心肌桥影像学研究现状及进展

2019-01-06黎瑞枫梁立华

中国医药科学 2019年7期

黎瑞枫梁立华

1.广东医科大学，广东湛江 524000；2.中山大学附属第八医院放射科，广东深圳 518000

冠状动脉及其分支通常走行于心包膜下方，但有时会以不同的深度在心肌纤维之间走行，然后重新出现在心脏表面，而在心肌纤维内走行的动脉被称为壁冠状动脉，其上的心肌和纤维组织称为心肌桥（MB）。以往被认为是良性变异而无异常临床症状，但近年来很多报道指出心肌桥与心绞痛、急性冠脉综合症、心肌缺血、心律失常，甚至是心脏性猝死等临床表现相关。

因此，对于心肌桥-壁冠状动脉的认识对临床工作有很大的指导意义，对心肌桥患者的诊断方法的改善以及治疗手段的选择有很大的价值。

1 流行病学

MB的真实患病率尚不完全清楚，并且根据用于检测这种解剖变异的方法而变化很大。MB检出率在尸检上为4.7%～60.0%，CT冠状动脉造影（CTA）为3.5%～58%，冠脉造影术（ICA）最低仅为0.4%～15.8%[1]。在心肌收缩时，壁冠状动脉受到重度压迫时才会被检出到，无压迫或轻微压迫时则很难被检出，有研究发现ICA的激发实验能提高其检出阳性率[2]。Mici-Labudovi 等[3]在975例尸检中发现MB占8%，其中男性（9.35%）的发生率明显高于女性（4.03%），而MB组的平均年龄为51.88±2.02年。Loukas等[4]通过尸检发现最常见的MB位置，MB发生在左前降支（LAD）的部位为43.2%，右冠状动脉为18.5%，左冠状动脉的对角分支为17.2%，左侧边缘分支为7.4%，而冠状动脉左支的下室间分支占6.1%，右侧边缘分支占4.9%。

在大多数研究中，通过成像技术及尸检方法检测出MB的长度为1.5～2.5cm，平均＜2cm[1]。通过尸检估计平均MB厚度为2.8mm，冠状动脉造影为2.0mm，其他成像分析估计为0.9mm。MB的厚度通常与其长度成比例[5]。

Ferreira等[6]的研究对LAD动脉的心肌桥进行分类，主要有两种，一种为“浅表型”（75.6%）：主要沿着室间沟走行，在达到心尖部之前被心肌在垂直方向覆盖而形成；另一种心肌桥为“纵深型”（24.4%）：主要沿着靠近右心室的室间隔走行，被从右心尖部到室间隔的心肌覆盖而形成，比“浅表型”长。

2 病理生理特点

心肌桥导致心肌缺血的机制现今尚未完全明确，有人认为主要与心肌桥的解剖学特性有关，也有人认为可能是有某些后天原因导致其发生的。

MB的解剖学特性是相当重要的影响因素，特别是当与冠心病的发病率相关时。MB导致冠心病的机制主要是两个方面，一方面是壁冠状动脉由于外力因素而出现管腔狭窄，其更多见于受到MB的压迫，从而相应部位的心肌供血减少，此机制多见于年轻患者。Nobe等[7]在研究中，详细对左前降支的壁冠状动脉进行分级，主要分为三度，发现出现胸痛心慌等临床症状的多发生于Ⅱ～Ⅲ度（狭窄程度≥50%）。 MB的厚度和长度对MB的血液循环有着重要影响，并且心肌纤维的方向，以及周围疏松结缔组织或脂肪组织的存在都存在相关性[8]。此外，位于冠脉左前降支段的MB厚度似乎与心脏性猝死相关，并且较长或较厚的MB易于发生心肌缺血[8]。胸闷心痛、心肌梗死、心功能障碍，心肌顿抑、阵发性房室传导阻滞、室性心动过速和猝死被认为是心肌桥的并发症表现。

其次是在老年患者中较多发现MB可诱导近端动脉粥样硬化的形成[2]。早期研究[9-10]发现壁冠状动脉及远段血管的粥样硬化很少见，在血管壁结构的组织学和形态学上可以解释这种保护效应。壁冠状动脉的内膜明显比近段动脉的内膜更薄，并且在其内发现收缩型平滑肌细胞的存在，而这种亚型的平滑肌细胞被认为与动脉粥样硬化病变的发展成负相关。泡沫细胞是动脉粥样硬化的重要组成部分，也被发现其在壁冠状动脉内数量减少。此外，在壁冠状动脉壁中，已知的血管内皮活性物质（一氧化氮合酶、内皮素-1和血管紧张素转换酶）表达减少[10]，而这些活性物质与平滑肌细胞的增殖有关，可加快动脉粥样硬化的发展[11]。Verhagen等[12]通过CT冠脉造影发现，壁冠状动脉血管比桥段附近的血管更不易发生钙化，具体机制仍旧不清。并且壁冠状动脉的扭转走行与上述的血管内皮功能障碍相结合，也会导致冠状动脉血管的痉挛和血栓形成[13]。

3 影像学诊断及评估

3.1 冠状动脉造影（CAG）

冠状动脉造影（CAG）是诊断心肌桥的金标准，诊断标准为所谓的“挤奶效应”，即表现为某段冠状动脉在多个投照角度中呈一过性心脏收缩期狭窄，并在舒张期完全或部分减压[14]。CAG可以观察冠脉的舒张与收缩情况，还可以提供血管解剖情况，然而这又是一种有创检查，辐射剂量较大，存在手术潜在风险，不能评估心肌厚度及长度，无法了解心肌桥与壁冠状动脉的关系。有研究[15]通过对冠脉CT造影和冠脉造影术进行对比，300个位患者中冠脉造影术仅检出肌桥40例（13.3%），明显低于CT检出174例（58%），可见冠脉造影术检出率之低。有学者[16]提出为了有助于提高血管内成像的检测率，冠状动脉内注射硝酸甘油是种有效方法，这可加强心肌桥的收缩期狭窄，而且会使相邻的非壁冠状动脉节段血管扩张。

3.2 冠脉动脉内超声和多普勒（IVUS）评估

冠状动脉内超声检查可以较为准确评估血管解剖结构，并且通过多普勒研究，在心肌近端冠脉血流储备正常或略微降低，其平均比率约2.7（正常为3.0），并且心肌远端减少较为明显[17]。此外，Ge等[18]在使用冠脉内超声和压力测量的研究中发现心肌桥近端的压力高于正常冠脉近端段。以上超声检查结果提示心肌桥附件的压力高于主动脉压，心肌桥附近的血流紊乱和高剪切力是近端动脉粥样硬化的重要原因。另外，Ge等[9]使用血管内超声检查对62例显示血管造影阳性的隧道动脉进行研究，发现所有病例中，在整个心动周期存在的桥段上都出现了一种高度特异性的回声半月现象。而在多普勒成像时，多数患者出现了特征性的指尖现象，此现象揭示了隧道动脉在舒张早期血流的加速。这种现象的机制尚不清楚，但这一现象具有高度特异性，因为其只能在收缩的MB区段检测到。IVUS仍然是诊断血管粥样硬化的重要手段，对于冠状动脉夹层、与MB相关的并发症都具有重要的治疗指导意义[19]。

3.3 冠状动脉CT血管成像（CCTA）与流量储备分数（cFFP）

冠状动脉CT血管成像作为一种非侵入性性检查，在心肌桥的诊断中发挥重要作用，其收集心电门控将冠状动脉图像进行重建，再结合图像后处理技术，有助于精确定义MB的长度和深度，较好显示壁冠状动脉管腔、冠脉外情况以及心肌桥定位[20]。随着CT技术的发展，CCTA对心肌桥的敏感性提高，其检出率高于冠脉造影[15]，因其能重建冠状动脉和周围组织，也能检测出更短、更表浅的心肌桥[21]。然而冠状动脉CT血管成像造影主要评估的是结构情况，无法评估冠脉功能情况[22-23]。

为弥补CCTA在评估冠脉功能上的不足，据此有人提出结合CTA影像重建模型，并通过计算流体力学方法仿真冠状动脉血流情况，以此计算分数流量储备（cFFR）[24]。在此之前，Escaned等[25]在对12例左前降支心肌桥造影患者的研究中表明cFFR可以作为心肌桥生理评估的重要工具，并且提示了舒张期FFR更为可靠，使用多巴酚丁胺试剂在对心肌桥的cFFR评估上比使用腺苷更为准确。Nakazato等[26]的多中心研究中以FFR为参考标准，发现在诊断缺血性狭窄的准确率上，CT-FRR（73%）比常规CTA（64%）提高了9%，但也有研究[27]揭示了CT-FFR对于中度狭窄的诊断准确度依然有限。因此，在无创CTA基础上计算FFR的方法仍需进一步改进，随着CTA成像空间分辨率以及后处理技术的逐步提高，可以进一步提高CT-FFR的准确度。

3.4 冠状动脉磁共振血管成像（CMRA）

冠状动脉磁共振血管成像可以对冠状动脉解剖结构进行无创评估，而不会使患者暴露于辐射，该检查与CCTA不同，无需造影剂，但易受血管管腔细小、呼吸和心跳运动影响，以及心包膜脂质信号影响，CMRA虽然还多处于前瞻性研究，但日后会具有较好的临床价值。早前就已有荟萃分析表明CMRA对于检测显著的近端狭窄有中高度的敏感性[28]。CMRA最早在1.5T上进行，最常采用“亮血技术”，也就是三维稳态自由进动（SSFP）序列，无需对比剂就能使冠状动脉显示为高信号[29]，但有研究表明其对冠脉远段和小分支的评估存在局限性[30]。由于低场强受到信噪比（SNR）的限制，通过3.0T及更高的场强的MR可以显著提高图像SNR，也可以提高其空间分辨率和缩短扫描时间，有研究提出采用梯度回波和滴注对比剂的方法可以更好观察冠脉成像，优于1.5T SSFP序列[31]。近年来，预饱和技术的冠脉成像已被多次应用，此技术使血流变为黑色，而周围组织为高信号，以此增加对比度利于观察，该技术被证明了对于粥样硬化评估有重要价值，但也面临空间分辨率不足和运动伪影的限制，在未来仍将是研究热点[32]。总之，CMRA具有无创性、无辐射、任意层面成像等优势，对比增强、延迟灌注增强、改良采集技术等成像方法，可以实现心脏解剖、心肌缺血等评估，临床价值得到肯定，但成像时间较长、空间分辨率不高，更难量化分析冠脉狭窄情况，对于冠状动脉心肌桥的检出和诊断仍是一项难题。

3.5 核素心肌灌注显像（MPI）

鉴于心肌桥在特定条件下可引起冠脉血流下降而导致心肌缺血，通过核素心肌灌注显像这种无创的心肌血流灌注评估方法，可以了解心肌桥对患者心肌血流灌注的影响。Gawor R等[33]的实验中用单光子发射计算机断层成像（SPECT）对42例心肌桥患者分别在静息与负荷状态下进行心肌灌注的检测，发现灌注异常仅在动脉严重狭窄（狭窄率＞50%）的患者中检测到（28例中有12例，即43%的患者）。而Vallejo E等[34]的研究中描述缺血与收缩期壁冠状动脉狭窄程度的关系，提示SPECTMPI可以有效评估心肌桥患者的心肌缺血情况，然而这种检查技术不具有解剖学价值，无法区别心肌桥和冠心病。

4 心肌桥的治疗

目前对于MB还没有公认的解剖学或功能分类，还未可以对患者的特定治疗提供基础。此外，临床症状的多变性、影像学检查以及伴随的其他病症（如冠状动脉疾病、肥厚性心肌病或心脏瓣膜病等）的存在可能独立影响患者的治疗方案。

药物治疗：Schwarz等[35]提出在无冠脉疾病的情况下对MB进行分类：A型，有临床症状但无客观的缺血征象；B型，有临床症状、在无创性应激实验下的缺血征象；C型，有临床症状且冠状动脉血流动力学改变。基于此分类的5年随访数据显示，使用β受体阻滞剂或钙通道拮抗剂对B型和C型的治疗反应良好，而药物难以治疗的C型则建议使用支架植入术治疗。β受体阻滞剂由于具有降低心肌收缩力、心率，同时延长舒张期而增加冠脉及侧支血供灌注的作用，其在临床上长期作为一线治疗用药[2，35]。钙通道阻滞剂可以通过减少血管痉挛，以及增强上述β受体阻滞剂的药理作用来提供更好的治疗效果。

经皮或手术治疗：包括冠状动脉支架植入术、冠脉旁路移植术（CABG）及外科式心肌切开术。虽然经皮冠脉支架植入可以改善血流动力学异常并缓解症状，但仍存在一些问题（如术后穿孔[36]、支架断裂或脱落[37]、支架内再狭窄[38]和血栓形成[39]等），这些都限制这项术式的开展。CABG和心肌切开术的创伤性与潜在并发症危险性更大[40]，有研究[41]提出在范围＞25mm或深度＞5mm的心肌桥，或在冠脉动脉桥接段舒张期时未能完全减压时，CABG优于切开术。因此，现有的研究表明心肌桥的外科治疗似乎是有效的，建议在具有严重症状、药物难治性的患者上采取这种治疗方法。