微循环阻力指数的研究进展

刘腾飞 丁志坚

南京医科大学附属常州市第二人民医院心血管内科，江苏常州213000

微循环阻力指数的研究进展

刘腾飞 丁志坚▲

南京医科大学附属常州市第二人民医院心血管内科，江苏常州213000

尽管经皮冠状动脉介入治疗使其心外膜动脉血流正常，但仍有相当一部分患者存在微循环血管功能障碍影响患者预后。因此，微循环的评估成为关键问题。近年来，微循环阻力指数(IMR)被证实是一种可靠的定量评估微循环功能的方法。多项研究显示IMR在ST段抬高型心肌梗死患者具有预后价值，同时为心血管疾病生理机制提供更多参考依据，并有望成为心血管疾病治疗靶目标。本文就IMR的测量及目前临床应用研究进展做一综述。

微循环阻力指数;经皮冠状动脉介入治疗;心血管疾病

随着研究的不断进展，越来越多的研究证实微循环结构和功能受损是冠状动脉粥样硬化性心脏病患者不良预后的独立预测因素［1-3］。目前评估微循环的方法分为非侵入性和侵入性方法。非侵入性方法包括正电子发射型计算机断层现象、心血管磁共振成像、超声心动图等，但其测量方法比较繁琐，有的需依靠先进的技术来分析，且为非特异性指标。侵入性方法包括冠状动脉血流储备(coronary flow reserve，CFR)，定义为冠状动脉最大充盈时血流与基础状态血流之比［4］，其局限性为无法区别心外膜大血管及微循环异常对冠状动脉血流的影响，且受心内膜外血管狭窄病变及血流动力学因素影响，可重复性差，因此限制了其临床应用。微循环阻力指数(index of microcirculatory resistance，IMR)是近年来用于评价微循环的新参数。研究显示，IMR不受血流动力学及心外膜狭窄病变等影响，可重复性强［5］，因此成为近来临床研究热点。

1 IMR计算及操作技术

1.1 IMR计算

根据为Ohm＇s定律，IMR被定义为远端冠脉压力均值(the distal coronary pressure，Pd)与静脉压(venous pressure，Pv)的差值除以血流(flow，f)，因静脉压力常可忽略不计，因此微循环阻力约为Pd/f。因血流与血管内注射指示剂的平均转运时间(themean transit time，Tmm)成反比，所以IMR计算公式可定义为Pd×Tmm。

1.2 具体操作技术

测量IMR与测量冠状动脉血流储备分数(fractional flow reserve，FFR)为同样设备，需使用动脉生理检测仪(radi medical system)以及镶嵌有压力/温度感受器的导丝，在PCI手术过程中测量IMR。具体操作方法:与常规介入手术相同，在操作前规范应用肝素(50～100 U/kg)以及冠脉内注入硝酸甘油。首先，将不带侧孔的6F指引导管放置于冠状动脉口，将压力导丝送至导管口校正压力及温度，使导丝头端与指引导管测得的压力相等，该压力近似为主动脉平均压(mean proximal coronary pressure，Pa);然后使导丝通过靶病变至血管总长的2/3以远，距靶病变3 cm以上;接着向冠状动脉内弹丸式注入室温生理盐水3mL;应用热稀释技术，软件会自动得出室温生理盐水的传导时间。重复3次，得到静息状态下平均传导时间(TmnRest)。然后以140μg/(kg·min)注入腺苷或冠状动脉内注射罂粟碱(10～20 mg)使冠状动脉达到最大充血状态;再次弹丸式注射室温生理盐水3mL。重复3次，依上述计算方法得到充血状态下平均传导时间(TmnHyp)。记录仪同时会显示静息及充血时的Pa和Pd，最后通过公式即可计算得出IMR。

1.3 心外膜血管狭窄时IMR测量

当心外膜冠状动脉狭窄病变程度严重时，由于侧支循环建立，导致冠状动脉前向血流下降，IMR被高估。若将侧支循环流量考虑在内，需要在操作过程中同时测量冠状动脉楔压(coronary wedge pressure，Pw)。使用如下公式计算IMR真实值(IMRtrue):IMRtrue= Pa×TmnHyp×［Pd-Pw］/［Pa-Pw］［6］，这样测得的IMR则可不受心外膜狭窄病变程度的影响。Yong等［7］研究证明心外膜血管狭窄时不需测量Pw，通过计算即可获得IMR准确值(IMRcalc):IMRcalc=Pa×TmnHyp×(［1.35× Pd/Pa-0.32］)。

2 IMR测量局限

目前IMR测量仍存在部分局限:首先，IMR不依赖于静息时血流动力学状态，为使这一特征最大化，必须保证达到最大充血状态。这需考虑到药物种类、剂量、给药途径以及药物禁忌等［8-11］。第二，为获得准确的冠脉压力及平均传导时间，应避免使用带有侧孔的导管产生楔压。目前通常选用6F指引导管，因其他较小的导管所测的IMR准确性尚未被充分评估。第三，压力导丝应通过靶病变至血管总长的2/3以远，距靶病变3 cm以上，在重复测量时应保证在同一位置，因热敏电阻距冠脉开口的距离可影响平均传导时间。

3 IMR正常范围

通常认为IMR正常范围应＜25。Melikian等［12］人研究发现健康人群IMR均值在(19±5);Luo等［13］人在一组冠脉造影完全正常的人群中发现近似的IMR均值(18.9±5.6)。

4 IMR临床应用研究进展

在此环节，IMR在急性ST段抬高型心肌梗死、稳定型心绞痛、围手术期心肌梗死以及存在心绞痛但冠脉造影完全正常患者中的应用将进行分别阐述。

4.1 急性ST段抬高型心肌梗死

急性ST段抬高型心肌梗死患者在行紧急PCI后可方便及时的测量出IMR。Fearson等［14］研究发现，升高的IMR和磷酸激酶(CK)峰值及3个月随访室壁运动分数(WMS)均显著相关。IMR＞32者CK峰值显著高于IMR＜32者，WMS亦显著较差。Lim等［15］对38例急性前壁心肌梗死急诊PCI术后用18F-氟代脱氧葡萄糖(FDG)正电子成像(PET)评估心肌存活情况，超声心动图随访前壁运动分数6个月，发现IMR与局部心肌FDG摄取呈显著负相关，与前壁运动分数亦呈显著负相关，从而提示IMR是急性心肌梗死患者PCI术后短期内评估心肌存活及左室功能恢复的可靠指标。Yoo等［16］根据心脏磁共振评估微循环阻塞程度(微循环损害百分比)将34例前壁心肌梗死患者分为微循环阻塞组与非阻塞组，发现IMR与微循环阻塞程度显著相关。随访6个月与基线值相比，发现超声心动图所示局部WMS指数变化值及左室射血分数的变化值均与IMR显著相关。近期Fearson等［17］研究纳入253例急性ST段抬高型心肌梗死患者，急诊PCI术后立即测定IMR值，研究发现IMR＞40者病死率及心衰再住院率显著增加。在多变量分析中，只有IMR＞40为死亡及心衰再住院的独立预测因子，而FFR≤0.8及糖尿病均不是，从而提示IMR可预测急性心肌梗死患者的长期临床预后。因此，IMR可用来辨别高风险人群，使其从更及时的治疗中获益最大，从而挽救急性损伤的心肌。

在应用IMR来评估微循环损害的基础上，Ito等［18］在一项交叉研究中证实急诊PCI术后冠状动脉内注入尼可地尔比硝酸甘油可更有效地减轻微循环损害，可能与它的ATP依赖钾通道开放相关。另一项研究将36例急性前壁心肌梗死患者随机分为两组，一组急诊PCI术中给予远程保护措施，另一组无远程保护。研究发现，远程保护组IMR显著低于无保护组，从而得出急性前壁心肌梗死患者PCI术中使用远程保护因有效维持IMR可对心肌微循环有益［19］。

在急性ST段抬高型心肌梗死患者急诊PCI术后立即测定IMR，其重要意义是术者可根据测定结果立即对患者进行危险分层，从而采取下一步更合理有效的措施，而无需等待其他临床标志物结果(例如CK峰值等)。

4.2 稳定型心绞痛

Yamada等［20］对28例心绞痛患者30处冠状动脉病变进行研究，研究发现PCI术后升高的IMR(△IMR)在靶病变纤维帽存在的一组显著高于无纤维帽存在的组群，并且在随后平均20个月的随访中，靶病变纤维帽存在的组群主要不良心血管事件的存活率也显著低于无纤维帽存在的组群。Layland等［21］研究发现，静息时微循环状态是PCI相关微循环功能损伤的关键决定因素。糖尿病患者因静息时微循环功能较差，微血管并发症倾向性提示其PCI相关微循环损伤高风险。

稳定型心绞痛患者经合理的治疗同样可以有效改善PCI术后IMR。Mangiacapra等［22］证实在PCI术前冠状动脉内弹丸式注射依那普利50μg可显著降低术后IMR。Fujii等［23］研究表明，PCI术前服用普伐他汀20 mg/d可减少PCI手术相关的微循环损伤。

4.3 围术期心肌梗死

围术期心肌梗死(PPMI)在择期PCI术后占有相当一部分比例，主要由斑块残余物及血栓脱落至远端微血管所致。因此微循环损伤可能预测PPMI的发生。Ng等［24］纳入50例前降支单一病变的择期行PCI患者，其中10例发生了PPMI，研究发现，术前IMR是预测PPMI的唯一独立预测因素。术前IMR≥27U发生PPMI的概率增加了23倍。这些数据表明冠状动脉微循环状态在预测择期PCI患者发生PPMI方面扮演着相当重要的作用。Layland等［25］研究发现发生PPMI患者术前IMR比未发生PPMI患者的术前IMR高，术前IMR是预测术后肌钙蛋白升高的最强烈的指标。同样得出术前微循环功能状态是预测PPMI的重要决定性因素。Wu等［26］纳入57例不稳定型心绞痛行择期PCI术患者，其中22例发生PPMI，研究发现，未发生PPMI者术后IMR显著低于发生PPMI者，预测PPMI的术后IMR最佳界值为IMR＞31，敏感性为86%，特异性为91%。在回归分析中，IMR＞31可使PPMI发生概率增加27倍。术后IMR是不稳定型心绞痛患者发生PPMI的独立预测因素，因此可用于筛选高风险人群，使其接受更密切的治疗。

4.4 存在心绞痛但冠脉造影正常

存在心绞痛但冠脉造影完全正常的患者的诊断是具有挑战性的。Pijls等［10］研究了18例心脏X综合征的患者，并将18例年龄及性别相匹配的正常人作为对照。研究发现心脏X综合征患者IMR高于对照组，且心脏X综合征患者平板运动得分与IMR呈负相关，由此首次直接证明了心脏X综合征患者存在较大的微循环阻力。

5 小结

IMR是一项简单可靠的评估微循环损伤的指标。它不仅有利于急性ST段抬高型心肌梗死患者的危险分层，同时可客观评价药物干预等改善微循环损伤的有效性。另外，IMR可预测围术期心肌梗死，同时对存在心绞痛但冠状动脉造影正常患者的诊断具有一定临床参考价值。未来的研究需进一步证实较高的IMR是否需要针对性的治疗措施来改善预后。

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Research advances of index of microcirculatory resistance

LIU Tengfei DING Zhijian▲
Department of Cardiovascular,the Second Affiliated Hospital of Nanjing Medical University,Jiangsu Province, Changzhou 213000,China

Although percutaneous coronary intervention treatment restores normal epicardial flow,a substantial amount of microvascular damage remains and affects patient prognosis.The index of microcirculatory resistance is a well validated,stable and quantitative measure of microvasculature function.IMR has been shown to have prognostic value in patients with ST-segment elevation myocardial infarction in recent studies.At the same time,it provides further sight into the physiology of cardiovascular diseases and has the potential to be a therapeutic target of cardiovascular diseases. This review discusses the measurement of IMR,and its usefulness in various clinical settings.

Index of microcirculatory resistance;Percutaneous coronary intervention treatment;Cardiovascular disease

R541.4

A

1673-7210(2015)03(a)-0033-04

2014-11-09本文编辑:任念)

▲通讯作者