心功能不全合并冠狀動脈慢性完全閉塞病變患者行經(jīng)皮冠狀動脈介入治療的進展

余智祥 劉毅 易甫 陶凌 尹濤

近些年,隨著介入技術、器械和術者操作經(jīng)驗的提高,慢性完全閉塞(chronic total occlusion,CTO)病變行經(jīng)皮冠狀動脈介入治療(percutaneous coronary intervention,PCI)的成功率不斷提升,一些有經(jīng)驗的術者成功率更是高達90%以上,已有越來越多的CTO患者接受PCI.EURO-CTO研究[1]顯示CTO-PCI可以明顯改善患者癥狀及生活質(zhì)量.IRCTO研究[2]也證實CTO-PCI可以降低主要不良心血管事件(major adverse cardiovascular events,MACE)發(fā)生率.正是基于這些現(xiàn)有的循證醫(yī)學證據(jù),國內(nèi)外PCI指南已將CTO-PCI列為Ⅱa類推薦[3-5].然而,冠狀動脈完全閉塞后長期缺血會導致部分心肌壞死或處于冬眠狀態(tài),導致心功能下降.CTO病變合并嚴重心功能不全,即左心室射血分數(shù)(left ventricular ejection fraction,LVEF)<40%的患者約占CTO病變患者的20%.該類患者手術難度大、手術風險高[6].哪些患者更適合行CTO-PCI以及如何進行CTO-PCI是冠狀動脈介入領域亟待探討及解決的問題.

1 心功能不全合并CTO病變患者是否要行PCI?

對心功能不全合并CTO病變患者行PCI旨在通過血運重建達到改善患者心功能的目的,然而CTO病變成功開通后是否能實現(xiàn)這點尚存在爭議.一個納入34項觀察性研究的薈萃分析顯示,成功的CTO-PCI可以使LVEF、左心室收縮末期容積(left ventricular end systolic volume,LVSDV)得到明顯改善,且LVEF<50%的患者獲益更大[7].而EXPLORE研究[8]及REVACS研究[9]均給出了陰性結(jié)論.因此,CTO-PCI對心功能的改善尚缺乏隨機對照研究證據(jù).最新發(fā)表于N Engl J Med的STICHES研究[10]發(fā)現(xiàn),血運重建能夠改善缺血性心肌病患者的生活質(zhì)量及長期生存率,雖然該試驗是利用冠狀動脈旁路移植術(coronary artery bypass grafting,CABG)進行血運重建,但至少說明對CTO病變血管進行血運重建(CABG或PCI)是有必要的,如果因心力衰竭、其他臟器功能等個體因素不耐受CABG,可通過PCI來實現(xiàn)血運重建.EXPLORE及REVACS研究可能存在一定設計缺陷,比如EXPLORE研究[8]入選的均為ST段抬高型心肌梗死患者,在急診PCI后1周之內(nèi)進行CTO血管的PCI,而CTO的成功率并不高(73%),且術前并未利用影像學檢查評估CTO供血區(qū)是否有存活心肌,另外,亞組分析發(fā)現(xiàn),左前降支的CTO-PCI還是可以顯著改善LVEF的.

CTO-PCI對心功能的改善程度可能與以下因素有關:(1)術前缺血程度.多支血管CTO病變或是多支病變合并單支血管CTO病變的缺血性心肌病患者,如果想最大程度地恢復心功能,需要盡可能行完全血運重建.(2)術前缺血時間.心肌細胞缺血時間越長,恢復需要的時間也越長,功能恢復的可能性越小.(3)存活心肌的數(shù)量.有明確ST段抬高型心肌梗死病史的患者存活心肌數(shù)量較少,會限制心功能的恢復程度.(4)術后CTO血管的長期通暢性.為避免發(fā)生二次閉塞,需要盡可能地將分支保留、保證CTO血管的開通質(zhì)量,這有助于心功能的恢復及維持.(5)CTO血管的解剖位置.左前降支CTO病變開通的價值往往更大.

2 評估或篩選出獲益程度較大的心功能不全合并CTO病變患者

對于心功能不全合并CTO病變患者,臨床上會更注重行PCI能帶來的心功能改善程度.前述影響心功能恢復程度的因素主要取決于CTO血管支配區(qū)域存活心肌的數(shù)量,存活心肌數(shù)量越多,面積越大,術后心功能的改善程度才可能越大,越值得進行PCI,術前特定的檢查手段可能會提供一些信息.

存活心肌是指冠狀動脈血管閉塞以后,血管支配區(qū)域的細胞由于缺血、缺氧而出現(xiàn)收縮功能障礙,但心肌細胞結(jié)構(gòu)完整且具有代謝活動和收縮潛力,當冠狀動脈血流恢復后都能夠全部或部分恢復收縮功能,是心肌細胞在缺血、缺氧等病理情況下的一種自我保護機制.根據(jù)血流灌注情況將存活心肌分為頓抑心肌和冬眠心肌.頓抑心肌是指發(fā)生急性短暫缺血時,心肌細胞出現(xiàn)收縮功能障礙,但在冠狀動脈再灌注后的數(shù)周內(nèi)功能恢復正常.冬眠心肌是指長期慢性缺血或反復心肌頓抑后,細胞失去收縮功能,但沒有壞死的狀態(tài),在血運重建后需要較長時間功能才能恢復[11].存活心肌功能的恢復,有可能改善局部室壁運動及整體的心臟功能,是決定CTO血管開通后心功能改善程度的基礎.目前評估存活心肌的檢查方法主要包括下述幾種.

2. 1 單光子發(fā)射計算機斷層成像術(single photon emission computed tomography,SPECT)

SPECT使用放射性同位素標記示蹤劑,通過測量心肌對同位素的富集程度來判斷心肌活力.常用的同位素示蹤劑是??m锝-甲氧基異丁基異腈(??mTcmethoxyisobutylisonitrile,?mTc-MIBI)與2??Tl.?mTc-MIBI的優(yōu)點在于成像時間較短,在使用示蹤劑后大約1 h就可以成像;而2??Tl成像因為要依賴于其再分布能力,需要在4 h、24 h成像.SPECT中的心肌活力往往會以"全或無"的方式顯現(xiàn)出來,往往使用50%的示蹤劑活性作為截斷值,缺點是并不能評估心肌壞死的透壁程度[12].如果靜息成像時顯示心肌活力良好,往往不需要進一步成像,但當心肌活力靠近截斷值而無法準確判斷時,可以進行負荷顯像來判斷心肌活力.

2. 2 正電子發(fā)射斷層成像術(positron emission tomography,PET)

PET主要是通過心肌代謝顯像和心肌灌注顯像來評價是否有存活心肌.方法是利用18F標記的氟代脫氧葡萄糖(18F-fluorodeoxyglucose,18F-FDG)對心肌糖代謝和心肌血流灌注匹配狀態(tài)進行比較:當心肌灌注節(jié)段性降低時,如果FDG攝取相對增加或正常,即心肌灌注與心肌代謝不匹配,說明心肌細胞雖處于缺血狀態(tài)但仍然存活;反之,若FDG攝取減低,則心肌灌注與心肌代謝匹配,說明該節(jié)段無存活心肌.PARR-2研究[13]旨在評估能否利用PET檢測判斷缺血性心肌病患者血運重建后是否獲益,共入選了430例嚴重心功能不全患者,隨機分為兩組:PET組首先進行PET檢測,如果存在存活心肌則推薦進行血運重建;對照組則依據(jù)造影檢查結(jié)果決定是否進行血運重建.雖然最終結(jié)果心原性死亡、心肌梗死、再次住院率的復合終點兩組未達到統(tǒng)計學差異,但進一步分析發(fā)現(xiàn),PET組有24.6%患者因為各種原因沒有根據(jù)PET的檢測結(jié)果進行血運重建,而其余遵循檢測結(jié)果進行血運重建的患者終點事件發(fā)生率明顯低于對照組(HR 0.62, 95%CI 0.42~0.93, P=0.019),因此,若嚴格按照PET檢測決定患者的后續(xù)治療策略可以使患者獲益.另外,該研究亞組分析顯示,對于術前近6個月未接受過造影檢查的患者,終點事件發(fā)生率明顯低于術前6個月內(nèi)曾接受過造影檢查的患者,而6個月內(nèi)未曾接受過造影檢查的患者病情則更重,多合并陳舊性心肌梗死、CABG、腎功能不全等,對于該亞組是否應該接受血運重建的決策更需慎重,PET檢測也更有價值.Ling等[14]對缺血、冬眠、壞死心肌范圍進行量化分析,發(fā)現(xiàn)PET檢測存活心肌范圍超過10%的患者,早期接受血運重建治療生存率要優(yōu)于藥物治療(P=0.0014),且存活心肌比例越高,帶來的獲益越大.

冠狀動脈CT可檢查冠狀動脈狹窄程度及病變位置.PETCT則是PET與冠狀動脈CT的融合,它的作用是可評估病變血管供血區(qū)域的心肌存活情況,具有很好的敏感性和特異性,但是PET-CT最大的缺點則是檢查費用昂貴,且只有一些大的醫(yī)療中心配備,應用受到極大的限制.

2. 3 超聲心動圖

超聲心動圖是目前臨床上比較常用的心臟檢查方法,經(jīng)濟方便,可以快捷地完成對心臟結(jié)構(gòu)和室壁運動功能的評估,而評估存活心肌主要依靠負荷超聲心動圖和心肌聲學造影.

2. 3. 1 負荷超聲心動圖 在藥物、運動或者電生理負荷條件下,運用超聲心動圖觀察室壁運動的變化,通過對心肌收縮儲備能力和室壁運動的評估檢測存活心肌.多巴酚丁胺、平板運動試驗均可作為負荷方法.多巴酚丁胺是兒茶酚胺正性肌力藥,對β1受體有激動作用,可使心肌收縮力增強,心肌氧耗增加.在給予多巴酚丁胺時,缺血心肌可能出現(xiàn)四種表現(xiàn):雙向、惡化、改善、無反應.雙向反應是指給予低劑量多巴胺時心肌開始收縮,但大劑量時反而因為缺血加重而停止收縮.惡化反應是指隨著多巴酚丁胺量加量心肌收縮功能惡化.雙向反應與惡化反應都預示著血運重建后心肌功能有可能恢復.頓抑心肌通常表現(xiàn)為改善反應,即隨著多巴酚丁胺加量心肌收縮功能持續(xù)改善.如果心肌對多巴酚丁胺完全無反應,則代表著這個區(qū)域主要是瘢痕組織,血運重建后功能恢復的可能性較小.

2. 3. 2 心肌聲學造影 通過觀察心肌細胞毛細血管床的對比劑微泡分布情況來評估心肌微循環(huán)灌注,而微循環(huán)灌注是心肌存活的先決條件.對比劑微泡的大小與紅細胞相似,可以隨血流通過毛細血管分布在心肌組織中,通過特殊的成像技術選擇性地接收微泡產(chǎn)生的背向散射信號就能檢測到代表微循環(huán)的信息,從而間接判斷心肌細胞的活性.當心肌的微循環(huán)沒有受損時,對比劑微泡可以均勻地分布于心肌內(nèi),心肌呈云霧狀影像增強,提示心肌存活;當微循環(huán)受損時,則表現(xiàn)為局部心肌影像增強不均、延遲或缺損,提示心肌壞死.Swinburn等[15]對接受血運重建的急性心肌梗死患者進行心肌聲學造影檢查,結(jié)果發(fā)現(xiàn)通過心肌聲學造影的結(jié)果可以很好地預測梗死區(qū)室壁運動的恢復情況.

2. 4 核磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)

心血管MRI(cardiovascular magnetic resonance,CMR)近些年發(fā)展迅速,目前可實現(xiàn)對心臟的結(jié)構(gòu)和功能的完整評估,包括室壁運動、冠狀動脈顯影、冠狀動脈血流灌注、心肌存活定量等[16].CMR的優(yōu)點是檢查過程無創(chuàng)且不接觸電離輻射,圖像具有較高的時間及空間分辨率,可以評估梗死透壁程度,缺點是部分起搏器術后患者無法做該檢查,且檢查費用高.CMR對于冠狀動脈成像的分辨率要明顯低于造影或冠狀動脈CT成像(computed tomographic angiography,CTA),主要用來識別冠狀動脈解剖異?；騽用}瘤,而延遲釓增強技術是目前應用較廣的評估急性/陳舊性心肌梗死患者存活心肌的方法[17-18].

釓螯合物主要分布在血管內(nèi)及組織間隙內(nèi),一般無法進入存活的細胞內(nèi),而壞死的心肌細胞則無法阻擋釓螯合物的進入,在CMR上會顯示出增強信號或亮色,這樣就可以根據(jù)影像評估心肌壞死的范圍和程度.有研究發(fā)現(xiàn),這種延遲增強顯像的結(jié)果與組織病理學有很高的相關性,能較好地評估存活心肌[19].對于嚴重收縮功能障礙的節(jié)段,負荷超聲心動圖應用受限時,CMR可以很好地發(fā)揮作用.如果收縮功能障礙的節(jié)段內(nèi)沒有明顯的增強信號,說明缺血區(qū)的心肌是存活的,功能障但顯示有存活心肌的患者PCI術后收縮末期容積指數(shù)和LVEF得以明顯改善.kirschbaum等[22]發(fā)現(xiàn),CTO患者進行血運重建3年后,左心室重塑及LVEF均得以改善,CTO血管供血區(qū)室壁運動也得以改善,而這些參數(shù)的改善程度與術前CMR檢測到的梗死透壁程度(transmural extent of infarction,TEI)密切相關.后續(xù)有研究發(fā)現(xiàn),舒張末期室壁厚度>6 mm、TEI<25%或心外膜非增強區(qū)域厚度>3 mm,預示著CTO供血區(qū)血運重建后室壁運動改善效果明顯[23].一項對比研究發(fā)現(xiàn),如果將TEI的截斷值界定為50%,延遲釓增強技術顯示出了較高的敏感度及陰性預測值,但特異度低,而利用小劑量多巴胺進行負荷CMR檢測具有很高的特異度和陽性預測值,但敏感度和陰性預測值偏低[24].

3 心功能不全合并CTO病變患者行PCI的手術策略

心功能不全合并CTO病變患者具體的手術策略選擇可以參照圖1中的流程[25].這類患者如果已經(jīng)達到了病情高危、手術復雜但又急需進行血運重建(complex high-risk procedures for indicated patients,CHIP)的標準,可能不管SYNTAX評分多少都無法進行CABG,只能接受PCI,圖中的CABG部分就可以忽略.CHIP的標準[26-27]具體包括:(1)患者病情重、風險高,可能不能耐受外科手術,如患者心功能嚴重受損或血流動力學不穩(wěn)定、LVEF≤30%、肺動脈壓>50 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)、心臟指數(shù)<2.2 L/(min . m2)、肺毛細血管楔壓>15 mmHg或是伴有肝腎功能不全、慢性肺部疾病等多臟器功能受損;(2)患者多支病變,合并左主干、分叉、鈣化、CTO等一種或多種情況,心肌缺血嚴重,雖已接受規(guī)范的藥物治療,但缺血癥狀明顯,如能通過PCI迅速緩解患者心絞痛癥狀,改善病情,有血運重建的必要性.CHIP患者手術復雜、病情重、風險高,在CTO基礎上如合并多支病變有時可以先處理非CTO血管.

4 心功能不全合并CTO病變患者行PCI的技術

心功能不全合并CTO病變患者行PCI的技術與其他患者沒有太大差異,只是患者的心功能狀況可能不能耐受較長時間的手術及大量對比劑的應用,因此高效開通CTO血管對于心功能不全患者尤為重要,較早采用正向內(nèi)膜下重入真腔技術或逆向內(nèi)膜下重入真腔技術可能會有一定幫助.

5 心功能不全合并CTO病變患者PCI圍術期管理

對心功能不全合并CTO病變患者行PCI,如何保證圍術期血流動力學的穩(wěn)定、預防急性心力衰竭的發(fā)作是手術成功與否及影響預后的關鍵.雖然目前仍缺乏足夠的循證醫(yī)學證據(jù)表明哪些患者需要進行循環(huán)支持,但是心臟團隊可以根據(jù)患者心功能、冠狀動脈解剖特點、手術時間來預判,具體選用哪種循環(huán)支持手段則需要根據(jù)患者血流動力學水平、循環(huán)支持裝置置入及護理經(jīng)驗、導管室器械的配備以及患者能承擔的費用來選擇.目前循環(huán)支持的手段包括主動脈內(nèi)球囊反搏(intra-aortic ballon pump,IABP)、Impella、Tandem Heart以及體外膜肺氧合(extracorporeal membrane oxygenation,ECMO).四種裝置的對比見表1[28].

圖1 心功能不全患者CTO-PCI手術策略選擇流程圖

表1 四種循環(huán)支持手段對比

BCIS-1研究[29]納入301例LVEF<30%伴有嚴重冠狀動脈病變且準備行PCI術的患者,半年隨訪未發(fā)現(xiàn)IABP輔助帶來的獲益,但長期(平均51個月)隨訪發(fā)現(xiàn),IABP輔助能降低34%全因死亡率[30].對Protect Ⅱ研究[31]中納入的325例三支血管病變且LVEF<30%的嚴重冠心病患者進行亞組分析,術后90 d隨訪結(jié)果顯示,Impella組MACE發(fā)生率(39.5%比51.0%,P=0.039)顯著低于IABP組,差異有統(tǒng)計學意義.ECMO作為心肺功能的替代裝置可以在PCI術中短期使用,但由于ECMO可能會增加心臟的負荷,可與IABP聯(lián)用,術后再逐漸過渡為單用IABP輔助.ECMO由于鞘管體積較大,外周血管并發(fā)癥、腎功能不全以及下肢缺血的發(fā)生率相對較高.本中心已進行多例ECMO+IABP輔助下的高危PCI并進行多次手術直播演示,使部分因心功能不全不能耐受PCI的患者最終完成手術,患者術中情況穩(wěn)定,接受完全性血運重建的可能性大大增加.隨著循證醫(yī)學證據(jù)的進一步增加以及圍術期護理、管理經(jīng)驗的進一步豐富,ECMO有望成為很有前景的高危PCI輔助器械,但目前仍處于缺乏循證醫(yī)學證據(jù)階段.

總之,基于現(xiàn)有的循證醫(yī)學證據(jù)及手術器械,對心功能不全合并CTO病變患者行PCI是可行的,可以最大限度地挽救冬眠心肌及頓抑心肌,防止心肌壞死導致的心室重構(gòu)進一步發(fā)展.術前進行相關的影像學檢查,選擇合適的患者及合理的血運重建策略,術中配以必要的輔助器械,高效地干預供血優(yōu)勢血管,才有望實現(xiàn)緩解癥狀、提高生活質(zhì)量、改善心功能、降低死亡率的最終獲益.