劉國(guó)勇 蘇曉靈 白明 張鉦
急性心肌梗死仍然嚴(yán)重威脅我國(guó)人民健康,形勢(shì)依然嚴(yán)峻[1]。雖然胸痛中心模式使急性心肌梗死的救治水平明顯提高,但急性心肌梗死的預(yù)后仍然較差[2-3]。而冠狀動(dòng)脈側(cè)支循環(huán)(coronary collateral circulation,CCC)在心肌因冠狀動(dòng)脈狹窄或閉塞時(shí)可以替代一部分心肌供血,所以CCC是否良好對(duì)疾病預(yù)后有相當(dāng)大的影響[4-7],而明確特定急性冠狀動(dòng)脈完全閉塞(acute coronary total occlusion,ATO)患者CCC的特征將有很大意義。冠狀動(dòng)脈慢性完全閉塞(chronic total occlusion,CTO) 病變形成的側(cè)支循環(huán)相對(duì)良好,對(duì)其研究也相對(duì)充分[8-9];而ATO時(shí)形成的側(cè)支循環(huán)相對(duì)不良,研究較少。本研究擬評(píng)估急性ST段抬高型心肌梗死(acute ST-segment elevation myocardial infarction,STEMI)并且只有一支主要心外膜ATO時(shí)CCC的影像學(xué)特點(diǎn),并與CTO時(shí)的CCC特點(diǎn)進(jìn)行比較。
收集2016年9月至2017年9月在蘭州大學(xué)第一醫(yī)院住院的625例STEMI患者及2015年9月至2018年6月住院的211例冠狀動(dòng)脈造影提示CTO的患者資料。納入標(biāo)準(zhǔn):(1)STEMI患者發(fā)病時(shí)間不超過72 h,且冠狀動(dòng)脈造影提示靶血管為ATO;(2)STEMI患者合并且只有一支主要心外膜ATO;(3)CTO患者符合CTO診斷標(biāo)準(zhǔn)。ATO指急性心肌梗死患者行冠狀動(dòng)脈造影發(fā)現(xiàn)相關(guān)冠狀動(dòng)脈完全閉塞,前向血流心肌梗死溶栓治療試驗(yàn)(thrombolysis in myocardial infarction,TIMI)血流分級(jí)0級(jí);CTO指冠狀動(dòng)脈造影時(shí)發(fā)現(xiàn)前向血流TIMI血流分級(jí)0級(jí)且閉塞時(shí)間≥3個(gè)月的冠狀動(dòng)脈完全閉塞病變。STEMI患者經(jīng)冠狀動(dòng)脈造影發(fā)現(xiàn)ATO共291例。排除標(biāo)準(zhǔn):(1)大于一支主要心外膜ATO;(2)左主干閉塞;(3)既往有經(jīng)皮冠狀動(dòng)脈介入治療(percutaneous coronary intervetion,PCI)或冠狀動(dòng)脈旁路移植術(shù)(coronary artery bypass grafting,CABG)史;(4)腎疾病史;(5)自身免疫性疾病史;(6)惡性腫瘤;(7)嚴(yán)重感染。最終共入選209例ATO和80例CTO患者,共289例患者,其中男性168例(58.1%),平均年齡(60.9±12.0)歲。根據(jù)發(fā)病時(shí)間將ATO患者分為第1~4組,相應(yīng)發(fā)病時(shí)間為≤3 h、3~6 h、6~12 h、12~72 h,CTO患者(發(fā)病時(shí)間≥3個(gè)月)為第5組。
患者平臥于導(dǎo)管床上,常規(guī)消毒鋪巾,以1%利多卡因局部麻醉后使用seldinger穿刺技術(shù)穿刺右側(cè)橈動(dòng)脈,成功后置入6 F或7 F動(dòng)脈鞘,如穿刺失敗或其他原因?qū)е虏荒苁褂糜覀?cè)橈動(dòng)脈入徑,則按上述穿刺方法改為左側(cè)橈動(dòng)脈或右側(cè)股動(dòng)脈入徑,經(jīng)鞘管注入肝素3000 U,在0.035 in(1 in=2.54 cm)導(dǎo)引導(dǎo)絲引導(dǎo)下送左、右冠狀動(dòng)脈共用的Outlook Tig造影導(dǎo)管(泰爾茂公司,日本)分別至左、右冠狀動(dòng)脈狀動(dòng)脈口進(jìn)行選擇性冠狀動(dòng)脈造影,若共用造影導(dǎo)管不能到位,則送入左或右冠狀動(dòng)脈造影導(dǎo)管(強(qiáng)生公司,美國(guó))行選擇性左、右冠狀動(dòng)脈狀動(dòng)脈造影。造影機(jī)使用西門子第三代Artis Zee Ceiling C臂數(shù)字減影血管造影機(jī)(西門子公司,德國(guó)),高壓注射器系統(tǒng)使用西門子Acist CViTM系統(tǒng)(西門子公司,德國(guó));采集影像為15幀/秒,右冠狀動(dòng)脈造影時(shí)推注壓力300 psi(1 psi=6.89 kPa),總量6 ml,流速3 ml/s,左冠狀動(dòng)脈造影時(shí)推注壓力500 psi,總量8 ml,流速4 ml/s。左冠狀動(dòng)脈造影一般為5個(gè)投照體位,分別是正頭位、右肩位、肝位、蜘蛛位和左肩位;右冠狀動(dòng)脈造影一般為兩個(gè)投照體位,分別為正頭位和左前斜位,術(shù)者可根據(jù)具體情況增減其他投照體位。每次采集時(shí)間不小于3個(gè)心動(dòng)周期,通常為3~5個(gè)心動(dòng)周期。對(duì)比劑選用碘海醇注射液(歐乃派克)。造影完成后影像儲(chǔ)存于導(dǎo)管室影像數(shù)據(jù)庫中備用。兩名對(duì)受試者臨床信息單盲、經(jīng)驗(yàn)豐富的介入心臟病專家從數(shù)據(jù)庫中調(diào)出相關(guān)患者影像資料,進(jìn)行血管造影圖像分析,包括冠狀動(dòng)脈病變?cè)u(píng)估和CCC的Rentrop分級(jí)評(píng)定。
Rentrop分級(jí)是根據(jù)冠狀動(dòng)脈造影肉眼評(píng)定CCC級(jí)別的一種方法,分為4級(jí):0級(jí),未見側(cè)支血管灌注;1級(jí),可見側(cè)支血管緩慢充盈,隱約顯像,但對(duì)比劑未到達(dá)被灌注動(dòng)脈的心外膜部分;2級(jí),可見側(cè)支血管,心外膜動(dòng)脈部分被灌注,對(duì)比劑充盈和排出時(shí)間均延長(zhǎng);3級(jí),可見側(cè)支血管,心外膜動(dòng)脈完全被灌注,迅速顯影,對(duì)比劑充盈和排出時(shí)間接近正常。本研究定義Rentrop分級(jí)0~1級(jí)為側(cè)支循環(huán)不良、Rentrop分級(jí)2~3級(jí)為側(cè)支循環(huán)良好。
Gensini評(píng)分系統(tǒng)來自美國(guó)心臟病協(xié)會(huì)所規(guī)定的冠狀動(dòng)脈血管圖像記分分段評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),即狹窄程度以最嚴(yán)重處為標(biāo)準(zhǔn):狹窄直徑<25%,1分;25%~50%,2分;50%~75%,4分;75%~90%,8分;90%~99%,16分;≥99%,32分。根據(jù)不同冠狀動(dòng)脈分支將以上得分乘以相應(yīng)系數(shù),左主干病變×5;左前降支病變近端×2.5,中段×1.5;對(duì)角支病變第一對(duì)角支×1,第二對(duì)角支×0.5;左回旋支病變近端×2.5,遠(yuǎn)端×1;右冠狀動(dòng)脈病變近、中、遠(yuǎn)和后降支均×1。各病變支得分相加即為患者的冠狀動(dòng)脈病變狹窄程度總評(píng)分。
采用Rentrop分級(jí)方法對(duì)CCC進(jìn)行評(píng)價(jià),分別評(píng)價(jià)同側(cè)及對(duì)側(cè)的側(cè)支循環(huán)分級(jí)水平,取兩者較高分級(jí)水平為相關(guān)閉塞動(dòng)脈側(cè)支循環(huán)的分級(jí)水平[10]。采用Gensini評(píng)分系統(tǒng)評(píng)價(jià)患者整體冠狀動(dòng)脈病變狹窄程度,記錄患者閉塞動(dòng)脈、冠狀動(dòng)脈優(yōu)勢(shì)和左前降支是否繞過心尖,然后分析這些因素對(duì)側(cè)支循環(huán)Rentrop分級(jí)的影響[11]。
所有數(shù)據(jù)采用SPSS 22.0進(jìn)行處理。正態(tài)分布計(jì)量資料以±s表示,多組間比較使用多因素方差分析;計(jì)數(shù)資料使用例(百分比)表示,多組間比較采用卡方檢驗(yàn)。采用Spearmam法分析冠狀動(dòng)脈側(cè)支循環(huán)分級(jí)水平與發(fā)病時(shí)間的相關(guān)性。正態(tài)性分布采用Kolmogorov-Smirnov檢驗(yàn)。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
5組患者性別、年齡及Gensini評(píng)分比較,差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P>0.05);第1組、第2組、第3組、第4組及第5組患者側(cè)支循環(huán)不良比例比較(85.7%比80.9%比65.7%比58.0%比2.5%,P<0.001),差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(表1)。5組患者同側(cè)側(cè)支循環(huán)Rentrop分級(jí)比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.001);第1組、第2組、第3組及第4組比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.420,圖1 A)。5組患者對(duì)側(cè)側(cè)支循環(huán)Rentrop分級(jí)比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.001);第1組、第2組、第3組及第4組比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.737,圖1 B)。5組患者側(cè)支循環(huán)最終Rentrop分級(jí)比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.001);第1組、第2組、第3組及第4組比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.039);第1組、第2組及第3組比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.145,圖1 C);Spearman相關(guān)分析法顯示,Rentrop分級(jí)水平與閉塞時(shí)間相關(guān)(r=0.577,P<0.001)。根據(jù)閉塞時(shí)間分為三組[≤12 h組(159例)、12~72 h組(50例)及≥3個(gè)月組(80例)]結(jié)果顯示,三組患者Rentrop分級(jí)比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.001,圖1 D);Spearman相關(guān)分析法顯示,Rentrop分級(jí)水平與閉塞時(shí)間相關(guān)(r=0.572,P<0.001)。
左前降支、左回旋支及右冠狀動(dòng)脈同側(cè)側(cè)支循環(huán)Rentrop分級(jí)比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.065,圖2 A);但對(duì)側(cè)側(cè)支循環(huán)及最終Rentrop分級(jí)比較,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05,圖2 B~C)。左優(yōu)勢(shì)型冠狀動(dòng)脈、均衡型冠狀動(dòng)脈、右優(yōu)勢(shì)型冠狀動(dòng)脈同側(cè)側(cè)支循環(huán)、對(duì)側(cè)側(cè)支循環(huán)及最終Rentrop分級(jí)比較,差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P>0.05,圖3)。左前降支是否繞過心尖同側(cè)側(cè)支循環(huán)、對(duì)側(cè)側(cè)支循環(huán)及最終Rentrop分級(jí)比較,差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P>0.05,圖4)。
CCC是冠狀動(dòng)脈之間的相互連接,無論是否有冠狀動(dòng)脈疾病它都存在[12]。作為自然旁路,當(dāng)正常前向血流受損時(shí),CCC為缺血心肌區(qū)域提供了另一種血流來源。在動(dòng)脈狹窄時(shí),側(cè)支重塑過程導(dǎo)致側(cè)支血管直徑增加,使其將大量血流有效地輸送到缺血組織[13]。相反,在沒有阻塞性冠狀動(dòng)脈疾病的情況下,側(cè)支循環(huán)是原生的,是在沒有冠狀動(dòng)脈狹窄的情況下預(yù)先存在的。與普遍看法相反,側(cè)支循環(huán)可輸送的血流量是比較大的[14]。在ATO時(shí),側(cè)支循環(huán)是否良好是心肌梗死嚴(yán)重程度的重要決定因素[15-18]。在冠心病的慢性期(包括CTO),側(cè)支循環(huán)可以有效地給狹窄或閉塞的冠狀動(dòng)脈供血,良好的側(cè)支循環(huán)也是CTO介入治療成功的關(guān)鍵。
表1 患者基線資料
圖1 患者Rentrop分級(jí)比較 A.同側(cè)側(cè)支循環(huán)Rentrop分級(jí)比較:5組患者比較,P<0.001;第1組、第2組、第3組及第4組比較,P=0.420;B.對(duì)側(cè)側(cè)支循環(huán)Rentrop分級(jí)比較:5組患者比較,P<0.001;第1組、第2組、第3組及第4組比較,P=0.737; C.循環(huán)側(cè)支最終Rentrop分級(jí):5組患者比較,P<0.001;第1組、第2組、第3組及第4組比較,P=0.039;第1組、第2組及第3組比較,P=0.145;Spearman相關(guān)分析法顯示,Rentrop分級(jí)水平與閉塞時(shí)間相關(guān)系數(shù)r=0.577(P<0.001);D.根據(jù)不同時(shí)間分為3組(≤12 h組、12~72 h組及≥3個(gè)月組),三組患者比較,P<0.001;Spearman相關(guān)分析法顯示,Rentrop分級(jí)水平與閉塞時(shí)間相關(guān)系數(shù)r=0.572(P<0.001)。
注: LAD,左前降支;LCX,左回旋支;RCA,右冠狀動(dòng)脈圖2 不同閉塞冠狀動(dòng)脈Rentrop分級(jí)比較 A. 同側(cè)側(cè)支循環(huán)Rentrop分級(jí)比較(P=0.065);B. 對(duì)側(cè)側(cè)支循環(huán)Rentrop分級(jí)比較(P=0.004);C. 側(cè)支循環(huán)最終Rentrop分級(jí)比較(P<0.001)
圖3 不同冠狀動(dòng)脈優(yōu)勢(shì)Rentrop分級(jí)比較 A.同側(cè)側(cè)支循環(huán)Rentrop分級(jí)(P=0.609);B.對(duì)側(cè)側(cè)支循環(huán)Rentrop分級(jí)(P=0.402);C.側(cè)支循環(huán)最終Rentrop分級(jí)(P=0.098)
圖4 左前降支是否繞過心尖Rentrop分級(jí)比較 A.同側(cè)側(cè)支循環(huán)Rentrop分級(jí)(P=0.740);B.對(duì)側(cè)側(cè)支循環(huán)Rentrop分級(jí)(P=0.203);C.最終Rentrop分級(jí)(P=0.389)
本研究發(fā)現(xiàn),與CTO相比,在冠狀動(dòng)脈急性閉塞72 h內(nèi),CCC不論同側(cè)還是對(duì)側(cè)的Rentrop分級(jí)差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;與CTO及ATO 12~72 h相比,CCC最終的Rentrop分級(jí)在≤12 h(即≤3 h、3~6 h、6~12 h三組之間)差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;>12 h后,與血管閉塞時(shí)間呈正相關(guān),閉塞時(shí)間越長(zhǎng),側(cè)支循環(huán)Rentrop分級(jí)水平越高,這與冠狀動(dòng)脈急性閉塞后側(cè)支重塑需要一定時(shí)間有關(guān)[19]。CCC形成方式按照其發(fā)生發(fā)展過程主要有以下三種方式[19]:(1)擴(kuò)張,指原有的側(cè)支循環(huán)微血管擴(kuò)張、開放,從無功能到有功能的發(fā)展;(2)增粗,指血管管壁細(xì)胞進(jìn)行分裂增殖,使血管直徑增大;(3)新生,指血管內(nèi)皮細(xì)胞進(jìn)行增生,形成新的側(cè)支循環(huán)微血管,這個(gè)過程需要10~14 d。在單個(gè)側(cè)支血管進(jìn)行重塑的同時(shí),側(cè)支血管的數(shù)量也發(fā)生明顯變化,F(xiàn)ulton等[20]發(fā)現(xiàn)側(cè)支血管口徑從非冠心病時(shí)的10~200 μm增加到冠心病時(shí)的100~800 μm。在冠心病發(fā)展過程中,這種側(cè)支動(dòng)脈口徑的增加伴隨著側(cè)支動(dòng)脈數(shù)量減少的過程,稱為側(cè)支修剪[21]。根據(jù)病理生理學(xué)及Hagen Poiseuille定律,修剪被認(rèn)為是一種有效減少血管阻力的方法,因?yàn)橄鄬?duì)于小血管數(shù)量的大量增加,少量血管口徑的明顯增加對(duì)整體血流量的增加更加有效[21]。這種修剪從整體上促進(jìn)了CCC的成熟。因此,在冠狀動(dòng)脈急性閉塞期其相應(yīng)的側(cè)支血管沒有進(jìn)行充分的重塑和修剪,則側(cè)支循環(huán)分級(jí)也較低。
一般來講,發(fā)出側(cè)支血管的冠狀動(dòng)脈都有不同程度的狹窄病變,這種狹窄病變導(dǎo)致血流對(duì)不同部位的壓力不一樣,不同壓力部位的側(cè)支流體剪切力不同,剪切力大的部位其側(cè)支循環(huán)發(fā)育相對(duì)成熟,反之亦然[22]。當(dāng)冠狀動(dòng)脈閉塞血流突然中斷時(shí),這些側(cè)支循環(huán)迅速開放,各自根據(jù)自身的剪切力不同而發(fā)生不同變化,剪切力相對(duì)小的側(cè)支,可能逐漸退化,剪切力大的側(cè)支可能越來越成熟[21-22]。
本研究發(fā)現(xiàn),不同閉塞血管的Rentrop分級(jí)水平明顯不同,右冠狀動(dòng)脈閉塞的分級(jí)水平最高,左前降支次之,左回旋支最低。同側(cè)分級(jí)水平有差異但沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,而對(duì)側(cè)及最終Rentrop分級(jí)水平有顯著差異。ATO時(shí),首先突然增加了預(yù)先存在的冠狀動(dòng)脈側(cè)支循環(huán)兩端的壓力階差,在側(cè)支循環(huán)血管內(nèi)形成強(qiáng)大的剪切力,從而促進(jìn)側(cè)支循環(huán)急性擴(kuò)張開放,隨后逐漸進(jìn)行重塑及修剪,最終形成一定成熟度的CCC[23-24]。也就是說,急性閉塞后,有兩個(gè)因素決定了側(cè)支循環(huán)的Rentrop分級(jí)水平,一是側(cè)支循環(huán)兩端的壓力階差,二是預(yù)先存在的側(cè)支循環(huán)發(fā)育情況。根據(jù)解剖學(xué),左前降支直接延續(xù)了左主干,當(dāng)右冠狀動(dòng)脈閉塞后,左前降支與右冠狀動(dòng)脈之間的側(cè)支循環(huán)所受的壓力階差可能最大,導(dǎo)致了右冠狀動(dòng)脈閉塞時(shí)側(cè)支Rentrop分級(jí)水平最高,其他兩支血管也可同樣解釋。
綜上所述,對(duì)于STEMI合并ATO患者,根據(jù)冠狀動(dòng)脈造影來分析,冠狀動(dòng)脈閉塞時(shí)間對(duì)CCC的影響很大,閉塞時(shí)間越長(zhǎng),Rentrop分級(jí)水平越高(即使是在STEMI急性期也是如此),兩者呈較強(qiáng)正相關(guān)關(guān)系;同時(shí)閉塞血管也對(duì)冠狀動(dòng)脈側(cè)支循環(huán)有較大影響,右冠狀動(dòng)脈閉塞時(shí)Rentrop分級(jí)水平最高,左前降支次之,左回旋支最低;不論閉塞時(shí)間長(zhǎng)短,冠狀動(dòng)脈同側(cè)側(cè)支循環(huán)的Rentrop分級(jí)水平比對(duì)側(cè)要低。