冠状动脉造影剂循环时间对冠心病患者的心肌灌注及功能的评估价值

邵杨歌 尹德录 赵新华 李群星 陈心怡 张洁 薛婷 张鹏英

(1.徐州医科大学附属连云港医院心内科，江苏 连云港 222000； 2.徐州医科大学附属连云港医院超声科，江苏 连云港 222000)

冠状动脉造影(coronary angiography，CAG)是诊断冠心病(coronary heart disease，CHD)的“金标准”，校正TIMI帧数(corrected TIMI frame count，CTFC)是CAG时造影剂从起始到标准化冠状动脉远端标志所需的帧数量，与心肌核素显像、冠状动脉血流储备分数、冠状动脉血流储备和微循环阻力指数等关系密切，是评估心肌微循环灌注的良好指标之一[1-4]。而冠状动脉造影剂循环时间(coronary contrast agent transit time，CCTT)是指CAG时从冠状动脉开口推入造影剂开始到冠状静脉窦开始显像的时间，是冠状动脉瞬时血流测量的一个重要参数，测量方便，重复性好，对反映心肌微循环灌注有一定参考价值[5-6]。心肌灌注不佳，将影响其收缩功能，心肌应变是反映心肌收缩功能客观而准确的指标，基于二维斑点追踪技术测定的分层心肌整体纵向应变(global longitudinal strain，GLS)较全层GLS对心肌功能的评估更为精确，是评估心肌功能的理想指标[7-9]。既往研究显示对于非阻塞性冠状动脉疾病(如X综合征和冠状动脉慢血流等)，CCTT与CTFC均显著延长，GLS绝对值明显降低，并且CCTT与CTFC具有很好的相关性，这说明CCTT同CTFC一样可作为评估非阻塞性患者心肌微循环灌注及心肌功能的良好指标[10-11]。对于CHD患者，CCTT是否具有同样的价值却未见报道。本研究旨在应用CTFC和心肌分层应变技术探讨CHD患者CCTT对整体心肌组织灌注及心肌功能的评估价值，并进一步探究影响CCTT的相关因素。

1 对象与方法

1.1 对象

本研究为前瞻性研究，2020年5—8月，从徐州医科大学附属连云港医院心内科随机选取100例经CAG检查明确诊断CHD的患者作为研究组，另选50例CAG正常的患者为对照组。CHD诊断标准为：CAG检查任何一支主要冠状动脉狭窄≥50%。纳入标准：窦性心律，心功能正常，冠状动脉呈右优势型和无严重基础疾病。排除标准：左主干病变、冠状动脉完全闭塞、陈旧性心肌梗死、CHD介入治疗史、先天性心脏病、心脏瓣膜病、心肌病和X综合征的患者等。

1.2 方法

1.2.1 超声心动图

采用彩色多普勒超声诊断仪(Philips，IE33，荷兰)，S5.1探头，完善常规心脏超声检查，并额外收集受试者心尖四腔、三腔和二腔左室长轴切面的3个心动周期图像用来分析左室心肌纵向应变。图像分析：使用QLAB 9.0软件计算左室纵向分层应变，选择分析心尖四腔、三腔和二腔左室长轴切面的心肌范围，勾画出心肌内膜边界，对显影不佳的节段进行手动微调，然后通过软件自动测量出整个左室心内膜下心肌GLS[GLS(内)]，中层心肌GLS[GLS(中)]和心外膜下心肌GLS[GLS(外)]。

1.2.2 CAG

采用Judkins法穿刺右侧桡动脉，江苏恒瑞公司生产碘克沙醇作为造影剂，美国GE公司心血管造影机行选择性多体位左右CAG检查。左冠状动脉以2 mL/s的速度推人6 mL造影剂，右冠状动脉以2 mL/s的速度推人3 mL造影剂，以15帧/s的速率记录造影图像，依据病变部位及狭窄程度计算Gensini评分，具体标准参照Rampidis等[12]制定的Gensini积分指南。

CCTT测定方法：记录左、右冠状动脉第一帧和最末帧之间的帧数，第一帧指造影剂开始注入冠状动脉开口的帧数，最末帧指造影剂进入冠状静脉窦开口的帧数。各血管CCTT为二者之间差值。左冠状动脉取“足位30 °”和右冠状动脉取“头位30 °”作为标准体位测定造影剂循环时间。通常CAG显示冠状动脉呈右优势的患者，左室心肌80%血供由左冠状动脉提供(左前降支提供50%，左回旋支提供30%)，20%通过右冠状动脉提供[13]。最终CCTT=80%×左冠状动脉循环时间+20%×右冠状动脉循环时间，即取左右冠状动脉造影剂循环时间的加权平均数作为研究对象。

CTFC测定方法：CTFC计算的起止点参考Gibson等[14]的研究方法，记录第一帧和最末帧之间的帧数。各血管CTFC=最末帧帧数-第一帧帧数。由于左前降支(LAD)较长，既往测定LAD时间通常是左回旋支(LCX)、右冠状动脉(RCA)的1.7倍，取LAD的CTFC=LAD计算的帧数/1.7。最终CTFC=(LAD+LCX+RCA)/3，即取冠状动脉三支血管CTFC平均值作为研究对象。

以上所有的测量结果均由两位年资相近的副高级职称以上医师进行计算，取其均值。

1.3 统计学方法

2 结果

2.1 研究对象临床特征

本研究纳入100例CHD患者，其中男性66例，女性34例，年龄(63.72±10.70)岁。对照组50例，男性26例，女性24例，年龄(60.3±8.0)岁。主要研究参数CCTT、CTFC以及心肌分层GLS指标均由两位年资相近副高级职称医师进行计算，取其均值，并且不同医师测量的参数之间具有很好的重复性，Pearson相关分析显示：两位心血管介入医师测得CCTT相关系数r=0.881，P<0.01；CTFC相关系数r=0.912，P<0.01；两位心脏超声医师测得GLS(内)之间相关系数r=0.852，GLS(中)相关系数r=0.863，GLS(外)相关系数r=0.890，P均<0.01。

2.2 两组间资料比较

两组间CHD危险因素除了高血压和吸烟有区别外(P<0.05)，糖尿病、血脂异常和家族史未见异常(P>0.05)，并且CHD组和对照组在性别、体质量指数(body mass index，BMI)、年龄、心率和左室舒张末期内径等基线资料比较无显著差异(P>0.05)。与对照组比较，CHD组的左室射血分数、CCTT和左室各层心肌应变参数的绝对值均明显下降，CTFC和Gensini评分均明显增加，差异均有统计学意义(P<0.05)，见表1。通过Pearson相关分析显示：CHD患者的Gensini评分与CCTT相关系数r=-0.143，P>0.05，与CTFC相关系数r=0.412，P<0.05；与GLS(内)、GLS(中)和GLS(外)的相关系数r分别为0.450、0.430和0.357，P均<0.05。CTFC与GLS(内)、GLS(中)和GLS(外)相关系数r分别为为0.476、0.441和0.436，差异均有统计学意义(P<0.01)。而CCTT与反映心肌组织灌注指标(CTFC)无明显相关性(r=-0.169，P>0.05)，与评估心肌功能的GLS(内)、GLS(中)和GLS(外)的相关系数r分别为-0.016、-0.059和-0.034，P均>0.05，无统计学意义。

表1 对照组和CHD组资料比较

2.3 不同亚组间CCTT对心肌灌注及心肌功能评估价值

冠状动脉病变严重程度可通过Gensini评分来反映，依据Gensini评分将CHD患者分为轻度病变组(<25分)、中度病变组(25～49分)和重度病变组(≥50分)。如表2显示，CCTT帧数与冠状动脉病变严重程度无关，CTFC随冠状动脉病变的加重而增加，左室各层心肌应变参数的绝对值随着冠状动脉病变严重程度的增加而减小。Pearson相关分析显示，CHD患者三组间仅轻度病变组CCTT与CTFC有较弱相关性(r=-0.274，P=0.047)，其余各组间CCTT与CTFC、GLS(内)、GLS(中)和GLS(外)均未见明显相关性(P均>0.05)。

表2 对照组和不同程度冠状动脉病变组之间的参数比较

将CHD患者根据病变累及冠状动脉支数分为单支、双支和三支病变组，与对照组相比，单支、双支及三支病变组患者的CCTT、GLS(内)、GLS(中)和GLS(外)均降低(P均<0.05)，而CTFC高于对照组(P<0.05)；并且CCTT帧数随着冠状动脉累及病变支数的增多而减低，而CTFC帧数随着冠状动脉累及病变支数的增多而增加，如表3。三组间仅单支病变组CCTT与CTFC有较弱相关性(r=-0.332，P=0.030)，其余各组间CCTT与CTFC、GLS(内)、GLS(中)和GLS(外)均未见明显相关性(P均>0.05)。

表3 对照组和不同冠状动脉病变支数组之间的参数比较

2.4 CHD患者CCTT降低的影响因素

以CAG正常者95%CI为界，将CHD患者分为对照组和CCTT减低组。通过独立样本t检验比较两组基线资料，CCTT减低组和对照组除了在年龄、血管病变支数、是否患糖尿病、是否吸烟以及CTFC有差别外(P<0.05)，其余相关参数均无统计学意义(P>0.05)，见表4。将有差别的变量纳入多因素二分类logistic回归分析，得出吸烟和糖尿病是阻碍CCTT减小因素，而年龄和冠状动脉病变的支数是CCTT减小的独立危险因素，OR分别为1.089和2.084，P均<0.05，差异有统计学意义，如图1。

图1 CHD患者不同因素对CCTT影响结果图

表4 CHD患者CCTT正常组与CCTT缩短组资料比较

3 讨论

CHD患者恢复心肌有效灌注比解除狭窄更为重要[15]。目前对心肌灌注的评估方法主要有心肌声学造影、心肌核素显像、冠状动脉血流储备分数、冠状动脉血流储备和微循环阻力指数等[16]，这些方法因其技术要求高，花费大，并不适合临床大规模应用。血流TIMI分级临床应用较为广泛，但其主观性强，重复性差，这限制其进一步应用。而CTFC通过帧数计数能定量评估冠状动脉血流状态，弥补TIMI评分的不足，与心肌核素显像、冠状动脉血流储备分数、冠状动脉血流储备和微循环阻力指数等关系密切，且重复性好，是评估心肌微循环灌注的良好指标之一[1-4]。二维斑点追踪技术测得的心肌应变能定量反映心肌形变程度，与心肌核素显像和磁共振成像测量结果相一致[17]，能很好反映心肌力学功能[18]。纵向心肌纤维对心脏收缩起主要作用[19]，分层GLS能够获取心室壁内、中、外三层心肌的纵向应变值，较全层GLS对心肌功能的评估更为精确。本研究发现CHD患者的CTFC延长，心肌分层GLS降低，并且都与Gensini评分显著相关，这表明随着冠状动脉病变程度的加重，CHD患者整体心肌灌注以及心肌功能逐渐变差，这与Chen等[20]的研究结果相一致。此外，CTFC和各层心肌GLS关系密切，r分别为0.476、0.441和0.436(P均<0.01)，这说明整体心肌组织的灌注情况可反映心肌收缩功能。

CCTT是测量冠状动脉瞬时血流的—个重要参数，受冠状动脉微循环阻力影响[21]。本研究发现CHD患者与对照组相比，CCTT缩短(P<0.05)，这与Eriksseen等[22]的研究结果相一致，而Enge等[23]的研究显示CHD患者CCTT较正常对照组无显著差异，这可能与CHD患者冠状动脉微循环受多种因素影响有关，如局部生理因素、血管扩张物质、神经调节和炎症反应等[24]，并且造影剂类型、剂量以及推注速度对冠状动脉微循环及造影显影特点也具有一定影响[25-26]。本研究将CCTT与CTFC进行Pearson相关分析，发现仅在轻度冠状动脉病变(Gensini评分<25分)或者单支病变时，二者具有较弱的相关性，r值分别为-0.274和-0.332，P均<0.05。其余情况下CCTT与CTFC并无明显相关性，说明CCTT对评估CHD患者左室心肌灌注水平的价值有限。本研究用分层GLS研究CCTT对心肌收缩功能的评估价值，发现CHD患者及其不同亚组间的CCTT与分层GLS均未见明显相关性，说明CCTT也不能够反映CHD患者左室心肌收缩功能。CCTT是造影剂从冠状动脉起始部到达冠状静脉窦的时间，与CTFC不同，它并不需要造影剂到达每一支主支血管末端去灌注整个心室心肌，只需要造影剂通过“部分”心肌血管床即可获取，这使得CCTT对整个心室心肌灌注评估存在缺陷。Haridasan等[6]研究认为，冠状动脉慢血流患者的CCTT与CTFC之间存在相关性，可能与其病变累及到整个冠状动脉微循环系统有关。对于CHD患者，当冠状动脉轻度或单支血管病变，CCTT与CTFC存在弱相关性，这是因为缺血心肌的微血管可适度扩张以代偿心肌血供的下降，保持其冠状动脉微循环阻力无明显变化[20]。而对于多支和中重度冠状动脉病变患者，其冠状动脉微循环系统发生复杂重构，缺血心肌和正常心肌微循环阻力不同，血流分配不匹配等诸多原因[24]，致使CCTT与CTFC之间缺乏相关性。

本研究进一步分析影响CHD患者CCTT缩短的因素，发现吸烟和糖尿病是阻碍CCTT减小的因素，这是由于吸烟和糖尿病可致血管内皮功能障碍，导致冠状动脉微循环阻力增大[27-28]。而年龄和冠状动脉病变的支数是CHD患者CCTT减小的独立危险因素，二者OR值分别为1.089和2.084，P均<0.05。年龄对CCTT的影响，目前原因尚未明确。冠状动脉病变支数对CCTT有影响，可能解释为：当冠状动脉病变支数逐渐增多，冠状动脉微循环重构范围扩大，有病变远端微循环小动脉重塑，微血管变得稀疏，无病变近段冠状动脉微循环小动脉扩张，微血管变得稠密，并且血管内皮功能、调节物质和循环因子等也发生一系列复杂改变[16，24]，最终有病变远端微循环严重受损，而无病变近段冠状动脉微循环阻力减小、血运加速，致使CCTT缩短。

综上，CHD患者CCTT较正常对照组缩短，CCTT对CHD患者的心肌组织灌注及心肌功能评估价值有限，年龄和冠状动脉病变支数是CCTT降低的独立危险因素。本研究局限性在于行CAG检查时，推造影剂是手动的，速度难以控制；样本量偏小可能会造成研究结果的偏倚等。因此需要更大样本、更细致的研究来进一步明确CCTT对CHD患者的评估价值。