冠状动脉微血管病变诊断方法的研究进展

成方方(综述),袁桂莉,李会贤(审校)

(1.河北北方学院研究生部，河北 张家口 075000；2.河北北方学院附属第一医院心内科，河北 张家口 075000)

冠状动脉微血管病变诊断方法的研究进展

成方方1(综述),袁桂莉2*,李会贤2(审校)

(1.河北北方学院研究生部，河北 张家口 075000；2.河北北方学院附属第一医院心内科，河北 张家口 075000)

冠状血管；微血管；诊断；综述文献

冠状动脉微血管的直径<300 μm，是内皮细胞用来调节血流和心肌细胞发生营养交换的部位，是心脏正常生理功能的基本保证。进入心肌内的冠状动脉经分支成为网状毛细血管，呈终末毛细血管管袢，广泛集中在冠状动脉树的末端，血液容量占冠状动脉血管的95%，对冠状动脉的血流量有至关重要的调控作用，直接影响心肌的血液灌注。随着冠状动脉造影术的不断发展，造影下心外膜冠状动脉病变可以清楚看到，而在心肌中更为密集分布的冠状动脉微血管却不能显影，所以冠状动脉微血管功能障碍的检测仍是一大难题。冠状动脉微血管功能障碍是指冠状动脉微血管发生的结构和功能异常。常见表现类型有心脏X线综合征、冠状动脉慢血流现象、无复流现象等。目前广泛地认为，冠状动脉造影正常和冠心病患者经皮冠状动脉介入治疗(percutaneous coronary intervention，PCI)术后仍表现为胸痛的患者是由于冠状动脉微血管病变引起的。原因可能为再灌注过程导致内皮超微结构的破坏，氧自由基等加重细胞损伤，加重无复流的发生[1]。而冠状动脉微血管病变的评估方法也从原来的理论逐步发展为可操作的功能测定。现就冠状动脉微血管病变的诊断方法综述如下。

1 微循环阻力系数(index of microcirculatory resistance，IMR)

2003年Fearon等首次提出IMR，并在猪的动物模型中证实IMR与实际的微血管阻力有很好的相关性，是冠状动脉定量评价的指标[2]。

1.1 基本原理 IMR被定义为在峰值血流通过的条件下最小的微循环阻力，公式为：IMR=△P/CF，(△P是通过微循环时所下降的压力，CF是最大充血状态下的冠状动脉血流)[3]。△P为狭窄远端冠状动脉压力均值(the distal coronary pressure，Pd)与静脉压(venous ressure，Pv)的差值，因静脉压力常可忽略不计，因此IMR约为Pd/CF。IMR正常范围<25。一般情况下，进行操作时使用动脉生理检测仪和头端带压力-温度感受器的指引导丝，此导丝可记录下冠状动脉压力及精确的温度，在PCI手术时可同时测量 IMR和冠状动脉血流储备分数。若心外膜冠状动脉无明显狭窄时，因为最大充血状态下冠状动脉血流与血管内注射指示剂从导管开口到压力感受器的平均传导时间(the mean tran-sit time，Tmn)成反比，所以IMR可为Pd×Tmn。若心外膜冠状动脉病变严重时，侧支循环的建立会导致狭窄远端冠状动脉压力改变，IMR被高估。Ng等[4]将这种情况下的IMR 值用冠状动脉楔压(coronary wedge pressure，Pw)校正。Pw需要在操作过程中同时测量，是冠状动脉用球囊嵌顿后远端的平均压力。此时IMR=Pa×Tmn×[(Pd-Pw)/(Pa-Pw)][5],不受心外膜狭窄病变程度的影响。

1.2 应用 Baek等[6]纳入113例接受PCI的急性ST段抬高型心肌梗死患者，PCI术后置入压力传感器/热敏电阻丝测定IMR，结果显示低IMR组患者的年龄明显低于中、高IMR组，球囊扩张时间明显长于中、高IMR组。表明在急性ST段抬高型心肌梗死患者中，年龄、球囊扩张时间可能是冠状动脉微血管病变的主要预测因子。换言之，IMR可以判断冠状动脉微血管病变。Palmer等[7]纳入31例行补救PCI的急性ST段抬高型心肌梗死患者，用IMR与左心室功能评估室壁运动评分及射血分数，结果显示IMR与左心室功能可预测左心室恢复潜力。

1.3 优势 IMR测量简单，快捷,安全性好,不受血流动力学影响，可定量且特异地评估冠状动脉微循环功能。

1.4 局限 受冠状动脉最大程度充血状态的限制及延长治疗时间。

2 冠状动脉内多普勒超声

2.1 基本原理 冠状动脉内多普勒超声利用多普勒超声进入有病变的冠状动脉，在此多普勒超声探头上带有冠状动脉造影的导丝或导管,通过其产生的频移发射和返回的超声波，从而推断出冠状动脉内血液流动的方向和速度，可以直接观察到冠状动脉病变位置的血流信号。微循环障碍是通过其速度波形的某些特定特征呈现出来的，就像舒张期血流的减速时间是反映冠状动脉微循环顺应性变化一样，快速血流的减速反映的是冠状动脉微血管阻力增加，即小血管狭窄的早期变化。当冠状动脉出现严重狭窄时,舒张期与收缩期速度比值降低,狭窄部位及远端舒张期峰值速度和收缩期峰值速度降低,冠状动脉血流储备分数降低,但是冠状动脉病变的近端血流变化不是很明显。所以，判断血流动力学受损的指标常常是用狭窄近端与远端流速比值来测定，当阻塞近端与远端流速比>1.7,才有病理学意义[8]。

2.2 应用 冠状动脉内多普勒超声相对于冠状动脉造影，能对更细小的粥样硬化病变作出准确的判断，与冠状动脉内多普勒血流速率相结合计算冠状动脉血流储备。

2.3 优势 能直观地评价小血管狭窄的早期变化情况。

3 校正的TIMI帧数(corrected TIMI frame count,CTFC)

CTFC作为一个客观、简单的变量指标,日益受到关注。陈浩等[9]纳入90例行急诊PCI的首发ST段抬高型患者，采用TIMI血流分级方法检测患者心肌再灌注情况，结果显示不能单纯根据术后的TIMI血流分级来判断心肌的灌注情况。临床上常用的TIMI血流分级,依赖于术者的肉眼观察得出结果，主观性太强，所以CTFC渐渐地引起了人们的注意。

3.1 基本原理 CTFC计算出从最开始第一帧到最后一帧之内的TIMI帧数。最开始第一帧指的是冠状动脉起始端完全充满造影剂，并且造影剂可以接触到冠状动脉两侧血管壁时的帧数。最后一帧指的是造影剂冲入冠状动脉远端特定解剖标志，且使其显影时的帧数。各冠状动脉血管远端解剖标志为：左前降支为远端“八字胡”样分叉，位于心尖部；回旋支为罪犯血管远端分叉；右冠状动脉为右房室动脉的第一个分支。需要注意的是，由于左前降支略长,需要校正因子来弥补,左前降支的CTFC为其TIMI帧数除以1.715。Gibson 等[10]证实CTFC为院内病死率的独立预测因子，当CTFC每增加10帧，院内病死率随之增加0.7%，CTFC的减少率与PCI术后随访患者2年的生存率明显相关。

3.2 应用 CTFC可以有效评价心肌微循环灌注,进而预测患者预后。卓杨等[11]研究表明，CTFC相比TIMI帧数能有效地评价梗死相关动脉,而且可作为急诊PCI术后短期的预测指标，具有比TIMI帧数更高的临床价值。

3.3 优势 客观、简单、经济、重复性好地评价冠状动脉血流指标。

4 经胸多普勒超声心动图(transthoracic Doppler echocardiography，TTDE)

心外膜冠状动脉狭窄及微循环功能异常均可导致冠状动脉血流储备降低[12]。TTDE通过与药物负荷试验联系在一起评估冠状动脉血流储备，可进一步评估冠状动脉微循环。

4.1 基本原理 TTDE需要先将静息状态下冠状动脉前降支远端血流频谱记录下来，然后用腺苷持续静脉注射，注入腺苷2～3 min时即可进行前降支远端的充盈状态血流频谱记录，冠状动脉血流储备速度通过多普勒超声心动图对脉冲的测量而得到。通常是取连续3次心脏周期数值的平均值。行TTDE检查时应尽可能地减少前降支远端血流-声束之间的夹角，使多普勒声束与血流平行，最后需计算在静息状态下和血管舒张剂刺激下的冠状动脉血流储备流速。在血管舒张药刺激下，冠状动脉血流储备通过冠状动脉充血时的舒张期流速峰值与基线流速的比值计算出来。

4.2 应用 Hozumi等[13]比较了TTDE测量的冠状动脉血流储备和冠状动脉内多普勒导丝测量的冠状动脉血流储备值,二者具有高度的相关性。上述资料证实TTDE技术测量冠状动脉血流储备的可行性和准确性。张洁等[14]通过TTDE测定冠状静脉窦血流积分和速度储备,证明无冠状动脉狭窄的糖尿病患者存在冠状动脉微血管功能障碍。也就是说，TTDE能有效、灵敏地检测出经冠状动脉造影证实无冠状动脉狭窄存在的冠状动脉微血管功能障碍。

4.3 优势 TTDE在床边操作，简单易行，完全非侵入性，不耗时，经济，可重复性好。

4.4 局限 目前TTDE只有在评估冠状动脉前降支时才有足够可靠性，而且还有操作者熟练程度不足等方面的问题。

5 心肌声学造影(myocardial contrast echocardio-graphy，MCE)

MCE又名心肌造影超声心动图,是通过静脉注射含微泡的造影剂使心肌回声反射性增强,用于评价心肌微循环的灌注情况。

5.1 基本原理 MCE将超声声学造影剂经周围静脉注入,注入后产生微气泡，微气泡的大小和特性类似于红细胞，作为细胞的示踪剂均匀分布于心肌，是超声波的反射介质，微泡与血液之间的接触面可明显提高超声回波率，从而增加了心肌微血管的密度，提高了血液与周围组织间的对比度，进而利用超声造影显像技术,完成MCE。也就是说，微泡在心肌微血管内的浓度代表的是局部微血管的密度，造影显影的增强较弱或无增强,为灌注缺损。MCE可使不同血流灌注组织间的显影差异增大，从而检测出病变心肌。

5.2 应用 Wallace等[15]认为心肌超声造影是通过外周静脉注射对比剂，通过各项造影技术，使心肌细胞显影，评估心肌微循环灌注的一门新技术。赵平等[16]纳入120例急性心肌梗死患者，通过心肌超声造影评估PCI术疗效，证实可缩短心肌灌注时间，改善心肌灌注情况。

5.3 优势 MCE操作简单，方便易行，可床旁完成，价格低廉。

5.4 局限 MCE检查心肌血流灌注方法尚无统一的定量诊断标准。

6 正电子发射计算机断层扫描(positron emission tomography，PET)/CT

PET显像技术可用于评价心肌血流灌注、心肌葡萄糖代谢、脂肪酸代谢和心脏受体功能等。

6.1 基本原理 PET/CT是将生物体生命代谢所必需的物质，如葡萄糖、蛋白质、核酸等，标记上放射性核素(如F18等)，此放射性核素寿命短暂，经静脉注射后被心肌细胞摄取，此物质通过参与人体的生命代谢过程后，衰变并且放出正电子，释放出的正电子和人体内负电子相遇后，可发生湮灭转化成为一对光子，通过探测器后经计算机处理，会产生清晰的图像，心肌氟脱氧葡萄糖代谢图像结合PET血流灌注图像，然后利用CT对PET图像进行衰减校正。PET/CT可显示PET的心肌灌注、心肌代谢等图像，评价心肌活性，反映生命代谢活动的情况，从而达到诊断的目的。常用显影剂为氟代脱氧葡萄糖，氟脱氧葡萄糖代谢显像为公认心肌活性测定的金标准[17]。

6.2 应用 心肌灌注障碍时表现为血流与代谢的不匹配，即出现低血流灌注而高FDG摄取。运用PET血流灌注图像对心肌血流和代谢进行比较，判断两者之间的匹配关系，可有效评估心肌活性。

6.3 优势 高灵敏度，高时间和空间分辨率，可以衰减校正。

6.4 局限 PET/CT昂贵、耗时、辐射剂量较高，CT行衰减校正时容易受到受检者移动、呼吸运动等影响产生伪影，所以敏感度较低。

7 心脏磁共振技术(cardiac magnetic resonance imaging,CMR)

7.1 基本原理 CMR 是利用自旋原子核在外磁场作用下产生共振，重构图像使其显影的原理，运用磁场和无线电射频使原子核产生可旋转的磁场，并且通过扫描仪可探测，从而使扫描层面重建而成像。CMR通过探测对比剂在心肌组织中信号强度的变化，评估心肌灌注，以延迟增强中的低信号表示微血管阻塞，当进入阻塞微血管的对比剂减少而变得非常缓慢时，延迟增强围绕着低信号区域，根据目标区域信号强度曲线，确定对心肌血流量进行定量测量，可判断是否存在微循环障碍，其图像范围可反映微循环障碍的区域。

7.2 应用 CMR用于对冠心病血运重建患者微循环功能障碍的评估[18]。CMR已成为识别和描述急性心肌梗死患者梗死相关动脉成功再通后区域微血管阻塞(无复流)的方法；而这些区域确实为高危区，意味着梗死区域微循环的阻塞，并与较差的临床预后相关[19]。CMR可用于评估心外膜下及微血管的心肌灌注。

7.3 优点 简单，快捷，安全，空间分辨率高，无电离辐射。

7.4 缺点 耗时，易受金属植入设备影响，技术待进一步提高。

8 一种新型心电图T波的分析程序

肢体导联心电图对回旋支病变的特异度高,当心绞痛发作时Ⅰ、Ⅲ导联对回旋支病变有预测价值[20]。体表心电图可以预测冠状动脉心外膜血管的病变。而冠状动脉内心电图所接受心电信号的位置距离缺血心肌更近，心肌情况的判断较体表心电图更加准确[21]。Sara 等[22]纳入1 552例患者行冠状动脉微血管功能的临床评价，在造影过程中侵入性激发试验，开发并测试了一种新型计算机T波分析工具，使用一种新的量化指标，评价T波形态，识别冠状动脉微血管功能障碍的复极心电图特征；男性结果与其异常冠状动脉血流储备值的精确度为(74±0.2)%，女性结果与其异常冠状动脉血流储备值的精确度为(67±0.3)%；证实通过计算机测量工具可以识别冠状动脉微血管功能障碍复极心电图特征。

目前传统的检查，如心电图、心脏超声、心脏运动负荷试验、冠状动脉造影，只能检测出大血管的功能障碍，但不能确诊冠状动脉微循环障碍。近几年人们越来越重视更微小的冠状动脉微血管的作用，临床明确诊断微血管心绞痛现有的知识是不可能的。随着技术的不断发展，冠状动脉微血管的检测手段将会越来越准确。

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(本文编辑：赵丽洁)

2016-08-16；

2016-09-08

成方方(1991-)，女，河北邯郸人，河北北方学院医学硕士研究生，从事心内科疾病诊治研究。

*通讯作者。E-mail：15530396825@163.com

R543.3

A

1007-3205(2017)01-0107-05

10.3969/j.issn.1007-3205.2017.01.026