非罪犯血管病變的評估及其在血運重建中的作用及研究進展

王章龍 劉瑞麟 張波 周敬群

(三峽大學附屬仁和醫(yī)院心內(nèi)科,湖北 宜昌 443000)

隨著經(jīng)皮冠狀動脈介入治療(percutaneous coronary intervention,PCI)技術(shù)的改進,冠心病患者支架內(nèi)再狹窄和支架內(nèi)血栓形成的發(fā)生率明顯降低[1],而冠狀動脈非罪犯血管病變(non-culprit coronary lesions,NCCLs)進展則成為影響冠心病患者預后的突出問題。目前有創(chuàng)壓力衍生的血流儲備分數(shù)(fractional flow reserve,FFR)已成為冠心病患者NCCLs功能性評估的金標準[2],但由于其設(shè)備價格昂貴、使用腺苷時的副作用和操作難度大等問題,尋找更加有效而簡便的評估方式已成為研究熱點。為減少使用腺苷的副作用和簡化評估方法,幾種評估NCCLs的新指標被運用于臨床,這些指標可分為兩大類,即功能性評估(非充血壓力比值、血管造影衍生指標)和腔內(nèi)影像學評估[近紅外光譜聯(lián)合血管內(nèi)超聲(intravascular ultrasound,IVUS)、光學相干斷層掃描(optical coherence tomography,OCT)衍生指標]。

針對NCCLs的介入治療,功能性和腔內(nèi)影像學評估指導下的血運重建如何選擇,一直是冠狀動脈介入領(lǐng)域的熱點話題。傳統(tǒng)的冠狀動脈造影主要通過主觀的視覺評估冠狀動脈狹窄嚴重程度,對于冠狀動脈狹窄臨界病變(50%～70%)的評估不夠精準,因此存在不必要的冠狀動脈血運重建或治療不足的缺點。與之相比,功能性和腔內(nèi)影像學評估冠狀動脈狹窄嚴重程度更加客觀而精確,能更有效且及時地指導患者進行血運重建治療。有研究[3-4]證明,腔內(nèi)影像學比FFR指導下的血運重建使患者受益更多。但也有研究認為功能性評估指導下的血運重建更優(yōu),其可改善冠心病患者預后[5],并縮短手術(shù)時間和減少血管損傷[6]。因此二者孰優(yōu)孰劣需進一步的臨床研究來證實。現(xiàn)對NCCLs的新興評估指標及其在血運重建方面的發(fā)展進行綜述,以期更有效地評估冠心病患者NCCLs的狹窄嚴重程度并選擇最恰當?shù)难\重建方式,降低患者主要不良心血管事件(major adverse cardiovascular events,MACE)的風險。

1 非充血壓力比值和血管造影衍生指標

1.1 瞬時無波比

瞬時無波比(instantaneous wave-free ratio,iFR)是指微血管阻力最低且穩(wěn)定的舒張期(無波期)冠狀動脈狹窄遠端平均壓力與主動脈平均壓力的比值。與在高血流環(huán)境下測量的FFR不同,iFR是在靜息狀態(tài)下測量的,因此可減輕患者測量時的不適感[7]。同時,iFR可優(yōu)化冠狀動脈節(jié)段性狹窄中復雜的高血流相互作用,降低FFR測量時的不準確性。iFR是一種新興的無腺苷靜息指標,相較FFR可減少腺苷使用的局限性并縮短手術(shù)所需的時間,使用iFR評估多支冠狀動脈病變患者的NCCLs時,可及時調(diào)整治療方案,從而改善不良的臨床結(jié)果[8]。雖然相關(guān)文獻[9]表明iFR比FFR對NCCLs評估更加優(yōu)異,且iFR≤0.89已被廣泛視為評估NCCLs血流動力學意義的最佳分界線,但在急性冠脈綜合征患者中,iFR能否精準地評估NCCLs狹窄程度需進一步的研究。

1.2 冠狀動脈狹窄遠端平均壓力/主動脈平均壓力

隨著NCCLs狹窄嚴重程度的增加,冠狀動脈血流穩(wěn)定性需要冠狀動脈微循環(huán)代償性擴張來維持,當微循環(huán)擴張達到一定程度后就會出現(xiàn)靜息狀態(tài)下冠狀動脈狹窄遠端平均壓力的下降,因此冠狀動脈狹窄遠端平均壓力/主動脈平均壓力(mean resting distal coronary artery pressure/mean aortic pressure,Pd/Pa)可在一定程度上反映NCCLs狹窄的嚴重程度[10]。Lee等[11]的研究表明,Pd/Pa和iFR在評估冠狀動脈血流動力學上的狹窄嚴重程度作用相似,但Pd/Pa評估NCCLs狹窄臨界病變的鑒別能力可能比iFR低。Mamas等[12]的研究顯示冠狀動脈靜息全周期Pd/Pa和FFR之間有很強的相關(guān)性,靜息全周期Pd/Pa≤0.85的陽性預測值為95%,而靜息全周期Pd/Pa≥0.93的陰性預測值為95.7%。Piróth等[13]的研究發(fā)現(xiàn)首次PCI成功后,Pd/Pa對NCCLs的診斷準確率為FFR的80%,在36個月的隨訪中,FFR在預測靶血管梗死和靶血管血運重建方面無明顯優(yōu)勢,但在FFR和Pd/Pa不一致的情況下,FFR在確定NCCLs安全擇期治療方面可能會更好。Tebaldi等[14]最新的研究證明與金標準FFR相比,Pd/Pa在區(qū)分是否需再行血運重建的NCCLs方面具有等效性。

1.3 定量血流分數(shù)

定量血流分數(shù)(quantitative flow ratio,QFR)是一種基于血管造影的功能性工具,通過FFR快速計算來識別缺血的冠狀動脈。侵入性FFR測量的局限性,如額外的儀器、操作時間的延長、介入導管的推進和其誘導高血壓增加的操作風險,以及測量成本的增加,都可使用QFR來避免。大型前瞻性試驗[15-16]已驗證了QFR在評估冠狀動脈狹窄方面與FFR和iFR相比的可行性診斷能力。Erbay等[17]的研究結(jié)果首次表明,在急性冠脈綜合征的急性期,QFR對血流動力學的評估是一種可靠的評估NCCLs狹窄程度的工具,更重要的是,基于冠狀動脈造影三維重建和血流動力學的QFR評估NCCLs優(yōu)于三維定量冠狀動脈造影,具有更準確和客觀評估NCCLs狹窄嚴重程度的潛力。也有研究[15]顯示,QFR用于評估NCCLs的時間支出明顯少于FFR。Milzi等[18]的研究證實在急性心肌梗死患者中,QFR對預測NCCLs的缺血有很好的診斷效率,明顯優(yōu)于三維定量冠狀動脈造影所評價的冠狀動脈病變幾何形態(tài),并指出預測心肌缺血的最佳臨界值為0.80(敏感性為83.7%,特異性為86.1%)。

1.4 徑向壁應變

徑向壁應變(radial wall strain,RWS)是一種血管造影衍生的新興指標,與血管內(nèi)側(cè)壁應變相對應,并通過分析單次血管造影圖像運行來描述整個心動周期內(nèi)的血管管腔直徑變化。Hong等[19]初步研究發(fā)現(xiàn),在冠狀動脈狹窄段的RWS最高值(RWSmax)>12%的閾值下,其與OCT衍生的脆性斑塊特征明顯相關(guān),這種簡化實用的方法可從生物力學角度評估斑塊易損性。有研究[20]表明,應變變化是斑塊疲勞的一個指標,并與應變幅度及冠狀動脈狹窄進展呈正相關(guān)。高應變幅度與組織學確定的高脂質(zhì)負荷和薄纖維帽斑塊(厚度<65 μm)有很好的相關(guān)性,這可作為后續(xù)NCCLs進展的形態(tài)評估因子[21]。RWSmax>12.6%被歸類為高應變模式,高應變模式可能導致進一步的內(nèi)皮功能障礙、細胞外基質(zhì)翻轉(zhuǎn)、炎癥反應和斑塊內(nèi)出血,這種高應變模式與NCCLs進展獨立相關(guān)。因此當RWSmax>12.6%時可對NCCLs的進展進行評估,并對NCCLs的治療提供一定的參考價值。

2 腔內(nèi)影像學

2.1 近紅外光譜聯(lián)合IVUS

近紅外光譜和IVUS是互補的,它們克服了彼此的局限性。IVUS在區(qū)分脂質(zhì)和纖維化斑塊方面是次優(yōu)的,而這是近紅外光譜的優(yōu)勢所在,并且近紅外光譜可更直接、更簡便地定量脂肪含量。相反,作為一種光譜技術(shù),近紅外光譜不提供斑塊的斷層圖像,因此不能提供斑塊大小或動脈粥樣硬化負荷的測量,這些可通過IVUS來確定。最初的LRP研究[22]中,3年內(nèi)經(jīng)過治療的冠狀動脈罪犯血管病變和未經(jīng)治療的NCCLs引起MACE的比例相同。而最近PROSPECTⅡ研究[23]顯示13%的患者在4年內(nèi)發(fā)生MACE,其中8%是由未經(jīng)治療的NCCLs引起的,最初治療過的罪犯血管病變在隨訪期間發(fā)生新的MACE的概率較低,這可能與支架技術(shù)的改進、更有效的藥物治療,以及使用IVUS引導來放置支架有關(guān)。既往的研究發(fā)現(xiàn),在NCCLs中,最有可能導致未來發(fā)生MACE的病變具有高脂質(zhì)含量和較重斑塊負荷的特點。ProvisionⅡ研究[23]表明,使用整個冠狀動脈病變中任何4 mm區(qū)段的最大脂質(zhì)核心負荷指數(shù)(MaxLCBI4 mm)≥325、斑塊負荷≥70%和最小管腔面積≤4.0 mm2來定義易損斑塊特征,并可定義MaxLCBI4 mm≥400時,將導致未來NCCLs相關(guān)MACE的陽性預測值更高,但敏感性更低。通過IVUS來識別NCCLs的斑塊大小,并通過近紅外光譜評估其脂質(zhì)含量,從而降低高風險NCCLs導致MACE發(fā)生的概率。因此在識別非梗阻性斑塊方面,二者聯(lián)合是很有前景的影像成像方法。

2.2 OCT衍生指標

OCT是目前最常用的腔內(nèi)影像學檢查方法之一,可用于精準地評估NCCLs的解剖特點,其衍生指標脂質(zhì)纖維帽比值(lipid fiber cap ratio,LCR)和光學血流分數(shù)(optical flow ratio,OFR)聯(lián)合使用時,可檢測高風險的NCCLs。LCR>0.33且OFR≤0.84 的冠心病患者,2年后發(fā)生NCCLs相關(guān)MACE的風險大約是這兩項指標中至少一項正常者的43倍[24]。在接受OCT引導的PCI患者中,有35.8%的NCCLs存在無衰減低強度區(qū),包括15.5%的NCCLs在同一病變中同時存在無衰減低強度區(qū)和膽固醇晶體,NCCLs內(nèi)存在OCT檢測到的帶有膽固醇晶體的無衰減低強度區(qū),這對評估NCCLs相關(guān)的MACE有預測價值[25]。

3 血運重建

3.1 FFR指導的血運重建

FFR指導下的血運重建比血管造影引導下的血運重建是否更優(yōu)越,尚缺乏結(jié)論性的數(shù)據(jù)支持,但有研究[26]顯示在NCCLs中,通過血管造影判斷有50%～70%直徑狹窄的患者,再次行FFR診斷時結(jié)果卻呈陰性,這對血管造影的準確性和血管造影引導下血運重建的必要性提出了質(zhì)疑。既往研究證明,采用FFR指導的完全血運重建策略能降低全因死亡、非致命性再梗死和心肌缺血驅(qū)動血運重建等主要終點事件中的相對風險,但FLOW-MI試驗[26]卻表明FFR與血管造影引導的血運重建相比,在優(yōu)化ST段抬高型心肌梗死患者預后方面并無顯著差異。這導致了FFR指導下的血運重建是否更優(yōu)存在爭議。血管FFR是一種新的FFR衍生指標,是基于三維定量冠狀動脈成像且不需專用的壓力線和充血劑[27]的無創(chuàng)指標,與有創(chuàng)性測量的FFR相比有很好的一致性[28],該技術(shù)有可能更好地指導NCCLs的血運重建。

3.2 iFR指導的血運重建

眾所周知,多支冠狀動脈病變患者的風險比單支的更高,臨床結(jié)果更差,需更復雜的管理方法和PCI策略[29]。多支冠狀動脈病變的完全血運重建(包括NCCLs治療)可能會改善預后。然而,這種策略在不同的臨床環(huán)境下有不同的成功率[30-31]。以往的研究[32-33]報道,完全的多支血管血運重建往往有積極的結(jié)果。完全血運重建術(shù)是否優(yōu)于分期介入治療仍存在爭議,目前尚無明確的界定,多建議采用綜合或個體化的治療方法[34]。iFR指導下的冠狀動脈血運重建(包括先進的有創(chuàng)功能評估工具)具有極大的臨床意義[35-36]。DEFINE PCI研究[5]中PCI后冠狀動脈生理學評估的數(shù)據(jù)顯示,幾乎每4例患者在血管造影引導下成功進行血運重建后都有明顯的殘余缺血,而iFR可改善這種術(shù)后殘余缺血,突出了iFR指導下的血運重建價值。iFR聯(lián)合配準軟件[6]可虛擬PCI規(guī)劃,是優(yōu)化血運重建過程的一種選擇,與血管造影引導下的分階段PCI相比,iFR指導下的單階段血運重建可減少PCI嘗試的次數(shù)、血管損傷和縮短手術(shù)時間。

3.3 腔內(nèi)影像學指導的血運重建

歐洲相關(guān)指南[37]建議,FFR和iFR指導下的血運重建可作為冠心病患者NCCLs介入治療的Ⅰa類推薦。但腔內(nèi)影像學指導下的血運重建同樣不容忽視。相關(guān)研究[3]比較了OCT和FFR指導下NCCLs的血運重建,結(jié)果表明OCT組13個月后MACE要顯著少于FFR組。一項納入33項研究的薈萃分析[4]表明,與FFR相比,IVUS引導的血運重建可降低支架內(nèi)血栓形成的發(fā)生率。在COMBINE研究[38]中,冠心病合并糖尿病患者行FFR評估NCCLs時,對FFR陽性(FFR≤0.8)的患者進行血運重建,陰性的患者行OCT評估,結(jié)果發(fā)現(xiàn)陰性患者NCCLs中仍存在薄纖維帽粥樣硬化斑塊,FFR指導的血運重建也存在漏診的可能。因此冠心病患者行個體化的介入治療時,可視患者病情將功能性和腔內(nèi)影像學評估結(jié)合起來,從而更全面地指導NCCLs的血運重建。

4 小結(jié)和展望

與傳統(tǒng)的血管造影評估NCCLs相比,功能性和腔內(nèi)影像學的評估方式顯得更加客觀,避免了人為因素導致的評估誤差,特別是在輕中度狹窄的NCCLs中。功能性評估指標中FFR具有花費昂貴、操作難度大以及腺苷使用的局限性等缺點,因此探索新興的評估指標很有必要,其中iFR取代FFR已被國內(nèi)外廣泛認可,但QFR、Pd/Pa和RWS還需進一步研究其評估NCCLs的有效性。未來功能性和影像學評估二者相結(jié)合的評估方法將會是研究重點,并有望創(chuàng)造出一種無創(chuàng)的評估方式來取代血管造影,成為評估NCCLs的金標準。同時,隨著評估技術(shù)的進一步發(fā)展,在其指導下的血運重建可能更加高效及安全,并降低患者發(fā)生MACE的風險。目前關(guān)于FFR和iFR的研究和臨床應用較多,但其他評估方法目前研究較少,需進一步的探索。隨著評估方法的不斷完善,相信未來功能性和腔內(nèi)影像學評估乃至二者聯(lián)合指導下的血運重建方法可能會比傳統(tǒng)血管造影引導的血運重建更優(yōu),并有望取代血管造影。