血管内超声检测成年国人左前降支外弹力膜直径的变化

王泉 黄河 吉港 欧阳繁 吴名星 谭国骄 蔡杰 蔡鑫宇 颜燕 宋婧

经皮冠状动脉介入治疗（p e r c u t a n e o u s coronary intervention，PCI）已经成为治疗冠心病的重要手段，而冠状动脉解剖数据是各项冠状动脉介入手术策略选择、手术器械研发等的基础。目前关于我国成人冠状动脉解剖数据鲜有报道，仅有少量基于CT血管造影（computed tomographic angiography，CTA）的国人冠状动脉解剖研究［1-2］。与冠状动脉CTA相比，血管内超声（intravascular ultrasound，IVUS）可清晰显示管腔形态，精确测量血管的直径及横截面积，对观察血管进行精确的定量分析，受干扰少，测量稳定，已经成为获取冠状动脉解剖数据的首选方式。本研究使用IVUS测量并分析成年国人冠状动脉外弹力膜（extra-elastic membrane，EEM）直径大小以及血管的渐变率，以期进一步加深对冠状动脉解剖的认识，为介入手术策略选择、手术器械研发等提供数据支持。

1 对象与方法

1.1 研究对象

选择2017年1月1日至2021年6月1日在湘潭市中心医院心内科行冠状动脉造影显示左前降支（left anterior descending，LAD）无狭窄病变，左回旋支或者右冠状动脉有严重狭窄行PCI的患者397例。在签署研究知情同意书，完成PCI后LAD行IVUS检查。入选标准：（1）经IVUS检测长度至少为90 mm且斑块负荷＜20%的LAD血管；（2）患者及家属签署知情同意书。排除标准：（1）IVUS图像显像不清，影响血管相关测量；（2）急诊行PCI的急性冠状动脉综合征患者；（3）经IVUS检测LAD存在心肌桥、冠状动脉痉挛和血管正向重构情况。最终共入选105例（105支）。本研究通过湘潭市中心医院医学伦理委员会的审查。

1.2 检査方法

送入IVUS导管前，向冠状动脉内注入0.2 mg硝酸甘油以扩张血管并排除血管痉挛。之后用40 MHz IVUS（OpticrossTM，波士顿科学，美国）从血管远端以0.5 mm/s的速度回撤，对目标血管进行检查分析。

1.3 研究方法

1.3.1 收集资料 收集患者临床基线资料，如年龄、身体质量指数和高血压病、糖尿病、高脂血症、吸烟史等。1.3.2 测量方法 使用Boston Scientific Image Viewer工作系统，系统自动生成血管EEM直径，测量的位置为自LAD开口起每隔5 mm进行测量，测量长度为开口至90 mm处止，测量统计的数据包括血管EEM直径、渐变率。分析冠状动脉造影105支LAD的优势对角支和非优势对角支的数量及出现的位置，测量计算两组对角支开口中点前后距离共5 mm的LAD两端EEM直径及渐变率大小。EEM直径=（最大EEM直径+最小EEM直径）/2。斑块负荷=斑块横截面积/EEM管腔横截面积。渐变率：前、后相邻5 mm处管腔直径之差与前5 mm处直径的百分比，结果取中位数。正向重构：如果动脉粥样硬化发展过程中EEM面积增加，称为正向重构。常用的计算指标为重构指数（RI），RI=病变处EEM面积／参照血管平均面积，当RI＞1为正向重构。心肌桥：当冠状动脉部分行走于心肌内，这段心肌纤维称为心肌桥。在IVUS下可见管腔收缩期挤压可持续至中晚期，围绕心肌桥可见半月形低回声区的“半月现象”。以上数据的获取由2位独立的介入医师进行人工校准，若再出现分歧，则请第三位介入医师判别。

1.4 血管优势型

1.4.1 冠状动脉主血管优势型 指供应心脏后降支和左心室后侧支的主要血供来源。来源于右冠状动脉的为右冠优势型，来源于左回旋支的为左冠优势型，而右冠状动脉和左回旋支供应左心室后、下壁心肌大致相同的为均衡型。

1.4.2 对角支优势型 如LAD只有一根对角支，则该对角支称为优势对角支。如有两根及以上对角支，则经定量冠状动脉造影测量选出一对角支大于其他任意一根对角支直径的50%，这一对角支称为优势对角支（若该LAD上无优势对角支，则该LAD上所有对角支称为非优势对角支）。

1.5 统计学分析

采用 SPSS 23.0 统计软件进行数据统计。计量资料先用Shapiro-Wilk检验进行正态性检验，正态分布的计量资料以均数±标准差（±s）表示，符合正态分布数据组间比较使用独立t检验，多个测量点重复测量数据的比较采用方差分析进行检验，进一步的两两间比较采用Bonferroni法；不符合正态分布的计量资料以中位数（四分位数间距）［M（Q1，Q3）］表示，两组间比较采用Mann-WhitneyU检验，多个测量点重复测量数据的比较釆用 Kruskal-WallisH检验，进一步组间两两比较采用Wilcoxon秩和检验；计数资料以样本［例（%）］表示。此次研究中的检验均为双侧检验，以P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 患者临床基线资料比较（表1）

表1 研究对象的临床基线资料

按性别分组统计，男60例（57.14%），女45例（42.86%）。男性中吸烟者较女性中多，差异有统计学意义（53.33%比6.67%，P＜0.05），余性别组间各项目比较，差异均无统计学意义（均P＞0.05）。按冠状动脉主动脉优势型分组统计，右冠优势型77例（73.33%），非右冠优势型28例（26.67%），各项目比较差异均无统计学意义（均P＞0.05）。按对角支优势型分组统计，优势对角支患者81例（77.14%），非优势对角支患者24例（22.86%），各项目比较差异均无统计学意义（均P＞0.05）。

2.2 EEM直径和渐变率的总体上分析（表2）

LAD的EEM直径从开口的平均（4.04±0.46）mm经过90 mm后逐渐减小至（2.29±0.15）mm，血管呈逐渐变细的趋势。平均渐变率为2.95%（男3.12%，女2.86%），在距开口10～25 mm处和30～50 mm处渐变率较大，分别达到3.45%～3.81%和3.68%～5.00%，其中35～40 mm处渐变率最大，为5.00%。在距开口50～90 mm处渐变率较小，为1.81%～2.49%，其中70～75 mm处渐变率最小，为1.81%。

2.3 EEM直径和渐变率按性别分组分析（表2、图1）。

图1 不同性别组间LAD 的EEM 直径对比

表2 不同性别组间LAD 的EEM 直径与渐变率（±s）

表2 不同性别组间LAD 的EEM 直径与渐变率（±s）

注：LAD，左前降支；EEM，外弹力膜；a，与男性组的LAD 相应部位EEM 直径比较，P ＜0.05。

测量点 患者（例） 总体EEM 直径（mm，images/BZ_24_764_593_783_658.png±s）总体渐变率中位数（%）男（60 支） 女（45 支）EEM 直径（mm，images/BZ_24_764_593_783_658.png±s）男（60 支） 女（45 支）渐变率中位数（%）LAD-0 mm 105 4.04±0.46 - 4.16±0.47 3.88±0.40a 0.002 - -LAD-5 mm 105 3.89±0.45 3.47 4.00±0.45 3.74±0.42a 0.003 3.47 3.68 LAD-10 mm 105 3.79±0.44 2.61 3.90±0.42 3.64±0.43a 0.003 2.77 2.59 LAD-15 mm 105 3.66±0.47 3.45 3.78±0.47 3.51±0.42a 0.003 3.50 3.28 LAD-20 mm 105 3.53±0.44 3.52 3.64±0.45 3.39±0.39a 0.003 3.76 3.06 LAD-25 mm 105 3.38±0.41 3.81 3.47±0.40 3.25±0.39a 0.005 4.21 3.41 LAD-30 mm 105 3.27±0.40 2.62 3.36±0.39 3.16±0.38a 0.011 3.40 2.35 LAD-35 mm 105 3.14±0.38 3.82 3.22±0.36 3.04±0.37a 0.012 3.86 3.79 LAD-40 mm 105 2.98±0.35 5.00 3.05±0.35 2.89±0.34a 0.022 5.27 5.00 LAD-45 mm 105 2.85±0.34 4.27 2.91±0.35 2.77±0.33a 0.031 4.95 3.83 LAD-50 mm 105 2.75±0.33 3.68 2.81±0.34 2.67±0.31a 0.033 3.71 3.61 LAD-55 mm 105 2.68±0.30 2.49 2.74±0.31 2.60±0.28a 0.017 2.41 2.56 LAD-60 mm 105 2.62±0.27 2.37 2.67±0.30 2.55±0.22a 0.028 2.39 2.25 LAD-65 mm 105 2.55±0.25 2.47 2.59±0.27 2.49±0.20a 0.033 2.54 2.32 LAD-70 mm 105 2.48±0.22 2.18 2.52±0.24 2.43±0.18a 0.033 2.19 2.18 LAD-75 mm 105 2.43±0.21 1.81 2.47±0.22 2.39±0.17a 0.039 1.77 1.83 LAD-80 mm 105 2.38±0.18 1.89 2.40±0.20 2.35±0.15 0.155 2.16 1.81 LAD-85 mm 105 2.34±0.17 1.82 2.36±0.19 2.31±0.14 0.175 1.91 1.75 LAD-90 mm 105 2.29±0.15 1.88 2.31±0.17 2.26±0.13 0.116 1.82 2.11 EEM 直径（mm，images/BZ_24_764_593_783_658.png±s）P 值渐变率中位数（%）

男性组L A D 的E E M 直径从开口的平均（4.16±0.4 7）mm经过9 0 m m后逐渐减小至（2.31±0.17）mm；男性组平均渐变率为3.12%，在距开口10～25 mm处和30～50 mm处渐变率较大，分别为3.50%～4.21%和3.71%～5.27%，其中35～40 mm处渐变率最大，为5.27%。在距开口50～90 mm处渐变率较小，为1.77%～2.54%，其中70～75 mm处渐变率最小，为1.77%。

女性组L A D 的E E M 直径从开口的（3.88±0.40）mm经过90 mm后逐渐减小至（2.26±0.13）mm。女性组平均渐变率为2.86%，在距开口30～50mm处渐变率较大，变化范围3.61%～5.00%，其中35～40 mm处渐变率最大，为5.00%。在距开口50～90 mm处渐变率较小，为1.75%～2.56%，其中80～85 mm渐变率处最小，为1.75%。

经重复测量方差分析结果显示，总体男女组间差异有统计学意义（F组间=8.507，P＜0.05），不同测量点位间差异有统计学意义（F点位=920.753，P＜0.001），组间和不同测量点位存在交互作用（F交互=4.521，P＜0.001）。结果显示男女两组血管均呈逐渐变细的趋势，各测量点男性EEM直径除80 mm、85 mm、90 mm处外均大于女性，性别间EEM直径差异均有统计学意义（均P＜0.05）。

2.4 EEM直径和渐变率按冠状动脉主支血管优势型分析（表3、图2）

图2 不同冠状动脉主支优势型LAD 的EEM 直径对比

表3 不同冠状动脉主支血管优势型LAD 的EEM 直径与渐变率

右冠优势型组中L A D 的E E M 直径从开口处（4.00±0.49）mm，逐渐减小至90 mm处（2.29±0.16）mm。右冠优势组中平均渐变率为2.90%，在距开口10～25 mm处和30～50 mm处渐变率较大，分别为3.45%～3.90%和3.68%～4.91%，其中35～40 mm处渐变率最大，为4.91%。在距开口50～90 mm处渐变率较小，为1.75%～2.26%，其中80～85 mm处最小，为1.75%；非右冠优势型组LAD的EEM直径从开口处（4.15±0.35）mm，逐渐减小至90 mm处（2.28±0.13）mm。非右冠优势型平均渐变率为3.14%，在距开口30～45 mm处渐变率较大，为4.05%～5.48%，其中35～40 mm处渐变率最大，为5.48%。在距开口65～90 mm处渐变率较小，为2.02%～2.19%，其中65～70 mm处和80～85 mm处渐变率最小，为2.02%。

经重复测量方差分析结果显示，总体冠状动脉主支血管优势型分组间差异无统计学意义（F组间=1.113，P＞0.05），不同测量点位间差异有统计学意义（F点位=764.472，P＜0.001），组间和不同测量点位存在交互作用（F交互=1.839，P＜0.05）。结果显示从LAD开口至80 mm处，非右冠优势组EEM直径全程均大于右冠优势组，85 mm处两组相同［（2.34±0.17）mm比（2.34±0.17）mm］，90 mm处非右冠优势组（2.28±0.13）mm略小于右冠优势组（2.29±0.16）mm，但差异均无统计学意义（均P＞0.05）。

2.5 对角支和LAD血管节段处的EEM直径与渐变率的关系（表1、表4、表5、图3）

图3 LAD 分出对角支的部位与LAD 渐变率的关系

表4 LAD 分出对角支的部位与LAD 渐变率的关系

表5 LAD 分出的对角支对LAD 的EEM 直径与渐变率的影响

LAD有优势对角支的患者为81例，有优势对角支81支；无优势对角支的患者24例，共有非优势对角支82支。

优势对角支在5～2 5 m m和3 0～5 0 m m处分布较多，分别有31支和37支优势对角支；25～30 mm分布有6支优势对角支；50 mm以远优势对角支分布数量逐渐减少，只有7支对角支。非优势对角支在0～70 mm处分布较为均匀，有76支；而70 mm以远分布较少，只有6支；LAD的各节段的渐变率大小与该节段内出现的优势对角支的数量基本一致。

优势对角支前后5 mm的LAD的EEM直径差异有统计学意义［（3.39±0.43）mm比（3.15±0.41）mm，P＜0.001］，非优势对角支前后5 mm的LAD的EEM直径差异有统计学意义［（3.23±0.48）mm比（3.06±0.47）mm，P＜0.001］。分出优势对角支处的LAD渐变率比分出非优势对角支处的LAD渐变率大（6.51%比4.48%），差异有统计学意义（P＜0.001）。

3 讨论

目前国人正常冠状动脉解剖数据主要是在离体标本上获得［1］，还有少量基于冠状动脉CTA的国人冠状动脉解剖研究［1-2］。但离体标本解剖数据与真实世界情况是否一致不得而知。冠状动脉CTA的图像受多方面因素影响，如穿刺静脉的选择、对比剂流速、扫描条件、扫描参数、延时扫描时间、患者心率、心率波动、呼吸情况、心功能、测量方法等［3-4］，并不能准确反映冠状动脉解剖状况。近些年，国外有正常冠状动脉解剖结构的IVUS研究［5］，通过IVUS观察血管进行精确的定量分析，成为获取冠状动脉解剖数据的首选方式。

目前尚缺乏使用IVUS测量中国人正常冠状动脉解剖结构的研究资料。本研究首次使用IVUS测量国人正常LAD解剖结构并没有选择测量LAD管腔直径，而是选择测量EEM直径，从现实情况考虑，冠状动脉的内膜直径测量容易受到斑块的影响（即使斑块负荷不重），从组织学上很难区分出内膜和斑块的分界线［6］，而测量EEM直径受斑块影响较少。另外在介入手术中，也可以根据病变处或者参考血管段的EEM直径来匹配合适大小的球囊和支架［7］，测量EEM直径具有现实的临床意义。正常血管横截面的形态为近似圆形或者椭圆形，如血管横截面为椭圆形，则无法用某一处的EEM直径来代表该处横截面的EEM直径，因此统一规定EEM直径的测量和计算方式为（最大EEM直径+最小EEM直径）/2。

正常冠状动脉分布在心外膜，由近端至远端逐渐变细。本研究证实了这一点，发现LAD的EEM直径从开口处（4.04±0.46）mm，血管呈逐渐变细，至90 mm处为（2.29±0.15）mm。在早期开展经皮冠状动脉腔内成形术年代，国外曾有学者报告了使用锥形球囊的经验，认为锥形球囊可以适应冠状动脉近端到远端管径逐渐变细的特点，用以降低球囊的并发症和再狭窄发生率［8-9］。此后因支架的出现，锥形球囊在市场上销声匿迹。而药物球囊因球囊上药物覆盖均匀且浓度高，血管内无异物，保持血管原有的解剖结构和功能等优点，目前临床使用越来越多。但药物球囊因无金属支撑病变血管，血管弹性回缩和夹层等问题不可忽视，而开发和使用锥形药物球囊，也许能同时保留普通药物球囊的优点并有可能降低其并发症的发生率。

本研究发现L A D的E E M 直径的平均渐变率为2.95%（男3.12%，女2.86%），在距开口10～25 mm和30～50 mm处渐变率较大，分别达3.45%～3.81%和3.68%～5.00%，其中35～40 mm处渐变率最大，为5.00%。管腔在距开口50～90 mm处渐变率较小，为1.81%～2.49%，其中70～75 mm处最小，为1.81%。以上数据提示LAD近中段渐变率较大，血管变细的幅度较大，LAD远段渐变率较小，血管变细的幅度较小。LAD近中段粥样硬化斑块远多于LAD远段。其原因与LAD近中段血管渐变率较大，血流剪切力大密切相关。

本研究发现男性E E M 直径均大于女性，除80 mm、85 mm、90 mm外，EEM直径差异均有统计学意义（P＜0.05）。与Dodge等［10］和Skowronski等［11］的研究相符。非右冠优势型LAD的EEM直径除85 mm、90 mm处外均大于右冠优势型血管，但差异无统计学意义（P＞0.05）。但根据临床经验，非右冠优势型的LAD血管通常比右冠优势型LAD血管直径更大，本研究的结论是否与本研究样本量不够有关，期待更大样本的研究证明。

本研究存在不足之处：本研究为单中心研究；入组的血管总量仍偏少，加上非右冠优势型血管在人群中所占比例较小，导致入组的非右冠优势型血管只有28例，统计出来的非右冠优势型的LAD血管EEM直径虽然普遍大于右冠优势型LAD的EEM直径，但差异无统计学意义（P＞0.05）；本研究只研究了LAD前90 mm血管的解剖特点，未对左主干、左回旋支、右冠状动脉等进行全面测量。

本研究提供了IVUS检测下LAD前90 mm长度的EEM直径以及渐变率等参数，验证了LAD分出对角支的大小对其EEM直径的变化幅度相关的影响。进一步加深了对国人正常冠状动脉解剖的认识，对PCI策略与处理措施提供了理论基础，并为设计更符合生理状态的药物球囊提供数据支持。

利益冲突 所有作者均声明不存在利益冲突