经胸冠状动脉血流储备测定以及对PCI术的评价

1、经胸冠状动脉血流储备测定以及对PCI术的评价【关键词】 心脏病 冠状动脉粥样硬化性心脏病(coronary atherosclerotic heart disease)是指冠状动脉粥样硬化使血管阻塞，导致心肌缺血、缺氧而引起的心脏病。它的诊断主要依靠冠状动脉造影，根据冠状动脉造影所见,以百分数计算的直径狭窄来描述冠状动脉狭窄的程度。这种方法存在一定的局限性1，2,因为它不能反映冠状动脉的弥漫性病变、偏心性狭窄、狭窄范围以及绝对横截面面积,也不能了解冠状动脉的血流量及血流储备3，4。随着各种先进诊疗技术的广泛应用,近年来许多学者都在研究测定冠状动脉血流储备的方法及其临床意义。测定CFR的方法分为

2、有创性和无创性两类,前者包括冠脉内多普勒导管和导丝技术、右心导管测定冠状窦血流等;后者包括正电子断层显像(PET)、磁共振(MRI)、超声心动图等。本文着重讨论冠脉血流储备的概念及其经胸冠状动脉血流储备超声测定方法及其对PCI术的评价和临床应用价值。 1 冠状动脉血流储备（coronary flow reserve，CFR） 1.1 CFR的概念 心脏是完全依赖需氧代谢的器官,心肌细胞摄取氧的能力很强,休息时可摄取流经心肌血流中氧含量的75%85%,当各种应激使心肌需氧量增加时,只能通过增加冠脉血流来增加供氧。静息时,左心室血流约为80100ml/(min100g)左心室,剧烈运动时上升达40

3、0500ml/(min100g)左心室，这一增加的血流即为冠脉血流储备。 1.2 CFR的正常范围 关于冠脉血流储备的正常值,由于不同的研究者采用的研究方法不同,正常值也各不相同,同时CFR的影响因素较多,很难得到真正正常人的冠脉造影和血流速度测定的结果,一般认为正常CFR的大致范围为365。 1.3 CFR变化的影响因素 CFR是在一定的冠脉灌注压下,冠脉最大血流量和静息血流量之间的比例。当冠脉灌注压、静息血流量和冠脉阻力任一因素发生变化时,都会导致CFR发生变化。由于冠脉血流主要与心肌氧耗呈线性关系,因此在测定CFR时,应尽量使决定心肌氧耗的因素,如心率、心肌收缩性和室壁张力保持相对稳定,

4、使冠脉最大充血相和静态相的流量比值具有可比性。在一些诸如心肌梗死、糖尿病、长期高血压及心肌肥厚患者,由于存在明显微循环的异常,可影响CFR绝对值对心外膜冠脉狭窄病变的评估，此时测定相对CFR即病变血管CFR与同侧造影正常的参照血管CFR的比值,可正确评价单支冠脉血管狭窄的生理功能严重度6。 1.4 无创性超声评估CFR的常用指标 1.4.1 冠脉血流速度储备(coronary flow velocity reserve;CVR) CVR即冠脉最大充血反应时冠脉峰值流速与静息时冠脉峰值流速的比值。动物实验和临床研究已证实冠脉血流速度和血流量二者呈线性关系,CVR可以反映CFR,即用血流速度储备来

5、反映血流量储备。 1.4.2 冠脉血流速度储备分数(fractional cotronary flow velocity reserve;FCVR) FCVR即狭窄血管远端与非狭窄血管CVR的比值。这一指标是基于相对血流储备的概念提出的,适用于单支或双支冠脉病变的测定,对于三支血管病变及弥漫性冠脉微循环病变不适用。由于心外膜冠状动脉狭窄和微循环同时影响CVR,因此用CVR值无法准确评估心外膜冠脉狭窄。考虑到影响微循环的因素对整个心脏的影响是相似的,三支主要冠脉在无狭窄病变时的CVR大致相同7，因此通过靶血管与对照血管血流储备的比较,消除微循环的影响,则可将靶血管的CVR减低归因于该支心外膜冠脉

6、的狭窄。 1.5 经胸CFR的测定方法 1.5.1 冠状动脉最大扩张 测定CFR的基础是诱发冠脉血管的充分扩张。目前，临床上常用药物来引发冠脉阻力血管的最大扩张,主要有以下3种方法：(1)静脉注射潘生丁通过抑制腺苷的灭活和再摄取，使血中腺苷浓度升高，从而引起冠状小动脉扩张。常用剂量为0.56mg/kg,静脉内4min注入。(2)冠脉内注射罂粟碱:该药为强磷酸二酯酶抑制剂,使组织内环磷酸腺苷(cAMP)含量增高,导致血管平滑肌松弛和冠状动脉充分扩张,临床应用较多。Wilson等8认为罂粟碱是一种“理想的冠脉扩张剂”,其产生冠脉最大充血时间30s,作用时间3min,标准剂量为812mg,可使冠状动

7、脉血流量最大增加36倍。(3)腺苷：为生理性血管扩张剂,左冠脉2040g,右冠脉1530g推注可迅速起效,充血相维持515s,由于腺苷的半衰期极短(210s),常不能达到稳定状态,静脉应用可弥补,常用剂量0.140.16mg/(kgmin)。 1.5.2 经食管超声多普勒法 该法是将超声多普勒探头送入食管内,超声波束避开肺脏组织仅透过食管壁,可清楚显示冠状动脉开口及分支34cm内的血流。通过测定冠状动脉近端最大充血时血流速度和静息时或平均舒张期血流速度之比计算CFR。Gadallah等9的研究显示经食管超声多普勒与冠脉内多普勒超声法比较,二者相关性良好。 1.6 经胸超声测定CFR的几个问题

8、由于影响CFR的因素很多,目前尚缺乏标准的诊断程序以及技术的局限,因此在用经胸超声测定CFR,评价冠脉血流的病理生理改变,进行诊断及临床评估时需考虑以下几个问题：(1)经胸超声测定CFR多用速度储备代替血流量储备,忽略了冠脉管径的微小变化,可能会低估了真实的CFR值。(2)在测定冠脉流速时,常需要使用不同的多普勒角度校正,因此不能比较血流速度的绝对值,在CFR减低时,无法确切评价其原因是基础血流量增加,还是最大冠脉血流降低,或二者兼而有之。(3)在测量冠脉流速时,测量部位对评价损伤血管的血流动力学有重要意义。研究认为,在狭窄近端所测的血流速度及储备并不能预测冠脉狭窄远端的灌注情况,所以用远端血

9、流速度及储备评价狭窄血管的血流动力学更加准确。由于经胸冠脉血流显像技术较易显示远端冠脉血流,因此比其他技术更具优势。(4)目前，对超声测定CFR的正常值范围尚存争议,虽然多数学者把CFR3作为无冠脉狭窄及微血管病变的界线10,而把CFR2作为判断冠脉狭窄75%的临界点11，12,但由于影响CFR的因素很多,在诠释CFR的临床意义时要考虑年龄、微血管病变、弥漫性冠脉粥样硬化、侧支循环等对CFR的影响,并与冠脉造影或血管内超声相结合进行综合判断。 1.7 经胸超声测定CFR的临床应用潜力 经胸超声测定CFR在临床应用中具有以下潜力:（1）通过认识冠脉血流的生理调控,探讨各种生理、病理因素对冠脉血流

10、储备的影响。（2）从血流动力学意义上评价冠脉狭窄的严重程度。（3）可以为心肌微血管病变(如X综合征)提供诊断依据。综合征为冠脉微血管内皮功能受损导致血管舒缩反应障碍和冠脉血流储备下降。约10%胸痛而无心外膜冠状动脉狭窄的患者冠脉微血管病变严重,其CVR降低。（4）可作为心脏介入性治疗前病例筛选、术后疗效评估的重要指标。2 冠状动脉血流储备对PCI术的评价 冠状动脉造影可确定血管狭窄部位和狭窄程度,是诊断冠心病的“金标准”,但是随着各种先进诊疗技术的广泛应用,人们逐渐认识到冠状动脉造影在评价冠脉解剖和生理功能上的局限性。而CFR的测定,更能准确地反映冠状动脉狭窄的生理功能严重度,以决定患者是否需

11、要接受经皮冠状动脉内成型术（PTCA）治疗并判定疗效,同时CFR在阐明冠脉造影正常患者的胸痛机制及冠脉循环等方面也具有重要意义。人们发现临床症状与造影估测的狭窄程度并不完全相符,定量冠脉造影判定的冠脉狭窄程度与冠脉狭窄的生理意义相关很差,这与冠脉造影的局限性有关。极轻或极重的狭窄对血流的影响可以预测,而中度狭窄(50%75%)则可产生显著不同的血流动力学后果。研究表明,中度狭窄的冠脉行PTCA后有很高的再狭窄率，因此,有学者提出将造影和CFR测量相结合对治疗方案的选择具有重要意义。如冠脉造影显示50%70%狭窄,同时测得该血管血流储备基本耗竭,则提示狭窄远端心肌处于危险边缘,任何心肌氧耗的增加

12、都将带来缺血的后果,因此冠脉血管再通术是必要的;如果CFR尚好,则可以选择药物治疗。 PCI术目前已广泛、成功的应用于冠状动脉粥样硬化性心脏病患者的治疗。随着经验积累和设备的改进，手术成功率已高达90%，但术后仍有22%32%发生再狭窄。但关于发生再狭窄的确切机制尚未完全明了，故PCI后再狭窄仍是介入心脏病学领域的热点课题之一。目前国内外研究均无有效的方法评估PCI术预后及并发症的发生率。通过对冠心病病人PCI术治疗前后测量CFR可定量反映冠状动脉循环功能和状态，弥补肉眼观察冠状动脉残余狭窄及血流流速评价疗效不足、PCI术成功与否及预测术后并发症的不足。成功PCI术后,冠脉造影显示血管通畅,理

13、论上讲其远端的血流储备应迅速恢复,冠脉血流储备的增高与支架术后血管内径的增加有关,同时支架的放置防止血管壁弹性回缩,从一定程度上改善了冠脉血流储备，尽管支架术后平均血流储备改善,但约2/3的患者冠脉狭窄解除后即刻CFR并未恢复正常,甚至减低,经数周或数月后才逐渐恢复正常。致血流储备恢复不足的原因可能与下列因素有关:（1）术后心外膜血管收缩；（2）药物的影响如扩张血管药；（3）球囊扩张过程中可引起斑块挤压、血管内膜损伤撕裂,释放血管活性物质,降低了冠脉最大扩张能力；（4）冠脉狭窄使其远端冠脉长期扩张,自动调节功能改变,使血管再通后不能由于灌注压的升高而自动收缩,导致基础血流升高,CFR下降；（5

14、）术中使用硝酸甘油、钙离子拮抗剂等血管扩张剂使基础血流加快；（6）反应性充血缺血不完全(有侧支血管)；（7）心肌梗死再灌注即刻心肌细胞一过性Ca2 超负荷、兴奋收缩失偶联以及氧自由基产生的心肌顿抑(myocardial stunning)及冬眠(hibernation)可能是导致血流储备降低的原因。因此,不能以术后即刻CFR未恢复正常来判断手术效果。Claeys13等报道心肌梗死患者，梗死相关冠脉血流储备明显降低,经皮冠脉腔内成形术后其血流储备相应增加,但仍有80%的患者血流储备低于正常。EBATE14试验表明,冠脉成形术后血流储备的异常(2.5)与术后心绞痛再发生率高度相关,再狭窄发生率和再

15、次血管成形术可能性明显增高。Uren等15研究发现即使在无再狭窄的患者,PTCA术后亦存在CFR受损,且可持续存在7天3个月，认为与冠脉微血管功能调整恢复有关。 3 经胸冠状动脉血流储备对PCI术评价的局限性 CFR能对支架术前后CFR的改变进行有效的评价，但在实际应用中仍存在一定的局限性：（1）采用CVR反应CFR忽了冠状动脉管径的微小变化，可能会低估真实的CFR；（2）脉冲多普勒取样时受到声束与血流方向夹角的影响；（3）对狭窄远端观察部位的选择有时较为困难；（4）检查者个体差异亦影响结果；（5）潘生丁负荷试验诱导的血管扩张受冠状动脉病变程度的影响，如为单处狭窄、远端血管壁正常的患者，其诱导

16、效果较好，如为弥漫性病变，则诱导效果差。采用无创经胸多普勒血流显像技术应用于冠脉支架术后的随访研究,值得在临床上进一步应用,成功的支架术后存在暂时性的血流储备降低,并不意味着再狭窄的发生,随访6个月左右CFR能否恢复可能对预测再狭窄有帮助。该方法无创、简便、可多次重复且费用低,有可能作为实施冠脉造影前的一种筛选手段应用于冠脉介入治疗后再狭窄的诊断,因此,我们期待随着超声技术的发展和研究的深入,在无创性超声测定CFR方面积累更多的经验,使CFR的临床价值进一步被认识和应用。 【参考文献】 1 Gould KL. PET perfusion imaging and nuclear cardiolo

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