侵入性冠狀動脈生理功能檢測指標(biāo)綜述

孫宇飛，侯靜波

(哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院心內(nèi)科，哈爾濱 150086)

對于有心肌缺血癥狀的患者，臨床目前主要根據(jù)血管造影結(jié)果評估冠狀動脈情況。然而，血管造影結(jié)果的一致性較低[1]，同時對于冠狀動脈復(fù)雜病變的評估尚有局限性，如臨界病變、偏心性病變和彌漫性病變，評估結(jié)果可能不準(zhǔn)確[2]。很多患者因為胸痛甚至心肌梗死行冠狀動脈造影，但結(jié)果卻是只有輕微的冠狀動脈病變或結(jié)果正常[3]。另外，臨床研究表明，對沒有缺血癥狀的冠狀動脈病變患者進(jìn)行血運重建并不能改善癥狀，結(jié)果可能是有害的[4]。這些結(jié)果提示，導(dǎo)致心肌缺血發(fā)展的因素除了冠狀動脈狹窄外，其他因素也值得我們注意[5]。如冠狀動脈微循環(huán)病變和內(nèi)皮功能紊亂引起的冠狀動脈調(diào)節(jié)功能障礙經(jīng)常導(dǎo)致心肌缺血[6-8]，伴有微血管病變和內(nèi)皮功能紊亂的患者發(fā)生不良心血管事件的危險性是增加的[9]。因此，全面準(zhǔn)確地評估冠狀動脈的生理功能尤為重要，本文總結(jié)了臨床導(dǎo)管室目前評估冠狀動脈生理功能的主要侵入性檢測指標(biāo)。

1 冠狀動脈的結(jié)構(gòu)和生理功能

從生理學(xué)的角度分析冠脈循環(huán)，它主要由3部分組成。第一部分是直徑5 mm～500 μm的心外膜冠狀動脈，屬于傳導(dǎo)血管，正常情況下血流阻力最小，占冠狀動脈循環(huán)阻力的<10%，對血壓的影響很小。第二部分是直徑100～500 μm的前微動脈，第三部分是<100 μm的小動脈和毛細(xì)血管，后兩部分一般被稱為微循環(huán),占冠狀動脈循環(huán)阻力的90%，是冠狀動脈血流的主要調(diào)節(jié)者，負(fù)責(zé)冠狀動脈血流的自身調(diào)節(jié)。靜息狀態(tài)下， 當(dāng)心肌需氧量增加時冠狀動脈血流量也相應(yīng)增加， 心肌內(nèi)的小動脈受心肌細(xì)胞代謝的影響表現(xiàn)為收縮或舒張。內(nèi)皮細(xì)胞釋放一氧化氮(nitric oxide,NO)時，小動脈松弛而阻力減小，心肌血流量增加，前微動脈和心外膜大動脈擴(kuò)張[10]。病理狀態(tài)下，當(dāng)心外膜大動脈嚴(yán)重狹窄時，心外膜血管阻力增加導(dǎo)致末梢循環(huán)壓力降低，前微動脈通過自身調(diào)節(jié)，可使血管舒張以維持冠狀動脈循環(huán)正常的血流量和壓力。由于冠狀動脈粥樣硬化時，冠狀動脈循環(huán)是通過自身調(diào)節(jié)來維持心肌的正常血流量，所以靜息狀態(tài)下冠狀動脈狹窄的功能意義有可能被錯誤評估，只有在充血狀態(tài)下才有意義。

2 冠狀動脈血流儲備

冠狀動脈血流儲備(coronary flow reserve，CFR)是指冠狀動脈靜息狀態(tài)和充血狀態(tài)時的血流量比值[11]，它表示冠狀動脈隨需氧量增加而相應(yīng)增加血流量的能力，正常可增加≥3倍。主要反映冠狀動脈的整體功能狀態(tài)，大血管無明顯狹窄時反映微循環(huán)的狀態(tài)。

心外膜血管狹窄時，冠狀動脈可通過自身的調(diào)節(jié)以保證正常的血流量。當(dāng)管腔狹窄到一定程度時，冠狀動脈自身調(diào)節(jié)血流量的能力喪失，從而導(dǎo)致靜息狀態(tài)時的血流量下降。此外，當(dāng)冠狀動脈微循環(huán)阻力受到影響時，如糖尿病、左心室肥厚、心肌缺血，即使心外膜血管未狹窄，CFR也會下降。有胸痛癥狀而冠狀動脈造影正常的患者，平均CFR也常偏低(2.7±0.6)。由此可見，CFR受心外膜血管狹窄程度和微循環(huán)的雙重影響，異常時無法區(qū)分是哪個因素造成的，而且心動過速、血管活性藥物等影響血流動力學(xué)、負(fù)荷狀態(tài)和心肌收縮力的因素也會影響CFR值。臨床檢測CFR主要有兩種方法，一種是多普勒導(dǎo)絲測定，另一種是熱稀釋法測定。大量研究表明，誘發(fā)心肌缺血的CFR 臨界值大約是2.0[12,13]。對于冠狀動脈無嚴(yán)重狹窄[14]和未進(jìn)行介入治療的心絞痛患者[15]，CFR降低可作為不良預(yù)后的獨立預(yù)測因素。CFR對臨界病變延期介入治療的安全性同樣有指導(dǎo)意義[16,17]。

3 血流儲備分?jǐn)?shù)

血流儲備分?jǐn)?shù)(fractional flow reserve，F(xiàn)FR )是指狹窄的冠狀動脈所能達(dá)到的最大血流量與不存在任何狹窄時能達(dá)到的理論最大血流量的比值。如前所述，直徑<500 μm的小動脈是冠狀動脈循環(huán)的主要調(diào)節(jié)者，在一定壓力范圍內(nèi)，這些小動脈通過自身調(diào)節(jié)以維持心肌正常的血流量。通過腺苷誘發(fā)冠狀動脈穩(wěn)定的充血狀態(tài)時，它的自身調(diào)節(jié)功能就會消失，這時血流量與血壓成正比，當(dāng)達(dá)到最大充血狀態(tài)時，血流和壓力呈線性關(guān)系。通過測定冠狀動脈內(nèi)的壓力來反映血流量，方法簡單，可重復(fù)性強，現(xiàn)已取代測定血流速度的方法[18]。當(dāng)冠狀動脈狹窄時，血流通過狹窄處時由于摩擦力、分流等原因造成壓力衰減，可分別測得狹窄病變近端和遠(yuǎn)端的壓力。臨床檢測過程中，只需要測定主動脈壓(Pa)和狹窄病變遠(yuǎn)端的冠脈壓(Pd)，F(xiàn)FR即為兩者的比值，靜脈壓常可忽略不計。檢測時，首先在冠狀動脈內(nèi)注射硝酸甘油以消除痙攣，將壓力導(dǎo)絲送至狹窄病變遠(yuǎn)端，誘發(fā)充血反應(yīng)，誘發(fā)充血的常用藥物是腺苷、罌粟堿、硝普鈉等。如不能誘發(fā)最大充血反應(yīng)，F(xiàn)FR值則會高，從而低估病變的嚴(yán)重程度。冠狀動脈FFR正常理論值是1.0，臨床常將FFR 0.75作為準(zhǔn)確預(yù)測心肌缺血的臨界值[19, 20]。然而，大量臨床研究表明，F(xiàn)FR0.8是延遲性冠狀動脈介入治療的安全值[21,22]。因此，歐美國家的血運重建指南中推薦伴有FFR≤0.8的冠狀動脈狹窄需行介入治療。Pijls等[23]指出，<10%的冠狀動脈FFR值在0.75～0.8，此時正確的臨床決策尤為重要，需要長遠(yuǎn)全面地評估不同治療手段的風(fēng)險和獲益。目前，F(xiàn)FR已成為一種重要的檢測指標(biāo)，在冠心病的診治方面具有重要的指導(dǎo)作用。

4 微循環(huán)阻力指數(shù)

Fearon等[24]在2003年首次提出微循環(huán)阻力指數(shù)(index of microcirculatory resistance, IMR)，它表示冠狀動脈充血條件下最小的微循環(huán)阻力，為遠(yuǎn)端冠狀動脈壓力除以最大充血狀態(tài)下平均傳導(dǎo)時間的倒數(shù)。研究表明，平均傳導(dǎo)時間與血流量呈負(fù)相關(guān)，所以通常用平均傳導(dǎo)時間的倒數(shù)代替血流量，IMR等于心肌灌注壓與心肌血流量的比值。理論上，由于側(cè)支循環(huán)和淤血情況的存在，冠狀動脈楔壓和中心靜脈壓也應(yīng)考慮在計算中。當(dāng)心外膜冠狀動脈存在嚴(yán)重狹窄時，由于側(cè)支循環(huán)的建立，冠狀動脈前向血流量減少，IMR值高。這時需要測量冠狀動脈楔壓或通過計算也可獲得IMR的準(zhǔn)確值[25]。IMR=Pa×Tmn×[1.35×(Pa/Pd)-0.32]。

當(dāng)IMR>25時即表明冠狀動脈不正常[26]，微循環(huán)受損。無論急性心肌梗死[27]和冠狀動脈介入治療后[28]，還是心外膜血管造影正常的心絞痛患者[29]，升高的IMR與不良預(yù)后相關(guān)。IMR是目前簡單可靠地評估微循環(huán)功能的一項指標(biāo)，在冠心病的診斷、治療及預(yù)后評估中發(fā)揮重要的作用。

5 內(nèi)皮功能

冠狀動脈血管內(nèi)皮細(xì)胞是一層連續(xù)內(nèi)襯于血管內(nèi)壁的單核細(xì)胞，是血液和組織液之間的屏障。內(nèi)皮細(xì)胞分泌多種血管活性物質(zhì)，可調(diào)節(jié)平滑肌的收縮，在血流量和阻力的調(diào)節(jié)方面起著重要作用。其中血管舒張因子包括NO、前列環(huán)素，血管收縮因子包括內(nèi)皮素1、血栓素A2。內(nèi)皮細(xì)胞損傷或功能紊亂將影響冠狀動脈的調(diào)節(jié)功能，當(dāng)氧需求增加如鍛煉或緊張時，血管的舒張會受限，甚至出現(xiàn)反常的血管運動。心外膜血管無狹窄時，這種調(diào)節(jié)異常可能會成為慢性心絞痛或急性冠脈綜合征的誘因。

冠狀動脈內(nèi)皮功能可通過冠狀動脈造影檢測，冠狀動脈內(nèi)注射乙酰膽堿(acetylcholine, ACh)后可觸發(fā)內(nèi)皮依賴性血管反應(yīng)。正常血管內(nèi)皮對ACh的反應(yīng)是血管舒張，因其刺激正常血管內(nèi)皮分泌NO。相反，內(nèi)皮功能障礙時，NO分泌不足，ACh的平滑肌毒蕈堿樣作用可使血管收縮。大血管的收縮和舒張可通過連續(xù)的冠狀動脈造影評估，微循環(huán)血管內(nèi)皮功能則可通過冠狀動脈血管內(nèi)超聲多普勒評估。通過超聲與心導(dǎo)管結(jié)合的方法，將多普勒導(dǎo)絲置于心導(dǎo)管頂端后通過微導(dǎo)管進(jìn)入冠狀動脈，主要進(jìn)入左前降支。然后在冠狀動脈內(nèi)注射不同濃度的ACh，精確測量用藥前后血流速度和血流量比值，通過比較干預(yù)前后或不同劑量的血流反應(yīng)關(guān)系來判斷內(nèi)皮依賴的血管擴(kuò)張能力。冠狀動脈內(nèi)還可注射非內(nèi)皮依賴性血管擴(kuò)張劑硝酸甘油，驗證血管平滑肌的完整性及冠狀動脈的最大舒張功能。內(nèi)皮功能紊亂可影響冠狀動脈的最大血流量，使得無心外膜血管狹窄患者出現(xiàn)心絞痛癥狀[30]。對于穩(wěn)定型冠心病、急性心肌梗死、心力衰竭、心臟移植患者，內(nèi)皮功能紊亂是不良預(yù)后的重要危險因素。

6 小 結(jié)

患者不存在有意義的冠狀動脈狹窄時，對微循環(huán)和內(nèi)皮功能等因素的完整性評估則可很好地解決問題。臨床上對于穩(wěn)定型心絞痛或急性冠脈綜合征患者，不能簡單地通過冠狀動脈造影評估有無狹窄。冠狀動脈臨界病變患者需要檢測FFR以排除是否缺血，F(xiàn)FR如正常，則建議做CFR和血管內(nèi)皮功能的檢查以全面評估冠狀動脈，明確病因。國外研究結(jié)果表明，大部分心絞痛患者進(jìn)行冠狀動脈廣泛全面的評估，最終都能明確病因。對于心血管科醫(yī)師尤其從事冠狀動脈介入的醫(yī)師來說，冠狀動脈生理學(xué)功能的評估有助于他們明確診斷和做出正確的決策。對于支架植入術(shù)、冠狀動脈搭橋、心臟移植后的患者，冠狀動脈生理學(xué)功能的檢測則為術(shù)后效果和預(yù)后的判斷提供信息。

目前，國外已廣泛通過冠狀動脈生理學(xué)功能檢測全面評估冠狀動脈情況，然而國內(nèi)對于冠狀動脈生理學(xué)功能的檢測仍處于起步階段，綜合全面地評估冠狀動脈生理功能，能更準(zhǔn)確地指導(dǎo)臨床醫(yī)師選擇正確的治療方案，這將是最具潛能的冠狀動脈檢測方法，也是今后發(fā)展的方向。

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