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冠状动脉心肌桥合并近端狭窄病变的研究进展

2019-12-10杨漠源张敏秀贾圣琪贾辛未

中国介入心脏病学杂志 2019年11期
关键词:剪切力硬化性节段

杨漠源 张敏秀 贾圣琪 贾辛未

冠状动脉走行于心肌组织内部的部分,称为壁冠状动脉(intramural coronary artery,ICA),覆盖于其上的相应心肌组织呈桥样压迫于ICA表面,称为冠状动脉心肌桥(心肌桥)。这种心肌桥收缩期压迫ICA,可以持续到心脏舒张晚期,使ICA的供血减少。心肌桥近端容易合并冠状动脉粥样硬化,导致心肌缺血[1-5],诱发心律失常[4,6-7]、心肌钝抑[8]、一过性左心功能异常[9]、晕厥甚至猝死[10-11]等。本文综述心肌桥合并近端冠状动脉粥样硬化的相关研究进展。

1 心肌桥解剖学特征

心肌桥好发于冠状动脉的左前降支,ICA一般长度为4~80 mm,平均20.1 mm,其深度可表浅,也可深植于心肌之中,深度为0.3~28 mm,平均2.13 mm[12-16]。组织学上表现为覆盖于左前降支上的心肌纤维或深在的环绕左前降支的纤维组织,这可能与胚胎期此段在心肌内的发育有关,另外与左心室前壁易于发生心肌肥厚、左前降支走行易于发生变异有关。早期认为,心肌桥是一种良性预后的先天异常。但是,近年来的证据表明,心肌桥患者常常发生严重的临床缺血事件,引起心肌缺血的程度取决于心肌桥的深度和长度,可能与心肌桥压迫引起冠状动脉功能性狭窄、心肌桥近端冠状动脉继发性内皮功能损伤或动脉粥样硬化斑块有关[17-18]。动脉粥样硬化狭窄多发生在心肌桥前2 cm左右,心肌桥越靠近左前降支开口,近端狭窄病变的程度越重[18]。另外心肌缺血的发生也和左心室前壁易于发生心肌肥厚、左前降支供血范围较大等因素有关,还有可能并发冠状动脉痉挛,加重心肌缺血[5]。

2 心肌桥发生率

尸检资料证实,心肌桥的发生率为40%~80%[19]。选择性冠状动脉造影检出率为2.7%~16%[20-21]。血管内超声(intravenous ultrasound,IVUS)检查发现心肌桥近段血管合并粥样斑块性狭窄发生率高达86%[13]。在左前降支心肌桥患者中,合并近端严重狭窄的患者为30.4%(14/46)[20]。在所有行经皮冠状动脉介入治疗(percutaneous coronary intervention,PCI)的左前降支近端狭窄的患者中,有17.1%(94/551)合并心肌桥[22]。心肌桥长度、深度、压迫程度以及合并动脉粥样硬化高危因素(如血脂异常、高血压病、吸烟等)是预测狭窄程度的指标[20]。

3 心肌桥病理生理学特征

心肌桥近端动脉粥样硬化斑块的形成机制,可能是由于ICA受心肌桥压迫后产生血流梗阻、甚至反流,使其局部血流紊乱,剪切力的改变导致近端冠状动脉发生动脉粥样硬化性病变、斑块侵蚀等。有研究分析发现,心肌桥的近端和远端冠状动脉区域是低剪切力区域,而心肌桥节段则为高剪切力区域[23-25]。在心肌桥入口处,心肌收缩产生的高压缩力导致冠状动脉前向收缩波传导突然中断,使局部血流模式发生改变,局部低剪切力区域更加明显,加剧内皮损伤程度,促进动脉粥样硬化斑块形成(图1)。另外由于心肌本身机械收缩,在心肌桥两端的冠状动脉连接处产生成角,导致剪切力场不均质,在促进心肌桥近端斑块形成和破裂中起到重要作用。在心肌桥节段,剪切力的增加导致血管负性重构,当存在心肌肥厚等舒张期功能障碍时,此过程尤为明显[26]。心肌桥节段冠状动脉与周围脂肪组织处于分离状态,隔离了促炎因子、脂肪因子对心肌桥段冠状动脉的作用,这也可能是使心肌桥节段冠状动脉不易发生动脉粥样硬化性狭窄、而近端冠状动脉节段则容易发生的原因之一[27]。

病理学研究发现,心肌桥近段的冠状动脉内皮细胞多呈扁平状或卵圆形,表面粗糙,有虫啄样缺损,易发生冠状动脉粥样硬化病变;而ICA内皮细胞明显被拉长,结构完整,内皮细胞几乎完全覆盖了基膜表面,不易发生冠状动脉粥样硬化性病变[28]。局部剪切力分布紊乱可诱发炎症反应,黏附因子表达促进局部斑块的形成[29-33]。

图1 左前降支心肌桥相关部位剪切力的分布

患者是否发生心肌缺血与肌桥前动脉粥样硬化性狭窄程度有关。而肌桥前狭窄程度与心肌桥压迫程度、脉压以及左心室重量指数显著相关。ICA近端发生动脉粥样硬化性狭窄患者主要临床表现为急性冠状动脉综合征,其中急性前壁心肌梗死占21.4%,不稳定型心绞痛占64.3%,无症状者仅占7%;而ICA近端无明显动脉粥样硬化性狭窄患者中,78.8%患者无症状,仅约9.1%患者表现为劳力性稳定型心绞痛,12.1%患者表现为不稳定型心绞痛[19]。当然,IVUS或光学相干断层成像(optical coherence tomography,OCT)检查可能会更精准地发现肌桥前的轻微动脉粥样硬化性狭窄或斑块侵蚀,或存在局部的血管内皮异常[34-35]。

综合目前研究,心肌桥患者出现心肌缺血的原因包括:(1)随年龄增大、高血压病等导致左心室舒张功能异常及肌桥前冠状动脉粥样硬化性狭窄的进展,从而使心肌血流供需关系发生进一步恶化;(2)左心室肥厚的进展加重心肌桥的压迫作用,导致冠状动脉血流储备降低;(3)冠状动脉痉挛、微血管功能障碍或内皮功能异常合并存在;(4)心肌桥近端动脉粥样硬化性狭窄与心肌桥压迫产生协同作用;(5)心肌桥节段冠状动脉负性重构。所有以上因素不同程度参与心肌缺血的发生(图2)。

图2 年龄老化对心肌桥的作用示意图 A.存在心肌桥的心脏早期表现;B.心肌桥血管局部的长轴切面观察;C.心肌桥中段局部的短轴切面观察;D.存在心肌桥的心脏晚期表现,合并心肌肥厚和心室舒张功能不全;E.心肌桥血管局部的长轴观察,可见肥厚的心室肌及心肌桥近端出现动脉粥样硬化性斑块;F.心肌桥中段局部的短轴切面观察,显示肥厚的心室肌及壁段冠状动脉的负性重构,管径缩小

在影像学检查的基础上,对心肌桥节段冠状动脉血管进行功能评估可能给临床提供更多信息,如:(1)心肌桥合并不同程度固定狭窄的血流动力学影响;(2)模拟动态的梗阻过程;(3)揭示可能合并存在的血管内皮功能异常[36]。冠状动脉内多普勒超声检查发现,心肌桥不仅会在心室收缩期压迫ICA导致远端心肌供血减少或中断,而且会影响冠状动脉舒张中晚期供血。表现为心肌桥节段冠状动脉的平均峰值血流速度和平均舒张期峰值血流速度均显著增加,典型表现为舒张早期血流速度急速增加,舒张中期迅速衰减,舒张中晚期保持高血流速度,称为指尖现象(图3),表明心肌节段冠状动脉在收缩期和舒张期均存在紊乱[15]。

图3 冠状动脉内多普勒超声显示典型的指尖现象 A.正常冠状动脉血流模式;B.指尖现象:冠状动脉血流速度在舒张早期突然加速,舒张中期迅速回落,然后出现持续的舒张中晚期的速度平台

利用血流储备分数(flow reserve fraction,FFR)检查进一步评估发现,心肌桥患者的FFR<0.75,可能产生缺血症状。如果患者存在FFR异常,但FFR>0.80,静脉多巴酚丁胺负荷试验可诱发更高的压力阶差(有时甚至心肌桥远端压力出现心室化),从而诱发缺血症状,提示心肌桥具有明显的临床意义。如果同时测量血流速度,可发现,与腺苷负荷试验(图4 A)相比,多巴酚丁胺可诱发更高的平均峰值血流速度和更大的压力阶差(图4 B),提示ICA受压程度进一步加重,表明心肌桥的临床意义更大[15]。冠状动脉内注射乙酰胆碱能揭示血管内皮功能障碍或冠状动脉痉挛存在。

图4 心肌桥远端的冠状动脉内血流动力学测量[测量心肌桥远端冠状动脉血流速度(蓝色)、近端压力(红色)和心肌桥远端压力(黄色)] A.腺苷负荷后测血流储备分数0.83,平均峰值血流速度28 cm/s,心率96次/分;B.多巴胺负荷后测血流储备分数0.82,平均峰值血流速度38 cm/s,心率122次/分

4 心肌桥合并近端狭窄病变行PCI中面临的问题

心肌桥近端冠状动脉合并严重的动脉粥样硬化性狭窄病变时具体的PCI策略如何选择,现行指南没有明确推荐。基于目前研究,对于心肌桥近端的狭窄病变,支架置入后主要不良心脏事件的发生率高于无心肌桥患者[21-22]。其原因可能与支架未能完全覆盖狭窄病变,或部分支架置入在心肌桥部位有关[22]。此种情况下,依据冠状动脉造影结果决定支架置入需要慎重考虑。如何借助冠状动脉影像学评估如IVUS、OCT及FFR等辅助手段来优化此种情况下的支架置入,是目前临床面临的突出问题。

5 IVUS指导心肌桥合并近端狭窄病变支架置入的优势

冠状动脉造影曾经被认为是诊断冠状动脉狭窄的金标准。对于冠状动脉近端狭窄病变>70%且合并缺血表现,而其他部位稳定狭窄病变>90%的患者,指南建议行PCI,否则建议进行FFR检查[37]。但冠状动脉造影是二维图像,是基于血管相对正常段直径来判定病变狭窄程度的。由于动脉粥样硬化病变多为弥漫性、非对称性分布,即使在多体位投照的情况下,冠状动脉造影也容易误判狭窄的真实程度,对血管壁的组织结构、重构情况、斑块构成等不能提供详细的信息。

IVUS可以提供心肌桥近端冠状动脉三维形态的微细解剖信息,较OCT穿透力强,可以更清晰地显示心肌桥的起始部位,判断心肌桥近端冠状动脉的斑块负荷,协助支架大小的选择并准确发现支架置入的最佳起始着陆点,既能完全覆盖病变,又不突入心肌桥节段内。Tsujita等[38]通过IVUS复查发现,在70例心肌桥合并近端狭窄病变在造影指导下行支架置入术患者中,有24例(34%)支架过分突入了心肌桥节段,导致后续不良心血管事件增加。这提示预先通过IVUS评估指导肌桥近端狭窄病变的处理可能是有临床应用价值的研究方向。目前尚缺乏此方面的多中心对照研究结果。

6 展望

随着PCI的普及,心肌桥合并心肌桥近端狭窄病变日益常见。如何使此类患者从PCI中获益值得深入研究。单纯依靠冠状动脉造影指导支架置入会增加并发症发生的风险。IVUS检查作为目前最常用的PCI影像辅助工具,可为心肌桥近端狭窄病变提供更多有价值的信息,在治疗策略选择、优化支架置入、减少后期不良心血管事件方面可能有一定应用价值。

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