冠心病患者微循环阻力指数测定的临床意义

廖念西 刘健

冠心病患者微循环阻力指数测定的临床意义

廖念西 刘健

冠心病；微循环阻力指数；心肌灌注

冠状动脉主支动脉的狭窄，甚至闭塞是患者出现心肌缺血或坏死的主要原因，针对上述血管病变的检查、评估和干预手段已经日趋成熟。但是，作为冠状动脉循环中的另一个重要组成部分——冠状动脉微循环的病变则是最终导致患者心肌细胞缺血坏死的罪魁祸首。近年来，对于冠状动脉微循环功能的评估逐渐成为研究热点，其评价手段亦日渐丰富，其中，微循环阻力指数（index of microcirculatory resistance，IMR）是应用较多、较为广泛的一种方法，该技术具有不受心外膜病变、血流动力学状态的影响，重复性强等优势[1]。本文将着重对IMR的测定原理、临床意义及其目前的临床应用进行综述。

1 微循环阻力指数的定义

微循环阻力指数指在心肌最大血流通过状态下的跨微循环压力阶差［冠状动脉远端压力（distant pressure，Pd）与静脉压（venous pressure，Pv）的差值］与冠状动脉血流量（Q）之比，即IMR=（Pd–Pv）/Q。

2 微循环阻力指数的测定原理及方法

当冠状动脉处在最大扩张的情况下，静脉压力可以忽略不计，则前述公式可近似为IMR=Pd/Q。又因冠状动脉血流量（Q）与血管内注射指示剂的平均通过时间（the mean transit time，Tmn）成反比，IMR可通过测定Pd和Tmn获得。

目前，采用热稀释原理，使用头端带有压力-温度感受器的冠状动脉压力导丝来测量IMR。该种导丝兼备导引导丝支持进行经皮冠状动脉介入治疗（PCI）和测量IMR的功能，在PCI术中即可获得IMR的数值。IMR数值的测量方法如下：将冠状动脉压力导丝送至指引导管的头端，校正导丝的压力及温度，使导丝头端与指引导管测得的压力相等，该压力近似为主动脉平均压（mean proximal coronary pressure，Pa）。然后将导丝送至血管总长的 2/3 以远，穿过靶病变并距其3.0 cm以上，即可测得冠状动脉远端压力Pd。接着快速向冠状动脉内弹丸式注入室温生理盐水3 mL，应用热稀释原理可测得室温生理盐水的传导时间。重复上述操作3次，得到静息状态下的平均传导时间（TmnRest）。经过外周静脉按照140～180 µg/（kg⋅min）的剂量快速注入腺苷、腺苷三磷酸（ATP）等药物使冠状动脉扩张，当达到最大充血状态时，重复注入生理盐水，即可测得充盈状态下液体的平均传导时间（TmnHyp），此时微血管阻力降至最低，同时，消除了静息血管的张力和血流动力学带来的变异[2]。

但是，在冠状动脉存在严重狭窄时，心肌血流同时包含冠状动脉和侧支循环的血供，因此侧支循环提供的血流灌注对微循环的影响也应考虑在内。因此，用测量IMR（IMRtrue）的校正公式，需要测量冠状动脉楔压来衡量侧支血管压力，计算如下：IMRtrue=Pa×Tmn×［Pd–Pw］/［Pa–Pw］[3]。其中Pw为平均动脉楔压，与侧支循环血供有关，是用球囊阻塞冠状动脉时测得的动脉压力，需要获得其数值以得到IMR的结果。IMRtrue公式里的［Pd–Pw］/［Pa–Pw］也被称为冠状动脉血流储备分数（FFR），提示实际最大可获得的血流灌注量与靶血管理论最大供血量的比值，是评价心外膜冠状动脉狭窄的特异性参数[4]。Yong等[5]研究推算出与Pw无关的FFR的公式：FFR=1.35×Pd/ Pa–0.32，则IMR=Pa×Tmn×［1.35×Pd/Pa–0.32］。关于IMR的参考值区间，尚无一致的共识。Melikian等[6]在欧洲正常人群中测得的结果为（19±5）。Luo等[7]以中国人群为研究对象得出的区间是（18.8±5.6）。Lee等[8]研究中则经验性地将IMR＞25定义为微循环灌注不匹配。

3 微循环阻力指数的临床意义

3.1 指导冠状动脉微循环保护

在评估冠状动脉微循环损害方面，Ito等[9]在一项交叉研究中证实，在行急性心肌梗死的直接PCI后，于冠状动脉内注入尼可地尔比注入硝酸甘油能更有效地减轻微循环损害，其原因可能与尼可地尔开放ATP依赖的钾通道有关。该学者在另一项研究中，将36例急性前壁心肌梗死患者随机分为两组，一组于直接PCI术中给予远端保护装置处理，另一组未采用远端保护装置治疗（对照组）。结果发现，远端保护装置组的IMR数值显著低于对照组，从而得出急性前壁心肌梗死患者接受直接PCI术中，使用远端保护装置可以有效地保护冠状动脉微循环功能的结论[10]。

Mangiacapra等[11]证实，在PCI术前于冠状动脉内弹丸式注射依那普利50 μg，可显著降低PCI术后的IMR数值，可以减少PCI术相关性心肌损伤。Fujii等[12]药物临床试验对39例患者在PCI术前予以普伐他汀20 mg、每日1次，对照组不予给药处理，持续4周后评估术后心肌损伤标志物及IMR数值，提示术前应用他汀类调脂药可以减少PCI术相关的冠状动脉微循环损伤。

3.2 评估患者预后

已有研究表明，IMR是评价急性ST段抬高型心肌梗死（STEMI）患者左心室功能恢复程度和判断存活心肌数量的预测因素。当IMR≥40是STEMI患者远期预后（包括：死亡、因充血性心力衰竭再次入院等不良事件）的独立预测因素[13]。

Layland等[14]研究发现，采用IMR评价静息时冠状动脉微循环状态，是预测PCI术相关冠状动脉微循环功能损伤的重要预测因子。糖尿病患者因静息状态下微循环功能较差，具有较高的发生冠状动脉微血管并发症的风险，其接受PCI术后发生冠状动脉微循环损伤可能性较大，术前IMR的测量对于预测PCI术相关的微循环损伤具有重要意义。

研究证明，对于STEMI患者进行IMR测量，可以预测PCI术后患者的心脏射血功能恢复情况，与左心室射血分数（LVEF）[15]和室壁运动评分[16]有高度的一致性。McGeoch等[15]对57例STEMI患者在PCI术后即刻测量IMR，术后2 d和3个月后分别进行增强心脏核磁共振（CMR）评估患者的微血管阻塞、LVEF、梗死面积等指标，证明了IMR对上述生理指标具有阳性预测价值。王世超等[17]将34例STEMI患者按照Rentrop分级分为侧支循环良好组和侧支循环不良组，分别检测两组患者IMR和左心室舒张末期内径（LVEDD）、LVEF，发现IMR与PCI术后3个月的LVEDD呈正相关（r=0.842，P＜0.01），与PCI术后3个月的LVEF呈负相关（r=―0.830，P＜0.01）。

除此以外，IMR还可反映心肌在PCI术后炎性变化的程度。已有研究表明STEMI患者升高的中性粒细胞/淋巴细胞比值（NLR）与心肌灌注不足有关。Lee等[18]一项研究纳入了123例STEMI患者，测量术前的NLR，PCI术中测得IMR，线性回归分析结果显示NLR和IMR呈独立正相关。因此，IMR对于评价PCI术后恢复情况、远期预后均有相应的预测价值。

3.3 预测围术期心肌梗死

目前已有研究表明，IMR对于预测PCI围术期心肌梗死有一定价值，围术期心肌梗死在择期PCI术后患者中的发生率居高不下，其主要发生原因可能是由斑块残余物脱落及血栓脱落至远端的微血管造成心肌灌注不良所致[19]。因此，微循环损伤可能预测围术期心肌梗死的发生。Ng等[1]纳入50例前降支单病变行择期PCI术的患者，其中有10例发生了围术期心肌梗死。结果发现，术前IMR是预测围术期心肌梗死的唯一独立预测因素。术前IMR≥27时，发生围术期心肌梗死的概率增加了23倍。这些数据表明冠状动脉微循环状态在预测择期PCI患者发生围术期心肌梗研究稳定型心绞痛行择期PCI术患者，发生围术期心肌梗死患者术前IMR比未发生围术期心肌梗死患者的术前IMR高，术前IMR是预测术后肌钙蛋白升高的最强烈指标。同样得出术前微循环功能状态是预测围术期心肌梗死的重要决定性因素。Wu等[20]研究纳入57例不稳定型心绞痛行择期PCI术患者，其中有22例发生了围术期心肌梗死。研究发现，未发生围术期心肌梗死患者术后IMR显著低于发生围术期心肌梗死患者，预测围术期心肌梗死的术后IMR最佳界值为IMR＞31，敏感度为86%，特异度为91%。在回归分析中，IMR＞31可使围术期心肌梗死发生率增加27倍。术后IMR是不稳定型心绞痛患者发生围术期心肌梗死的独立预测因素，因此，可用于筛选高风险人群，使其接受更密切的治疗。IMR升高对于围术期心肌梗死的发生有重大预测意义，但目前在各研究中所得出的最佳界值各有不同。

3.4 X综合征的诊断

X综合征即微循环心绞痛，指具有典型的劳力性心绞痛或心电图平板运动试验阳性，除外冠状动脉痉挛，冠状动脉造影结果正常。多见于50岁左右患者，其中以绝经前女性多见。目前，考虑其可能的机制包括内皮依赖的血管舒张功能受损、平滑肌细胞舒张功能异常、对缩血管刺激反应或痛觉增强等。

IMR可以用于评估 X 综合征患者的病情。一项针对于139例心绞痛但无冠状动脉狭窄征象的患者的研究，先后测得了冠状动脉血流储备（CFR）、血流储备分数（FFR）、IMR，并进行了血管内超声（IVUS）检查。其中，有107例（77.0%）患者存在隐蔽的冠状动脉异常，IMR数值升高。研究者认为，对X综合征患者测定IMR数值，对于决定治疗决策和判断预后具有一定价值[21]。另外，测得FFR的数值与患者冠状动脉病变狭窄程度及症状不符，IMR数值的变化证实冠状动脉微循环存在障碍导致心绞痛发生，可以为治疗策略的选择提供依据。

一项研究入选了心电图平板运动试验阳性（X综合征）患者和正常对照组各28例，两组利用热稀释法测得IMR值，利用冠状动脉造影测算静息相校正的TIMI帧数(B-CTFC)、充血相校正的TIMI帧数（H-CTFC），将B-CTFC除以H-CTFC得出冠状动脉血流储备（CFR-CTFC），并比较两组间IMR、CTFC、CFR-CTFC的相关性。结果发现，X综合征组高血压病和糖尿病患者比例高于正常对照组，IMR、H-CTFC高于正常对照组，CFR-CTFC低于正常对照组；IMR与CFR-CTFC之间呈负相关。因此，IMR与校正的TIMI计帧法测定的CFR-CTFC有显著相关性，IMR可以用于评价X综合征患者冠状动脉微循环功能，对X综合征的诊断有一定应用价值[22]。

3.5 心肌病变的诊断

心肌病变并不在传统的冠状动脉粥样硬化性心脏病的范畴之内，但近年来，心肌病变与心肌缺血之间的联系越来越紧密。近期有一项家族性肥厚性心肌病（hypertrophic cardiomyopathy，HCM）的个案报道[23]，在针对该案例的分析中指出，在之前的研究[24]中已经发现微血管功能障碍是HCM的共同特点，这种功能障碍与心肌肥厚区域无关，而是HCM的一种普遍特点，提示疾病进展过程中原发的微血管病变是一重要环节。该患者IMR 39，FFR 0.9，CFR 1.6，提示其冠状动脉大血管并无需要干预的病变，但微循环障碍可能是其发病的原因之一，及时予以微循环保护可能使其获益。另外，在Takotsubo心肌病（又称应激性心肌病、伤心综合征）的病例中也有报道IMR升高[25]。

综上所述，IMR 是一项简单可靠的评估微循环损伤的指标，目前已经在冠心病领域多种疾病的病情评估、治疗中发挥作用，有重要的临床参考价值。然而，关于IMR的影响因素、临床应用价值尚缺乏大规模随机对照研究。未来，我们仍应进一步深入探究其应用价值，例如在药物开发、治疗策略选择等方面的指导意义。

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R541.4

2017-04-23）

10. 3969/j. issn. 1004-8812. 2017. 08. 010

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刘健，Email: drjianliu@bjmu.edu.cn