郝偉 趙晨 胡思寧 賈海波 于波
急性ST段抬高型心肌梗死(ST-segment elevation myocardial infarction,STEMI)是冠心病最危重的疾病分型,有著極高的住院死亡率(6.3%)[1]。直接經(jīng)皮冠狀動脈介入治療(primary percutaneous coronary intervention,PPCI)是目前治療STEMI患者首選的再灌注策略。然而,即便閉塞血管血流恢復(fù)后,仍有部分患者存在心肌灌注受損的情況,這種現(xiàn)象稱為無復(fù)流(no reflow,NR),通常又被稱為微循環(huán)阻塞(microvascular obstruction,MVO)[2]。研究表明,即使是術(shù)中短暫的NR現(xiàn)象[通過心肌梗死溶栓治療試驗(thrombolysis in myocardial infarction,TIMI)血流分級≤Ⅱ級診斷]也是患者遠期不良預(yù)后的重要預(yù)測因素[3-4]。因此,當前臨床實踐下,NR仍是阻礙STEMI患者從PPCI術(shù)中實現(xiàn)最大獲益的主要障礙。本文將主要就STEMI患者PPCI術(shù)后NR的診斷、病理機制、預(yù)測因素及其防治策略的最新研究成果及進展進行綜述。
NR具體被定義為在冠狀動脈機械性阻塞解除后,即明確無殘余狹窄、血栓、夾層或痙攣的情況下,患者仍存在心肌灌注受損的情況。目前臨床上評估NR的方法有很多,其發(fā)生率(30%~50%)也因診斷標準的差異而有所不同。多數(shù)研究使用冠狀動脈造影定義NR,通常以TIMI血流分級<Ⅲ級或TIMI血流分級Ⅲ級且心肌呈色分級(myocardial blush grade,MBG)<Ⅱ級進行診斷。但事實上,僅根據(jù)血管造影評估NR很大程度上低估了其發(fā)生率。在當代臨床診療實踐下,NR不應(yīng)僅限于冠狀動脈NR,同時更要關(guān)注到心肌再灌注的質(zhì)量,即心肌NR。
早期診斷并干預(yù)NR是改善STEMI患者PPCI術(shù)后臨床結(jié)局的關(guān)鍵,多種新型診斷方法的應(yīng)用為精準評估微循環(huán)灌注提供了技術(shù)支持,如冠狀動脈血流儲備(coronary flow reserve,CFR)、微循環(huán)阻力指數(shù)(index of microcirculatory resistance,IMR)及心臟磁共振成像(cardiac magnetic resonance,CMR)等[5]。
CFR是指冠狀動脈血流可通過運動、壓力或血管舒張而增加的比率,可以通過非侵入性方式(超聲心動圖、正電子發(fā)射計算機斷層顯像或CMR)和侵入性方式(多普勒流速或熱稀釋技術(shù))測量。臨床上多采用多普勒流速或熱稀釋技術(shù)評估心外膜冠狀動脈及微循環(huán)的情況,分別定義為充血狀態(tài)下多普勒導絲得出的平均峰值流速或基于熱稀釋技術(shù)的平均傳輸時間(transit mean time,Tmn)與靜息狀態(tài)下的比值。最近,一項納入79項研究,共59 740例患者的薈萃分析表明,相比CFR正?;颊?,CFR異常的患者發(fā)生心血管事件(3.4倍)和死亡(3.8倍)的風險顯著增高[6]。這一發(fā)現(xiàn)建議臨床醫(yī)師更常規(guī)地將冠狀動脈血流測量作為患者診斷和危險分層工具,以制訂個性化的治療方案。
IMR是一種基于熱稀釋原理評價微循環(huán)功能的方法,具體定義為充血狀態(tài)下冠狀動脈遠段壓力與Tmn的乘積。與CFR相比,IMR不易受血流動力學變化和心外膜冠狀動脈狹窄程度的影響,且可重復(fù)性更高。研究表明,對于行PPCI的STEMI患者而言,術(shù)后IMR>40的患者1年時主要終點(包括心力衰竭導致的再住院和死亡)的發(fā)生率顯著高于IMR≤40的患者(17.1%比6.6%,P=0.027),并且IMR<40是患者死亡的獨立預(yù)測因子[7]。此外,IMR與CMR檢測的MVO有很好的相關(guān)性,提示IMR可評價MVO嚴重程度并對其進行分級。盡管IMR在評估患者微循環(huán)狀態(tài)中具有潛在的優(yōu)勢,但由于額外增加了手術(shù)的復(fù)雜性、時間和成本,大大限制了其在臨床實踐中的應(yīng)用。因此,一種基于造影的無導絲IMR評估方法——造影衍生的微循環(huán)阻力指數(shù)(angiography-derived index of microcirculatory resistance,IMRangio)應(yīng)運而生,顯著簡化了冠狀動脈微循環(huán)功能的評估流程,并在初步的研究中顯示出與基于壓力導絲測量的IMR具有較高的一致性和良好的診斷性能[8]。這種微創(chuàng)、可靠的微循環(huán)評估手段對于實現(xiàn)患者的危險分層和精準診療具有重要的臨床意義。因此,進一步評估其安全性和有效性是非常必要的。
CMR可一站式評估梗死后心臟的形態(tài)與功能,是目前無創(chuàng)檢測MVO最敏感的技術(shù)和最佳的隨訪手段。大量研究已經(jīng)證實了CMR在評估微循環(huán)中的價值。一項納入1 688例STEMI患者的薈萃分析[9]表明,CMR檢測的MVO程度每增加1%,1年死亡的風險就會增加1.14倍。此外,最近一項應(yīng)用CMR對STEMI患者進行10年隨訪的研究顯示,近1/3的患者在梗死后持續(xù)存在梗死區(qū)域鐵沉積和水腫[10]。這一發(fā)現(xiàn)提示,CMR不應(yīng)僅局限于評估微循環(huán)狀態(tài),未來更是表征心肌梗死后的組織病理學特征和探究MVO具體機制的一大利器,這將有助于進一步明確缺血再灌注損傷的干預(yù)窗口和評價心臟保護策略,從而預(yù)防和減少心肌梗死后心力衰竭的發(fā)生,改善STEMI患者的長期預(yù)后。
NR與冠狀動脈微循環(huán)功能和結(jié)構(gòu)的改變相關(guān),目前已經(jīng)明確誘發(fā)NR的5個主要因素包括:既往存在的微循環(huán)損傷、遠端微栓塞、心肌缺血性損傷、心肌再灌注損傷及個體對微血管損傷的易感性[11](圖1)。
圖1 無復(fù)流現(xiàn)象發(fā)生的主要病理機制Figure 1 The main pathological mechanisms involved in no-ref low phenomenon
既往存在的微循環(huán)損傷會增加心肌易損性,顯著降低心肌血運重建后的即刻及長期獲益。高危動脈粥樣硬化斑塊破裂后,富含脂質(zhì)成分的壞死核心暴露于血液循環(huán)中,激活血小板并招募白細胞,導致凝血級聯(lián)反應(yīng)和冠狀動脈內(nèi)血栓形成。血栓和斑塊內(nèi)容物脫落會導致遠端栓塞,進而引起遠端血管阻力增加和局部微梗死的發(fā)生,同時促進炎癥因子和縮血管物質(zhì)的釋放。在對罪犯血管行介入治療時,殘余血栓脫落會進一步加重MVO。長時間缺血會導致心肌細胞、內(nèi)皮細胞死亡,間質(zhì)水腫,一氧化氮生成受損,血管內(nèi)皮生長因子釋放,血管通透性增加,心肌灌注進一步受損。研究表明,再灌注損傷對微循環(huán)的影響比缺血損傷本身更大,突然恢復(fù)的血流通過白細胞介導氧自由基釋放來放大炎癥反應(yīng),并與冠狀動脈長期MVO相關(guān)?;蛲蛔兓蚝筇飓@得性因素(如吸煙、高血壓病和糖尿病等)都可能會增加患者對微血管功能紊亂和NR的易感性。
最近發(fā)表的研究進一步明確了NR的發(fā)生機制,Zhao等[12]研究表明血小板激活后會產(chǎn)生大量高遷移率族蛋白B1(high mobility group box 1,HMGB1),而后HMGB1通過Toll樣受體4與人微血管內(nèi)皮細胞(human microvascular endothelial cells,HCMECs)相互作用,誘導促炎和促凝HCMECs表型生成,加速微血管阻塞。Mangold等[13]研究表明,中性粒細胞激活后會將其核內(nèi)容物釋放到細胞外形成中性粒細胞外陷阱,這些細胞外染色質(zhì)是冠狀動脈血栓的重要組成部分并與STEMI患者的MVO高度相關(guān)。這提示通過脫氧核糖核酸酶快速降解細胞外染色質(zhì)可能改善患者的微循環(huán)灌注。一項細胞實驗的研究結(jié)果表明,NR的發(fā)生與過度氧化應(yīng)激引起的內(nèi)皮細胞損傷有關(guān),缺血或再灌注損傷階段氧自由基增多會激活應(yīng)激活化蛋白激酶-動力相關(guān)蛋白1信號通路,促進線粒體過度裂變,進而導致內(nèi)皮細胞死亡,加重微循環(huán)功能紊亂[14]。這些發(fā)現(xiàn)不僅進一步完善了NR發(fā)生的確切機制,更為今后探尋新的防治靶點指明了方向。
近年來提出的許多新治療策略旨在防止NR的發(fā)生發(fā)展,從而減少心肌損傷,改善患者預(yù)后。但不論選擇何種防治方式,都需將其臨床效益與可能帶來的潛在危害相權(quán)衡。因此,早期識別PPCI期間NR高風險患者對于改善這部分患者的臨床預(yù)后至關(guān)重要。當前,NR的預(yù)測因素可以分為臨床預(yù)測因素和影像學預(yù)測因素兩類。
一些傳統(tǒng)的心血管危險因素已被確定與更高的NR風險相關(guān),如高血壓病、吸煙、血脂異常、糖尿病、腎功能不全等[15]。Del Turco等[16]探究了炎癥特征和NR現(xiàn)象之間的關(guān)系,研究表明老年患者(年齡>65歲)由于其明顯的促炎狀態(tài),PPCI術(shù)后NR發(fā)生率更高。此外,最近多種新的生物標志物和臨床參數(shù)也被證實與PPCI期間NR的發(fā)生相關(guān),如外周靜脈神經(jīng)肽-Y、水平生長分化因子-15、血液黏度等[17-22]。
一些冠狀動脈造影特征(如血栓分級)與STEMI患者PPCI術(shù)后NR的相關(guān)性早已得到證實[23]。近年來,腔內(nèi)影像學的發(fā)展為介入醫(yī)師評估和防治NR提供了許多新的見解。
研究表明較大的脂質(zhì)壞死核體積是STEMI患者PPCI術(shù)后NR的潛在危險因素[24-25]。基于當前明確的NR機制,光學相干斷層成像識別的殘余血栓負荷和破裂腔體積與STEMI患者PPCI術(shù)后NR的相關(guān)性值得未來進一步探究,這將有助于明確NR的具體發(fā)生機制,優(yōu)化其防治策略。
對于NR的術(shù)前危險分層方法尚缺乏全球共識和建議,未來需要一個結(jié)合腔內(nèi)影像學特征并在前瞻性試驗中充分驗證性能的NR風險預(yù)測模型,以期指導介入醫(yī)師的臨床實踐,對明確高?;颊?,應(yīng)及時采取適當措施預(yù)防NR。
目前NR的主要防治策略仍是冠狀動脈內(nèi)給藥,以促進冠狀動脈血管舒張,改善微循環(huán)灌注。此外,一些非藥物治療方式也在部分試驗中有著良好的療效,如血栓抽吸、遠端保護裝置、延遲支架置入等。本部分將總結(jié)概括目前可用于NR的防治策略及未來可能有益于心肌灌注的方法。
研究顯示,相比冠狀動脈近段給藥,經(jīng)冠狀動脈遠段給藥對PCI期間NR的防治更為有效[26]。事實上,各種藥物的療效均受給藥途徑、給藥劑量和用藥時間等多方面影響,因此,確定各種藥物最佳的用藥方式至關(guān)重要。
4.1.1 血管擴張藥物 多種血管擴張藥物被證實能夠顯著降低STEMI患者PPCI術(shù)后NR的發(fā)生率,改善心肌再灌注。硝普鈉是一種非選擇性血管擴張劑,在血管平滑肌內(nèi)代謝產(chǎn)生一氧化氮,進而舒張冠狀動脈和微循環(huán)。研究顯示,冠狀動脈內(nèi)給予硝普鈉或尼可地爾可顯著降低PPCI期間NR及主要不良心血管事件(major adverse cardiovascular events,MACE)的發(fā)生率[27-28]。腺苷是一種多效性的血管擴張劑,由于在MVO的防治方面有著顯著的理論優(yōu)勢,一直被廣泛應(yīng)用于臨床。然而,一項大型薈萃[29]分析顯示PPCI術(shù)中使用腺苷可以降低術(shù)后血管造影NR的發(fā)生率,但未顯示出其他臨床終點的獲益,包括心肌梗死、心力衰竭、MACE和全因死亡。這可能與腺苷極短的半衰期(10~30 s)相關(guān),在這種情況下,即使增加劑量,外源性瞬時注射腺苷可能都無法達到足夠的生物利用度來對抗缺血再灌注損傷的病理級聯(lián)反應(yīng)。最近,一種新型導絲的出現(xiàn)或?qū)⒖朔@一問題,它能在整個介入過程中源源不斷地向靶部位釋放高濃度的腺苷,從而在優(yōu)化藥理療效的同時避免高劑量給藥引起的全身效應(yīng),發(fā)揮腺苷在NR防治中的最佳效益[30]。
4.1.2 抗血小板藥物 血小板糖蛋白Ⅱb/Ⅲa抑制劑是一類強效抗血小板藥物,其中替羅非班在改善STEMI患者PPCI術(shù)后TIMI血流分級和減少心肌再灌注損傷方面的有效性已在大量研究中得到證實[31-32]。但臨床上對其給藥時間一直存在爭議,短時間使用或許不能發(fā)揮其改善微循環(huán)的作用,長時間給藥又可能增加患者的出血風險。最近一項回顧性研究表明,對于PPCI期間發(fā)生NR的STEMI患者而言,不論出血風險如何,延長替羅非班給藥時間(>24 h)并不能帶來更好的臨床療效[33],這一結(jié)果表明適當縮短NR患者替羅非班的給藥時間是合理的。此外,Zeng等[34]證實冠狀動脈內(nèi)替羅非班聯(lián)合硝酸甘油比單用替羅非班能更有效地預(yù)防NR,并且不增加出血風險。基于現(xiàn)有的證據(jù),最新的血運重建指南指出,對于行PCI的STEMI患者,若血栓負荷大或出現(xiàn)NR時,應(yīng)考慮使用血小板糖蛋白Ⅱb/Ⅲa抑制劑(推薦類別Ⅱa,證據(jù)水平C)[35]。
4.1.3 溶栓藥物 近年來,PPCI期間使用低劑量溶栓藥物作為一種改善冠狀動脈微循環(huán)灌注的新策略備受關(guān)注。多項研究表明,冠狀動脈內(nèi)溶栓治療能夠在不增加患者出血風險的同時改善STEMI患者心肌微循環(huán)灌注,減少MACE發(fā)生[36-37]。然而,T-TIME研究[38]顯示,對于在癥狀出現(xiàn)后6 h內(nèi)行PPCI的STEMI患者,術(shù)中冠狀動脈內(nèi)低劑量的阿替普酶并不能改善MVO和臨床預(yù)后。此外,該研究的亞組分析還發(fā)現(xiàn),對于STEMI缺血時間4~6 h的患者,在PPCI期間給予低劑量冠狀動脈內(nèi)阿替普酶輔助治療可能會增加心肌出血,加重MVO[39]。因此,目前的證據(jù)尚不支持其作為STEMI患者PPCI過程中的常規(guī)輔助治療方式,需要今后進一步驗證這一治療方式的安全性和有效性。相較于冠狀動脈內(nèi)溶栓,超聲溶栓能夠在降低出血風險的同時提高溶栓效果,在STEMI患者的輔助治療方面有著更為出色的應(yīng)用前景。一項隨機對照研究[40]的結(jié)果顯示,PPCI術(shù)前或術(shù)后行超聲溶栓可顯著改善血管造影再通率和MVO?;谶@一研究發(fā)現(xiàn),有理由相信,超聲溶栓有可能成為未來STEMI患者的標準治療方案之一。
4.1.4 他汀類藥物 他汀類藥物作為冠心病的一線用藥,除降低血脂外,似乎對NR的防治也有著顯著益處。STATIN STEMI研究[41]顯示,與低劑量阿托伐他汀相比,PCI術(shù)前給予大劑量的阿托伐他汀可通過其多效性作用(改善內(nèi)皮功能、擴張冠狀動脈微血管、抗炎和抗血栓等)改善患者的微循環(huán)灌注,為接受PPCI的STEMI患者提供更好的臨床結(jié)果。同樣,一項回顧性研究分析表明,首次的高劑量阿托伐他汀可顯著降低STEMI患者PPCI術(shù)后NR和MACE的發(fā)生率[42]。然而,上述研究存在明顯的局限性,這些發(fā)現(xiàn)需要在更大規(guī)模的隨機對照試驗中進一步證實。
4.1.5 其他藥物 (1)冠狀動脈內(nèi)腎上腺素已被廣泛用于治療STEMI患者PPCI術(shù)后的難治性無血流,并被證實可顯著改善該患者群體的冠狀動脈血流及臨床預(yù)后[43]。此外,COAR研究[44]表明對于血壓正常的NR患者,腎上腺素可以作為腺苷的一種安全替代;而對于有低血壓或心動過緩的患者,腎上腺素可能是更優(yōu)的選擇。因此,腎上腺素在NR的防治方面大有可為,值得進一步探討其與其他一線用藥的相對療效。(2)嗎啡因其可以緩解STEMI患者的疼痛和焦慮,減少伴隨的交感神經(jīng)興奮,減輕血管收縮,降低心臟負荷,曾被廣泛應(yīng)用于臨床。但隨后的研究證實,嗎啡在發(fā)揮功效的同時會減緩P2Y12受體抑制劑的吸收速度,導致抗血小板藥物延遲生效。因此,嗎啡在指南中的推薦力度逐漸減弱(2012年為Ⅰ類,C級;2017年為Ⅱa類,C級)。最近一項納入急性心肌梗死患者的隨機對照試驗[45]為嗎啡的臨床應(yīng)用提供了一些新的見解,研究顯示,PPCI術(shù)前靜脈注射嗎啡能夠顯著降低MVO的發(fā)生率和嚴重程度。這一結(jié)果提示血栓導致的遠端栓塞可能不是MVO的關(guān)鍵因素或者P2Y12受體抑制劑在防止遠端栓塞和MVO中的作用相對較小。盡管這項研究的初步結(jié)果是積極的,但其樣本量較小,未來有必要在更大規(guī)模的臨床研究中探究嗎啡對心肌的保護作用。
現(xiàn)有的證據(jù)表明相比藥物治療,非藥物治療在NR的預(yù)防方面有著更好的效果。因此,鑒于其發(fā)生機制多因素的性質(zhì),多種防治策略的聯(lián)合應(yīng)用可能才是改善患者心肌灌注的最佳選擇。
4.2.1 血栓抽吸 對于PPCI過程中常規(guī)血栓抽吸的療效一直飽受爭議,但高血栓負荷一直是STEMI患者腦卒中和死亡的危險因素,并與患者的臨床預(yù)后獨立相關(guān)[46-47]。對此,有學者認為高血栓負荷可能只是患者高風險的標志,而并非是改善這些患者臨床預(yù)后的切入點。然而,基于最近一項薈萃分析的結(jié)果,尚不能全盤否定血栓抽吸,對于有中高血栓負荷的患者選擇性的血栓抽吸可能仍是有益的[48]。當前的挑戰(zhàn)是應(yīng)該如何優(yōu)化血栓抽吸的設(shè)備與操作,以降低這部分患者的腦卒中風險和心血管死亡率。此外,劉金武等[49]的研究顯示,與單純血栓抽吸相比,血栓抽吸聯(lián)合冠狀動脈內(nèi)溶栓能更有效地改善高血栓負荷的STEMI患者PPCI術(shù)后的MVO,先血栓抽吸再溶栓的效果更佳。
4.2.2 栓塞保護裝置 栓塞保護裝置被設(shè)計用來捕獲和清除在介入過程中移位的血栓碎片和斑塊成分以減少遠端栓塞。既往研究顯示,PCI術(shù)前常規(guī)使用栓塞保護裝置并不能改善STEMI患者的臨床結(jié)果。然而,最近的一項研究表明,對于血栓栓塞的高?;颊撸ㄑ軆?nèi)超聲定義的衰減斑塊長度≥5 mm)而言,遠端栓塞保護裝置能夠顯著降低術(shù)中NR和其他不良事件的發(fā)生率[50]。這表明術(shù)前常規(guī)使用栓塞保護裝置是不必要的,但在血栓栓塞的高危患者中選擇性使用栓塞保護裝置可能是有益的。
4.2.3 缺血預(yù)處理 缺血預(yù)處理是通過重復(fù)冠狀動脈球囊閉塞和再灌注來減少心肌梗死程度,這曾是改善STEMI患者術(shù)后臨床結(jié)果最有前途的心臟保護策略之一。CONDI-2/ERIC-PPCI研究[51]顯示,缺血預(yù)處理對行PPCI的STEMI患者12個月時的心肌梗死面積和臨床結(jié)果的改善并無益處。然而,最近的一項小鼠實驗表明缺血預(yù)處理可抑制微血管周細胞的收縮和凋亡,減少缺血再灌注損傷,從而降低MVO的發(fā)生率[52]。這一發(fā)現(xiàn)提示,通過調(diào)節(jié)周細胞的收縮來保護微循環(huán)的具體機制值得進一步研究,這可能成為改善STEMI患者微循環(huán)灌注的新靶點。
4.2.4 低溫療法 選擇性冠狀動脈內(nèi)低溫是一種旨在減少心肌再灌注損傷的新型治療方法,EURO-ICE研究的中期分析[53]顯示,在STEMI患者PPCI期間選擇性使用冠狀動脈內(nèi)低溫療法是安全的。但對于該療法能否減少梗死面積并改善臨床預(yù)后,需要等待EURO-ICE研究的最終結(jié)果來證實[54]。
4.2.5 手術(shù)策略 由于現(xiàn)有的防治策略并不能有效改善STEMI患者的臨床預(yù)后,介入醫(yī)師試圖通過優(yōu)化手術(shù)操作來預(yù)防NR。Kumar等[55]研究表明對于高血栓負荷的患者而言,避免在支架置入前進行球囊預(yù)擴張可減少NR的發(fā)生。DANAMI-3-DEFER試驗[56]表明,初始血流恢復(fù)后的延遲支架置入(≥24 h)能夠降低NR和遠端栓塞的發(fā)生率,在高齡和冠狀動脈完全閉塞或血栓負荷較高的患者中尤其顯著。支架置入過程中采用球囊緩慢撤壓與常規(guī)撤壓方法相比,能夠明顯降低NR的發(fā)生率,縮短ST段回落時間[57]。此外,一項隨機對照試驗表明,在PPCI期間支架置入過程中延長球囊充氣可以減少NR的發(fā)生,改善STEMI患者的微循環(huán)灌注[58]。這些方法具有可靠的理論基礎(chǔ),且操作簡便,易于推廣,若能在臨床實踐中得到進一步證實,將對改善STEMI患者的臨床預(yù)后具有重要意義。
近幾十年來,隨著設(shè)備、技術(shù)和藥物的不斷革新,STEMI患者的臨床預(yù)后得到了顯著改善。然而,基于當前臨床實際情況,防治PPCI相關(guān)NR的發(fā)生發(fā)展仍是介入醫(yī)師所面臨的重大挑戰(zhàn)之一。目前可用于NR的防治策略有很多,需要強調(diào)的是,不論選擇何種治療方式,都要將其臨床效益與可能帶來的潛在危害相權(quán)衡。因此,在未來的研究中,應(yīng)致力于進一步探究NR發(fā)生發(fā)展的確切機制,明確NR的相關(guān)危險因素,加強NR的早期預(yù)測,從而精準識別可能從這些療法中實現(xiàn)最大獲益的患者群體。此外,當前的研究一致表明,單一的NR防治策略往往收效甚微,聯(lián)合應(yīng)用各種有效策略才能最大程度改善STEMI患者介入治療后的微循環(huán)灌注。
利益沖突 所有作者均聲明不存在利益沖突