冠狀動(dòng)脈微血管病變診斷方法的研究進(jìn)展

成方方(綜述),袁桂莉,李會(huì)賢(審校)

(1.河北北方學(xué)院研究生部，河北 張家口 075000；2.河北北方學(xué)院附屬第一醫(yī)院心內(nèi)科，河北 張家口 075000)

冠狀動(dòng)脈微血管病變診斷方法的研究進(jìn)展

成方方1(綜述),袁桂莉2*,李會(huì)賢2(審校)

(1.河北北方學(xué)院研究生部，河北 張家口 075000；2.河北北方學(xué)院附屬第一醫(yī)院心內(nèi)科，河北 張家口 075000)

冠狀血管；微血管；診斷；綜述文獻(xiàn)

冠狀動(dòng)脈微血管的直徑<300 μm，是內(nèi)皮細(xì)胞用來調(diào)節(jié)血流和心肌細(xì)胞發(fā)生營養(yǎng)交換的部位，是心臟正常生理功能的基本保證。進(jìn)入心肌內(nèi)的冠狀動(dòng)脈經(jīng)分支成為網(wǎng)狀毛細(xì)血管，呈終末毛細(xì)血管管袢，廣泛集中在冠狀動(dòng)脈樹的末端，血液容量占冠狀動(dòng)脈血管的95%，對冠狀動(dòng)脈的血流量有至關(guān)重要的調(diào)控作用，直接影響心肌的血液灌注。隨著冠狀動(dòng)脈造影術(shù)的不斷發(fā)展，造影下心外膜冠狀動(dòng)脈病變可以清楚看到，而在心肌中更為密集分布的冠狀動(dòng)脈微血管卻不能顯影，所以冠狀動(dòng)脈微血管功能障礙的檢測仍是一大難題。冠狀動(dòng)脈微血管功能障礙是指冠狀動(dòng)脈微血管發(fā)生的結(jié)構(gòu)和功能異常。常見表現(xiàn)類型有心臟X線綜合征、冠狀動(dòng)脈慢血流現(xiàn)象、無復(fù)流現(xiàn)象等。目前廣泛地認(rèn)為，冠狀動(dòng)脈造影正常和冠心病患者經(jīng)皮冠狀動(dòng)脈介入治療(percutaneous coronary intervention，PCI)術(shù)后仍表現(xiàn)為胸痛的患者是由于冠狀動(dòng)脈微血管病變引起的。原因可能為再灌注過程導(dǎo)致內(nèi)皮超微結(jié)構(gòu)的破壞，氧自由基等加重細(xì)胞損傷，加重?zé)o復(fù)流的發(fā)生[1]。而冠狀動(dòng)脈微血管病變的評估方法也從原來的理論逐步發(fā)展為可操作的功能測定。現(xiàn)就冠狀動(dòng)脈微血管病變的診斷方法綜述如下。

1 微循環(huán)阻力系數(shù)(index of microcirculatory resistance，IMR)

2003年Fearon等首次提出IMR，并在豬的動(dòng)物模型中證實(shí)IMR與實(shí)際的微血管阻力有很好的相關(guān)性，是冠狀動(dòng)脈定量評價(jià)的指標(biāo)[2]。

1.1 基本原理 IMR被定義為在峰值血流通過的條件下最小的微循環(huán)阻力，公式為：IMR=△P/CF，(△P是通過微循環(huán)時(shí)所下降的壓力，CF是最大充血狀態(tài)下的冠狀動(dòng)脈血流)[3]?！鱌為狹窄遠(yuǎn)端冠狀動(dòng)脈壓力均值(the distal coronary pressure，Pd)與靜脈壓(venous ressure，Pv)的差值，因靜脈壓力常可忽略不計(jì)，因此IMR約為Pd/CF。IMR正常范圍<25。一般情況下，進(jìn)行操作時(shí)使用動(dòng)脈生理檢測儀和頭端帶壓力-溫度感受器的指引導(dǎo)絲，此導(dǎo)絲可記錄下冠狀動(dòng)脈壓力及精確的溫度，在PCI手術(shù)時(shí)可同時(shí)測量 IMR和冠狀動(dòng)脈血流儲(chǔ)備分?jǐn)?shù)。若心外膜冠狀動(dòng)脈無明顯狹窄時(shí)，因?yàn)樽畲蟪溲獱顟B(tài)下冠狀動(dòng)脈血流與血管內(nèi)注射指示劑從導(dǎo)管開口到壓力感受器的平均傳導(dǎo)時(shí)間(the mean tran-sit time，Tmn)成反比，所以IMR可為Pd×Tmn。若心外膜冠狀動(dòng)脈病變嚴(yán)重時(shí)，側(cè)支循環(huán)的建立會(huì)導(dǎo)致狹窄遠(yuǎn)端冠狀動(dòng)脈壓力改變，IMR被高估。Ng等[4]將這種情況下的IMR 值用冠狀動(dòng)脈楔壓(coronary wedge pressure，Pw)校正。Pw需要在操作過程中同時(shí)測量，是冠狀動(dòng)脈用球囊嵌頓后遠(yuǎn)端的平均壓力。此時(shí)IMR=Pa×Tmn×[(Pd-Pw)/(Pa-Pw)][5],不受心外膜狹窄病變程度的影響。

1.2 應(yīng)用 Baek等[6]納入113例接受PCI的急性ST段抬高型心肌梗死患者，PCI術(shù)后置入壓力傳感器/熱敏電阻絲測定IMR，結(jié)果顯示低IMR組患者的年齡明顯低于中、高IMR組，球囊擴(kuò)張時(shí)間明顯長于中、高IMR組。表明在急性ST段抬高型心肌梗死患者中，年齡、球囊擴(kuò)張時(shí)間可能是冠狀動(dòng)脈微血管病變的主要預(yù)測因子。換言之，IMR可以判斷冠狀動(dòng)脈微血管病變。Palmer等[7]納入31例行補(bǔ)救PCI的急性ST段抬高型心肌梗死患者，用IMR與左心室功能評估室壁運(yùn)動(dòng)評分及射血分?jǐn)?shù)，結(jié)果顯示IMR與左心室功能可預(yù)測左心室恢復(fù)潛力。

1.3 優(yōu)勢 IMR測量簡單，快捷,安全性好,不受血流動(dòng)力學(xué)影響，可定量且特異地評估冠狀動(dòng)脈微循環(huán)功能。

1.4 局限 受冠狀動(dòng)脈最大程度充血狀態(tài)的限制及延長治療時(shí)間。

2 冠狀動(dòng)脈內(nèi)多普勒超聲

2.1 基本原理 冠狀動(dòng)脈內(nèi)多普勒超聲利用多普勒超聲進(jìn)入有病變的冠狀動(dòng)脈，在此多普勒超聲探頭上帶有冠狀動(dòng)脈造影的導(dǎo)絲或?qū)Ч?通過其產(chǎn)生的頻移發(fā)射和返回的超聲波，從而推斷出冠狀動(dòng)脈內(nèi)血液流動(dòng)的方向和速度，可以直接觀察到冠狀動(dòng)脈病變位置的血流信號。微循環(huán)障礙是通過其速度波形的某些特定特征呈現(xiàn)出來的，就像舒張期血流的減速時(shí)間是反映冠狀動(dòng)脈微循環(huán)順應(yīng)性變化一樣，快速血流的減速反映的是冠狀動(dòng)脈微血管阻力增加，即小血管狹窄的早期變化。當(dāng)冠狀動(dòng)脈出現(xiàn)嚴(yán)重狹窄時(shí),舒張期與收縮期速度比值降低,狹窄部位及遠(yuǎn)端舒張期峰值速度和收縮期峰值速度降低,冠狀動(dòng)脈血流儲(chǔ)備分?jǐn)?shù)降低,但是冠狀動(dòng)脈病變的近端血流變化不是很明顯。所以，判斷血流動(dòng)力學(xué)受損的指標(biāo)常常是用狹窄近端與遠(yuǎn)端流速比值來測定，當(dāng)阻塞近端與遠(yuǎn)端流速比>1.7,才有病理學(xué)意義[8]。

2.2 應(yīng)用 冠狀動(dòng)脈內(nèi)多普勒超聲相對于冠狀動(dòng)脈造影，能對更細(xì)小的粥樣硬化病變作出準(zhǔn)確的判斷，與冠狀動(dòng)脈內(nèi)多普勒血流速率相結(jié)合計(jì)算冠狀動(dòng)脈血流儲(chǔ)備。

2.3 優(yōu)勢 能直觀地評價(jià)小血管狹窄的早期變化情況。

3 校正的TIMI幀數(shù)(corrected TIMI frame count,CTFC)

CTFC作為一個(gè)客觀、簡單的變量指標(biāo),日益受到關(guān)注。陳浩等[9]納入90例行急診PCI的首發(fā)ST段抬高型患者，采用TIMI血流分級方法檢測患者心肌再灌注情況，結(jié)果顯示不能單純根據(jù)術(shù)后的TIMI血流分級來判斷心肌的灌注情況。臨床上常用的TIMI血流分級,依賴于術(shù)者的肉眼觀察得出結(jié)果，主觀性太強(qiáng)，所以CTFC漸漸地引起了人們的注意。

3.1 基本原理 CTFC計(jì)算出從最開始第一幀到最后一幀之內(nèi)的TIMI幀數(shù)。最開始第一幀指的是冠狀動(dòng)脈起始端完全充滿造影劑，并且造影劑可以接觸到冠狀動(dòng)脈兩側(cè)血管壁時(shí)的幀數(shù)。最后一幀指的是造影劑沖入冠狀動(dòng)脈遠(yuǎn)端特定解剖標(biāo)志，且使其顯影時(shí)的幀數(shù)。各冠狀動(dòng)脈血管遠(yuǎn)端解剖標(biāo)志為：左前降支為遠(yuǎn)端“八字胡”樣分叉，位于心尖部；回旋支為罪犯血管遠(yuǎn)端分叉；右冠狀動(dòng)脈為右房室動(dòng)脈的第一個(gè)分支。需要注意的是，由于左前降支略長,需要校正因子來彌補(bǔ),左前降支的CTFC為其TIMI幀數(shù)除以1.715。Gibson 等[10]證實(shí)CTFC為院內(nèi)病死率的獨(dú)立預(yù)測因子，當(dāng)CTFC每增加10幀，院內(nèi)病死率隨之增加0.7%，CTFC的減少率與PCI術(shù)后隨訪患者2年的生存率明顯相關(guān)。

3.2 應(yīng)用 CTFC可以有效評價(jià)心肌微循環(huán)灌注,進(jìn)而預(yù)測患者預(yù)后。卓楊等[11]研究表明，CTFC相比TIMI幀數(shù)能有效地評價(jià)梗死相關(guān)動(dòng)脈,而且可作為急診PCI術(shù)后短期的預(yù)測指標(biāo)，具有比TIMI幀數(shù)更高的臨床價(jià)值。

3.3 優(yōu)勢 客觀、簡單、經(jīng)濟(jì)、重復(fù)性好地評價(jià)冠狀動(dòng)脈血流指標(biāo)。

4 經(jīng)胸多普勒超聲心動(dòng)圖(transthoracic Doppler echocardiography，TTDE)

心外膜冠狀動(dòng)脈狹窄及微循環(huán)功能異常均可導(dǎo)致冠狀動(dòng)脈血流儲(chǔ)備降低[12]。TTDE通過與藥物負(fù)荷試驗(yàn)聯(lián)系在一起評估冠狀動(dòng)脈血流儲(chǔ)備，可進(jìn)一步評估冠狀動(dòng)脈微循環(huán)。

4.1 基本原理 TTDE需要先將靜息狀態(tài)下冠狀動(dòng)脈前降支遠(yuǎn)端血流頻譜記錄下來，然后用腺苷持續(xù)靜脈注射，注入腺苷2～3 min時(shí)即可進(jìn)行前降支遠(yuǎn)端的充盈狀態(tài)血流頻譜記錄，冠狀動(dòng)脈血流儲(chǔ)備速度通過多普勒超聲心動(dòng)圖對脈沖的測量而得到。通常是取連續(xù)3次心臟周期數(shù)值的平均值。行TTDE檢查時(shí)應(yīng)盡可能地減少前降支遠(yuǎn)端血流-聲束之間的夾角，使多普勒聲束與血流平行，最后需計(jì)算在靜息狀態(tài)下和血管舒張劑刺激下的冠狀動(dòng)脈血流儲(chǔ)備流速。在血管舒張藥刺激下，冠狀動(dòng)脈血流儲(chǔ)備通過冠狀動(dòng)脈充血時(shí)的舒張期流速峰值與基線流速的比值計(jì)算出來。

4.2 應(yīng)用 Hozumi等[13]比較了TTDE測量的冠狀動(dòng)脈血流儲(chǔ)備和冠狀動(dòng)脈內(nèi)多普勒導(dǎo)絲測量的冠狀動(dòng)脈血流儲(chǔ)備值,二者具有高度的相關(guān)性。上述資料證實(shí)TTDE技術(shù)測量冠狀動(dòng)脈血流儲(chǔ)備的可行性和準(zhǔn)確性。張潔等[14]通過TTDE測定冠狀靜脈竇血流積分和速度儲(chǔ)備,證明無冠狀動(dòng)脈狹窄的糖尿病患者存在冠狀動(dòng)脈微血管功能障礙。也就是說，TTDE能有效、靈敏地檢測出經(jīng)冠狀動(dòng)脈造影證實(shí)無冠狀動(dòng)脈狹窄存在的冠狀動(dòng)脈微血管功能障礙。

4.3 優(yōu)勢 TTDE在床邊操作，簡單易行，完全非侵入性，不耗時(shí)，經(jīng)濟(jì)，可重復(fù)性好。

4.4 局限 目前TTDE只有在評估冠狀動(dòng)脈前降支時(shí)才有足夠可靠性，而且還有操作者熟練程度不足等方面的問題。

5 心肌聲學(xué)造影(myocardial contrast echocardio-graphy，MCE)

MCE又名心肌造影超聲心動(dòng)圖,是通過靜脈注射含微泡的造影劑使心肌回聲反射性增強(qiáng),用于評價(jià)心肌微循環(huán)的灌注情況。

5.1 基本原理 MCE將超聲聲學(xué)造影劑經(jīng)周圍靜脈注入,注入后產(chǎn)生微氣泡，微氣泡的大小和特性類似于紅細(xì)胞，作為細(xì)胞的示蹤劑均勻分布于心肌，是超聲波的反射介質(zhì)，微泡與血液之間的接觸面可明顯提高超聲回波率，從而增加了心肌微血管的密度，提高了血液與周圍組織間的對比度，進(jìn)而利用超聲造影顯像技術(shù),完成MCE。也就是說，微泡在心肌微血管內(nèi)的濃度代表的是局部微血管的密度，造影顯影的增強(qiáng)較弱或無增強(qiáng),為灌注缺損。MCE可使不同血流灌注組織間的顯影差異增大，從而檢測出病變心肌。

5.2 應(yīng)用 Wallace等[15]認(rèn)為心肌超聲造影是通過外周靜脈注射對比劑，通過各項(xiàng)造影技術(shù)，使心肌細(xì)胞顯影，評估心肌微循環(huán)灌注的一門新技術(shù)。趙平等[16]納入120例急性心肌梗死患者，通過心肌超聲造影評估PCI術(shù)療效，證實(shí)可縮短心肌灌注時(shí)間，改善心肌灌注情況。

5.3 優(yōu)勢 MCE操作簡單，方便易行，可床旁完成，價(jià)格低廉。

5.4 局限 MCE檢查心肌血流灌注方法尚無統(tǒng)一的定量診斷標(biāo)準(zhǔn)。

6 正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層掃描(positron emission tomography，PET)/CT

PET顯像技術(shù)可用于評價(jià)心肌血流灌注、心肌葡萄糖代謝、脂肪酸代謝和心臟受體功能等。

6.1 基本原理 PET/CT是將生物體生命代謝所必需的物質(zhì)，如葡萄糖、蛋白質(zhì)、核酸等，標(biāo)記上放射性核素(如F18等)，此放射性核素壽命短暫，經(jīng)靜脈注射后被心肌細(xì)胞攝取，此物質(zhì)通過參與人體的生命代謝過程后，衰變并且放出正電子，釋放出的正電子和人體內(nèi)負(fù)電子相遇后，可發(fā)生湮滅轉(zhuǎn)化成為一對光子，通過探測器后經(jīng)計(jì)算機(jī)處理，會(huì)產(chǎn)生清晰的圖像，心肌氟脫氧葡萄糖代謝圖像結(jié)合PET血流灌注圖像，然后利用CT對PET圖像進(jìn)行衰減校正。PET/CT可顯示PET的心肌灌注、心肌代謝等圖像，評價(jià)心肌活性，反映生命代謝活動(dòng)的情況，從而達(dá)到診斷的目的。常用顯影劑為氟代脫氧葡萄糖，氟脫氧葡萄糖代謝顯像為公認(rèn)心肌活性測定的金標(biāo)準(zhǔn)[17]。

6.2 應(yīng)用 心肌灌注障礙時(shí)表現(xiàn)為血流與代謝的不匹配，即出現(xiàn)低血流灌注而高FDG攝取。運(yùn)用PET血流灌注圖像對心肌血流和代謝進(jìn)行比較，判斷兩者之間的匹配關(guān)系，可有效評估心肌活性。

6.3 優(yōu)勢 高靈敏度，高時(shí)間和空間分辨率，可以衰減校正。

6.4 局限 PET/CT昂貴、耗時(shí)、輻射劑量較高，CT行衰減校正時(shí)容易受到受檢者移動(dòng)、呼吸運(yùn)動(dòng)等影響產(chǎn)生偽影，所以敏感度較低。

7 心臟磁共振技術(shù)(cardiac magnetic resonance imaging,CMR)

7.1 基本原理 CMR 是利用自旋原子核在外磁場作用下產(chǎn)生共振，重構(gòu)圖像使其顯影的原理，運(yùn)用磁場和無線電射頻使原子核產(chǎn)生可旋轉(zhuǎn)的磁場，并且通過掃描儀可探測，從而使掃描層面重建而成像。CMR通過探測對比劑在心肌組織中信號強(qiáng)度的變化，評估心肌灌注，以延遲增強(qiáng)中的低信號表示微血管阻塞，當(dāng)進(jìn)入阻塞微血管的對比劑減少而變得非常緩慢時(shí)，延遲增強(qiáng)圍繞著低信號區(qū)域，根據(jù)目標(biāo)區(qū)域信號強(qiáng)度曲線，確定對心肌血流量進(jìn)行定量測量，可判斷是否存在微循環(huán)障礙，其圖像范圍可反映微循環(huán)障礙的區(qū)域。

7.2 應(yīng)用 CMR用于對冠心病血運(yùn)重建患者微循環(huán)功能障礙的評估[18]。CMR已成為識(shí)別和描述急性心肌梗死患者梗死相關(guān)動(dòng)脈成功再通后區(qū)域微血管阻塞(無復(fù)流)的方法；而這些區(qū)域確實(shí)為高危區(qū)，意味著梗死區(qū)域微循環(huán)的阻塞，并與較差的臨床預(yù)后相關(guān)[19]。CMR可用于評估心外膜下及微血管的心肌灌注。

7.3 優(yōu)點(diǎn) 簡單，快捷，安全，空間分辨率高，無電離輻射。

7.4 缺點(diǎn) 耗時(shí)，易受金屬植入設(shè)備影響，技術(shù)待進(jìn)一步提高。

8 一種新型心電圖T波的分析程序

肢體導(dǎo)聯(lián)心電圖對回旋支病變的特異度高,當(dāng)心絞痛發(fā)作時(shí)Ⅰ、Ⅲ導(dǎo)聯(lián)對回旋支病變有預(yù)測價(jià)值[20]。體表心電圖可以預(yù)測冠狀動(dòng)脈心外膜血管的病變。而冠狀動(dòng)脈內(nèi)心電圖所接受心電信號的位置距離缺血心肌更近，心肌情況的判斷較體表心電圖更加準(zhǔn)確[21]。Sara 等[22]納入1 552例患者行冠狀動(dòng)脈微血管功能的臨床評價(jià)，在造影過程中侵入性激發(fā)試驗(yàn)，開發(fā)并測試了一種新型計(jì)算機(jī)T波分析工具，使用一種新的量化指標(biāo)，評價(jià)T波形態(tài)，識(shí)別冠狀動(dòng)脈微血管功能障礙的復(fù)極心電圖特征；男性結(jié)果與其異常冠狀動(dòng)脈血流儲(chǔ)備值的精確度為(74±0.2)%，女性結(jié)果與其異常冠狀動(dòng)脈血流儲(chǔ)備值的精確度為(67±0.3)%；證實(shí)通過計(jì)算機(jī)測量工具可以識(shí)別冠狀動(dòng)脈微血管功能障礙復(fù)極心電圖特征。

目前傳統(tǒng)的檢查，如心電圖、心臟超聲、心臟運(yùn)動(dòng)負(fù)荷試驗(yàn)、冠狀動(dòng)脈造影，只能檢測出大血管的功能障礙，但不能確診冠狀動(dòng)脈微循環(huán)障礙。近幾年人們越來越重視更微小的冠狀動(dòng)脈微血管的作用，臨床明確診斷微血管心絞痛現(xiàn)有的知識(shí)是不可能的。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，冠狀動(dòng)脈微血管的檢測手段將會(huì)越來越準(zhǔn)確。

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(本文編輯：趙麗潔)

2016-08-16；

2016-09-08

成方方(1991-)，女，河北邯鄲人，河北北方學(xué)院醫(yī)學(xué)碩士研究生，從事心內(nèi)科疾病診治研究。

*通訊作者。E-mail：15530396825@163.com

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10.3969/j.issn.1007-3205.2017.01.026