李雪奇 曹 蘅

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冠狀動(dòng)脈側(cè)支循環(huán)評(píng)估及臨床意義

李雪奇 曹 蘅

冠狀動(dòng)脈側(cè)支循環(huán)是先天存在于冠狀動(dòng)脈之間相互連接形成的血管網(wǎng)絡(luò)。精確的側(cè)支循環(huán)評(píng)估需要采用侵入性方法，目前壓力性側(cè)支血流指數(shù)檢測(cè)是金標(biāo)準(zhǔn)。在冠狀動(dòng)脈粥樣硬化性心臟病患者中，功能良好的冠狀動(dòng)脈側(cè)支循環(huán)與減小梗死面積、減輕左室功能障礙和減少心血管事件等改善患者生存率的因素獨(dú)立相關(guān)。

冠狀動(dòng)脈側(cè)支循環(huán); 心肌缺血; 冠狀動(dòng)脈造影；側(cè)支血流指數(shù)

冠狀動(dòng)脈側(cè)支循環(huán)(coronary collateral circulation， CCC)是冠狀動(dòng)脈之間交叉連接形成的吻合通道，冠狀動(dòng)脈粥樣硬化性心臟病(冠心病)患者也存在CCC[1]。良好的CCC可以保護(hù)冠心病患者的心肌功能，降低死亡率[2]。

1 CCC的評(píng)估

準(zhǔn)確評(píng)估CCC需要區(qū)分正常前向血流和側(cè)支血流。在沒(méi)有冠狀動(dòng)脈狹窄的情況下，除了后天形成的側(cè)支血流，通過(guò)先天側(cè)支血管的血流基本上無(wú)法測(cè)出；在非閉塞性病變中，無(wú)法區(qū)分正常前向血流與側(cè)支血管血流。因此，(短暫的)冠狀動(dòng)脈閉塞是必需的。侵入性技術(shù)即導(dǎo)管插入術(shù)，可評(píng)估先天性和重構(gòu)的側(cè)支循環(huán)。對(duì)CCC緩解心肌缺血的功能可采用不同方式進(jìn)行評(píng)估。心肌血流分布和數(shù)量異常是心肌缺血最早的病理生理改變[3]。足夠的側(cè)支循環(huán)可在缺血反應(yīng)后期預(yù)防應(yīng)激性異常事件發(fā)生[4]。 灌注的輕度減少(臨界值)即可首先導(dǎo)致心臟舒張功能減弱，收縮功能下降，出現(xiàn)心電圖改變，導(dǎo)致心絞痛癥狀。

常用的描述冠狀動(dòng)脈解剖的成像技術(shù)對(duì)于側(cè)支循環(huán)只能進(jìn)行非常有限的結(jié)構(gòu)評(píng)估，大多數(shù)的側(cè)支血管低于其空間分辨率而不能被檢測(cè)到。

1.1 非侵入性評(píng)估

近年來(lái)，混合成像技術(shù)的分辨率和靈敏度不斷提高，使非侵入性診斷成為可能。心肌聲學(xué)造影(myocardial contrast echocardiography，MCE)、正電子發(fā)射斷層顯像術(shù)(positron emission tomography，PET)、單光子發(fā)射計(jì)算體層攝影(single-photon emission computed tomography，SPECT)、磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI) 、心臟電腦斷層掃描(cardiac computed tomography，C-CT)可以評(píng)估心肌灌注和室壁運(yùn)動(dòng)功能。

在這些非侵入性影像診斷系統(tǒng)中， MRI在血管成像方面的應(yīng)用最多[5]。與其他影像技術(shù)相比，MRI對(duì)小血管功能檢測(cè)具有更高的敏感度，能夠在不同時(shí)間和空間上顯示血管增生情況[6]。

核成像技術(shù)如PET和SPECT可使體內(nèi)注射的放射性同位素的分布可視化和量化。常規(guī)臨床實(shí)踐中，13Nammonia和15O-water與PET聯(lián)合用于心肌灌注的檢測(cè)[7]。PET對(duì)于心肌血流變化的可視化和量化具有較高的敏感度和適中的特異性[8]。

一些研究促血管生成的臨床試驗(yàn)采用SPECT、PET或MRI評(píng)估心肌灌注情況，以量化刺激性藥物的治療效果，即分子影像學(xué)技術(shù)[9]。為了實(shí)現(xiàn)分子影像，可用放射性配體或者顯影劑標(biāo)記具有特定親和力的分子。就MRI研究而言，需要較大的納米微粒附著于一個(gè)抗體片段或靶分子特異性親和力配體[10]。顯影劑分子的大小直接影響外滲能力 。

計(jì)算機(jī)斷層掃描冠狀動(dòng)脈造影(computed tomography angiography，CTA)是診斷冠狀動(dòng)脈疾病的非侵入性檢查方法。與侵入性方法相比，冠狀動(dòng)脈CTA具有更好的可視性，精確度達(dá)74.5%，且并發(fā)癥更少[11]。研究表明，在檢測(cè)CCC方面，當(dāng)Rentrop積分為2或3時(shí)，CTA與侵入性冠狀動(dòng)脈造影具有相同的敏感性和特異性；當(dāng)Rentrop積分為1時(shí)，冠狀動(dòng)脈造影的敏感性優(yōu)于CTA[12]。

1.2 侵入性評(píng)估

1.2.1 血管造影 血管造影是評(píng)估CCC使用最廣泛的侵入性方法，它對(duì)較小的側(cè)支血管具有良好的成像質(zhì)量。

定性的血管造影方法包括Rentrop積分法和側(cè)支連接分級(jí)法(collateral connection grading，CC積分) 。血管造影由于受到分辨率的限制，在評(píng)估側(cè)支血管時(shí)難以檢出吻合血管。此外，血管造影只能評(píng)估結(jié)構(gòu)性質(zhì)，功能評(píng)估不精確。

Rentrop積分分級(jí)規(guī)則如下。0 級(jí)：不能觀察到任何側(cè)支循環(huán)通道的充盈；1 級(jí)：可見(jiàn)側(cè)支循環(huán)充盈病變血管的分支,但不能充盈心外膜下血管段；2 級(jí)：側(cè)支循環(huán)充盈部分心外膜下血管段；3 級(jí)：側(cè)支循環(huán)充盈整個(gè)心外膜下血管段。然而，Rentop積分亦有局限性：無(wú)法充分評(píng)估側(cè)支血管的保護(hù)作用，特別是新生的側(cè)支血管。對(duì)慢性完全性閉塞(chronic total occlusion，CTO)，Rentrop分級(jí)缺乏進(jìn)一步的分層，側(cè)支血管基本都是Rentrop 3級(jí)。

CC積分用于評(píng)估CTO病變，其在非閉塞性狹窄病變中的適用性尚未確定。通過(guò)供血?jiǎng)用}和閉塞動(dòng)脈之間有無(wú)連續(xù)連接評(píng)估側(cè)支循環(huán)。CC0：供血?jiǎng)用}和病變動(dòng)脈之間無(wú)連續(xù)連接；CC1：持續(xù)的絲狀連接；CC2：連續(xù)的小分支樣連接。關(guān)于CC積分的臨床相關(guān)性，在非陳舊性Q波心肌梗死患者中，CC2級(jí)側(cè)支循環(huán)對(duì)局部室壁運(yùn)動(dòng)的保護(hù)作用最好。此外，CC積分與通過(guò)侵入性檢查確定的側(cè)支血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)密切相關(guān)。

除了造影評(píng)分之外，半定量的側(cè)支循環(huán)排空法依賴于球囊閉塞后的造影劑排空時(shí)間，其與側(cè)支循環(huán)功能有良好的相關(guān)性，并且可以精確評(píng)估側(cè)支循環(huán)的形成是否良好[13]。

1.2.2 功能評(píng)估 CCC由于檢測(cè)方法和研究樣本量的限制，其功能一直存在爭(zhēng)議。2012年的一項(xiàng)關(guān)于側(cè)支循環(huán)預(yù)后作用的meta分析納入6 529名參與者，結(jié)果發(fā)現(xiàn)冠心病患者的CCC具有保護(hù)作用，高度側(cè)支循環(huán)化的患者與低側(cè)支循環(huán)化的患者相比，死亡率下降36%[14]。在穩(wěn)定性冠心病患者中，高度側(cè)支循環(huán)化可使死亡率降低>30%[15]。

與上述血管造影積分不同,功能評(píng)估是用連續(xù)的量表量化評(píng)估側(cè)支循環(huán)。在CTO病變中，除了非侵入性影像技術(shù)，僅在定量MCE操作時(shí)造成的短暫的冠狀動(dòng)脈閉塞期間可以檢測(cè)到直接的心肌灌注[16]。

側(cè)支循環(huán)功能的侵入性定量評(píng)估依賴于對(duì)遠(yuǎn)端冠狀動(dòng)脈壓力或血流速度信號(hào)的檢測(cè)，且需要一種特殊的冠狀動(dòng)脈導(dǎo)絲，在其頭端裝備一個(gè)壓力和(或)多普勒感應(yīng)器，放置于相關(guān)冠狀動(dòng)脈的遠(yuǎn)端。治療性冠狀動(dòng)脈血管成形術(shù)或診斷性低壓力球囊擴(kuò)張期間正常前向血流短暫閉塞的短期和長(zhǎng)期安全性已被證實(shí)[17]。造影指引導(dǎo)管測(cè)量的主動(dòng)脈壓力、閉塞冠狀動(dòng)脈遠(yuǎn)端壓力(Poccl)以及中心靜脈壓(CVP)共同代入壓力方程，即可得出壓力性側(cè)支血流指數(shù)(collateral flow index，CFI)[18]。類似的，將閉塞冠狀動(dòng)脈的遠(yuǎn)端血流流速與正常前向血流恢復(fù)時(shí)的靜息流速比較，可得出速度性CFI。然而，多普勒信號(hào)易形成室壁運(yùn)動(dòng)偽影，常常無(wú)法采集到最佳信號(hào)。

與灌注影像和定量的MCE評(píng)估一樣，壓力性CFI在球囊擴(kuò)張期間與心肌灌注密切相關(guān)。由于CFI的局限性，當(dāng)超出左室充盈壓時(shí)，Poccl僅用跨壁壓來(lái)測(cè)量而不再用側(cè)支血管驅(qū)動(dòng)壓，其適用于急性心肌梗死，但不適用于穩(wěn)定性冠心病[19]。目前，壓力性CFI是側(cè)支評(píng)估的金標(biāo)準(zhǔn)。

在冠狀動(dòng)脈(球囊)閉塞期間，若冠狀動(dòng)脈內(nèi)心電圖心肌缺血的表現(xiàn)不明顯，則提示存在良好的側(cè)支循環(huán)。壓力性CFI≥0.217可作為存在充分側(cè)支循環(huán)的臨界值[20]。側(cè)支循環(huán)血流供應(yīng)如果超過(guò)正常前向血流的22%則足以防止靜息狀態(tài)下心肌缺血，在急性心肌梗死血運(yùn)重建前的患者SPECT中證實(shí)了上述結(jié)論[21]。

2 CCC的臨床意義

2.1 冠狀動(dòng)脈竊血

冠狀動(dòng)脈閉塞時(shí)，遠(yuǎn)端微血管阻力減少，以保持靜息心肌血流量不變。因此，在阻塞性冠狀動(dòng)脈疾病中，微循環(huán)阻力的不均勻分布是冠狀動(dòng)脈竊血形成的基礎(chǔ)。受累區(qū)域的血流儲(chǔ)備隨冠狀動(dòng)脈狹窄程度加重而減少，在需求增加的關(guān)鍵時(shí)刻血流儲(chǔ)備耗盡，結(jié)果由正常前向和側(cè)支血管供應(yīng)阻塞區(qū)域的血流增加到最大程度。在這種情況下，因?yàn)槲⒀茏枇o(wú)法進(jìn)一步減少，側(cè)支血流成為完全性壓力依賴。非缺血區(qū)微血管阻力的任何下降，都會(huì)降低驅(qū)動(dòng)側(cè)支血流的壓力梯度。當(dāng)側(cè)支血管流入量和側(cè)支血管網(wǎng)的血流量減少超出充血的臨界水平時(shí)，就會(huì)加重心肌缺血，結(jié)果充血時(shí)心肌區(qū)域的冠狀動(dòng)脈血流量低于靜息水平，從而導(dǎo)致冠狀動(dòng)脈竊血[22]。

實(shí)驗(yàn)和臨床研究已經(jīng)證明，冠狀動(dòng)脈竊血是由非缺血區(qū)冠狀動(dòng)脈狹窄和發(fā)育良好的側(cè)支血管促成的。冠狀動(dòng)脈竊血在非阻塞性冠心病患者和CTO患者中的發(fā)生率分別是10%～20%和1/3～1/2。

2.2 經(jīng)皮冠狀動(dòng)脈介入術(shù)后側(cè)支血流的衰退和支架內(nèi)再狹窄風(fēng)險(xiǎn)

經(jīng)皮冠狀動(dòng)脈介入治療(PCI)清除了狹窄冠狀動(dòng)脈前向血流的阻力，通過(guò)側(cè)支血管網(wǎng)驅(qū)動(dòng)有效側(cè)支血流的壓力梯度也同時(shí)減少。臨床研究表明，血流重建后，隨著時(shí)間的推移，側(cè)支血管功能逐漸退化[23]。此外，與非閉塞病變相比，閉塞病變血流重建后引起更明顯的側(cè)支循環(huán)功能減退[24]。非閉塞性病變，在第2個(gè)球囊擴(kuò)張時(shí)(支架置入后立即施行)可發(fā)現(xiàn)側(cè)支循環(huán)充盈，而CTO患者則出現(xiàn)急性的側(cè)支循環(huán)萎陷[25]。在血流重建后數(shù)月內(nèi)，無(wú)再閉塞患者的側(cè)支循環(huán)功能會(huì)進(jìn)一步減退，尤其在隨后的6個(gè)月，僅4%的部分或完全閉塞患者存在充分的側(cè)支循環(huán)[26]，然而，在平均5個(gè)月后，有18%CTO患者存在充分的側(cè)支循環(huán)[25]。此外，10%的CTO患者在PCI后出現(xiàn)再閉塞；在隨訪中這些患者的側(cè)支循環(huán)功能與基線值相同。先前的研究發(fā)現(xiàn)[27]，發(fā)育良好的側(cè)支循環(huán)功能與再狹窄或者再閉塞具有相關(guān)性，特別是CTO患者PCI術(shù)后大量的側(cè)支血管競(jìng)爭(zhēng)恢復(fù)的前向血流，導(dǎo)致類似動(dòng)脈粥樣硬化過(guò)程的支架內(nèi)再狹窄 。一項(xiàng)meta分析確定了側(cè)支循環(huán)對(duì)于支架內(nèi)再狹窄的影響：良好的側(cè)支循環(huán)可以預(yù)測(cè)再狹窄，相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)增加40%(95% Cl：1.09～1.80，P=0.009)[14]。

2.3 CCC的保護(hù)作用

側(cè)支循環(huán)既是冠心病嚴(yán)重性的標(biāo)志，也是未來(lái)心血管事件的預(yù)測(cè)因子[28]。冠心病的嚴(yán)重程度干擾了CCC與缺血性心臟病患者不良預(yù)后之間的正相關(guān)性，因此，針對(duì)側(cè)支循環(huán)預(yù)后作用的研究須校正其對(duì)于研究結(jié)果的影響。冠心病長(zhǎng)期生存率的主要決定因素是左室射血分?jǐn)?shù)，而左室射血分?jǐn)?shù)的保留與CCC有關(guān)。

急性心肌缺血的結(jié)局主要取決于心肌梗死的程度，心肌梗死程度隨著冠狀動(dòng)脈閉塞時(shí)間和梗死面積的增加而增加，隨側(cè)支供應(yīng)范圍的增加而減少。因此，在急性冠狀動(dòng)脈綜合征中，良好的側(cè)支循環(huán)可使患者獲益。急性心肌梗死血流再灌注后左心室功能的恢復(fù)主要取決于側(cè)支循環(huán)供應(yīng)的程度，且擁有充分側(cè)支循環(huán)的患者對(duì)再灌注時(shí)間的依賴更少[29]。此外，在急性心肌梗死患者中，不良側(cè)支循環(huán)與預(yù)示較高死亡率的心源性休克的早期發(fā)生相關(guān)[30]。關(guān)于致心律失常性心肌缺血的臨床研究表明，側(cè)支循環(huán)對(duì)于缺血誘發(fā)的長(zhǎng)QT綜合征具有保護(hù)作用，而實(shí)驗(yàn)室研究顯示側(cè)支循環(huán)可降低急性冠狀動(dòng)脈閉塞時(shí)心室顫動(dòng)的易感性[31]。

慢性缺血時(shí),冬眠心肌和頓抑心肌可使左室功能進(jìn)一步下降 。CTO病變時(shí)，完全正常的心室功能并不少見(jiàn)，這證明了CCC的保護(hù)作用[32]。此外，不論是急性還是慢性冠狀動(dòng)脈閉塞期間，局部的左心室功能都與側(cè)支血流量直接相關(guān)。研究表明，CCC的保護(hù)作用主要在于減少梗死后心室擴(kuò)張和室壁瘤形成[33]。

關(guān)于CCC對(duì)死亡率影響的大多數(shù)研究都依賴于血管造影的評(píng)估方法。一項(xiàng)納入12個(gè)血管造影研究的meta分析，研究對(duì)象由約6 500例穩(wěn)定性冠心病或亞急性、急性心肌梗死患者組成。結(jié)果顯示，與側(cè)支循環(huán)不良組相比，側(cè)支循環(huán)良好組的死亡率降低36%[34]。另一項(xiàng)納入慢性穩(wěn)定性冠心病且定量評(píng)估側(cè)支循環(huán)功能的前瞻性群組隨訪研究[平均隨訪期(7.3±4.3)年]也證明，功能良好的CCC可降低全因死亡率，尤其是心血管死亡率和主要不良心血管事件(MACE)顯著減少[28]。功能良好的CCC是全因死亡率的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子。

總之，發(fā)育良好的CCC有助于減少冠心病患者的心肌梗死面積，改善左心室功能不全和死亡率。對(duì)不適宜血運(yùn)重建的冠心病患者，通過(guò)治療而改善側(cè)支循環(huán)是有效的。

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(收稿：2016-03-14 修回：2016-05-12)

(本文編輯：丁媛媛)

安徽高校省級(jí)自然科學(xué)研究項(xiàng)目(重點(diǎn))(KJ2011A263)

241000 蕪湖，皖南醫(yī)學(xué)院研究生院

曹 蘅，Email: yjscaoheng@163.com

10.3969/j.issn.1673-6583.2016.05.002