冠脉慢血流的评估方法及其应用价值▲
2021-06-07李月秋孙林
李月秋 孙林
1 昆明医科大学研究生院,云南省昆明市 650500;2 昆明医科大学第二附属医院心内科,云南省昆明市 650101
【提要】 随着影像学的发展,临床上发现越来越多的心绞痛患者有冠脉慢血流(Coronary Slow Flow ,CSF)现象发生,CSF可致患者室性心律失常甚至心源性猝死。目前,评估患者CSF状况的方法较多,本文就CSF常用评估方法及其应用价值进行综述,旨在为临床更好地应用提供参考。
随着影像学的发展,越来越多的冠脉慢血流(Coronary Slow Flow,CSF)患者被发现,一项大样本研究结果显示CSF的发生率为1.1%[1]。一般认为CSF患者预后较好,但患者室性心律失常甚至心源性猝死均时有报道;与冠状动脉造影正常的CSF患者比较,心肌梗死者的长期预后较差[2]。本文就CSF常用的评估方法及其应用价值进行综述,旨在为临床更好地应用提供参考。
1 CSF概述
CSF又称为Y综合征,于1972年由Tambe等[3]首次提出,主要表现为患者冠状动脉造影无明显心外膜段冠状动脉狭窄(冠状动脉正常或狭窄程度≤40%),但血管远端造影剂充盈延迟超过3个心动周期,即按心肌梗死溶栓TIMI血流标准评价, 患者的TIMI血流为2级。目前CSF的TIMI血流标准已被Gibson等[4]提出的校正TIMI帧数(CTFC)所取代,即在30帧/s的采集速度下,冠状动脉血流由血管开口至血管末段CTFC超过27帧即可诊断为CSF。CSF的病因及发生机制目前尚不完全明确,一般认为其发生的主要病理学机制是微血管功能障碍、弥漫性动脉粥样硬化[5]。
2 CSF的测定方法及应用价值
2.1 冠状动脉血流造影(Coronary angiography,CAG) CAG是评价冠脉病变的金标准,已在冠脉疾病的诊断中被广泛应用。CAG是在X线的透视下用造影剂对患者冠状动脉进行显影,不仅可以多角度观察血管是否狭窄,还可以通过采用CTFC来评价冠状动脉血流速度,血管CTFC≥27帧即可诊断为CSF。在接受CAG检查的患者中,30%在没有心外膜狭窄的情况下可以观察到CSF[6]。但CAG只能显示冠状动脉的一级结构, 不能显示其微循环血管的早期病变及功能学情况。
2.2 心电图(electrocardiogram,ECG) 额叶QRS-T角是心肌复极的新标志,额叶QRS-T角增加与患者不良心脏预后相关。缓慢的冠状动脉血流可通过引起心电异常和改变心室复极而导致患者发生致命的心律失常。Kuyumcu等[7]对60例CSF患者ECG参数进行研究认为,额叶QRS-T角增大可能是CSF的重要指标;Eshraghi等[8]研究发现,CSF患者的P波和QT间期离散大。用ECG评价CSF具有简单、无创、经济安全等优点,但特异性差,临床应用时需对患者病情进行综合分析以减少误诊。
2.3 血流储备分数(flow reserve fraction,FFR) FFR是通过压力微导管测量血管内压力的一种有创检查,测量时需使用腺苷等血管扩张药使冠脉最大程度充血,是评估冠状动脉功能性狭窄的金标准[9]。CSF患者伴有较低的FFR,FFR与冠状动脉内超声显像技术(IVUS)结合使用评价CSF,可发现是否有冠脉内膜病变,了解CSF的发生机制[10]。Pekdemir等[11]通过对19例CSF患者进行冠脉压力和FFR测量,同时使用IVUS对患者进行检查,认为CSF患者的FFR降低可归因于弥漫性动脉粥样硬化疾病导致的心外膜冠状动脉阻力增加。Fineschi等[12]报道,CSF患者在静息时微血管阻力增加,但在冠脉充血期间血管舒张功能正常,FFR没有受到明显影响。FFR在冠脉慢血流中的应用中尚存在争议,可能与CSF的发生机制有关,需进一步深入研究。目前无创冠状动脉CT血管成像(FFRCT)也越来越被重视,FFRCT可通过模拟软件对CCTA图像进行流体模拟计算,从而获得患者FFR等相关参数来辅助评估冠脉狭窄情况,进而避免或减少不必要的侵入检查。Sand等[13]报道,FFRCT检查诊断血流动力学异常疾病敏感性高于SPECT检查。
2.4 瞬时无波型比率(Instantaneous Wave-Free Ratio,iFR) iFR即在冠状动脉有狭窄病变的情况下,用冠状动脉内压力导丝技术测定冠脉狭窄远端和狭窄近端(即主动脉端)平均自由波周期(心脏舒张的特殊时期)压力比值。Sen等[14]报道,iFR与FFR检测对血流动力学异常疾病有同等的诊断效率,并且无需使用血管扩张药物。
2.5 超声影像学
2.5.1 经胸多普勒冠状动脉血流成像技术(coronary flow imaging,CFI) CFI是一种简单、方便、无创、可重复、经济的评估心脏结构和功能的影像学方法,可以用于常规监测CSF患者的冠状动脉血流异常。李宜嘉等[15]研究发现,CFI可无创性显示冠状动脉及其血流信息,反映患者冠状动脉血流动力学变化,对CSF诊断有协助作用,但CSF的诊断依据是冠脉系统血流平均帧数增多,而使用CFI探测前降支血流诊断CSF有一定的局限性。
2.5.2 心肌超声造影(myocardial contrast echocardiography,MCE) MCE是近20年发展起来的一项用于评估心肌微循环灌注的新技术,其基本原理是通过将含有微泡的造影剂经冠状动脉或周围静脉注入,而这些微泡的血流动力学特性与红细胞十分相似,其直径较红细胞小,能够作为红细胞示踪剂在血管内随红细胞一起进入心肌微循环而不被心肌细胞摄取,通过应用超声技术采集微气泡背向散射信号,从而对心肌灌注进行定量评估。MCE可清楚显示直径<100 μm的微血管,正常情况下心肌的血容量多位于微血管内,MCE可以反映CSF患者的冠脉微循环功能状态,为评估CSF患者的病情及预后提供参考。Lin等[16]报道,使用低剂量多巴酚丁胺对患者进行MCE检测,能有效评估其心肌微循环并预测其整体心功能的恢复状况。
2.5.3 二维斑点追踪显像技术 (Two-dimensional speckle tracking imaging,2D-STI) 2D-STI能通过检测心肌运动和其形变评估心脏功能,不受声束方向与室壁运动方向夹角的影响,追踪感兴趣区域内心肌声学斑点的运动状态,根据得出的应变-时间曲线及应变率绝对值等参数分析心肌功能[17]。赵春颖等[18]对40例CSF患者应用2D-STI测量了应变参数,结果发现可利用2D-STI评估CSF患者的整体及局部心肌舒张及收缩功能。随着超声技术的发展,目前已可利用三维斑点追踪显像技术(RT3DE)评估心脏功能。Xing等[19]对56例CSF患者进行了全面的RT3DE评估,包括左房(LA)容量和相位功能,结果发现应用RT3DE评估患者左房动力学可以帮助识别与CSF相关的细微心肌改变。
2.5.4 冠状动脉内超声显像技术(intravenous ultrasound,IVUS) IVUS是第一个血管内成像设备,由Yock等在20世纪80年代引入,是介入手术的诊断和指导工具[20]。 IVUS的分辨率为100 μm,具有较高的组织穿透性,能够评估冠状动脉的整个结构,能发现部分冠状动脉造影正常血管段的内膜增厚或斑块。Burzotta等[21]报道,将小血管和心外膜冠状动脉的形态学和功能异常结合起来分析有助于发现CSF,对iFR或FFR评估结果不理想的患者,应用IVUS分析能较好地评估其预后。但利用IVUS评价血管钙化斑块是不可行的,因钙化斑块散射超声信号[22]。
2.6 光学相干断层成像技术(Optical coherence tomography,OCT) OCT是继IVUS后出现的一种新的冠状动脉内成像技术[23],其分辨率为3~20 μm。OCT可通过测量反射红外光的密度来准确识别冠状动脉的内、中、外膜三层结构,同时根据粥样硬化斑块不同的图像特征判别斑块类型、纤维帽厚度、血栓类型,被称为“光学活组织切片检查”。目前,OCT可以用于评估与冠脉疾病不良事件相关的冠脉内膜增生、粥样硬化、钙化病变、未覆盖的支架、持续性/迟发性支架移位,指导和优化介入治疗[24]。
2.7 正电子发射计算机断层显像(positron emission tomography,PET) PET是一种运用示踪剂将组织重复显影的核医学技术,具有无创及灵敏度高的特点,是心肌血流量化的可靠检测方式之一,已在临床特别是在冠脉微循环障碍诊断方面得到广泛应用。PET可以一站式扫描,同时获取冠脉解剖、心肌血流灌注及心功能情况,目前是评估心肌灌注状况的“金标准”[25]。负荷心肌核素灌注显像与冠状动脉CTA联合检查对CSF患者具有较高的诊断价值,能准确探测CSF患者的心肌损害程度,对CSF患者的疗效判定及远期随访具有重要应用价值[26]。
2.8 冠状动脉微循环阻力指数(Coronary microcirculation resistance index,IMR) IMR是指冠脉远端平均压力与平均充血传导时间的乘积,是反映冠状动脉微循环功能变化的良好指标,特别适合于患者出现CSF等情况时的冠脉微循环评估[27]。进行IMR检测的过程中可同时利用同一导丝检测FFR,但IMR仍属有创操作,结果受冠脉诱导充血状况影响,并且只能测量远端冠状动脉压力。
2.9 心脏磁共振(Cardiac magnetic resonance imaging,CMR) CMR检测无创、无放射性辐射、分辨率高,可一站式、动态评估心脏结构、心脏功能、心肌活性、心肌灌注状况,可直接辨别心肌水肿、坏死及微循环障碍,实现对CSF患者心脏损伤程度的精确定量,还可评估患者的疗效及预后。CMR成像常用电影序列、心肌灌注序列、延迟增强扫描序列、T1和T2加权像序列(T1WI和T2WI)等多个序列成像;CMR的新兴技术如纵向弛豫时间定量成像(T1-Mapping)技术、横向弛豫时间定量成像技术(T2-Mapping)可定量评估心肌水肿、缺血、纤维化状况;CMR还可以用于测量冠脉血流储备(CFR)、预测冠脉血管病变,其检测结果与CAG检测具有高度一致性[28]。心脏核磁电影成像(cine-MRF)具有很强的重复性,可以准确地提供心脏的射血分数、心室容积等心功能参数,同时能直观地反映心肌重塑的严重程度。CMR可显示出心脏微循环障碍的三种形式,在对比剂首过灌注过程中出现的心肌局部充盈缺损提示局部微循环灌注缓慢,由可逆性微循环损伤引起。Jogiya等[29]通过对55例行FFR测定的患者进行心肌灌注现象研究发现,3D CMR灌注检测对诊断冠状动脉疾病具有良好的敏感性、特异性和预测价值;在T1延迟显像中出现高信号的坏死心肌包绕的低信号区(无微循环障碍时,所有坏死心肌内都应充满对比剂),表明不可逆性的微循环损伤,也被称为微循环阻塞;而心肌内出血表现为同时出现T2显像高信号水肿心肌内包绕低信号区和T1显像微循环阻塞征象。按美国心脏协会(AHA)的左心室17段模型划分,通过晚期钆增强(LGE)成像,在每个节段中目测延迟强化的情况,可准确地定量患者的心肌功能、梗死面积和微血管损伤[30]。随着Mapping等CMR新技术的不断涌现,CMR对心肌损伤的评估将更精细化和定量化,T1、T2映射技术可以准确、可靠地检测出水肿心肌组织区域并进行定量。Indorkar等[31]通过对504例患者进行CFR检测研究发现,CMR衍生的CFR可用于评价微血管功能。
3 CSF患者的炎症指标检测
CSF的发生可能还与炎症、氧化应激等有关。Altas等[32]报道,患者嗜酸性粒细胞计数增高可能提示CSF的发生;而一些研究结果[33-34]显示,淋巴细胞-单核细胞比值与CSF的发生风险具有负向关联性,因此可以作为CSF发生的一种预测性标志。