冠心病患者測定微循環(huán)阻力指數(shù)的臨床意義

李萌玫綜述,邵一兵審校

綜述

冠心病患者測定微循環(huán)阻力指數(shù)的臨床意義

李萌玫綜述,邵一兵審校

冠狀動脈微循環(huán)在心肌灌注和心肌代謝中起著至關(guān)重要的作用。大量研究顯示,冠狀動脈微血管的功能異常是很多心臟疾病發(fā)生的重要病因,評估冠狀動脈微循環(huán)的功能狀態(tài)是評價很多心臟疾病,尤其是急性ST段抬高型心肌梗死預后的重要指標。微循環(huán)阻力指數(shù)(IMR)與實際微血管阻力(TMR) 有很好的相關(guān)性。在穩(wěn)定期冠心病患者和接受急診經(jīng)皮冠狀動脈介入治療術(shù)后的ST段抬高型心肌梗死患者中證實IMR與TMR也有很好的相關(guān)性。

綜述;微循環(huán)阻力指數(shù);心肌梗死;側(cè)支循環(huán)

冠狀動脈微循環(huán)是指由微動脈、毛細血管和微靜脈構(gòu)成的微循環(huán)系統(tǒng)。冠狀動脈微循環(huán)在冠狀動脈血流的代謝調(diào)控中起著至關(guān)重要的作用[1],即使有心外膜冠狀動脈的再血管化的存在,微血管主動的收縮與舒張可以調(diào)節(jié)冠狀動脈的血流和心肌的灌注。微循環(huán)血管床是保證心肌充分灌注的基礎(chǔ)。研究顯示,急性心肌梗死患者在接受經(jīng)皮冠狀動脈介入治療后,大約有三分之一的患者因為微循環(huán)的阻塞而不能獲益(排除冠狀動脈血流再灌注)[2]。研究發(fā)現(xiàn),微循環(huán)阻力指數(shù)(IMR)可以實時的反映冠狀動脈微循環(huán)[3]。

1 微循環(huán)阻力指數(shù)的定義、測量方法及與微循環(huán)的相關(guān)性

IMR 代表的是在峰值血流通過的條件下最小的微血管阻力,因此是反映微血管功能的數(shù)量級指標。隨著技術(shù)的發(fā)展,目前可以用動脈生理檢測儀,頭端帶有壓力-溫度感受器冠狀動脈內(nèi)的導絲來測量冠狀動脈的血流[2],測量IMR的原理是熱稀釋法,需要動脈生理檢測儀(RadiAnalyzerTM)和一根0.014 in(1 in=2.54 cm)頭端帶有壓力-溫度感受器的軟指引導絲(該導絲既可以用于IMR 的測量,也可以用來行經(jīng)皮冠狀動脈介入治療)。以公式計算得出IMR[4]。IMR =Pd X Tmn(在最大充血狀態(tài)下),通過冠狀動脈狹窄遠端的壓力為Pd可近似為壓力階差,Tmn是最大充血狀態(tài)下平均傳導時間,值得注意的是,在最大充血狀態(tài)下測量Tmn時,達到了微血管最低阻力,同時靜息血管的張力和血流動力學的變異被清除了。

一項研究[3]在8頭豬冠狀動脈內(nèi)注射5 mg和10 mg罌粟堿以達到靜息下最大充血狀態(tài),并分別在2、5、8、10 min后測量Pd和Tmn,然后向在左前降支放置的微導管選擇性的注射40μm的微球來阻斷微循環(huán),得出IMR可以實時反映冠狀動脈微循環(huán)。盡管目前還沒有研究能夠得出IMR正常值,一項對101例心外膜冠狀動脈狹窄患者的分析中,得出正常的IMR值應該在25 U以下[5]。然而,在測量不同的心外膜狹窄程度過程中,IMR有很大的重復性,提示在某種程度上微血管功能障礙是一個獨立的現(xiàn)象。反之,沒有冠狀動脈造影證據(jù)的冠狀動脈粥樣硬化包括兩種獨立的研究,這兩種研究得出了相似的平均IMR值為(19 ± 5)U 和(18.8 ± 5.6)U[5,6]。

2 微循環(huán)阻力指數(shù)與心外膜冠狀動脈疾病及側(cè)支循環(huán)的關(guān)系

在嚴重的心外膜冠狀動脈狹窄時,心肌血流同時包含冠狀動脈和側(cè)支血流。由于側(cè)支循環(huán)的存在,冠狀動脈遠端壓力降低較少,因此如果不校正側(cè)支血流,就會導致IMR的值偏高。因此用測量IMR(IMRtrue)的校正公式,需要測量冠狀動脈楔壓來衡量側(cè)支血管壓力,計算如下:IMRtrue=PaXTmnX([Pd-Pw]/[Pa-Pw])[7]。Pa是 平 均動脈壓力,Pw是平均楔壓(由側(cè)支血流壓力決定,是球囊堵塞側(cè)支動脈時測量的)。IMRtrue公式里的([Pd- Pw]/[Pa-Pw])也被稱為冠狀動脈血流儲備分數(shù)(FFRcor),這反映了實際最大可達到的血流與靶冠狀動脈理論上最大血流比值。 FFRmyo與經(jīng)常在臨床工作中應用的FFRcor不同,是評估心肌血流(不是冠狀動脈血流),沒有考慮到側(cè)支血流(楔壓)。Yong等[8]發(fā)現(xiàn)FFRcor和心肌血流儲備分數(shù)(FFRmyo)之間有著可預測的數(shù)學上的聯(lián)系,因此計算IMRtrue可以不用測量楔壓。應用這一理論,他們提出了一個新的公式來計算IMRtrue,用IMRcalc表示,并在72例患者中證實了這一公式:IMRcalc=PaXTmnX{[(1.35XPd)/Pa]-0.32}。Layland等[9]在40例穩(wěn)定性心絞痛患者的隊列研究中發(fā)現(xiàn),當把側(cè)支血流計算在內(nèi)時,IMRtrue與狹窄的程度關(guān)系不大,他們還發(fā)現(xiàn)IMRtrue,也就是微血管的狀態(tài),在非冠狀動脈也是類似的。 Pagonas等[10]在22例穩(wěn)定的冠心病患者分別在基礎(chǔ)值上及7周后行冠狀動脈導管術(shù),測量了基礎(chǔ)值IMR及以下幾種方式測量IMR,IMR=PdXTmn;IMRtrue=PaXTmn X(Pd-Pw)/ (Pa-Pw); IMRcvp=(Pa-Pv) XTmnX(Pd-Pw)/(Pa-Pw)。從而得出,IMR在隨訪研究中是可重復性指標,當側(cè)支循環(huán)被忽略時,IMR數(shù)值獨立于任何過高評估,在測量IMR時,中心靜脈壓力(Pv)可以被忽略。以上研究提示IMRtrue可以可靠的衡量微血管的狀態(tài)而不受心外膜下冠狀動脈的影響。

Seiler[11]認為冠心病患者,一個充分的冠狀動脈側(cè)支循環(huán)可以降低心肌梗死的面積、左心室的功能減退和所有引起死亡的原因,需要精確和數(shù)量級的測量手段來有效的識別患者側(cè)支循環(huán)的形成情況,從而預防由于冠狀動脈阻塞引起的心肌缺血。侵入性的手段來評估側(cè)支循環(huán)是不可避免的。 Meier等[12]在MEDLINE, EMBASE, ISI Web of Science (2001 to 25 April 2011)和各項相關(guān)學術(shù)會議上搜索了有關(guān)冠狀動脈側(cè)支循環(huán)對死亡率影響的研究,從中隨機挑選研究對象來計算總的RR值,一共有12項研究涉及6 529例參與者參與了分析。從而得出在冠心病患者中,冠狀動脈的側(cè)支循環(huán)的形成有著相關(guān)保護作用,高度側(cè)支循環(huán)形成的患者與低度側(cè)支循環(huán)形成的患者相比死亡風險降低36%。Kim 等[13]在306例ST段抬高型心肌梗死患者血管再通后的1周內(nèi)行心臟核磁共振,與梗死動脈有關(guān)的最初側(cè)支循環(huán)血流則由冠狀動脈造影評估,在心臟核磁共振顯像下,測量心肌梗死的面積和存活心肌,得出在急性心肌梗死患者中,阻塞動脈充分形成的來自非阻塞血管的側(cè)支循環(huán)的存在,可以降低梗死的負擔和提高心肌存活度。由于微循環(huán)在調(diào)節(jié)冠狀動脈血流和最終心肌灌注中起著關(guān)鍵的作用[14],而由上得出側(cè)支循環(huán)可以降低心肌梗死的面積、左心室的功能減退和所有引起死亡的原因,因此冠狀動脈側(cè)支循環(huán)對微循環(huán)是否具有保護作用還有待于進一步的研究。

3 微循環(huán)阻力指數(shù)與心絞痛的關(guān)系

在不穩(wěn)定性心絞痛患者中,IMR可以反映冠狀動脈微循環(huán)的狀態(tài),反映不穩(wěn)定性心絞痛患者圍手術(shù)期心肌梗死,并與心肌標志物有著很高的關(guān)聯(lián)性,IMR可以預測不穩(wěn)定性心絞痛患者發(fā)生圍手術(shù)期心肌梗死。Ng 等[15]在不穩(wěn)定性心絞痛患者合并左前降支病變行擇期經(jīng)皮冠狀動脈介入治療的患者中測量了IMR,發(fā)現(xiàn)冠狀動脈微循環(huán)在發(fā)生擇期經(jīng)皮冠狀動脈介入治療相關(guān)心肌梗死中起著重要的作用,IMR可以預測術(shù)后發(fā)生心肌損傷的風險并指導相關(guān)的預防性措施。

IMR還可以對X綜合征患者進行評估,在一項深入的研究當中[16],139例有心絞痛沒有阻塞性冠狀動脈疾病的患者評估內(nèi)皮功能,測量IMR、冠狀動脈血流儲備(CFR)、FFR,并行血管內(nèi)超聲,平均年齡為(54.0±11.4)歲,107例為女性(77%)?？傮w來說,只有32例(23%)患者不能用冠狀動脈原因來解釋他們的心絞痛,他們內(nèi)皮功能正常,冠狀動脈生理評估正常,沒有心肌橋。從而得出大部分心絞痛患者沒有阻塞性冠狀動脈疾病,而有隱蔽的冠狀動脈異常,在冠狀動脈造影時用侵入性的方法評估這些患者,可以提供影響治療和預后的診斷信息。

4 微循環(huán)阻力指數(shù)與ST段抬高型心肌梗死

冠狀動脈微循環(huán)的狀態(tài)是心肌梗死預后的決定性因素,與心外膜冠狀動脈血流無關(guān)[17]。在直接經(jīng)皮冠狀動脈介入治療術(shù)領(lǐng)域, IMR出現(xiàn)之前,缺乏簡單、特異性強、可重復性高的在心導管術(shù)中評估冠狀動脈微循環(huán)的數(shù)量級方法。在ST段抬高型心肌梗死患者中測量IMR的意義已在很多研究中體現(xiàn)出來。在一項29例ST段抬高型心肌梗死患者接受直接經(jīng)皮冠狀動脈介入治療術(shù)的研究中,經(jīng)皮冠狀動脈介入治療術(shù)后立即測量IMR,發(fā)現(xiàn)IMR和肌酸激酶峰值一樣與心肌梗死的面積有很強的相關(guān)性,而其他的數(shù)量級或特異的微循環(huán)測量方法都沒有相關(guān)性[18]。在這項研究當中,IMR>32 U與左心室功能減退有明顯的關(guān)系,左心室功能是由3個月的超聲心動圖的室壁運動積分(WMS)來評估。最近研究還發(fā)現(xiàn), IMR是左心室功能和梗死面積的負向獨立預測因子。用多普勒技術(shù)測量微循環(huán)阻力可以預測前壁心肌梗死再灌注患者的左心室重構(gòu),是血管成形術(shù)后的微血管保留度的重要基礎(chǔ)[19]。研究結(jié)果顯示,IMR和CFR數(shù)值的改善在直接經(jīng)皮冠狀動脈介入治療術(shù)后即刻和術(shù)后24 h后與術(shù)后6個月后更高的左心室射血分數(shù)有關(guān)[20],提示在急性心肌梗死后的冠狀動脈微循環(huán)的狀態(tài)不是靜止的而是動態(tài)變化的,微血管功能的恢復與心肌損傷的降低和心臟功能的恢復有關(guān)。最新研究還發(fā)現(xiàn)[21],IMR可預測冠狀動脈完全閉塞病變患者擇期行經(jīng)皮冠狀動脈介入治療術(shù)后左心室功能恢復情況,左心室射血分數(shù)>50%的IMR最佳界值為32.5 U,提示微循環(huán)異常患者即使擇期行經(jīng)皮冠狀動脈介入治療術(shù),術(shù)后的心功能仍有很好的評估價值。

最近,IMR被證實可以用來預測ST段抬高型心肌梗死的死亡率。Fearon等[22]報道在253例患者直接經(jīng)皮冠狀動脈介入治療術(shù)后立即測量IMR,其中IMR>40 U的患者在術(shù)后12個月的隨訪期間因為心力衰竭的死亡率和再住院率較高(17.1% vs 6.6%, P= 0.027)。可以確定的是,IMR> 40 U是隨訪期間死亡的唯一的獨立預測因素(危險率4.3%, P=0.02)。IMR比其他血管造影的指數(shù)能更好的預測心肌微血管灌注。Park 等[23]在89例ST段抬高型心肌梗死患者行經(jīng)皮冠狀動脈介入治療術(shù)后立即測量CFR和IMR來評估冠狀動脈微循環(huán),在平均3年隨訪中評估心血管和腦血管事件包括心血管死亡、靶血管衰竭、心力衰竭和腦卒中,發(fā)現(xiàn)用IMR和CFR評估微循環(huán)可以評價心肌存活度和ST段抬高型心肌梗死患者的長期預后。然而,在經(jīng)皮冠狀動脈介入治療術(shù)中支架置入后心肌灌注增加并不是普遍的,支架置入術(shù)治療完成時微血管功能降低的原因是多方面的,但是可以反映晚期臨床表現(xiàn)和(或)血栓負荷的位置或程度,在一項研究當中, De Maria等[24]在85例ST段抬高型心肌梗死患者支架置入術(shù)前和術(shù)后立即測量CFR和IMR,支架置入提高了冠狀動脈生理狀態(tài)的所有測量參數(shù),IMR從67.7 U(四分位數(shù)間距56.2～95.8 U)至36.7 U(四分位數(shù)間距22.7～59.5 U), P<0.001;然而,支架置入術(shù)后,IMR在28例(32.9%)患者中仍然保持較高數(shù)值(IMR>40 U)。15例(17.6%)患者的IMR數(shù)值只有少量的降低,從而得出,這很可能是表現(xiàn)較晚(>6 h疼痛),心肌損害的程度和支架前IMR數(shù)值可以預測支架置入術(shù)后IMR數(shù)值降低(ΔIMR=術(shù)后IMR-術(shù)前IMR),而血栓負荷和有效支架體積可以導致IMR數(shù)值升高。

在直接經(jīng)皮冠狀動脈介入治療術(shù)中測量IMR的研究提示,通過測量微血管功能保留度,IMR可以預測心肌梗死的面積、心肌存活度、心肌挽救和心肌梗死的特性。IMR還可以預測這些患者的臨床轉(zhuǎn)歸。ST段抬高型心肌梗死后對心外膜和微血管床狀態(tài)的綜合評估很可能提高我們對高風險人群的識別和管理。

5 微循環(huán)阻力指數(shù)指導干預冠狀動脈微循環(huán)

目前為止,與心外膜冠狀動脈相比,很少有針對冠狀微血管的治療,主要是因為缺乏可靠的評估其功能的手段。由于IMR被證明是微循環(huán)狀態(tài)可靠的和數(shù)量級的評估手段,它對針對冠狀動脈微循環(huán)的治療有著潛在的指導意義。

一些研究測量IMR來評估在ST段抬高型心肌梗死患者微循環(huán)的治療意義,在直接經(jīng)皮冠狀動脈介入治療術(shù)前行血栓抽吸術(shù),在經(jīng)皮冠狀動脈介入治療術(shù)后有著更好的IMR數(shù)值(23.5 U vs 34.2 U, P=0.018)、6個月隨訪時左心室射血分數(shù)和室壁運動指數(shù)是提高的[25]。在直接經(jīng)皮冠狀動脈介入治療術(shù)中應用遠端保護設(shè)備[26]和硝普鈉[27]被證明可以降低IMR。在ST段抬高型心肌梗死有微血管嚴重阻塞的和有著高死亡率的患者中,推測IMR的評估可以更加準確的識別潛在的患者和微血管側(cè)支循環(huán)的治療。雷諾嗪、黃嘌呤衍生物等非傳統(tǒng)藥物[28]治療有一定的前景,因此未來開展對于傳統(tǒng)抗栓抗缺血治療、非傳統(tǒng)藥物治療后臨床轉(zhuǎn)歸的研究是十分有意義的。

6 結(jié)語

IMR是簡單、可重復的、穩(wěn)定的在心臟導管實驗下評估冠狀動脈微循環(huán)的特殊的數(shù)量級方法。IMR可以與血流儲備分數(shù)一同測量,可以綜合評價心外膜和微血管組成的冠狀動脈循環(huán)。IMR的測量可以不受心外膜疾病和側(cè)支循環(huán)的影響。冠狀動脈側(cè)支循環(huán)可以降低心肌梗死的面積、降低左心室的功能減退和所有引起死亡的原因,因此冠狀動脈側(cè)支循環(huán)對微循環(huán)是否具有保護作用還有待于進一步的研究。在大部分心絞痛患者中,沒有阻塞性冠狀動脈疾病而有隱蔽的冠狀動脈異常,用IMR評估這些患者可以安全的提供可以影響治療和預后的診斷信息。在ST段抬高型心肌梗死患者,IMR的測量可以預測心肌梗死面積、心肌存活度、心肌側(cè)支循環(huán)和遠期的死亡率。IMR可以促進冠狀動脈微循環(huán)的治療和保護研究的進展。

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2016-03-04)

(編輯:漆利萍)

266071 山東省青島市,青島大學附屬青島市市立醫(yī)院東院區(qū) 心血管內(nèi)科

李萌玫 碩士研究生 主要研究方向為介入治療后患者的預后情況 Email:609590827@qq.com 通訊作者:邵一兵 Email:syb2004@yeah.net

R54

A

1000-3614(2016)10-1022-03

10.3969/j.issn.1000-3614.2016.10.017