張華勝 宋文娟 楊洪文 方東 楊春芳 馬雪娟 劉利萍 谷穎 趙月 孫鉞 張雅文 王鈺

650224 昆明市第一人民醫(yī)院暨昆明醫(yī)科大學(xué)附屬甘美醫(yī)院重癥醫(yī)學(xué)科(張華勝)；650032 昆明醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院心內(nèi)科(宋文娟、楊春芳、馬雪娟、劉利萍、谷穎、趙月、孫鉞、張雅文、王鈺)，核醫(yī)學(xué)科(楊洪文、方東)

缺血性心臟病(ischemic heart disease，IHD)是由于冠狀動脈粥樣硬化等病變引起冠狀動脈循環(huán)障礙，心肌氧供/氧需失衡，心肌細(xì)胞壞死、凋亡、瘢痕形成，并最終導(dǎo)致心力衰竭的一類疾病[1]。探索IHD及缺血性心力衰竭治療新方法，有效干預(yù)心肌缺血、細(xì)胞凋亡及心室重構(gòu)，是目前IHD治療研究的重要方向[2]。體外心臟震波治療(cardiac shock wave therapy，CSWT)可通過作用于心肌的高頻機(jī)械振動及其衰減過程中產(chǎn)生的剪切力和空穴效應(yīng)，引發(fā)微氣泡在組織細(xì)胞微環(huán)境內(nèi)反復(fù)形成和破裂，導(dǎo)致組織細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)形變，使血管內(nèi)皮生長因子、一氧化氮等促血管生成因子增加[3-4]。不過，CSWT對缺血心肌的局部刺激是如何引導(dǎo)并加速內(nèi)皮祖細(xì)胞(endothelial progenitor cells，EPCs)增殖并遷移到達(dá)受損心肌尚不清楚。本研究基于CSWT的物理機(jī)制試圖證實(shí)CSWT可誘導(dǎo)IHD患者血液中基質(zhì)細(xì)胞衍生因子1(stromal cell-derived factor 1，SDF-1)生成增加，促進(jìn)EPCs增殖、轉(zhuǎn)化和向缺血心肌區(qū)域的動員，從而促進(jìn)局部血管生成，改善IHD患者心功能，提高生活質(zhì)量。

1 對象和方法

1.1 一般資料

前瞻性收集2018年4月至2019年12月在昆明醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院心臟內(nèi)科或心臟外科診治的IHD患者20例，病程1～20年不等。其中男性18例[經(jīng)皮冠狀動脈介入術(shù)(percutaneous coronary intervention，PCI)14例，冠狀動脈旁路移植術(shù)(coronary artery bypass graft，CABG)1例，藥物治療3例]，女性2例(均為PCI術(shù)后)；年齡38～75歲，平均(61.5±10.8)歲。本研究內(nèi)容屬于前瞻性單中心臨床研究，在美國臨床試驗(yàn)注冊中心網(wǎng)站注冊名CSWT IN CHINA(ClinicalTrials.gov注冊號：NCT01578876)，并經(jīng)昆明醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)，所有患者簽署知情同意書。

1.2 納入和排除標(biāo)準(zhǔn)[5]

1.2.1 納入標(biāo)準(zhǔn) 經(jīng)冠狀動脈造影或冠狀動脈CT血管成像提示冠狀動脈中、重度狹窄，行規(guī)范藥物(伴或不伴冠狀動脈支架置入或旁路移植，包含不愿或無條件行血運(yùn)重建者)治療后，仍有胸悶、氣促發(fā)作、運(yùn)動耐力差等頑固性心絞痛表現(xiàn)的IHD患者，同時滿足以下條件：(1)經(jīng)胸超聲心動圖、單光子發(fā)射計算機(jī)斷層掃描(single photon emission computed tomography，SPECT)可定位到確切的心肌缺血區(qū)，負(fù)荷試驗(yàn)證實(shí)有缺血心肌存在；(2)加拿大心血管學(xué)會(Canadian Cardiovascular Society，CCS)心絞痛分級Ⅱ級以上，紐約心臟病協(xié)會(New York Heart Association，NYHA)心功能分級Ⅰ～Ⅲ 級；(3)左心室射血分?jǐn)?shù)(left ventricular ejection fraction，LVEF)，30%2次/d或>5次/周)；(6)患者自愿參加并知情同意。

1.2.2 排除標(biāo)準(zhǔn) (1)急性心肌梗死或CABG術(shù)后1周內(nèi)(患者處于心臟事件急性期，血流動力學(xué)不穩(wěn)定)；(2)心臟移植術(shù)后(震波的生物機(jī)制或會增加移植心臟的排斥反應(yīng))；(3)金屬瓣膜置換術(shù)后(干擾震波源聚焦和釋放)；(4)心腔內(nèi)血栓或腫瘤(雖低能量震波對冠狀動脈內(nèi)血栓無作用，但尚不確定是否會擊碎心腔內(nèi)占位引起栓塞)；(5)LVEF<30%的血流動力學(xué)不穩(wěn)定者(不能長時間平臥)；(6)嚴(yán)重肺疾病、難以控制的心力衰竭和惡性心律失常；(7)治療區(qū)域皮膚破潰、濕疹或感染；(8)假乳植入術(shù)后(顯像差干擾定位)；(9)妊娠期婦女；(10)不能積極配合治療或中斷隨訪者。

1.3 研究方法

1.3.1 定位心肌缺血/存活節(jié)段 采用單光子發(fā)射計算機(jī)斷層掃描儀(Symbia T16，SIEMENS，德國)在0月和6月兩個時間點(diǎn)行99Tcm-甲氧基異丁基異腈(99Tcm-MIBI SPECT)心肌灌注成像(myocardial perfusion imaging，MPI)識別缺血/存活心肌。獲得左心室水平長軸、垂直長軸和短軸心肌圖像，以及左心室心肌灌注、功能牛眼圖。應(yīng)用美國核心臟病學(xué)學(xué)會推薦的心臟左室17節(jié)段劃分標(biāo)準(zhǔn)，由本院核醫(yī)學(xué)科診斷醫(yī)師根據(jù)斷層圖采用半定量法評分，正常=1分，稀疏=2分，明顯稀疏=3分，缺損=4分。

1.3.2 超聲心動圖檢查 使用EPIQ 7C型彩色多普勒超聲心動圖診斷儀(Philips，荷蘭)在0月、1月和6月三個時間點(diǎn)行超聲心動圖檢查，采集二維、M型和斑點(diǎn)追蹤顯像評價左室舒張末期內(nèi)徑(left ventricular end diastolic diameter，LVEDD)、LVEF及整體縱向應(yīng)變(global longitudinal strain，GLS)。

1.3.3 血液標(biāo)本采集和檢測 在0月、1月和6月抽取患者空腹靜脈全血，去除黃色陰影：乙二胺四乙酸二鉀(EDTA-K2)抗凝劑采血管采集5～6 ml/次，采用酶聯(lián)免疫吸附法檢測血液中SDF-1的含量；采用流式細(xì)胞技術(shù)檢測EPCs的集落數(shù)。

1.4 震波治療缺血心肌

1.4.1 設(shè)備要求 使用CSWT系統(tǒng)——MODULITH SLC(Storz Medical AG，Kreuzlingen，Switzerland)，對所有患者施行王鈺等創(chuàng)新的“1月密集治療法”，即每周治療3次(周一、周三、周五治療，每次30～40 min/節(jié)段)，連續(xù)治療3周，共9次治療[6]。

1.4.2 具體操作 依據(jù)冠狀動脈造影/冠狀動脈CT血管成像、GLS和MPI結(jié)果綜合判斷缺血靶心肌。治療前患者室內(nèi)休息10～15 min，之后于治療床上平臥，常規(guī)心電、血壓、呼吸及氧飽和度監(jiān)測。用機(jī)載超聲探頭(ALOKA SSD-900)尋找并鎖定靶心肌，依據(jù)治療節(jié)段降低水囊(水囊墊與胸壁接觸緊密且松緊度適宜)，隨后按下觸發(fā)按鈕，從小至大調(diào)節(jié)震波能量(初始能量：0.024 mJ/mm2，每擊發(fā)5～10震，可增加1次能量0.015 mJ/mm2)，若患者無特殊不適并能耐受，逐漸增加至最高能量3.0級(即0.09 mJ/mm2)。調(diào)節(jié)震波儀的上、下兩個微調(diào)旋鈕(分為+3、+2、+1、0、-1、-2、-3共6格)對缺血區(qū)進(jìn)行微調(diào)治療，上微調(diào)每旋轉(zhuǎn)1格治療角度移動6°，下微調(diào)每旋轉(zhuǎn)1格治療區(qū)域移動2.5 mm。每次組合總數(shù)均為9點(diǎn)，每點(diǎn)200震，共1 800震。治療過程密切監(jiān)測并記錄患者生命體征，若出現(xiàn)任何不適，如胸痛、胸悶、心悸、心率加快/減慢、呼吸困難、眩暈等癥狀，需分析原因并酌情對癥處理。

1.5 療效評價與隨訪

采用影像學(xué)、臨床狀況和血液生化指標(biāo)進(jìn)行綜合評估。分別在治療前(0月)、治療結(jié)束1個月及治療后6個月進(jìn)行，若隨訪過程中出現(xiàn)任何與心血管疾病相關(guān)癥狀則給予藥物干預(yù)或再住院治療。

1.5.1 影像學(xué)評估 0、1和6月，超聲心動圖測定LVEDD、LVEF和GLS。0和6月，使用核素MPI在靜息/負(fù)荷狀態(tài)下觀察局部心肌收縮功能和血流灌注，4點(diǎn)記分法半定量評價缺血程度。

1.5.2 臨床狀況評估 0、1和6月，NYHA心功能分級、CCS心絞痛分級、西雅圖心絞痛量表(Seattle Angina Questionnaire，SAQ)評分、明尼蘇達(dá)心力衰竭生活質(zhì)量量表(Minnesota living with heart failure questionnaire，MLHFQ)評分、36條簡明健康狀況調(diào)查表(36-item short-form health status survey，SF-36)評分、6 min步行距離(6 minute walk distance，6MWD)和硝酸甘油用量進(jìn)行心功能、生活質(zhì)量和活動耐力評估。

1.5.3 血液生化指標(biāo) 0、1和6月，抽取患者外周靜脈血檢測SDF-1含量、EPCs集落數(shù)。

1.6 統(tǒng)計學(xué)方法

2 結(jié)果

2.1 治療完成情況

20例IHD患者共43個缺血節(jié)段分別接受了9次震波治療并順利完成隨訪，治療過程中血流動力學(xué)穩(wěn)定，無不良事件發(fā)生，患者年齡、性別、病程、合并疾病和用藥情況等見表1。

表1 20例IHD患者的一般資料

隨訪期間，2例患者因特殊原因再次入院(1例因痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎；1例為消化道惡性腫瘤)，入院與震波治療無關(guān)；1例患者心率波動于30～65次/min之間(平均49次/min)，動態(tài)心動圖(Holter)提示竇性心動過緩伴竇性停搏(最長間歇2.95 s)，治療結(jié)束后復(fù)查Holter提示竇性心律不齊(平均心率80次/min)伴R-R長間歇(最長2.17 s)，未予特殊處理，建議密切觀察，6個月隨訪復(fù)查未見竇性停搏發(fā)生，考慮竇房結(jié)血供及心肌灌注改善，電傳導(dǎo)通路較前恢復(fù)；4例患者治療中出現(xiàn)胸壁刺痛感劇烈，降低震波能量后緩解，考慮與心肌缺血后室壁變薄刺激較敏感有關(guān)。

2.2 影像學(xué)評估

所有患者0、1和6月的LVEDD有減小趨勢，但兩兩比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(均為P>0.05)；LVEF無顯著變化(P>0.05)；左室GLS絕對值逐漸增加，且兩兩比較差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(均為P<0.05)。與0月時比，6月的MPI評分(靜息態(tài)和負(fù)荷態(tài))均顯示心肌缺血有改善，見表2、圖1和2。

男性患者，59歲，冠心病多支病變，行PCI共置入6枚支架。A：治療前0月，確定治療靶心肌為前壁心尖段(黃色箭頭所示)和下側(cè)壁心尖段(白色箭頭所示)，GLS：-12.7%；B：治療后1月，左室GLS明顯改善，GLS：-22.1%；C：治療后6月，左室GLS進(jìn)一步改善，GLS：-23.8%(GLS負(fù)值越大，心肌功能越強(qiáng))

表2 20例IHD患者震波治療前后的影像學(xué)指標(biāo)變化

2.3 臨床狀況評估

所有患者0、1和6月，NYHA心功能分級、CCS心絞痛分級、SAQ評分、SF-36評分、MLHFQ評分、6MWD和硝酸甘油用量逐漸改善，兩兩比較差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(均為P<0.05)，見表3。

表3 20例IHD患者震波治療前后的臨床狀況變化

2.4 血液生化評估

所有患者0、1和6月，外周血SDF-1含量和EPCs集落數(shù)逐漸增加，兩兩比較差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(均為P<0.05)，見圖3、表4。

A：治療前0月，靜息態(tài)心肌灌注顯像提示下側(cè)壁充盈缺損(白色箭頭所示)，選為治療靶點(diǎn)；B：治療后6月，下側(cè)壁心尖段灌注增加，提示心肌缺血改善

A：治療前0月，EPCs集落數(shù)(11.39%)；B：治療后1月，EPCs集落數(shù)(13.52%)；C：治療后6月，EPCs集落數(shù)(20.57%)，較治療前和治療后1月顯著增加(P<0.01)

表4 20例IHD患者震波治療前后的血液生化指標(biāo)變化

2.5 IHD患者震波治療后心功能改善與SDF-1、EPCs的相關(guān)性

治療前0月、治療后1和6月三個時間點(diǎn)，外周血SDF-1與EPCs無相關(guān)性(r=0.06，P=0.62)。SDF-1與NYHA心功能分級呈負(fù)相關(guān)(r=-0.56，P=0.00)，與SAQ評分呈正相關(guān)(r=0.26，P=0.04)，與GLS無相關(guān)性(r=0.24，P=0.06)。EPCs與NYHA心功能分級呈負(fù)相關(guān)(r=-0.26，P=0.04)，與SAQ評分呈正相關(guān)(r=0.39，P=0.00)，與GLS無相關(guān)性(r=-0.11，P=0.38)。NYHA心功能分級與SAQ評分呈負(fù)相關(guān)(r=-0.47，P=0.00)，與GLS無相關(guān)性(r=-0.15，P=0.23)。SAQ評分與GLS無相關(guān)性(r=0.02，P=0.83)。

3 討論

CSWT作為新型血管再生療法，在國內(nèi)應(yīng)用已超10年。多中心研究結(jié)果均證實(shí)其安全、有效[7-8]，CSWT對IHD患者遠(yuǎn)期獲益性高。IHD患者心肌組織缺血/缺氧并產(chǎn)生炎癥反應(yīng)，激活轉(zhuǎn)化生長因子β、白細(xì)胞介素1等炎癥因子，直接破壞血管內(nèi)膜完整性，導(dǎo)致血管間隙增大，通透性增強(qiáng)，進(jìn)而影響EPCs經(jīng)毛細(xì)血管輸送至損傷心肌[9]。而SDF-1可刺激血管內(nèi)皮細(xì)胞釋放基質(zhì)金屬蛋白酶9、血管內(nèi)皮生長因子、一氧化氮、白細(xì)胞介素8等促血管生成因子，促進(jìn)EPCs向損傷心肌的招募[10]。本研究通過對IHD患者CSWT前后的臨床表現(xiàn)、影像學(xué)和外周血SDF-1和EPCs檢測發(fā)現(xiàn)，經(jīng)CSWT治療后，外周血SDF-1、EPCs含量變化與NYHA心功能分級變化具有相關(guān)性，提示隨著外周血SDF-1呈周期性增長，加速了EPCs向缺血心肌的招募和歸巢，誘導(dǎo)EPCs分化為血管內(nèi)皮細(xì)胞，進(jìn)而形成新生毛細(xì)血管，促進(jìn)缺血心肌側(cè)支循環(huán)建立。表現(xiàn)為IHD患者局部心肌收縮功能提高和血流灌注增加，心絞痛發(fā)作次數(shù)減少，運(yùn)動耐量提高，生活質(zhì)量改善。

既往CSWT臨床研究對患者的臨床、影像學(xué)、血液生化指標(biāo)評估等，均采取隨訪方式，顯示隨訪期與治療前相比臨床癥狀改善，影像學(xué)改變無統(tǒng)計學(xué)差異[11-12]。不同研究產(chǎn)生的分歧可能與受試者治療周期、隨訪周期、混雜因素干擾等有關(guān)。

本研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)CSWT治療后SDF-1、EPCs含量增加，6個月后較治療前、治療后仍顯著增長，提示CSWT促血管生成存在時間效應(yīng)，伴隨時間延長，心肌微血管呈持續(xù)增長狀態(tài)；患者在軀體受限程度、心絞痛發(fā)作頻率和治療滿意度等方面均有改善。CSWT產(chǎn)生生物學(xué)效應(yīng)表現(xiàn)在SDF-1與EPCs升高與心功能改善呈正相關(guān)，與GLS、MPI無關(guān)。雖然GLS的絕對值也在增加，但可能僅隨訪6個月，局部心肌因?yàn)檠鞴嘧⒏纳评^而產(chǎn)生的收縮能力提高不足以表現(xiàn)出與SDF-1、EPCs增長相關(guān)的幅度，還需延長隨訪時間進(jìn)一步觀察。另外，本研究樣本量較小，未設(shè)置對照組，有待多層次、大樣本、雙盲對照設(shè)計的臨床研究獲得更準(zhǔn)確的結(jié)論。

利益沖突：無