冠心病患者微循環(huán)阻力指數(shù)測定的臨床意義

廖念西 劉健

冠心病患者微循環(huán)阻力指數(shù)測定的臨床意義

廖念西 劉健

冠心病；微循環(huán)阻力指數(shù)；心肌灌注

冠狀動脈主支動脈的狹窄，甚至閉塞是患者出現(xiàn)心肌缺血或壞死的主要原因，針對上述血管病變的檢查、評估和干預(yù)手段已經(jīng)日趨成熟。但是，作為冠狀動脈循環(huán)中的另一個重要組成部分——冠狀動脈微循環(huán)的病變則是最終導(dǎo)致患者心肌細(xì)胞缺血壞死的罪魁禍?zhǔn)?。近年來，對于冠狀動脈微循環(huán)功能的評估逐漸成為研究熱點，其評價手段亦日漸豐富，其中，微循環(huán)阻力指數(shù)（index of microcirculatory resistance，IMR）是應(yīng)用較多、較為廣泛的一種方法，該技術(shù)具有不受心外膜病變、血流動力學(xué)狀態(tài)的影響，重復(fù)性強(qiáng)等優(yōu)勢[1]。本文將著重對IMR的測定原理、臨床意義及其目前的臨床應(yīng)用進(jìn)行綜述。

1 微循環(huán)阻力指數(shù)的定義

微循環(huán)阻力指數(shù)指在心肌最大血流通過狀態(tài)下的跨微循環(huán)壓力階差［冠狀動脈遠(yuǎn)端壓力（distant pressure，Pd）與靜脈壓（venous pressure，Pv）的差值］與冠狀動脈血流量（Q）之比，即IMR=（Pd–Pv）/Q。

2 微循環(huán)阻力指數(shù)的測定原理及方法

當(dāng)冠狀動脈處在最大擴(kuò)張的情況下，靜脈壓力可以忽略不計，則前述公式可近似為IMR=Pd/Q。又因冠狀動脈血流量（Q）與血管內(nèi)注射指示劑的平均通過時間（the mean transit time，Tmn）成反比，IMR可通過測定Pd和Tmn獲得。

目前，采用熱稀釋原理，使用頭端帶有壓力-溫度感受器的冠狀動脈壓力導(dǎo)絲來測量IMR。該種導(dǎo)絲兼?zhèn)鋵?dǎo)引導(dǎo)絲支持進(jìn)行經(jīng)皮冠狀動脈介入治療（PCI）和測量IMR的功能，在PCI術(shù)中即可獲得IMR的數(shù)值。IMR數(shù)值的測量方法如下：將冠狀動脈壓力導(dǎo)絲送至指引導(dǎo)管的頭端，校正導(dǎo)絲的壓力及溫度，使導(dǎo)絲頭端與指引導(dǎo)管測得的壓力相等，該壓力近似為主動脈平均壓（mean proximal coronary pressure，Pa）。然后將導(dǎo)絲送至血管總長的 2/3 以遠(yuǎn)，穿過靶病變并距其3.0 cm以上，即可測得冠狀動脈遠(yuǎn)端壓力Pd。接著快速向冠狀動脈內(nèi)彈丸式注入室溫生理鹽水3 mL，應(yīng)用熱稀釋原理可測得室溫生理鹽水的傳導(dǎo)時間。重復(fù)上述操作3次，得到靜息狀態(tài)下的平均傳導(dǎo)時間（TmnRest）。經(jīng)過外周靜脈按照140～180 μg/（kg?min）的劑量快速注入腺苷、腺苷三磷酸（ATP）等藥物使冠狀動脈擴(kuò)張，當(dāng)達(dá)到最大充血狀態(tài)時，重復(fù)注入生理鹽水，即可測得充盈狀態(tài)下液體的平均傳導(dǎo)時間（TmnHyp），此時微血管阻力降至最低，同時，消除了靜息血管的張力和血流動力學(xué)帶來的變異[2]。

但是，在冠狀動脈存在嚴(yán)重狹窄時，心肌血流同時包含冠狀動脈和側(cè)支循環(huán)的血供，因此側(cè)支循環(huán)提供的血流灌注對微循環(huán)的影響也應(yīng)考慮在內(nèi)。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=Pa×Tmn×［Pd–Pw］/［Pa–Pw］[3]。其中Pw為平均動脈楔壓，與側(cè)支循環(huán)血供有關(guān)，是用球囊阻塞冠狀動脈時測得的動脈壓力，需要獲得其數(shù)值以得到IMR的結(jié)果。IMRtrue公式里的［Pd–Pw］/［Pa–Pw］也被稱為冠狀動脈血流儲備分?jǐn)?shù)（FFR），提示實際最大可獲得的血流灌注量與靶血管理論最大供血量的比值，是評價心外膜冠狀動脈狹窄的特異性參數(shù)[4]。Yong等[5]研究推算出與Pw無關(guān)的FFR的公式：FFR=1.35×Pd/ Pa–0.32，則IMR=Pa×Tmn×［1.35×Pd/Pa–0.32］。關(guān)于IMR的參考值區(qū)間，尚無一致的共識。Melikian等[6]在歐洲正常人群中測得的結(jié)果為（19±5）。Luo等[7]以中國人群為研究對象得出的區(qū)間是（18.8±5.6）。Lee等[8]研究中則經(jīng)驗性地將IMR＞25定義為微循環(huán)灌注不匹配。

3 微循環(huán)阻力指數(shù)的臨床意義

3.1 指導(dǎo)冠狀動脈微循環(huán)保護(hù)

在評估冠狀動脈微循環(huán)損害方面，Ito等[9]在一項交叉研究中證實，在行急性心肌梗死的直接PCI后，于冠狀動脈內(nèi)注入尼可地爾比注入硝酸甘油能更有效地減輕微循環(huán)損害，其原因可能與尼可地爾開放ATP依賴的鉀通道有關(guān)。該學(xué)者在另一項研究中，將36例急性前壁心肌梗死患者隨機(jī)分為兩組，一組于直接PCI術(shù)中給予遠(yuǎn)端保護(hù)裝置處理，另一組未采用遠(yuǎn)端保護(hù)裝置治療（對照組）。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，遠(yuǎn)端保護(hù)裝置組的IMR數(shù)值顯著低于對照組，從而得出急性前壁心肌梗死患者接受直接PCI術(shù)中，使用遠(yuǎn)端保護(hù)裝置可以有效地保護(hù)冠狀動脈微循環(huán)功能的結(jié)論[10]。

Mangiacapra等[11]證實，在PCI術(shù)前于冠狀動脈內(nèi)彈丸式注射依那普利50 μg，可顯著降低PCI術(shù)后的IMR數(shù)值，可以減少PCI術(shù)相關(guān)性心肌損傷。Fujii等[12]藥物臨床試驗對39例患者在PCI術(shù)前予以普伐他汀20 mg、每日1次，對照組不予給藥處理，持續(xù)4周后評估術(shù)后心肌損傷標(biāo)志物及IMR數(shù)值，提示術(shù)前應(yīng)用他汀類調(diào)脂藥可以減少PCI術(shù)相關(guān)的冠狀動脈微循環(huán)損傷。

3.2 評估患者預(yù)后

已有研究表明，IMR是評價急性ST段抬高型心肌梗死（STEMI）患者左心室功能恢復(fù)程度和判斷存活心肌數(shù)量的預(yù)測因素。當(dāng)IMR≥40是STEMI患者遠(yuǎn)期預(yù)后（包括：死亡、因充血性心力衰竭再次入院等不良事件）的獨立預(yù)測因素[13]。

Layland等[14]研究發(fā)現(xiàn)，采用IMR評價靜息時冠狀動脈微循環(huán)狀態(tài)，是預(yù)測PCI術(shù)相關(guān)冠狀動脈微循環(huán)功能損傷的重要預(yù)測因子。糖尿病患者因靜息狀態(tài)下微循環(huán)功能較差，具有較高的發(fā)生冠狀動脈微血管并發(fā)癥的風(fēng)險，其接受PCI術(shù)后發(fā)生冠狀動脈微循環(huán)損傷可能性較大，術(shù)前IMR的測量對于預(yù)測PCI術(shù)相關(guān)的微循環(huán)損傷具有重要意義。

研究證明，對于STEMI患者進(jìn)行IMR測量，可以預(yù)測PCI術(shù)后患者的心臟射血功能恢復(fù)情況，與左心室射血分?jǐn)?shù)（LVEF）[15]和室壁運動評分[16]有高度的一致性。McGeoch等[15]對57例STEMI患者在PCI術(shù)后即刻測量IMR，術(shù)后2 d和3個月后分別進(jìn)行增強(qiáng)心臟核磁共振（CMR）評估患者的微血管阻塞、LVEF、梗死面積等指標(biāo)，證明了IMR對上述生理指標(biāo)具有陽性預(yù)測價值。王世超等[17]將34例STEMI患者按照Rentrop分級分為側(cè)支循環(huán)良好組和側(cè)支循環(huán)不良組，分別檢測兩組患者IMR和左心室舒張末期內(nèi)徑（LVEDD）、LVEF，發(fā)現(xiàn)IMR與PCI術(shù)后3個月的LVEDD呈正相關(guān)（r=0.842，P＜0.01），與PCI術(shù)后3個月的LVEF呈負(fù)相關(guān)（r=―0.830，P＜0.01）。

除此以外，IMR還可反映心肌在PCI術(shù)后炎性變化的程度。已有研究表明STEMI患者升高的中性粒細(xì)胞/淋巴細(xì)胞比值（NLR）與心肌灌注不足有關(guān)。Lee等[18]一項研究納入了123例STEMI患者，測量術(shù)前的NLR，PCI術(shù)中測得IMR，線性回歸分析結(jié)果顯示NLR和IMR呈獨立正相關(guān)。因此，IMR對于評價PCI術(shù)后恢復(fù)情況、遠(yuǎn)期預(yù)后均有相應(yīng)的預(yù)測價值。

3.3 預(yù)測圍術(shù)期心肌梗死

目前已有研究表明，IMR對于預(yù)測PCI圍術(shù)期心肌梗死有一定價值，圍術(shù)期心肌梗死在擇期PCI術(shù)后患者中的發(fā)生率居高不下，其主要發(fā)生原因可能是由斑塊殘余物脫落及血栓脫落至遠(yuǎn)端的微血管造成心肌灌注不良所致[19]。因此，微循環(huán)損傷可能預(yù)測圍術(shù)期心肌梗死的發(fā)生。Ng等[1]納入50例前降支單病變行擇期PCI術(shù)的患者，其中有10例發(fā)生了圍術(shù)期心肌梗死。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，術(shù)前IMR是預(yù)測圍術(shù)期心肌梗死的唯一獨立預(yù)測因素。術(shù)前IMR≥27時，發(fā)生圍術(shù)期心肌梗死的概率增加了23倍。這些數(shù)據(jù)表明冠狀動脈微循環(huán)狀態(tài)在預(yù)測擇期PCI患者發(fā)生圍術(shù)期心肌梗研究穩(wěn)定型心絞痛行擇期PCI術(shù)患者，發(fā)生圍術(shù)期心肌梗死患者術(shù)前IMR比未發(fā)生圍術(shù)期心肌梗死患者的術(shù)前IMR高，術(shù)前IMR是預(yù)測術(shù)后肌鈣蛋白升高的最強(qiáng)烈指標(biāo)。同樣得出術(shù)前微循環(huán)功能狀態(tài)是預(yù)測圍術(shù)期心肌梗死的重要決定性因素。Wu等[20]研究納入57例不穩(wěn)定型心絞痛行擇期PCI術(shù)患者，其中有22例發(fā)生了圍術(shù)期心肌梗死。研究發(fā)現(xiàn)，未發(fā)生圍術(shù)期心肌梗死患者術(shù)后IMR顯著低于發(fā)生圍術(shù)期心肌梗死患者，預(yù)測圍術(shù)期心肌梗死的術(shù)后IMR最佳界值為IMR＞31，敏感度為86%，特異度為91%。在回歸分析中，IMR＞31可使圍術(shù)期心肌梗死發(fā)生率增加27倍。術(shù)后IMR是不穩(wěn)定型心絞痛患者發(fā)生圍術(shù)期心肌梗死的獨立預(yù)測因素，因此，可用于篩選高風(fēng)險人群，使其接受更密切的治療。IMR升高對于圍術(shù)期心肌梗死的發(fā)生有重大預(yù)測意義，但目前在各研究中所得出的最佳界值各有不同。

3.4 X綜合征的診斷

X綜合征即微循環(huán)心絞痛，指具有典型的勞力性心絞痛或心電圖平板運動試驗陽性，除外冠狀動脈痙攣，冠狀動脈造影結(jié)果正常。多見于50歲左右患者，其中以絕經(jīng)前女性多見。目前，考慮其可能的機(jī)制包括內(nèi)皮依賴的血管舒張功能受損、平滑肌細(xì)胞舒張功能異常、對縮血管刺激反應(yīng)或痛覺增強(qiáng)等。

IMR可以用于評估 X 綜合征患者的病情。一項針對于139例心絞痛但無冠狀動脈狹窄征象的患者的研究，先后測得了冠狀動脈血流儲備（CFR）、血流儲備分?jǐn)?shù)（FFR）、IMR，并進(jìn)行了血管內(nèi)超聲（IVUS）檢查。其中，有107例（77.0%）患者存在隱蔽的冠狀動脈異常，IMR數(shù)值升高。研究者認(rèn)為，對X綜合征患者測定IMR數(shù)值，對于決定治療決策和判斷預(yù)后具有一定價值[21]。另外，測得FFR的數(shù)值與患者冠狀動脈病變狹窄程度及癥狀不符，IMR數(shù)值的變化證實冠狀動脈微循環(huán)存在障礙導(dǎo)致心絞痛發(fā)生，可以為治療策略的選擇提供依據(jù)。

一項研究入選了心電圖平板運動試驗陽性（X綜合征）患者和正常對照組各28例，兩組利用熱稀釋法測得IMR值，利用冠狀動脈造影測算靜息相校正的TIMI幀數(shù)(B-CTFC)、充血相校正的TIMI幀數(shù)（H-CTFC），將B-CTFC除以H-CTFC得出冠狀動脈血流儲備（CFR-CTFC），并比較兩組間IMR、CTFC、CFR-CTFC的相關(guān)性。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，X綜合征組高血壓病和糖尿病患者比例高于正常對照組，IMR、H-CTFC高于正常對照組，CFR-CTFC低于正常對照組；IMR與CFR-CTFC之間呈負(fù)相關(guān)。因此，IMR與校正的TIMI計幀法測定的CFR-CTFC有顯著相關(guān)性，IMR可以用于評價X綜合征患者冠狀動脈微循環(huán)功能，對X綜合征的診斷有一定應(yīng)用價值[22]。

3.5 心肌病變的診斷

心肌病變并不在傳統(tǒng)的冠狀動脈粥樣硬化性心臟病的范疇之內(nèi)，但近年來，心肌病變與心肌缺血之間的聯(lián)系越來越緊密。近期有一項家族性肥厚性心肌病（hypertrophic cardiomyopathy，HCM）的個案報道[23]，在針對該案例的分析中指出，在之前的研究[24]中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)微血管功能障礙是HCM的共同特點，這種功能障礙與心肌肥厚區(qū)域無關(guān)，而是HCM的一種普遍特點，提示疾病進(jìn)展過程中原發(fā)的微血管病變是一重要環(huán)節(jié)。該患者IMR 39，F(xiàn)FR 0.9，CFR 1.6，提示其冠狀動脈大血管并無需要干預(yù)的病變，但微循環(huán)障礙可能是其發(fā)病的原因之一，及時予以微循環(huán)保護(hù)可能使其獲益。另外，在Takotsubo心肌?。ㄓ址Q應(yīng)激性心肌病、傷心綜合征）的病例中也有報道IMR升高[25]。

綜上所述，IMR 是一項簡單可靠的評估微循環(huán)損傷的指標(biāo)，目前已經(jīng)在冠心病領(lǐng)域多種疾病的病情評估、治療中發(fā)揮作用，有重要的臨床參考價值。然而，關(guān)于IMR的影響因素、臨床應(yīng)用價值尚缺乏大規(guī)模隨機(jī)對照研究。未來，我們?nèi)詰?yīng)進(jìn)一步深入探究其應(yīng)用價值，例如在藥物開發(fā)、治療策略選擇等方面的指導(dǎo)意義。

［ 1 ］ Ng MK, Yong AS, Ho M, et al.The index of microcirculatory resistance predicts myocardial infarction related to percutaneous coronary intervention. Circ Cardiovasc Interv, 2012,5(4):515-522.

［ 2 ］ 李萌玫，邵一兵.冠心病患者測定微循環(huán)阻力指數(shù)的臨床意義.中國循環(huán)雜志，2016，31(10)：1022-1024.

［ 3 ］ Aarnoudse W, Fearon WF, Manoharan G, etal.picardial stenosis severity does not affect minimal microcirculatory resistance. Circulation, 2004,110(15):2137-2142.

［ 4 ］ 郭麗君.冠狀動脈功能學(xué)評價與女性心肌缺血.中國心血管雜志，2015，（4）：247-249.

［ 5 ］ Yong AS, Layland J, Fearon WF, et al.Calculation of the index of microcirculatory resistance without coronary wedge pressure measurement in the presence of epicardial stenosis. JACC Cardiovasc Interv, 2013,6(1):53-58.

［ 6 ］ Melikian N, Vercauteren S, Fearon WF,et al.Quantitative assessment of coronary microvascular function in patients with and without epicardial atherosclerosis. EuroIntervention, 2010,5(8):939-945.

［ 7 ］ Luo C, Long M, Hu X, et al. Thermodilution-derived coronary microvascular resistance and flow reserve in patients with cardiac syndrome X. Circ Cardiovasc Interv, 2014,7(1):43-48.

［ 8 ］ Lee BK, Lim HS, Fearon WF, et al.Invasive evaluation of patients with angina in the absence of obstructive coronaryartery disease. Circulation, 2015,131(12):1054-1060.

［ 9 ］ Ito N, Nanto S, Doi Y, et al. Beneficial effects of intracoronary nicorandil on microvascular dysfunction after primary percutaneous coronary intervention: demonstration of its superiority to nitroglycerin in a cross-over study. Cardiovasc Drugs Ther, 2013,27(4):279-287.

［10］ Ito N, Nanto S, Doi Y, et al.Distal protection during primary coronary intervention can preserve the index of microcirculatory resistance in patients with acute anterior ST-segment elevation myocardial infarction. Circ J, 2011,75(1):94-98.

［11］ Mangiacapra F, Peace AJ, Di Serafino L,et al.Intracoronary EnalaPrilat to Reduce MICROvascular Damage During Percutaneous Coronary Intervention (ProMicro) study. J Am Coll Cardiol, 2013,61(6):615-621.

［12］ Fujii K, Kawasaki D, Oka K, et al. The impact of pravastatin pre-treatment on periprocedural microcirculatory damage in patients undergoing percutaneous coronary intervention. JACC Cardiovasc Interv, 2011,4(5):513-520.

［13］ Lim HS, Yoon MH, Tahk SJ, et al.Usefulness of the index of microcirculatory resistance for invasively assessing myocardial viability immediately after primary angioplasty for anterior myocardial infarction. Eur Heart J, 2009,30(23):2854-2860.

［14］ Layland J, Judkins C, Palmer S, et al. The resting status of the coronary microcirculation is a predictor of microcirculatory function following elective PCI for stable angina. Int J Cardiol,2013,169(2):121-125.

［15］ McGeoch R, Watkins S, Berry C,et al.The index of microcirculatory resistance measured acutely predicts the extent and severity of myocardial infarction in patients with ST-segment elevation myocardial infarction. JACC Cardiovasc Interv,2010,3(7):715-722.

［16］ Fearon WF, Shah M, Ng M, et al.Predictive value of the index of microcirculatory resistance in patients with ST-segment elevation myocardial infarction. J Am Coll Cardiol, 2008,51(5):560-565.

［17］ 王世超，張純?nèi)?，劉玉昊，?ST段抬高型心肌梗死冠狀動脈側(cè)支循環(huán)形成良好與不良患者微循環(huán)阻力指數(shù)和心功能的比較.中國循證心血管醫(yī)學(xué)雜志，2016，8（2）：183-185.

［18］ Lee MJ, Park SD, Kwon SW, et al.Relation between neutrophilto-lymphocyte ratio and index of microcirculatory resistance in patients with ST-segment elevation myocardial infarction undergoing primary percutaneous coronary intervention.Am J Cardiol, 2016,118(9):1323-1328.

［19］ Layland JJ, Whitbourn RJ, Burns AT, et al.The index of microvascular resistance identifies patients with periprocedural myocardial infarction in elective percutaneous coronary intervention. Heart, 2012,98(20):1492-1497.

［20］ Wu Z, Ye F, You W,et al.Microcirculatory significance of periprocedural myocardial necrosis after percutaneous coronary intervention assessed by the index of microcirculatory resistance. Int J Cardiovasc Imaging, 2014 ,30(6):995-1002.

［21］ 劉東庭，韓江莉，徐偉仙，等.應(yīng)用血流儲備分?jǐn)?shù)及微循環(huán)阻力指數(shù)指導(dǎo)胸痛患者治療一例.中華心血管病雜志，2015，43（3）：270-271.

［22］ 徐冰，何勝虎，徐日新，等.微循環(huán)阻力指數(shù)在X綜合征診斷中的價值.中國醫(yī)師雜志，2016，18（2）：191-194.

［23］ Gutiérrez-Barrios A, Camacho-Jurado F, Díaz-Retamino E, et al. Invasive assessment of coronary microvascular dysfunction in hypertrophic cardiomyopathy: the index of microvascular resistance. Cardiovasc Revasc Med, 2015,16(7):426-428.

［24］ Camici P, Chiriatti G, Lorenzoni R, et al. Coronary vasodilation is impaired in both hypertrophied and nonhypertrophied myocardium of patients with hypertrophic cardiomyopathy: a study with nitrogen-13 ammonia and positron emission tomography.J Am Coll Cardiol, 1991,17(4):879–886.

［25］ Layland J, Whitbourn R, Macisaac A, et al .Takotsubo cardiomyopathy: reversible elevation in microcirculatory resistance. Cardiovasc Revasc Med, 2012,13(1):66-68.

R541.4

2017-04-23）

10. 3969/j. issn. 1004-8812. 2017. 08. 010

100044 北京，北京大學(xué)人民醫(yī)院心內(nèi)科

劉健，Email: drjianliu@bjmu.edu.cn