冠状动脉慢性完全闭塞病变病理生理机制和血运重建策略

沈卫峰 沈迎 丁风华 张瑞岩

作者单位：200025 上海，上海交通大学医学院附属瑞金医院心脏科

冠状动脉慢性完全闭塞（chronic total occlusion，CTO）是指冠状动脉管腔100%闭塞、前向TIMI血流0级，且持续时间3个月以上（少数情况下，同侧桥侧支形成，使阻塞远端TIMI血流＞0级，也属CTO范畴）。冠状动脉造影证实冠心病患者中，约20%存在CTO［1］。CTO病变已成为经皮冠状动脉介入治疗（percutaneous coronary intervention，PCI）领域中需要攻克的一道防线，也是广大临床心血管介入工作者研究的热点［1-3］。近年来，我国介入心脏病学事业飞速发展。2017年，PCI数量已超过75万。CTO-PCI的患者筛选和操作技术均有很大改进，手术成功率显著提高。本期《中国介入心脏病学杂志》刊出张剑等《青年冠状动脉慢性完全闭塞患者临床、血管造影和经皮冠状动脉介入治疗特点》论著和陈帅等《慢性完全闭塞病变侧支循环对供血动脉狭窄的生理学影响1例》病例报告，这些研究从不同角度反映CTO-PCI的经验，值得进一步借鉴［4-5］。

1 CTO病理生理机制

CTO患者闭塞病变远端的心肌供血几乎全部来自冠状动脉侧支循环，其中以对侧（counter-lateral）侧支供血尤为常见，成为研究的重点。冠状动脉侧支形成为远端心肌提供残余血流，有利于缩小心肌梗死面积、维持心肌存活、保护左心室功能、甚至降低死亡率［6-7］。动物实验证明，CTO病变使经冠状动脉闭塞病变的压力阶差和应力（shear stress）增大，通过动脉生成（arteriogenesis）和血管新生（angiogenesis）等机制，刺激冠状动脉侧支血管生长和成熟［8］。因此，CTO被认为是冠状动脉侧支形成的独立决定因素之一。临床研究发现，CTO病变冠状动脉侧支形成的程度个体差异很大，许多因素（包括高龄、女性、吸烟、糖尿病、肾功能减退、炎症因子增高）造成冠心病合并CTO患者侧支形成减少［9］。此外，由于冠状动脉血流灌注主要发生于心脏舒张期，因此，舒张压决定了主要侧支供血动脉（predominant collateral donor artery，PCDA）的血流以及阻塞远端冠状动脉内压力。最近的研究表明：主动脉舒张压与冠状动脉侧支形成程度（Rentrop侧支分级）呈“U”型关系；2型糖尿病和非糖尿病伴CTO患者的最佳侧支形成的舒张压水平分别为80～89 mmHg（1 mmHg= 0.133 kPa）和90～99 mmHg；每减低或增高10 mmHg，冠状动脉侧支形成不佳风险均增加；经校正基线特征和其他协变量后，舒张压减低或增高仍然是糖尿病和非糖尿病患者冠状动脉侧支形成不佳的危险因素［10］。以上研究结果均提示，CTO病变冠状动脉血管张力对侧支形成的作用受糖尿病存在与否的影响；同时也支持，增高舒张压可能在某些程度上是作为维持冠状动脉血流的一种代偿机制，但舒张压太高或太低均可减低冠状动脉侧支血流灌注。这种舒张压与冠状动脉侧支形成的“U”型关系也与以往观察到的舒张压与临床不良事件发生率之间的“J”型关系保持一致［11］，提示舒张压显著减低或增高使糖尿病和非糖尿病合并CTO患者预后不佳。

CTO患者常常存在多支冠状动脉病变。当PCDA存在狭窄时，经侧支提供的闭塞病变远端血管床的血流（心肌灌注）则减低。本中心通过同步记录主动脉压和闭塞病变远端冠状动脉内压力定量测定侧支血流指数（collateral flow index，CFI）发现，经校正潜在临床和生化混杂因素后，糖尿病合并CTO患者即使在PCDA中度狭窄时，CFI与主动脉舒张压明显相关［12］。而在非糖尿病伴CTO患者，仅当PCDA严重狭窄时，CFI与主动脉舒张压明显相关［13］。目前，关于糖尿病和非糖尿病患者PCDA狭窄与舒张压之间相互作用对侧支血流影响差异的机制尚不清楚，但这一现象可能与糖尿病患者存在弥漫性冠状动脉粥样硬化和微血管病变有关［8-9，14］。

以往大规模临床试验指明了个体化降压治疗的重要性，尤其对糖尿病伴多支冠状动脉病变患者［15］。在开通CTO、恢复冠状动脉（前向）血流之前，过度降低体循环血压（尤其是舒张压）可减低冠状动脉侧支血流、加重心肌缺血（特别当PCDA存在中度或严重狭窄病变时）。CTO患者PCDA供血的心肌范围较大（包括该支血管自身供血的心肌以及侧支供血的CTO远端心肌），因此，即使PCDA存在轻中度狭窄病变时，也常可引起血流储备分数（fractional flow reserve， FFR）降低［16-17］。这种冠状动脉“窃血（coronary steal）”现象可导致FFR测量值的明显偏差。CTO开通后，冠状动脉侧支常常消失，此时PCDA的FFR可明显增高（其增幅与PCDA狭窄程度相关）［18］。同样，血管扩张剂治疗也可能引起冠状动脉血流再分布和“窃血”现象（PCDA自身供血心肌血流增多，而经侧支供血的CTO远端心肌血流减少）［8-9］。尽管这种冠状动脉“窃血”容易发生于PDCA严重狭窄时，但也可见于糖尿病合并PCDA中度狭窄患者。至今，对评估侧支循环在维持冠状动脉灌注中的作用还很困难，血管造影同样也不能精确预测侧支循环功能。因此，“CTO伴合适的侧支血管可以预防心肌缺血”的传统观点受到FFR生理学评估的挑战。如果条件允许，建议对PCDA轻中度狭窄病变在做出介入决策前，行FFR测定［5］。

2 CTO血运重建策略

近年来，越来越多的证据表明，CTO病变即使存在良好的冠状动脉侧支循环，后者为CTO远端心肌提供的逆向血供仅约为该支血管开通时前向供血的40%（相当于该支冠状动脉存在90%狭窄）［6］。因此，既往多个关于优化 CTO病变患者血运重建策略的研究认为，CTO病变伴有良好侧支循环形成的患者，开通CTO病变、获得更佳的前向冠状动脉血供，有助于改善患者的临床预后［19-20］。新近的EUROCTO随机对照试验比较了CTO-PCI与药物保守治疗的疗效，发现随访12个月，CTO-PCI使心绞痛发作明显减少，生活质量显著改善［21］。对25个观察性研究的系统分析发现，在平均2年随访期中，CTO-PCI成功者较失败者临床预后改善（包括生存率增高，心绞痛和需要冠状动脉旁路移植术的比例降低）［22］。最近公布的2018年欧洲心脏病学会/欧洲心胸外科学会心肌血运重建指南建议：CTO-PCI前无创性评估相关区域心壁活动和心肌存活客观表现；对于无存活心肌证据或支配心肌范围较小的CTO病变，可进行药物治疗；CTO-PCI时还需考虑某些风险增加的因素（对比剂肾病、辐射相关疾病和严重不良心血管事件）［23］。

近年来，导引钢丝、导引导管和微导管等相关器材有了很大的发展，加上操作者技术和经验的不断积累和改进，结合血管内影像的广泛应用，使CTO-PCI成功率增高达60%～90%［24-27］。术前仔细阅读和分析冠状动脉（双侧）造影（有时还可结合无创性冠状动脉计算机断层扫描），以了解CTO特征、计算J-CTO评分，对制定介入操作计划和预测成功率非常重要［22，28］。CTO-PCI成功率主要取决于4方面解剖因素：（1）纤维帽（cap）情况；（2）闭塞段长度；（3）远端血管是否存在无病变区使导引钢丝重新进入真腔；（4）是否存在可用的间隔或心外膜侧支血管。圆钝的（blunt）闭塞端纤维帽中钙化成分较变细的（tapered）闭塞端中更加显著，且血管闭塞节段内微通道（microchannel）减少。CTO-PCI常常采用前（正）向（antegrade）和逆向（retrograde）技术，包括前（正）向导引钢丝逐步升级（escalation）、正向夹层重回真腔、逆向导引钢丝技术（包括逆向导引钢丝逐步升级、正逆向导引钢丝对吻）和控制性正向和逆向内膜下寻径。在对某些特殊CTO-PCI需要采用正（前）向与逆向技术相结合的方法，即杂交流程（hybrid algorithm）［1，29-31］。术中血管内超声的应用，可明确近端闭塞纤维帽，有利于进入真腔，确定夹层的方位以及真腔中导引钢丝的位置，有助于获得最大操作成功率［22，25，27］。必须指出，CTO-PCI时并发症（边支丢失、心肌内血肿、围术期心肌梗死及冠状动脉穿孔等）较普通病变PCI时增多、操作时间延长、对比剂用量和辐射剂量增大，这些均可能影响患者的临床预后。因此，介入医师行CTO-PCI须权衡患者的临床症状、冠状动脉病变情况、操作过程中的难度以及个人的经验等综合因素，及时对血运重建策略作适当的调整（包括中止手术或改用其他治疗方法）。