劉佳楠,孫宇佳,安換換,方小梅,陳麗娜,相 菲,韓 薇
(哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院,黑龍江 哈爾濱 150000)
冠狀動(dòng)脈血流儲(chǔ)備 (Coronary flow reserve,CFR) 是最大冠狀動(dòng)脈擴(kuò)張狀態(tài)下的冠狀動(dòng)脈血流量與靜息狀態(tài)下的冠狀動(dòng)脈血流量的比值,是評(píng)價(jià)冠狀動(dòng)脈微循環(huán)障礙 (Coronary microcirculation dysfunction,CMD)的一項(xiàng)重要指標(biāo)。近年無(wú)創(chuàng)方法評(píng)價(jià)方法CFR 日益受到關(guān)注,已有研究證實(shí),負(fù)荷心肌超聲造影 (Myocardial contrast echocardiography,MCE)定量分析CFR 是評(píng)估CMD 的有效方法[1],通過(guò)負(fù)荷MCE 計(jì)算的CFR 與冠脈造影和PET 顯像獲得的結(jié)果具有良好的一致性[2-3]。目前,CMD 無(wú)法通過(guò)現(xiàn)有影像技術(shù)進(jìn)行可視化檢查[4-5],負(fù)荷MCE主要采用2.0 作為CFR 的臨界值,CMD 定義為CFR<2.0[6]。本研究目的在于探討負(fù)荷MCE 測(cè)定CFR 的無(wú)創(chuàng)方法,并將其應(yīng)用于CMD 的診斷,明確CMD 的影響因素。
我們納入了161 例2018 年6 月—2019 年12月在哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院因胸痛入院的患者,所有患者住院期間均接受冠狀動(dòng)脈造影或冠脈CTA 檢查,除外阻塞性冠狀動(dòng)脈疾病。入選標(biāo)準(zhǔn)為:①有心絞痛癥狀;②心外膜冠狀動(dòng)脈狹窄<50%;③接受腺苷三磷酸(ATP)負(fù)荷MCE 檢查,臨床資料完整。排除
標(biāo)準(zhǔn)為:①急性及陳舊性心肌梗死、既往行冠脈血運(yùn)重建的患者;②瓣膜?。虎巯忍煨孕呐K??;④?chē)?yán)重的室性心律失常;⑤嚴(yán)重的肝腎功能損壞;⑥圖像質(zhì)量欠佳的患者。
收集所有患者詳細(xì)的臨床資料,包括年齡、性別、既往疾病史(高血壓、糖尿病、高脂血癥、吸煙和飲酒史等)以及血液生化指標(biāo)(TnI、BNP、白細(xì)胞、血脂、尿酸)。
圖1 冠狀動(dòng)脈微循環(huán)功能正?;颊哽o息(圖1a)和ATP 負(fù)荷狀態(tài)下(圖1b)QLab 定量分析擬合曲線。CFR=MBF負(fù)荷/MBF靜息,計(jì)算CFR 為3.38。圖2 CMD 患者靜息(圖2a)和ATP 負(fù)荷狀態(tài)下(圖2b)QLab 定量分析擬合曲線。計(jì)算CFR 為1.37。Figure 1.QLab quantitative analysis fitted curve at rest(Figure 1a) and ATP stress(Figure 1b) in patients with normal coronary microcirculation function.CFR=MBFstress/MBFrest,CFR=3.38.Figure 2.QLab quantitative analysis fitted curve at rest(Figure 2a) and ATP stress(Figure 2b) in patients with CMD.CFR=1.37.
使用飛利浦IE33 超聲心動(dòng)圖系統(tǒng)(Philips Ultrasound,荷蘭)和S5-1 探頭獲得圖像,探頭頻率為1.8/3.6 MHz。二維超聲圖像采集常規(guī)參數(shù),包括二尖瓣瓣口E 峰和A 峰的峰值速度、E 峰減速時(shí)間(DT),組織多普勒成像檢測(cè)二尖瓣瓣環(huán)運(yùn)動(dòng)速度(e’),并計(jì)算E/A,E/e’。造影劑為注射用六氟化硫微泡(聲諾維Sonovue,意大利Bracco 公司)。在高機(jī)械指數(shù)(MI=1.7)脈沖作用下爆破微泡,通過(guò)低MI(MI=0.1)獲得至少15 個(gè)心動(dòng)周期以評(píng)估心肌灌注,選取心尖2 腔、3 腔和4 腔切面進(jìn)行MCE 檢查,幀頻調(diào)整為25~30 Hz。用ATP 進(jìn)行藥物負(fù)荷心肌超聲造影,應(yīng)用劑量為160 μg/(kg·min),總輸注時(shí)間為6 min[7]。檢查過(guò)程中以及檢查結(jié)束后20 min 內(nèi)監(jiān)測(cè)患者血壓和心電圖,存儲(chǔ)原始圖像進(jìn)行后續(xù)分析。
使用QLab 7.1 版本(Phillips Medical Systems,荷蘭)對(duì)MCE 圖像進(jìn)行定量分析,以心尖2 腔、3 腔和4 腔切面定量分析心肌灌注[8]。收縮末期將感興趣區(qū)域(ROI)放置在心肌節(jié)段中,ROI 內(nèi)不包括左心室腔和心外膜。QLab 軟件根據(jù)指數(shù)曲線擬合公式自動(dòng)計(jì)算每個(gè)ROI 內(nèi)的平臺(tái)期信號(hào)強(qiáng)度(A)和信號(hào)強(qiáng)度增加率 (β)[9]。A×β 代表心肌血流量(Myocardial blood flow,MBF),CFR=MBF負(fù)荷/MBF靜息(圖1,2)。CMD 定義為CFR<2.0。
全部患者均進(jìn)行了負(fù)荷MCE 檢查,定性觀察靜息及負(fù)荷狀態(tài)下心肌灌注水平(圖3)。用QLab 定量分析靜息和負(fù)荷后平臺(tái)期A 和β。計(jì)算MBF(MBF=A×β) 和CFR (CFR=MBF負(fù)荷/MBF靜息)。我們根據(jù)CFR 結(jié)果將研究人群分為冠狀動(dòng)脈微循環(huán)功能正常組(CFR>2.0)和CMD 組(CFR<2.0)。其中正常組為78 例(48.4%),CMD 組為83 例(51.6%)。
本研究納入了161 例患者,其中男66 例,女95例。對(duì)兩組間臨床資料進(jìn)行比較(表1),結(jié)果顯示與正常組相比,CMD 患者中合并高脂血癥和糖尿病者顯著增加,甘油三酯水平更高(P<0.05),兩組在年齡、性別、肌鈣蛋白Ⅰ(TNI)、B 型鈉尿肽(BNP)、高密度脂蛋白膽固醇 (HDL)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL)、尿酸、白細(xì)胞、吸煙飲酒史及高血壓方面無(wú)顯著差異(均P>0.05,表1)。
本研究納入161 例非阻塞性胸痛患者,心臟超聲結(jié)果顯示,與正常組相比CMD 患者E/e’>15 的比例明顯增加(P<0.05),左房前后徑和左室后壁厚度明顯增加,E/A 和e’明顯降低(均P<0.05)。其余超聲參數(shù)在兩組間無(wú)顯著差異(P>0.05)(表2)。
表1 冠狀動(dòng)脈微循環(huán)功能正常組與CMD 組臨床資料比較
單因素分析顯示,與正常組相比CMD 組患者中合并高脂血癥和糖尿病的人數(shù)顯著增加,甘油三酯水平明顯升高,以及E/e’>15 比例明顯增加,E/A和e’明顯降低(均P<0.05)。將高脂血癥、糖尿病、甘油三酯、E/e’>15、E/A 和e’ 作為協(xié)變量,CMD 作為因變量進(jìn)行多因素Logistic 回歸分析,結(jié)果顯示E/e’>15 是CMD 的獨(dú)立影響因素(表3)。
本研究發(fā)現(xiàn),非阻塞性胸痛患者中CMD 的患病率為51.6%。其中男性患病率為56%,女性為48%,統(tǒng)計(jì)學(xué)分析顯示CMD 與性別無(wú)關(guān)(P>0.05)。這與更大人群中的研究結(jié)果相一致。Murthy 等研究了1 218 例患者,用PET 檢測(cè)CFR,以CFR<2.0 為標(biāo)準(zhǔn)診斷CMD。結(jié)果顯示,在無(wú)心外膜血管狹窄的人群中CMD 患病率為52%,男性患病率為51%,女性為54%[10]。表明CMD 發(fā)生沒(méi)有性別差異,并不在女性中高發(fā)。負(fù)荷MCE 診斷CMD 具有與PET 良好的一致性,是評(píng)價(jià)CMD 的有效方法。此外,CMD 與性別無(wú)關(guān)也可能與并存的其他調(diào)節(jié)機(jī)制有關(guān)。雖然已經(jīng)證明在性激素的作用下女性的冠狀動(dòng)脈血管舒縮張力低于男性,但是并存的其他調(diào)節(jié)機(jī)制可能抵消這種性別差異,如自主神經(jīng)調(diào)節(jié)[11]、氧化應(yīng)激[12]、腺苷[13]、內(nèi)皮素-1[14]和血管緊張素Ⅱ[15]等。
表2 正常組和CMD 組患者心臟超聲參數(shù)比較
表3 CMD 影響因素的多元Logistic 回歸分析
圖3 負(fù)荷MCE 檢查。圖3a~3c:flash 后不同時(shí)間點(diǎn)靜息MCE。圖3d~3f:ATP 負(fù)荷時(shí)flash 后不同時(shí)間點(diǎn)MCE(箭頭所示為心內(nèi)膜下心肌灌注減低)。Figure 3.Stress MCE in a patient.Figure 3a~3c:MCE at different time points after flash during rest.Figure 3d~3f:MCE at different time points after flash during ATP stress(arrows indicate decreased endocardial myocardial perfusion).
冠狀動(dòng)脈微循環(huán)功能受多方面因素影響。在本研究中,與冠狀動(dòng)脈微循環(huán)功能正常者相比,CMD中糖尿病和高脂血癥比例明顯增加,提示血糖和血脂均能導(dǎo)致冠狀動(dòng)脈血管舒縮功能障礙,損害微循環(huán)功能[16]。這與以往的研究結(jié)果相一致[17],血脂增高能通過(guò)非內(nèi)皮細(xì)胞途徑對(duì)冠狀動(dòng)脈微循環(huán)舒張功能造成損傷。此外,Huang 等[18]在2 型糖尿病患者中發(fā)現(xiàn),糖化血紅蛋白含量>7.0%是CFR 降低的獨(dú)立危險(xiǎn)因素,嚴(yán)格控制血糖可以降低CMD 的發(fā)生率。提示,血糖升高能通過(guò)內(nèi)皮和非內(nèi)皮細(xì)胞途徑對(duì)微循環(huán)功能造成損害。
我們的研究發(fā)現(xiàn),E/e’>15 是CMD 發(fā)生的獨(dú)立危險(xiǎn)因素,提示CMD 發(fā)生與左室舒張末壓(LVEDP) 升高有關(guān)。我們的研究與以往研究相一致,Elhabyan 等[19]在210 例冠脈造影未發(fā)現(xiàn)狹窄的患者中發(fā)現(xiàn),LVEDP 升高與心內(nèi)膜下缺血密切相關(guān),這可能是患者出現(xiàn)心絞痛癥狀的主要機(jī)制。E/e’>15 反映LVEDP 升高[20]。已知心肌灌注主要發(fā)生在心臟舒張期,受心外膜和心內(nèi)膜之間的壓力梯度影響。當(dāng)左室舒張功能不全、LVEDP 升高時(shí)灌注壓差減小,可能導(dǎo)致心肌微循環(huán)灌注量減少。心內(nèi)膜下層心肌比其他部分更容易受到缺血性損傷,微循環(huán)灌注不足將導(dǎo)致心內(nèi)膜下的心肌缺血。此外,心肌的需氧量主要受以下因素影響:心率、后負(fù)荷、LVEDP、心肌質(zhì)量和心肌收縮力。LVEDP 升高可能降低心肌微循環(huán)灌注、并增加心肌耗氧量,這可能是非阻塞性冠心病患者出現(xiàn)胸痛癥狀的重要機(jī)制之一。
綜上所述,負(fù)荷心肌超聲造影是測(cè)定CFR 的有效無(wú)創(chuàng)方法,在非阻塞性胸痛患者中CMD 發(fā)病率高達(dá)51.6%,且與左室舒張末壓升高有關(guān)。與無(wú)癥狀、健康人群相比,胸痛癥狀不僅導(dǎo)致了患者生活質(zhì)量下降,而且半數(shù)患者可能合并CMD,這將增加心血管事件的發(fā)生率及死亡率[21]。同時(shí)反復(fù)的冠脈造影和CT 檢查也增加了創(chuàng)傷和患者的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān),浪費(fèi)了寶貴的醫(yī)療資源。因此,無(wú)創(chuàng)CFR 檢測(cè)方法的應(yīng)用和CMD 準(zhǔn)確有效的識(shí)別具有重要的臨床意義。
中國(guó)臨床醫(yī)學(xué)影像雜志2020年3期