微循環(huán)阻力指數(shù)在STEMI患者中的臨床應(yīng)用及進(jìn)展

吳彩鳳 綜述 徐日新 王大新 審校

(1.大連醫(yī)科大學(xué),遼寧大連116000；2.江蘇省蘇北人民醫(yī)院心內(nèi)科，江蘇揚(yáng)州225000)

冠狀動(dòng)脈微循環(huán)在冠狀動(dòng)脈血流代謝調(diào)控中起重要作用。其中冠狀動(dòng)脈微血管功能異常是很多心臟疾病發(fā)生的重要因素，評(píng)估冠狀動(dòng)脈微血管的功能是評(píng)價(jià)很多心臟疾病，尤其是急性ST段抬高型心肌梗死(ST-elevation elevation myocardial infarction，STEMI)預(yù)后的重要指標(biāo)。近來提出微循環(huán)阻力指數(shù)(index of microcirculatory resistance,IMR)作為評(píng)價(jià)微血管阻力的參數(shù)，已被公認(rèn)為是一種簡(jiǎn)便、快速的冠狀動(dòng)脈微循環(huán)的評(píng)估方法。

1 冠狀動(dòng)脈循環(huán)結(jié)構(gòu)的組成

從生理學(xué)角度來看，冠狀動(dòng)脈循環(huán)主要有三個(gè)部分組成，第一隔室(R1)是由大的心外膜冠狀動(dòng)脈形成，尺寸超過500 μm。這些是在正常條件下提供最小阻力的傳導(dǎo)血管，占冠狀動(dòng)脈循環(huán)總阻力的10%以下。第二隔室(R2)由直徑為100～500 μm的心外膜動(dòng)脈形成，第三個(gè)冠狀動(dòng)脈室由小動(dòng)脈(<100 μm)和毛細(xì)血管形成。通常稱為“微循環(huán)”的第二和第三隔室對(duì)冠狀動(dòng)脈的阻力超過90%，因此是流量的主要調(diào)節(jié)劑[1]。為此Fearon等[2]于2003年首次提出IMR，其代表充血條件下測(cè)量的微循環(huán)阻力，并在開胸的豬模型上得到了證實(shí)。

2 用于評(píng)估冠狀動(dòng)脈大血管及微血管的主要參數(shù)

作為一種侵入性參數(shù)，IMR和冠狀動(dòng)脈血流儲(chǔ)備(CFR)已在心導(dǎo)管檢查時(shí)成為STEMI患者微循環(huán)障礙的有效評(píng)估工具。IMR已被公認(rèn)為是一種簡(jiǎn)便、快速評(píng)估冠狀動(dòng)脈微循環(huán)的指標(biāo)。血流儲(chǔ)備分?jǐn)?shù)(FFR)被廣泛用于評(píng)估心外膜冠狀動(dòng)脈狹窄的功能性意義，而評(píng)估微血管完整性一般采用IMR，它與絕對(duì)微血管阻力密切相關(guān)，且不受血流動(dòng)力學(xué)變化、心外膜動(dòng)脈狹窄或冠狀動(dòng)脈血流的影響[2-3]。FFR允許定量測(cè)量心外膜狹窄的功能嚴(yán)重程度，CFR提供了心外膜和微血管床的綜合評(píng)估，而IMR則能對(duì)微血管狀態(tài)進(jìn)行具體的定量評(píng)估[4]。其中FFR在最大充血期間被定義為冠狀動(dòng)脈狹窄遠(yuǎn)端壓力(Pd)除以冠狀動(dòng)脈狹窄近端壓力(Pa)，CFR被定義為充血平均通過時(shí)間(TmnHyp)除以靜息平均通過時(shí)間(TmnRest)[5-6]，而IMR則被定義為Pd乘以TmnHyp[7](圖1)。

注：FFR=Pd/Pa(在最大充血狀態(tài)下);IMR=Pd×TmnHyp ；CFR=TmnHyp/TmnRest

3 IMR的定義及計(jì)算

IMR的推導(dǎo)是基于Ohm’s定律，心肌血流量等于跨心肌壓力階差與跨心肌阻力的比值，應(yīng)用于冠狀動(dòng)脈微循環(huán)。IMR定義為Pd減去靜脈壓除以血流量。由于靜脈壓力相對(duì)于遠(yuǎn)端冠狀動(dòng)脈壓力通常可忽略不計(jì)，因此被忽略。因?yàn)檠髁颗c平均傳導(dǎo)時(shí)間(transit mean time，Tmn)成反比，因此IMR被定義為Pd除以平均傳導(dǎo)時(shí)間的倒數(shù)或者Pd乘以TmnHyp。這樣就可得到簡(jiǎn)化的計(jì)算公式：IMR=Pd×TmnHyp。因?yàn)镮MR僅包含充血參數(shù)，它消除了靜息血管緊張度和血流動(dòng)力學(xué)的變異性，并估計(jì)了可實(shí)現(xiàn)的最小微血管阻力。IMR因此被定義為Pd×TmnHyp，單位為mm Hg·s或U[7]。

3.1 IMR的測(cè)量方法

在STEMI患者中，急診經(jīng)皮冠脈介入術(shù)(percutaneous coronary intervention,PCI)結(jié)束時(shí)開始測(cè)量梗死相關(guān)動(dòng)脈的微血管功能[8]。測(cè)量時(shí)需要一根0.014英寸(1英寸=2.54 cm)頭端帶有壓力/溫度感受器的導(dǎo)絲(該導(dǎo)絲既可用來IMR的測(cè)量，又可用來經(jīng)皮冠狀動(dòng)脈的治療)[9]，導(dǎo)絲的軸作為第二個(gè)熱敏電阻，當(dāng)注入任何與血流溫度不同的液體時(shí)，可以提供冠狀動(dòng)脈口的傳入信號(hào)，所有這些信號(hào)最終都顯示在檢測(cè)儀面板上[10]。而在成功的支架植入病變后，首先選擇不帶側(cè)孔的6 F指引導(dǎo)管置于冠狀動(dòng)脈口，壓力導(dǎo)絲送至導(dǎo)管口校正壓力及溫度， 使導(dǎo)絲頭端與指引導(dǎo)管測(cè)得的壓力相等，該壓力近似為主動(dòng)脈平均壓，此時(shí)校正的溫度為之后溫度變化的參照[11]。然后將冠狀動(dòng)脈壓力傳感器頂端的冠狀動(dòng)脈導(dǎo)絲放置在罪犯血管的遠(yuǎn)端2/3處。在整個(gè)過程中，導(dǎo)絲位置需保持相對(duì)穩(wěn)定[12]。然后在冠狀動(dòng)脈內(nèi)注入硝酸甘油(100～200 μg)以保持血管容積。接下來，通過引導(dǎo)管輕輕注射3 mL室溫生理鹽水。從而獲得熱稀釋曲線[13]，重復(fù)自動(dòng)測(cè)定3次，TmnRest可以從3次注射的平均通過時(shí)間計(jì)算。然后以140 μg/(kg·min)靜脈內(nèi)注射腺苷或罌粟堿(10～20 mg)，以誘導(dǎo)最大充血狀態(tài)。達(dá)到最大充血并需至少維持15 s[14]。在最大充血期間，如上所述再次測(cè)量TmnHyp。與TmnHyp測(cè)量一起，在同一壓力線上測(cè)量的Pd和用導(dǎo)向?qū)Ч軠y(cè)量的Pa在最大充血期間自動(dòng)記錄。在最大充血期間，F(xiàn)FR定義為Pd除以Pa，IMR定義為Pd乘以TmnHyp[7]。具體測(cè)量IMR值需相應(yīng)的軟件(圖2)。

注:上半部窗口顯示Pa、Pd 測(cè)量曲線，下半部窗口顯示熱稀釋曲線，下方的數(shù)值是平均轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)間Tmn，右側(cè)為計(jì)算出的相應(yīng)參數(shù)。

3.2 IMR的界值

目前尚未明確推薦IMR值的正常范圍，Melikian等[15]在對(duì)101例存在心外膜冠狀動(dòng)脈病變的患者進(jìn)行分析后得出,IMR的正常值應(yīng)<25 U。而目前在臨床中，一般是將IMR<25 U視為正常值，>30 U視為異常，25～30 U為灰色地帶。

4 IMR在STEMI患者中的意義

IMR最近被證明可預(yù)測(cè)STEMI患者的死亡率。在一項(xiàng)前瞻性多中心的研究中，收集了253例STEMI患者，在PCI后立即測(cè)量IMR，其中IMR>40 U的患者在術(shù)后12個(gè)月隨訪期間顯示更高的心力衰竭死亡率和再住院率(17.1 % vs 6.6% ，P=0.027)。 事實(shí)上，IMR>40 U是隨訪期間唯一的死亡獨(dú)立預(yù)測(cè)因子(危險(xiǎn)率 4.3%，P=0.02)[16]。Bonello等[17]收集了45例STEMI患者在成功置入支架后測(cè)得的IMR值，后又將測(cè)得IMR值分為兩組，<32 U組和IMR≥32 U組,結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與低IMR相關(guān)的因素有血栓抽吸(P=0.007)及應(yīng)用血小板糖蛋白Ⅱb/Ⅲ抑制劑(P=0.006),這提示在手術(shù)操作中可改善患者的冠狀動(dòng)脈微循環(huán)。同時(shí)結(jié)果還表明，IMR值與患者入院時(shí)腦鈉肽濃度呈顯著正相關(guān)，這說明IMR值有利于預(yù)測(cè)STEMI患者早期心力衰竭的發(fā)生，從而可對(duì)該部分患者及早采取臨床干預(yù)措施。Payne等[18]在108例STEMI患者中通過測(cè)量IMR。分別對(duì)心肌梗死后術(shù)后2 d和術(shù)后3個(gè)月進(jìn)行心臟磁共振掃描。分別顯示缺血區(qū)域和梗死面積的缺血區(qū)域。研究表明IMR不僅是早期和晚期心肌搶救的多變量預(yù)測(cè)因子(P值均<0.001)。 IMR還能預(yù)測(cè)微血管阻塞和心肌出血的程度。Baek等[19]收集了113例STEMI患者,在接受了PCI后,測(cè)量IMR。并將IMR值分為三組：低IMR、中IMR和高IMR。其中低IMR組的年齡明顯低于中、高IMR組。在高IMR組中，發(fā)現(xiàn)在近端部位的罪魁禍?zhǔn)酌黠@多于在非近端部位(P=0.008)。當(dāng)門到球時(shí)間都<90 min時(shí)，癥狀發(fā)生到球囊時(shí)間對(duì)于確定微循環(huán)阻力可能更為重要，發(fā)現(xiàn)年齡和癥狀發(fā)作到球囊擴(kuò)張時(shí)間分別為高IMR的獨(dú)立決定因素(分別為P=0.013和P=0.003)。Park等[20]在89例STEMI患者中行急診PCI治療后立即測(cè)量CFR和IMR來評(píng)估冠狀動(dòng)脈微循環(huán)，在平均3年的隨訪中，評(píng)估主要心腦血管事件,包括心血管死亡、靶血管衰竭、心臟衰竭和腦卒中。發(fā)現(xiàn)用IMR和CFR評(píng)估微循環(huán)可以評(píng)價(jià)心肌存活度和STEMI患者的長(zhǎng)期預(yù)后。Faustino等[21]研究表明，在STEMI患者中，侵襲性評(píng)估的輕度微血管功能障礙(IMR<26 U)與LVEF、室壁運(yùn)動(dòng)分?jǐn)?shù)、E/E’比值和GLS明顯升高相關(guān)，表明IMR是急性心肌梗死后心臟恢復(fù)的早期指標(biāo)。而王世祥等[22]收集48例患者的血清氨基末端腦鈉肽前體濃度，PCI治療后及治療后1年超聲心動(dòng)圖的LVEF、左室舒張末期內(nèi)徑、術(shù)后1年內(nèi)再住院率和住院時(shí)間。研究結(jié)果表明IMR≤25 U，患者心功能恢復(fù)良好，心功能明顯得到改善，1年內(nèi)再住院率明顯降低，再次住院時(shí)間亦較短；IMR≥32 U的患者心功能較差，心力衰竭較嚴(yán)重，術(shù)后1年心功能減退明顯，LVEF降低，同時(shí)心腔擴(kuò)大明顯，1年內(nèi)再住院率顯著升高，再住院時(shí)間顯著延長(zhǎng)。上述諸多研究表明，PCI治療后測(cè)得的IMR值與患者預(yù)后息息相關(guān)。

5 IMR的優(yōu)勢(shì)及局限性

多項(xiàng)研究表明，IMR是值得在心血管疾病的診療過程中推廣應(yīng)用的方法，其具有以下優(yōu)勢(shì):(1)可準(zhǔn)確地評(píng)估冠狀動(dòng)脈微循環(huán)灌注的狀況；(2)可重復(fù)性強(qiáng)；(3)不受血流動(dòng)力學(xué)的影響；(4)不受心外膜狹窄的影響。然而，IMR也存在一定的局限性:(1)IMR的測(cè)量是一項(xiàng)有創(chuàng)性的檢查；(2)測(cè)量IMR時(shí)需注意使血管達(dá)到最大充血狀態(tài)；(3)IMR在重復(fù)測(cè)量時(shí)，導(dǎo)絲位置需保持相對(duì)穩(wěn)定，否則可因位置的偏移而導(dǎo)致結(jié)果的偏差。

6 小結(jié)

IMR是微血管功能的侵襲性測(cè)量指標(biāo)，是一種簡(jiǎn)便、快速、準(zhǔn)確的冠狀動(dòng)脈微循環(huán)的評(píng)估方法。它不受血流動(dòng)力學(xué)及心外膜血管狹窄病變影響的特點(diǎn)，可準(zhǔn)確地評(píng)估微循環(huán)功能且IMR可與FFR、CFR等一同測(cè)量，可綜合評(píng)估心外膜和微血管組成的冠狀動(dòng)脈循環(huán)，在STEMI患者中，IMR的測(cè)量可早期預(yù)測(cè)心肌梗死面積、心肌存活度和遠(yuǎn)期死亡率。