杨娅:冠状动脉血流储备功能的超声检测及应用

2007-10-31 00:00 来源:丁香园 作者:丁香园通讯员
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首都医科大学附属北京安贞医院
杨娅


杨娅


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    冠状动脉血流储备(coronary flow reserve,CFR)是反应冠状动脉血流动力学的重要指标,是指冠状动脉处于最大扩张状态下冠状动脉血流量与基础状态下冠状动脉血流量的比值,它反映了冠状动脉循环潜在的供血能力[1]。由于冠状动脉血流量的测量比较复杂,需要测定冠状动脉血管的横截面积和通过该横截面积的血流速度及血液通过的时间等参数。临床上常用冠状动脉血流速度储备(coronary flow velocity reserve,CFVR)表示,是指最大充血反应状态(最大扩张状态)下的血流速度与静息状态血流速度的比值。由于CFR是最大扩张状态下冠状动脉血流量与基础状态下冠状动脉血流量二者的比值,当冠状动脉达到最大扩张状态时血管的横截面积与基础状态时血管的横截面积基本相同时,CFVR可以反映CFR,研究已经证实,CFVR和CFR的测值高度相关。
多年来临床上冠状动脉血流的研究一直依赖于冠状动脉内多普勒(Intracoronary Doppler flow, ICD)的测量。但该方法为有创性方法,且费用昂贵,需与冠状动脉造影同时进行,因而其临床应用受到限制。长期以来国内外许多学者力图采用普通经胸壁超声心动图无创性检测方法进行冠状动脉的血流动力学研究,但受到检测技术的限制、受胸壁和肺组织的干扰,加之冠状动脉较细且走行复杂,仅能显示近端的冠状动脉主干和左前降支(LAD)的一小段。即使经静脉注入特殊的造影剂对所显示的冠状动脉长度亦仅能增加1-2厘米左右,很难理想地探测到冠状动脉血流。经食管超声心动图也曾用于CFR的测量。但该方法为半创伤性方法,冠状动脉左前降支(LAD)血流探测的成功率较低且仅能显示LAD的近端血流,加之多普勒声束与LAD血流的夹角较大,因而其临床应用受到限制。经胸彩色多普勒冠状动脉血流显像不但可以较为直观的显示冠状动脉主干及其分支的血流, 并可探测心肌内冠状动脉血流。这项新技术为冠状动脉血流动力学的研究提供了一项简便、快捷、无创性的检测手段。

一. CFVR的检查方法

(一)冠状动脉内多普勒(ICD)

    在常规冠状动脉造影之后,多普勒血流导丝经8F引导导管插入冠状动脉靶血管。其导丝顶端具有15MHz的多普勒探头,可对冠状动脉内的血流速度进行测量,一般其血流用平均峰值血流速度(Average peak velocity, APV)表示。当多普勒血流导丝置于血管远端时,记录稳定的静息状态下的多普勒频谱,测量静息状态平均峰值血流速度(Average peak velocity at baseline, APVb)。然后经冠状动脉注入腺苷,在最大充血反应时测量最大平均峰值血流速度(Average peak velocity during hyperamia, APVh)。此时仪器可自动显示与APVb,APVh,及CFVR。在APV回复至静息时,再次注入腺苷并测量CFVR,取其平均值。在对冠状动脉远端的血流测量后,逐渐回撤探头,可再对冠状动脉的中段和近段的血流进行测量[2]。现在临床上用于扩张冠状动脉以达到最大充血反应的药物为腺苷(Adenosine),左冠状动脉腺苷的注入剂量为18µg,右冠状动脉为12µg。经冠状动脉注入12mg罂粟碱可使所有冠状动脉完全扩张。早期临床上采用罂粟碱扩张冠状动脉,测量CFVR。但由于罂粟碱有延长心电图QT间期及较长的半衰期(3-6h),因而临床上罂粟碱已被腺苷取代。经冠状动脉内注入18µg或12µg的腺苷,以及经静脉注射140µg•kg-1min-1的腺苷均可达到与经冠状动脉注射罂粟碱相同的效果。由于经静脉注射腺苷也可产生最大程度冠状动脉扩张,因而CFVR可采用无创性方法测量。

(二)经胸彩色多普勒冠状动脉血流显像
   
    检查时患者取稳定的左侧斜卧位。首先利用彩色多普勒探测LAD远端的血流。在近心尖部的左室短轴切面探测时,彩色多普勒显示位于前室间沟内的LAD横断面的圆形血流信号。探头固定于此部位逆时针旋转以显示二腔切面,于前壁外缘仔细寻找最佳的LAD长轴的血流信号。利用脉冲多普勒探测LAD的血流频谱,探测时尽可能使多普勒声束与LAD的血流平行。如多普勒声束与LAD的血流的夹角θ>30°,则采用角度矫正。冠状动脉血流储备的测定主要用于前降支,对后降支冠状动脉血流储备的测定近期才有报道。在左心二腔切面基础上探头略向下移动, 显示左室心尖部, 待右室结构正好消失,此时左室下壁与膈肌之间可出现沿后室间沟下行的后降支的中下段。待后降支的血流信号显示清楚后,利用脉冲多普勒测量血流速度和血流储备。

    当冠状动脉血流信号显示不理想(彩色多普勒不能显示或显示欠佳,脉冲多普勒不能探及或仅探及舒张期频谱,收缩期频谱不完整),经静脉注射超声造影剂利声显(Levovist)并利用二次谐波观察左前降支血流。注入超声造影剂后可明显改善冠状动脉血流显像的彩色和频谱图像的质量。

    首先记录静息状态LAD远端的血流频谱,然后经静脉注射腺苷。腺苷注射剂量最初为50µg•kg-1min-1,持续1min,然后每间隔1min逐渐增加至75µg•kg-1min-1、100µg•kg-1min-1及140µg•kg-1min-1。最大剂量140µg•kg-1min-1持续5min。所用资料取至少2个心动周期的平均值。CFVR为注射腺苷后的最大平均峰值血流速度(APVh,最大剂量140µg•kg-1min-1时的最大血流速度)与静息状态平均峰值血流速度(APVb)的比值。冠状动脉在腺苷剂量140µg•kg-1min-1时的达到最大扩张,也可经静脉直接注入140µg•kg-1min-1腺苷观察5分钟测量最大血流速度。临床研究表明在腺苷注入2分钟时冠状动脉动脉的血流速度已达到最大。为减少副反应,腺苷注入腺苷2~3分钟时即可进行CFVR的测定。

    CFVR测量的过程中进行12导联的心动图监护并在静息状态及注射腺苷后每min测量一次血压直至停止腺苷注射后5min。
冠状动脉血流显像进行CFVR测量临床上目前也主要采用腺苷。潘生丁可经静脉给药,能用于无创性的冠状动脉血流的检测。但潘生丁是通过抑制细胞内摄取腺苷来增加细胞外腺苷的浓度,故与腺苷相比,其吸收和使冠状动脉达到最大扩张状态之间时间上有延迟,需要6~8分钟血流速度才上升到最大,且药物作用时间较长,约30分钟。故操作时间较长,且很难对同一患者进行连续两次检测。一般潘生丁的副作用较少,一旦发生则较为严重,且持续时间较长,可达常需氨茶碱缓解症状。潘生丁不仅扩张冠状动脉的微血管,而且同时对心外膜的冠状动脉也有不同程度的扩张作用。因此,利用潘生丁测量CFVR不能准确反映CFR的变化。

    腺苷是一种非内皮依赖性的血管扩张剂,可选择性的扩张冠状动脉的阻力血管,而对心外膜较大的血管影响很小[8]。腺苷是一种存在于身体内自然存在的内源性核苷,使用相对安全。腺苷起效快,半衰期短(<10s),经静脉给药2min就可使冠状动脉达到最大扩张状态。腺苷的副反应虽然较多,但较轻微,患者多数可以耐受,停药1~2min后,副反应可自行消失,无须特殊处理。停药数分钟后,患者的冠状动脉血流可恢复到静息状态水平,故如有必要,可再次进行CFVR测定。

(三)经胸彩色多普勒冠状动脉血流显像测量CFVR准确性的分析

    我们利用冠状动脉血流显像连续检测110例患者LAD血流。结果显示CFVR探测的成功率为96%。冠状动脉血流显像所探测的CFVR(2.83±0.68)与ICD所探测的结果(2.91±0.74)密切相关(r=0.83, y=0.76x+0.61, p<0.001)。本研究所测的静息状态的LAD远端的血流速度APVb及经静脉注射腺苷后的最大血流速度APVh和CFVR与ICD的结果高度相关。分析比较冠状动脉血流显像与ICD的结果,冠状动脉血流显像的测值均较ICD的测值略低[6]。可能与多普勒声束与LAD的血流的夹角θ、θ角的变化和腺苷的代谢等因素有关。

二. 临床应用

CFVR作为冠状动脉血流动力学的一项指标,是冠状动脉造影的重要补充,临床上有其广泛的应用价值。

(一)判断冠状动脉狭窄

    冠状动脉造影是评价冠状动脉病变的重要手段,广泛用于判断冠状动脉狭窄的存在与否及其严重程度,但对血流动力学的信息提供较少。冠状动脉血流显像可通过血流动力学的变化反映冠状动脉狭窄程度。Caiati等研究77例LAD远端的CFVR,无明显狭窄(<40%),中度狭窄(40-75%)及重度狭窄的各组患者间CFVR有显著性差异(p<0.05)。CFVR以2.0作为切断点,评价明显LAD狭窄(>75%)的敏感性为91%,特异性为76%。

(二)评价冠状动脉介入治疗的效果并追踪随访
    在PTCA之后,ICD检测时当CFVR≤2.5时被认为CFR受损。DEBATE研究表明CFVR受损与PTCA术后心绞痛、再狭窄的等有密切关系。我们以ICD探测的CFVR≤2.5为判断CFVR受损的切断点,冠状动脉血流显像具有较高的敏感性和特异性,可用于了解PTCA术后CFVR的变化。与ICD相比,冠状动脉血流显像具有无创和费用低的优点,可对这部分患者长期追踪随访,判断有无再狭窄。

(三)了解冠状动脉微循环变化

    在冠状动脉造影的患者中,部分患者虽然无心包表面的冠状动脉狭窄,但却伴有冠状动脉微循环的损害,其CFVR值低于正常。Erbel等分析44例冠状动脉造影正常患者的ICD及冠状动脉内超声的结果,仅16(36%)例患者冠状动脉内无斑块形成,CFVR>3,这部分患者被认为是真正的正常者。我们的研究显示在冠状动脉造影正常的患者中,仅30%为真正的冠状动脉形态与功能正常,其余患者冠状动脉内或有斑块形成和/或CFVR减低。因此,结合冠状动脉内超声及CFVR分析对冠状动脉造影正常者进一步分类十分重要。
   
    CFVR降低可能由于LAD狭窄、LAD下游微血管病变或CFVR提前动用(如心肌肥厚、高动力循环)等因素所造成。因此,CFVR数值减低仅说明患者存在CFVR受损,对其病因还应结合冠状动脉造影、左室形态等资料综合判断。

 

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