无创性冠状动脉血流储备评估在缺血性心脏病患者中的应用价值

谷孟遥 刘少奎

遵义医科大学，贵州省遵义市 563000

缺血性心脏病在临床上是一种很常见及多发的疾病，目前侵入性的冠脉造影检查是诊断该疾病的金标准，但是由于冠脉造影检查的侵入性、观察角度的受限以及不能对狭窄的血管进行生理性的评估，所以近些年来无创性冠状动脉血流储备评估在临床上的应用价值逐渐的显现，这种检查方式在临床工作中也逐渐受到越来越多的关注及重视。

1 缺血性心脏病精确诊断的局限性

缺血性心脏病(Ischemic heart disease,IHD)也被称为冠状动脉疾病(Coronary artery disease,CAD)，其发病是由于冠脉管腔生理性狭窄或动脉粥样硬化斑块引起管腔阻塞所致。侵入性冠脉造影是诊断CAD的金标准，但其在弥漫性动脉粥样硬化和远端冠状小动脉的诊断中应用有限。Uren等[1]早期研究已发现血管造影的严重程度与患者的实际临床表现存在差异，这些差异是由于X线血管造影分辨率较低，以及对冠状动脉微血管功能障碍(Coronary microvascular dysfunction,CMD)或弥漫性冠脉粥样硬化的检测能力不足所致。因此，即使患者无心绞痛，也可能出现严重的心脏功能不全、心肌慢性缺血及心肌重塑。

半定量心肌灌注成像(Myocardial perfusion imaging, MPI)压力测试是一种传统的无创性IHD检查手段。但是，放射性核素MPI仅能识别严重狭窄段的冠脉供血区域，较低的敏感度使其在CMD、弥漫性冠脉粥样硬化及多血管阻塞性疾病的诊断中使用受限。部分血流储备(Fractional flow reserve,FFR)引导的血运重建对于诊断病灶特异性缺血和单发心外膜冠状动脉的狭窄有所帮助，但是，在诊断弥漫性动脉粥样硬化和心肌小血管疾病方面，仍有所欠缺。另外，FFR也是一种有创检查，一定程度上限制了其临床应用[2]。

2 冠状动脉血流储备评估

冠状动脉血流储备(Coronary flow reserve,CFR)是冠状动脉充血最大血流量与静息血流量之比，可有效评估冠脉微血管的完整性和生理功能，其综合了局灶性、弥漫性和小血管CAD对心肌组织灌注的血流动力学效应，是一种能够定量预测心血管风险的无创性检查方式[3-4]。虽然应用动态MRI及经胸多普勒超声心动图的区域流速对冠脉血流进行无创检测有了一定的经验，但PET检查仍是评估心肌血流量(Myocardial blood flow, MBF)及CFR的金标准。现代化的PET扫描仪已可把CFR的计算整合到心肌灌注评估中，而无须花费额外的成像时间、成本和辐射。

为了获取MBF数据，82铷或13N-氨作为流体示踪剂注入人体内，之后，来自动脉血和心肌组织区域的图像衍生时间—活动曲线作为示踪剂动力学模型，可近似地理解为血液和心肌之间的示踪剂交换过程。随着时间的延续，示踪剂摄取的速率可提供MBF的估计值，单位为ml/(min·g)。之后，通过自动图像分析工具对MBF和CFR数据进行量化。通过上述原理，多维PET装置已经可以将心肌血流灌注、心肌舒缩功能和全/左心区域的MBF及CFR进行不间断计算。此外，将心脏CT图像纳入PET/CT成像系统，通过冠状动脉钙化定量或冠状动脉CT血管造影，可进一步增强IHD的解剖学评估效能，从而提高CAD，包括非阻塞性斑块的诊断灵敏度[5]。

CFR的出现为CAD患者提供了更多的风险分层，并可将35%的中度风险患者的危险系数提升。一般将CFR≥2.0作为排除高风险CAD的临界值，其敏感性为86%，阴性预测值为97%。一项纳入2 783名确诊或疑似CAD患者的研究显示，CFR<2时，心脏病死亡风险增加3.4倍；CFR<1.5，心脏病死亡风险增加5.6倍，死亡风险的增加可能与冠状动脉血管舒缩功能障碍有关[6]。来自多个临床登记中心的数据一致表明，利用PET进行的CFR检测可以区分低风险或高风险的主要不良心血管事件患者，包括心脏病致死、左心室(Left ventricle,LV)射血分数或传统的半定量压力测量诱发缺血。换句话说，CFR数值异常可以在心肌缺血和LV射血分数的多层次上有效地识别出高风险CAD患者，包括PET、MPI扫描结果阴性和正常LV功能的患者。为了具体研究CFR和阻塞性CAD对心血管疾病预后的关系，对接受PET、MPI和侵入性冠状动脉造影检查的有症状患者进行主要不良心血管事件调查。在纳入的329名中高风险患者的中，全心CFR和CAD预后指数之间存在显著地负相关(r1/40.26，P<0.000 1)。这可能反映出CFR不仅受心外膜CAD的影响，也受弥漫性动脉粥样硬化和CMD对全心肌灌注的影响。另外，在非梗阻性CAD患者(CAD预后指数为0)中CFR值的波动区间也较大[7]。

3 特殊患者中冠状动脉血流储备评估的应用价值

3.1 糖尿病患者 尽管在治疗方面取得了长足的进步，但心血管并发症仍然是糖尿病患者死亡的主要原因。大量证据表明，对于任何程度的心肌缺血患者，合并糖尿病者的心脏病死亡风险比没有糖尿病的患者高得多，有人认为这可能是由于糖尿病患者高风险冠状动脉结构异常的发生率较高。然而，对糖尿病患者进行相关检查未发现心肌缺血者，并不意味着其心血管疾病的风险较低。血管功能障碍的检测可能有助于识别出目前风险分层方式下遗漏的其他高风险人群，越来越多的研究表明，冠状动脉血管功能受损与不良预后关系密切。

糖尿病患者更易罹患CAD，即使在没有阻塞性动脉粥样硬化的情况下也会出现冠脉血管反应性受损，辅助检查未发现心肌缺血不代表患者无CAD风险。与非糖尿病CAD患者相比，若CRF<1.6，糖尿病未确诊CAD患者的心脏病死亡风险相当，甚或更高(2.8% VS 2.0%，P=0.33)[8]。上述研究结果表明CRF受损对糖尿病患者的弥漫性动脉粥样硬化发病情况可能是一个更有效的检查手段。

3.2 慢性肾病患者 在患有中度至重度肾功能不全[肾小球滤过率≤60ml/(min·1.73m2)]的患者中，若CFR<1.5，患者心脏病死亡风险的校对值增加2.1倍(P<0.01)。这些慢性肾病的患者通常也是出现CAD并发症风险最高的患者，大约1/2的患者MPI检查结果提示阴性。然而，CFR的定量检测改善了超过1/3的中度风险患者的危险分层，其中，约15%的患者风险降低，约21%的患者中危险度上升。在接受肾透析的终末期肾病患者中也观察到CFR数值下降与不良预后之间的关联，包括全因死亡和心脏病死亡。慢性肾病患者心脏病相关死亡率的增加在没有明显局部缺血患者的应激—压力测试中未能显著增加冠状动脉血流，这提示非梗阻性CAD和微血管异常可能是这些患者预后不良的重要决定因素[9]。先前的研究结果也显示血管造影检查诊断的CAD严重程度不能合理解释肾功能不全患者的不良预后风险增加。

3.3 非阻塞性冠状动脉疾病与冠状动脉微血管功能障碍患者 从以上研究结果可知，IHD患者中弥漫性动脉粥样硬化和CMD相关的发病率较高，即使在PET/MPI检查结果阴性的情况下，CFR受损也能提供重要的参考价值和预后评估。有研究显示，在761名患有胸痛或呼吸困难的疑似CAD的患者中，尽管常规临床检查和PET/MPI排除了CAD，但是患者的CFR水平(CFR<2)与血清肌钙蛋白的升高和主要心血管不良事件独立相关。 CFR受损，这里反映了CMD，改变了肌钙蛋白阳性对结果的影响，只有肌钙蛋白阳性患者伴有CFR伴随的损害，在这个低风险人群中经历了更差的结果。并且，既有肌钙蛋白升高又伴CFR降低的患者预后情况最差[10]。在另一项纳入了1 218例有症状但PET/MPI检查结果无异常患者的研究中发现，CFR与主要心血管不良事件独立相关，CFR<2的患者更易出现并发症，该现象在超过50%的患者中都存在。上述结果在冠脉钙化评分0分的患者中也是一致的，并且CFR对预测心血管不良事件的临床风险评分提供了显著的风险上调[11]。因此，没有表现出CAD相关的局部缺血症状的患者仍可能罹患弥漫性动脉粥样硬化和CMD，CFR对缺血现象的定量评估更敏感，可以提供更好的临床诊断方式。

总之，动脉粥样硬化疾病以及伴或不伴有阻塞性心外膜CAD的大血管和微血管缺血性病变是导致心血管疾病风险上升的重要因素，尤其是在引起患者死亡和心力衰竭等严重不良结果时。因此，PET衍生的CFR检查对于功能性IHD的诊断，尤其是预测靶器官远期复杂的并发症或后遗症方面，有着极高的敏感性和利用价值。

综上所述，CFR是一种生理成像检查方式，可对CAD的严重程度进行解剖学评估和半定量灌注检测。除此之外，全心脏无创CFR检查可为临床治疗提供新思路，有助于精准诊断及治疗，并可根据IHD的表型不同定制个体化的患者管理方案，包括多血管阻塞性心外膜CAD、弥漫性非阻塞性CAD和CMD患者。越来越多的证据表明，现有的治疗方法可能不足以恢复冠状动脉血管的舒缩功能，这可能是影响IHD患者预后的重要因素。无创性CFR检查不仅可以为评估缺血和血运重建作用的前瞻性研究提供数据支持，还有助于检验新的抗炎、降脂和神经—激素调节疗法对心血管疾病的疗效，特别是对合并有其他疾病的特定患者。总之，仍需要高质量的前瞻性随机对照研究来明确无创性CFR检查对IHD患者的实际临床意义。