李婧 劉挨師

1.內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院影像診斷科(內(nèi)蒙古 呼和浩特 010050)

2.內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院影像診斷科(內(nèi)蒙古 呼和浩特 010050)

冠狀動(dòng)脈粥樣硬化性心臟病作為目前發(fā)病率相對(duì)較高的疾病類型，主要是指心臟營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)血管出現(xiàn)嚴(yán)重的粥樣硬化或痙攣，導(dǎo)致冠狀動(dòng)脈出現(xiàn)堵塞或者狹窄的問題，這種問題的產(chǎn)生會(huì)形成血栓的情況，造成血管的閉塞問題，最終引發(fā)心肌缺血、缺氧等具有嚴(yán)重風(fēng)險(xiǎn)的癥狀現(xiàn)象。據(jù)《中國(guó)心血管病報(bào)告2018》，我國(guó)心血管病患病率及死亡率不斷攀升，其中農(nóng)村地區(qū)冠心病死亡率上升趨勢(shì)明顯[1]。冠心病對(duì)患者危害性極大，減輕患者傷害并改善預(yù)后關(guān)鍵在于盡快實(shí)現(xiàn)心肌再灌注，但是心外膜大血管血運(yùn)重建后，部分病人并未真正實(shí)現(xiàn)組織水平上的心肌再灌注，這時(shí)冠狀動(dòng)脈微循環(huán)障礙可能是罪魁禍?zhǔn)?，而且越來越多的證據(jù)表明，幾種形式的心血管疾病中心臟損傷的最初部位在微循環(huán)，局部心肌灌注或微血管通透性的早期異常可能先于阻塞性血管疾病的發(fā)展，并可能隨著疾病的發(fā)展而進(jìn)展，它可以檢測(cè)具有心血管危險(xiǎn)因素的患者的臨界或早期疾病，以及疾病進(jìn)展和更晚期疾病患者的側(cè)支血管功能[2]，因此，微循環(huán)的評(píng)估在心臟病的所有階段都是有用的，需要我們高度重視。

1 冠狀動(dòng)脈微循環(huán)概述及臨床常見表現(xiàn)

冠狀動(dòng)脈循環(huán)系統(tǒng)由左右冠狀動(dòng)脈及其分支以及冠狀動(dòng)脈微循環(huán)系統(tǒng)共同組成，冠狀動(dòng)脈微循環(huán)系統(tǒng)由冠狀動(dòng)脈分支且直徑<150μm的微血管組成，分為微動(dòng)脈、毛細(xì)血管和微靜脈，但是冠狀動(dòng)脈造影 (invasive coronary angiography,ICA) 成像不能直接顯像[3]。冠狀動(dòng)脈微循環(huán)結(jié)構(gòu)較為豐富，對(duì)心肌血流灌注情況有著明顯的危害和影響，也會(huì)導(dǎo)致代謝問題的不斷產(chǎn)生，心肌灌注由心外膜血管和下游微循環(huán)的動(dòng)態(tài)和整體變化密切調(diào)節(jié)。當(dāng)正常心肌的需氧量增加時(shí)，微循環(huán)中的自動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)制會(huì)降低小動(dòng)脈的阻力，從而有效增加心肌血流量，保證心肌血流量在相對(duì)恒定狀態(tài)。

冠心病的產(chǎn)生與心肌梗死有著密切的關(guān)聯(lián)性，微血管阻力的不斷增加，會(huì)對(duì)冠狀動(dòng)脈的血流阻力造成嚴(yán)重的影響，并引發(fā)心絞痛、缺血性心電圖偏移和心肌灌注缺陷，并導(dǎo)致心外膜冠狀動(dòng)脈通暢患者的左心室功能障礙。在冠心病產(chǎn)生后，會(huì)導(dǎo)致管腔出現(xiàn)嚴(yán)重的閉塞或者狹窄的情況，在這樣的情況下，必須采取治療以誘導(dǎo)再灌注。然而，缺血再灌注會(huì)對(duì)微循環(huán)造成一定程度的損傷，包括碎片的微栓子化、內(nèi)皮完整性受損以及隨后通透性增加和水腫形成等，最終導(dǎo)致無復(fù)流的毛細(xì)血管結(jié)構(gòu)損傷、微血管阻塞。因此，冠狀動(dòng)脈微循環(huán)是心臟保護(hù)的有效靶點(diǎn)。2013年歐洲心臟病學(xué)會(huì) (European Society of Cardiology,ESC) 發(fā)布的穩(wěn)定性冠狀動(dòng)脈疾病 (stable coronary artery disease,SCAD) 管理指南中指出[4]，微血管功能障礙是SCAD生理機(jī)制之一，是導(dǎo)致冠心病產(chǎn)生的重要因素，因此需要在臨床治療中加以重視。

冠狀動(dòng)脈微循環(huán)障礙患者可以同時(shí)合并阻塞性冠狀動(dòng)脈疾病，在我們臨床工作中，即使冠心病患者心外膜血管經(jīng)過血運(yùn)重建狹窄解除后，但心絞痛癥狀仍然存在，這就提示病變不止在大血管，需要關(guān)注是否有微血管病變同時(shí)存在，這在臨床中廣泛存在卻最容易被忽略；當(dāng)然不合并阻塞性冠狀動(dòng)脈疾病也不少見，常見原因有肥胖、高血壓、高脂血癥、糖尿病、心臟X綜合征等，其中心臟X綜合征是指具有：包括心絞痛癥狀，運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)ST段壓低及冠狀動(dòng)脈造影陰性三聯(lián)征，其重要特征是冠狀動(dòng)脈血流儲(chǔ)備受限[5]，有部分學(xué)者研究了高血壓、肥厚型心肌病和糖尿病患者的微血管情況，發(fā)現(xiàn)上述因素與冠狀動(dòng)脈微循環(huán)密切相關(guān)[6-7]；另外Bajaj等研究肥胖與冠狀動(dòng)脈微循環(huán)障礙之間的相關(guān)性，結(jié)果顯示BMI是微循環(huán)病變嚴(yán)重程度的一個(gè)危險(xiǎn)因素[8]。冠狀動(dòng)脈相關(guān)危險(xiǎn)因素在引起冠狀動(dòng)脈大血管發(fā)生病變的同時(shí)會(huì)損害血管內(nèi)皮功能，破壞小血管結(jié)構(gòu)及功能。有研究闡述，只有病變血管導(dǎo)致心肌缺血的情況下采取血運(yùn)重建才能有效治療疾病，通常未誘發(fā)心肌缺血現(xiàn)象不建議選取介入干預(yù)的措施，首選療法是藥物治療[9-10]。因此，確定病變血管狹窄程度及微循環(huán)障礙是否引發(fā)心肌缺血，在臨床干預(yù)措施中及其關(guān)鍵。

2 冠狀動(dòng)脈微循環(huán)的檢測(cè)方法

微循環(huán)障礙通常是由功能異常引起的，而不一定是結(jié)構(gòu)異常，或者是兩種機(jī)制的結(jié)合。因此，即使有一種技術(shù)可以清楚地顯示人體冠狀動(dòng)脈微循環(huán)的解剖結(jié)構(gòu)，它仍然是一個(gè)不完整的評(píng)估，況且要想直接觀察微血管異常仍然是不可能的，不管原因是結(jié)構(gòu)性的還是功能性的，最終都要評(píng)估其功能性改變。微循環(huán)同心外膜大血管一樣都會(huì)導(dǎo)致冠狀動(dòng)脈血流量 (coronary blood flow,CBF) 和冠狀動(dòng)脈血流儲(chǔ)備 (coronary flow reserve,CFR) 降低，CFR是指冠狀動(dòng)脈最大擴(kuò)張時(shí)的CBF，在沒有心外膜管腔堵塞問題產(chǎn)生的情況下，CFR數(shù)值的降低，也就表明微血管出現(xiàn)較為嚴(yán)重的障礙問題，但是當(dāng)兩者都存在堵塞問題的情況，要區(qū)分兩者比較困難。

目前，指南推薦的評(píng)估冠狀動(dòng)脈微血管功能的非侵入性方法包括有核素心肌灌注顯像 (myocardial perfusion imaging,MPI)、心臟磁共振 (cardiac magnetic resonance,CMR)、經(jīng)胸超聲心動(dòng)圖[10]。(1)MPI是通過量化靜態(tài)和藥物誘導(dǎo)的最大充血期間的心肌血流量來無創(chuàng)評(píng)估心肌血流量，可以無創(chuàng)性發(fā)現(xiàn)冠狀動(dòng)脈微循環(huán)障礙，并評(píng)估局部的微血管功能，尤其正電子發(fā)射型計(jì)算機(jī)斷層顯像(positron emission computed tomography,PET)準(zhǔn)確性及靈敏度高，但是有放射性損傷，且費(fèi)用較高，在臨床中難以廣泛應(yīng)用[11-12]。(2)CMR通過觀察釓造影劑在心肌內(nèi)分布情況，從而對(duì)心肌血流和微血管堵塞的情況進(jìn)行判斷，從多個(gè)參數(shù)、方位對(duì)數(shù)值進(jìn)行觀察，并且加強(qiáng)空間分辨率的情況下，保證無創(chuàng)效果。但是其掃描時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)于冠狀動(dòng)脈重度狹窄患者往往病情嚴(yán)重，常常難以耐受[13-14]。(3)超聲心動(dòng)圖操作簡(jiǎn)單方便，但是診斷性能有限，在這樣的情況下對(duì)造影技術(shù)進(jìn)行利用，能夠更好的保證造影的質(zhì)量，經(jīng)外周靜脈注入觀察心腔充盈情況，造影劑散射后回聲增強(qiáng)，可以觀察心肌運(yùn)動(dòng)幅度，并且測(cè)量收縮舒張功能，從而推測(cè)相應(yīng)節(jié)段供血冠狀動(dòng)脈的病變程度及心肌功能[15]。盡管其低成本、無輻射、容易獲得，但是此技術(shù)空間分辨率較低，易受檢查者的主觀性影響。其他還有有創(chuàng)性ICA通過測(cè)量心肌顯影密度分級(jí)等數(shù)據(jù)，根據(jù)探測(cè)所需的時(shí)間來量化造影劑的灌注速度，其造影后可在術(shù)中即刻評(píng)價(jià)，分析易行直觀，但是該項(xiàng)操作有創(chuàng)，有相應(yīng)的并發(fā)癥，并且準(zhǔn)確性也會(huì)受到心率等因素的影響，無法準(zhǔn)確量化血液流動(dòng)[16]。另外冠狀動(dòng)脈微循環(huán)功能障礙導(dǎo)致特有心電活動(dòng)，心電圖主要是針對(duì)冠狀動(dòng)脈微循環(huán)障礙的情況進(jìn)行判斷，無創(chuàng)、經(jīng)濟(jì)且安全，便于臨床應(yīng)用，但是其特異性差，需綜合分析患者病史作出診斷。

3 CT心肌灌注

隨著CT技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)如今CT掃描技術(shù)檢查時(shí)間短，空間分辨率高，價(jià)格相對(duì)較低，而且可以根據(jù)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行定性定量分析，診斷準(zhǔn)確性較高，最重要的是可以結(jié)合冠狀動(dòng)脈CT血管造影(coronary computead tomography angiography,CCTA) 進(jìn)行一站式檢查，一次檢查可以同時(shí)得到形態(tài)學(xué)與功能學(xué)信息，為臨床治療提供更加全面、精確的信息，且減少了電離輻射與及造影劑使用。CT評(píng)價(jià)心功能已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)新的階段，下面將主要介紹CT心肌灌注顯像在微循環(huán)功能方面的應(yīng)用。

3.1 影像技術(shù)相對(duì)于16層CT，64層CT其機(jī)架掃描速度達(dá)到約0.35 s，探測(cè)器寬度達(dá)到約4cm，獲得了質(zhì)的飛躍，使得CCTA實(shí)現(xiàn)真正意義的臨床實(shí)踐。發(fā)展到后來的寬體探測(cè)器(256或320排)，實(shí)現(xiàn)了在一次機(jī)架旋轉(zhuǎn)中完成全心臟覆蓋[17]。128層雙源CT時(shí)間分辨力與采集速度空前提高，在心動(dòng)周期內(nèi)對(duì)心臟各層面圖像進(jìn)行掃描[18]。192層雙源CT可提供更進(jìn)一步的時(shí)間分辨力與掃描速度，并且急速掃描范圍較廣，能夠更好的保證掃描的效果，對(duì)后續(xù)工作的開展提供良好的數(shù)據(jù)參考[19]。雙源 CT(dual energy CT，DECT) 擁有一對(duì)相互獨(dú)立的互成90°或95°的球管-探測(cè)器系統(tǒng)，可同時(shí)執(zhí)行不同的能量掃描(高keV、低keV)，不同物質(zhì)根據(jù)其線性衰減系數(shù)在不同的能量水平上具有獨(dú)特的衰減分布，當(dāng)暴露于低能和高能X射線束時(shí)，DECT可以利用數(shù)學(xué)算法來檢查組織，并且對(duì)傳統(tǒng)技術(shù)的影響有著明顯改善效果[20]。通過DECT將碘濃度分布差異準(zhǔn)確顯示，通過組織內(nèi)的碘的定量分布計(jì)算，從而客觀反應(yīng)心肌灌注情況。

心肌灌注是通過血管擴(kuò)張和微血管對(duì)心肌血容量的代償性適應(yīng)來維持的，供應(yīng)心肌的血流流經(jīng)心外膜冠狀動(dòng)脈，經(jīng)過數(shù)次分支后進(jìn)入冠狀動(dòng)脈毛細(xì)血管網(wǎng)，對(duì)維持心肌正常結(jié)構(gòu)、功能及代謝具有重要作用，照此原理，如果心肌缺血或者梗死后，碘對(duì)比劑的攝取減低，在影像學(xué)上表現(xiàn)為灌注缺損，從而推斷心肌活性。

CT心肌灌注 (CT perfusion,CTP) 顯像有靜息和負(fù)荷兩種方式。如果冠狀動(dòng)脈沒有達(dá)到一定的狹窄程度，靜息CTP可能顯示心肌血流無明顯異常；而負(fù)荷時(shí)，由于狹窄冠狀動(dòng)脈CFR減低，調(diào)節(jié)心肌血流能力受限，表現(xiàn)為病變血管相對(duì)供應(yīng)心肌區(qū)域顯像劑分布稀疏或缺損。在靜息掃描中需要對(duì)CCTA進(jìn)行使用，對(duì)阻塞性冠心病進(jìn)行排除，避免不必要的檢查。但是其對(duì)比劑會(huì)干擾負(fù)荷掃描時(shí)對(duì)心肌灌注的顯示，而先進(jìn)行負(fù)荷掃描，則可以避免這種干擾，顯示更加準(zhǔn)確，對(duì)臨床有更高的參考價(jià)值[21]。目前臨床上多采用藥物負(fù)荷，其中腺苷通過與冠狀動(dòng)脈平滑肌細(xì)胞上的A2受體結(jié)合來使血管舒張，且腺苷半衰期短 (<10 s)、在給藥時(shí)直接從體內(nèi)清除，不良反應(yīng)較輕微，在臨床中應(yīng)用廣泛。但是在使用中一定要注意腺苷有一定的禁忌證：高度房室傳導(dǎo)阻滯、哮喘、竇性心動(dòng)過緩、系統(tǒng)性低血壓、嚴(yán)重的頸動(dòng)脈狹窄[22]。使用腺苷等負(fù)荷藥物會(huì)引起反射性心率加快，心率太快會(huì)影響CCTA圖像質(zhì)量，難以準(zhǔn)確評(píng)估病變血管嚴(yán)重程度，可以通過服用β受體阻滯劑來降低心率。負(fù)荷心肌灌注在注射腺苷后進(jìn)行CT動(dòng)態(tài)連續(xù)掃描，根據(jù)CT衰減值與碘濃度創(chuàng)建時(shí)間-密度曲線，得到包含心肌血流量 (myocardial blood flow,MBF)、心肌血容量 (myocardial blood volume,MBV)、達(dá)峰時(shí)間 (time to peak,TTP)、組織通過時(shí)間 (tissues transit time,TTT)等參數(shù)[23]。在評(píng)價(jià)心肌灌注時(shí)，MBF直接反應(yīng)心肌灌注情況，其中相對(duì)MBF灌注參數(shù)更不易受個(gè)體變異、掃描方案等因素的影響，更能客觀評(píng)估心肌缺血狀況[24-25]。負(fù)荷CT心肌灌注進(jìn)行定性、半定量及定量測(cè)量分析，評(píng)估整個(gè)心臟功能學(xué)改變，明確冠狀動(dòng)脈潛在的功能信息，發(fā)現(xiàn)早期心肌缺血，提高檢查敏感性與準(zhǔn)確性，為臨床實(shí)踐提供正確指導(dǎo)。有學(xué)者將心臟MRI作為參考研究動(dòng)態(tài)CT心肌灌注診斷效能，發(fā)現(xiàn)所獲得的MBF能夠準(zhǔn)確地檢測(cè)出微循環(huán)病變，證實(shí)MBF在診斷方面優(yōu)于其他定量參數(shù)和視覺評(píng)估[26]。

3.2 臨床實(shí)踐心肌梗死后，微血管損傷與患者臨床表現(xiàn)，長(zhǎng)期恢復(fù)和預(yù)后不良相關(guān)，冠狀動(dòng)脈微循環(huán)側(cè)支血管多存在于心內(nèi)膜區(qū)域，形成了交通動(dòng)脈，梗死血管再通后，有側(cè)支循環(huán)供血的梗死區(qū)域，病人心功能顯著改善，在患有穩(wěn)定型冠心病的患者中，即使存在嚴(yán)重狹窄冠心病病變，相對(duì)穩(wěn)定的冠狀動(dòng)脈小動(dòng)脈血管擴(kuò)張能力以及側(cè)支血流的發(fā)展也可以防止應(yīng)激誘導(dǎo)的心肌缺血的表現(xiàn)，也會(huì)在支架植入和冠狀動(dòng)脈搭橋手術(shù)之后，由于潛在的微血管功能障礙，心絞痛癥狀仍可能持續(xù)，微循環(huán)在心肌損傷愈合整個(gè)過程中都起著關(guān)鍵作用，對(duì)微循環(huán)功能的狀態(tài)進(jìn)行評(píng)價(jià)，以此來對(duì)臨床治療以及后續(xù)干預(yù)進(jìn)行指導(dǎo)，減少影響因素的產(chǎn)生[27]。冠狀動(dòng)脈微循環(huán)導(dǎo)致心肌組織代償能力下降，通過代償能力的下降來間接反映微循環(huán)。

冠心病患者往往在發(fā)生冠狀動(dòng)脈痙攣同時(shí)存在微血管痙攣，從臨床角度來看，微血管功能損害問題的出現(xiàn)，會(huì)對(duì)心肌血管重建的效果造成嚴(yán)重的影響、限制，從目前的實(shí)際情況來看，大約有30%的患者在經(jīng)過治療后，還會(huì)出現(xiàn)心絞痛的情況[28]；心外膜血管再通后，微血栓被沖入冠狀動(dòng)脈微循環(huán)，引起物理性阻塞、血管收縮、炎癥等，最終導(dǎo)致心肌微梗塞，微血栓由血小板、纖維蛋白、包括膽固醇晶體在內(nèi)的動(dòng)脈粥樣硬化物質(zhì)和透明質(zhì)酸組成，微血栓與其附近的典型微浸潤(rùn)相關(guān)，引發(fā)明顯的炎癥反應(yīng)[29]；部分患者在心肌梗死再灌注后，中性粒細(xì)胞浸潤(rùn)和氧自由基產(chǎn)生等因素相互作用，造成心肌微血管功能障礙，灌注之后梗死動(dòng)脈的殘余狹窄程度、血管栓塞、損傷的數(shù)量不斷加重，這些問題都是影響灌注水平的主要因素[30]。

負(fù)荷CT心肌灌注可以獲得整個(gè)心臟功能學(xué)信息，所得相關(guān)定量參數(shù)在一定程度上能夠?qū)Σ“Y問題進(jìn)行詳細(xì)的反應(yīng)，也能反映微循環(huán)功能障礙的后果，一項(xiàng)回顧性研究證明CT心肌灌注可以提供有關(guān)冠狀動(dòng)脈微血管功能的信息[31]，在患有多支血管疾病的冠心病患者中，需要結(jié)合CCTA來明確識(shí)別微循環(huán)病變的血流限制效應(yīng)可能仍然有困難，CCTA主要反映心外膜冠狀動(dòng)脈的形態(tài)學(xué)改變，通過CCTA可以克服這種限制，CCTA 能無創(chuàng)的評(píng)估冠狀動(dòng)脈狹窄程度，檢測(cè)冠狀脈粥樣硬化斑塊性質(zhì)，具有極高的陰性預(yù)測(cè)值和靈敏度、較高的陽性預(yù)測(cè)值和診斷準(zhǔn)確度[32]，將CCTA與CT心肌灌注相結(jié)合進(jìn)行一戰(zhàn)術(shù)檢查，可以進(jìn)一步為臨床實(shí)踐及預(yù)后干預(yù)提供更準(zhǔn)確的指導(dǎo)。

4 展望與不足

在目前治療工作開展的期間內(nèi)，患者在進(jìn)行診斷性冠狀動(dòng)脈造影術(shù)后，沒有明確顯示存在阻塞性冠狀動(dòng)脈病變，多數(shù)問題都與微循環(huán)功能有密切關(guān)聯(lián)性。此外，冠狀動(dòng)脈微血管功能受損與糖尿病、高血壓性心臟病等疾病密切相關(guān)。在沒有冠狀動(dòng)脈狹窄的情況下，有心肌缺血跡象和癥狀的患者應(yīng)評(píng)估有無微血管功能障礙。盡管現(xiàn)階段各項(xiàng)技術(shù)不夠成熟，沒有明確的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于參考數(shù)值沒有明確的參考標(biāo)準(zhǔn)，尤其是在患者進(jìn)行治療的期間內(nèi)，臨床工作者對(duì)于負(fù)荷所出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)而有所擔(dān)憂，導(dǎo)致實(shí)施相對(duì)受限，但應(yīng)該看到，CT心肌灌注對(duì)于檢測(cè)冠狀動(dòng)脈微循環(huán)病變具有極大的突破；而且評(píng)估是否存在冠狀動(dòng)微循環(huán)障礙以及是否導(dǎo)致心肌缺血，對(duì)臨床診斷及治療至關(guān)重要，在今后的發(fā)展中，將形態(tài)學(xué)與功能學(xué)進(jìn)行結(jié)合，是今后心血管疾病影響檢查技術(shù)的主要方向，能夠更好的保證疾病影響治療的效果。因此，CCTA與CT心肌灌注檢查技術(shù)一站式評(píng)估冠狀動(dòng)脈微循環(huán)病變，為冠心病的精準(zhǔn)治療提供更加有效、充分的證據(jù)。