影结果比较的前提下，TTFM在临床上可被有经验的心脏外科医生使用，其相关指标还需要与其他评估手段一起综合评估CABG移植血管的功能。
3 TTFM技术展望
TTFM受很多因素影响，但是其具有便捷、可重复性好、非侵入性等优点，在CABG中外科医生可以根据临床经验使用TTFM对移植血管功能进行评估，术中确定移植血管是否需要外科处理，提高手术效果和预后。由于TTFM只能在术中应用，相关参数没有统一标准，需要更多的研究来确定TTFM在CABG中的实用性，同时制定相关技术使用和评定标准。随着研究的深入，TTFM在CABG中的临床应用价值将进一步得到关注和认可。
冠状动脉旁路移植术（coronary artery bypass grafting，CABG）对于缺血性心脏病患者具有良好的治疗效果，能显著提高患者生存率，降低并发症的发生率[1-4]。CABG术中移植血管功能与患者术后恢复以及远期存活率直接相关[5]。CABG术后并发症包括难治性心绞痛、心肌梗死、心律失常甚至死亡等[6-7]。尽管大多数心脏外科医生认为CABG术后严重并发症发生率较低，但是围手术期移植血管功能障碍发生率可高达5%～11% [8-10]。因此，术中评估CABG移植血管的功能显得至关重要。术中判断移植血管功能的方法有移植血管的触诊、患者血流动力学的监测、心电图的变化等，然而这些传统方法都是间接且可靠性低。为了提高评估移植血管功能的可靠程度，曾经有多种方法测量移植血管的血流（如多普勒超声系统、电磁波血流测定等），进而评估移植血管功能[6-10]。术中即时血流测定（transit time flow measurement，TTFM）是一种不受血管尺寸和形状限制的、便捷的、可重复性好的、非侵入性的评估方法，目前广泛应用于CABG术中[11-18]。
1 TTFM的相关参数
1.1 平均流量
平均流量（mean graft flow，MGF）是移植血管内每分钟的平均血流量。狭窄、阻塞的移植血管内MGF低于吻合良好、通畅的移植血管。Di Giammarco等[8]对157例患者的304根移植血管进行术中TTFM 研究，通过单变量分析发现MGF<15 ml/min是患者短期不良预后的准确预测因子之一。左右冠状动脉解剖结构和血流动力学的差异导致了两者MGF正常值的不同。Tokuda等[19]根据对104根移植血管的MGF研究，认为左冠系统移植血管MGF≤15 ml/min和搏动指数（pulsatility index，PI）≥5.1或右冠系统移植血管MGF≤20 ml/min和PI≥4.7可作为标准诊断早期移植血管功能障碍。然而MGF受多种因素影响，包括血液粘度、移植血管的质量和内径大小、血管阻力、自身冠状动脉内径、阻力以及动脉血管痉挛等。因此，单一指标MGF不应是移植血管功能障碍的预测因子，必须结合其他的预测因子以及临床检查，如心电图、血流动力学检查等[20]。
1.2 搏动指数
搏动指数（pulsatility index，PI）是移植血管内最大血流量和最小血流量差值与平均流量之比[PI=（Qmax−Q min）/Qm]，是用来评判CABG移植血管功能最常用的指标之一。PI数值升高通常表示移植血管存在功能缺陷[21-24]。尽管移植血管PI正常值目前没有统一的标准，但是实践认为当PI>5时，移植血管需做重新吻合或探查，有研究认为PI的正常值应不大于3。Kieser等[23]对336例患者术中990根动脉移植血管进行研究后，认为PI>5是预测手术中动脉血管移植技术上的不完善和患者术后死亡率升高的相关因子。Di Giammarco等 [8]的研究发现PI>3是移植血管功能障碍发生的独立相关因子。
1.3 舒张期血供比例
舒张期血供比例（diastolic flow，DF）是移植血管舒张期血流量与收缩期和舒张期血流量之和的比值[DF=Qdiastole /(Q systole+Qdiastole)]，是评估CABG移植血管功能的良好指标。基于冠状动脉循环特殊的生理，通畅的移植血管TTFM波形表现为舒张期为主并伴有短暂收缩期高峰的特点。与之相反，在闭塞的移植血管中没有舒张期血流波形，随着吻合口狭窄严重程度的增加，移植血管舒张期血流的优势会逐渐减少[25]。Walker等[26]认为DF>50%是移植血管功能良好的指标之一。
2 TTFM技术的临床应用
由于CABG术中移植血管的功能与术后及远期临床效果直接相关，CABG术后可能出现难治性心绞痛、心肌梗死、心律失常甚至死亡等并发症，因此，术中评估移植血管的功能具有重要意义[27-28]。
Becit等[20]建议术中使用TTFM评估移植血管功能，并认为TTFM可以在提升手术效果的同时改善患者预后。TTFM可以在术中提供重要且精确的移植血管相关信息，使得诸如弯折、扭曲和吻合口狭窄等问题得到及时准确的诊断，从而使心脏外科医生能在完成手术之前纠正这些问题。2010年欧洲心胸外科协会（EACTS）和欧洲心脏病学协会（ESC）在《心肌血运重建指南》里均推荐在CABG术中应用TTFM进行移植血管功能评估[29]。
2.1 TTFM测量参数正常值的确立
TTFM不受血清血红蛋白量及测量角度的影响，可以直接测量移植血管内平均血流值，它并不像超声多普勒技术那样需要血流在血管横断面上均匀分布[30]，因此，TTFM在临床应用中更有优势。TTFM探头是由同侧的2个压电晶体和对侧的反射器组成，通过测量顺流和逆流的超声波脉冲传递时差（脉冲传递时差与血流量成正比）来显示血流量[11]。
为了获得更好的诊断准确度，通过确立不同参数的截断值(即判断标准)来提高TTFM的预测能力。Takami等[31]运用术中TTFM与早期术后血管造影对82根移植血管进行分析，发现通畅和功能障碍的移植血管在MGF、不足比（移植血管逆向血流量/顺向血流量）、PI、快速傅里叶变换（fast Fourier transformation,FFT）比率等参数中差异均有统计学意义（P<0.05），但是只有FFT比率有明显的截断值（FFT比率=1.0）。Kim等[32]通过对58例CABG术中TTFM和早期术后血管造影的比较，提出功能障碍的移植血管诊断标准为：(1)右冠状动脉区域血流曲线以收缩期为主或收缩期与舒张期相平衡。(2)MGF<15 ml/min。(3)左冠状动脉区域PI>3或右冠状动脉区域PI>5。(4)不足比>2%。按以上标准应用从 117根移植血管中检测出14根功能障碍的移植血管，与术后血管造影相核实，TTFM检出的灵敏度和特异度分别为96.2%和76.9%。Di Giammarco等[8]对157例患者的304根移植血管行术中TTFM和术后血管造影，通过单变量分析发现Qmax、MGF、PI和不足比都是移植血管功能障碍的独立预测因子。运用受试者工作特征曲线 (receiver operating characteristic curve，ROC)来设定TTFM参数的截断值时发现MGF<15 ml/min、PI>3、不足比>3%是患者术后短期不良预后更为精确的预测因子。超过一半的移植血管功能障碍由于功能性闭塞，表现为MGF值低、不足比值大和非常高的PI值。Tokuda等[33]的研究也应用类似的统计方法并提出对于左冠状动脉，MGF、PI和不足比最佳截断值分别为15 ml/min、5.1和4.1%；而对于右冠状动脉分别为20 ml/min、4.7和4.6%。
2.2 TTFM在CABG术中应用
CABG移植血管功能异常在全部移植血管中的发生率为0.6%～3.2%，而在患者中的发生率占1.8%～8.1%[34]。因此，CABG术中评估移植血管功能对手术效果以及患者预后息息相关[35-36]。
Canver等[37]首次报道了TTFM的临床应用价值并认为该方法对患者无任何不良影响。在63例患者中发现2例存在异常的血流参数，其血流阻力升高的原因为左乳内动脉（left internal mammary artery，LIMA）蒂扭转。D’Ancona等[38]对161例行非体外循环冠状动脉旁路术（off-pump coronary aortic bypass grafting，OPCABG）患者的323支移植血管进行研究，基于TTFM血流曲线和PI值提示异常的移植血管均存在明显的外科处理指征，如静脉瓣、血栓和血管扭曲等。D’Ancona强烈建议无论是CABG还是OPCABG都应该在术中对每根移植血管进行TTFM评估。Leong等[9]应用TTFM在116例患者中发现7根功能障碍的移植血管，经术中外科处理后均显示正常的参数，认为TTFM能即时精确诊断需外科处理的移植血管问题并被立即纠正，Leong同时建议在CABG术中应用TTFM评估移植血管功能以便改善患者预后。Takami等[31]通过术后血管造影发现移植血管MGF与CABG术移植血管的狭窄程度密切相关，而且术中血流测定可以精确反映CABG血管吻合质量。因此，心脏外科医生可以在术中应用TTFM来评估移植血管的功能。Leong等[9] 对67例CABG患者和49例OPCABG患者进行术中TTFM研究发现，相对于传统的CABG，尽管如今OPCABG术中暴露和稳定不同冠状动脉分支的技术为外科医师提供了更为稳定的条件和更好的手术视野，外科操作技术问题仍然存在，术中有必要使用TTFM。Cerqueira等[39]对10例CABG患者（A组)和25例OPCABG患者（B组）比较研究，发现A、B组相比MGF （23 ml/min vs. 25 ml/min）、DF （56% vs.56.9%）和PI （2.3 vs. 2.2）差异都没有统计学意义（P>0.05），表明TTFM在CABG和OPCABG中的测量应用差异无统计学意义。
2.3 TTFM与CABG术后预后
CABG术中移植血管功能直接影响手术效果，进而影响术后长期预后。Tokuda等[33]通过TTFM和早期术后血管造影对123例患者的261支移植血管进行术后中期通畅率分析发现，早期发现5.4%的移植血管桥狭窄或阻塞。Tokuda等[19]通过单变量分析对患者早期完全通畅的104支移植血管进行追踪研究，结果表明在1～4年内术中MGF和不足比是移植血管功能障碍的独立预测因子。Becit等[20]用TTFM对100例CABG患者的303支移植血管进行术中评估，对异常TTFM参数的9支移植血管进行外科处理，并与未使用TTFM的手术患者比较，TTFM评估组患者在总死亡情况(n=16 vs. n=6)、围手术期心肌梗死情况(n=5 vs. n=0)以及主动脉内球囊植入发生情况(n=7 vs. n=1)明显降低，差异有统计学意义（P<0.05）。Sanisoglu等[40]对20例患者的49支移植血管的研究发现，联合应用术中TTFM和术后核磁共振进行桥血管血流分析，在OPCABG移植血管通畅的评估中具有重要作用，可以提高患者远期预后。
2.4 TTFM应用的局限性
尽管TTFM能对术中移植血管血流进行精确测量，并且有无创、易于操作等优点，然而这一技术只能在术中应用。血管造影仍然被认为是评估移植血管功能的“金标准”，但作为一种相对有创、昂贵的方法难以推广应用。Walker等[26]研究发现TTFM虽然创伤小但更具有技术上挑战，在评估移植血管通畅性上无法取代血管造影。在具有血管造影结果比较的前提下，TTFM在临床上可被有经验的心脏外科医生使用，其相关指标还需要与其他评估手段一起综合评估CABG移植血管的功能。
3 TTFM技术展望
TTFM受很多因素影响，但是其具有便捷、可重复性好、非侵入性等优点，在CABG中外科医生可以根据临床经验使用TTFM对移植血管功能进行评估，术中确定移植血管是否需要外科处理，提高手术效果和预后。由于TTFM只能在术中应用，相关参数没有统一标准，需要更多的研究来确定TTFM在CABG中的实用性，同时制定相关技术使用和评定标准。随着研究的深入，TTFM在CABG中的临床应用价值将进一步得到关注和认可。