冠状动脉慢性完全闭塞病变患者侧支循环与存活心肌之间的关系

  冠状动脉慢性完全闭塞病变(chronic total occlusion,CTO)是指冠状动脉粥样硬化斑块破裂导致血栓形成,血栓机化再生致冠状动脉管腔完全闭塞且闭塞时间>3个月的病变[1]。在冠状动脉造影中,CTO的发生率为20%~30%[2]。经血运重建后可能恢复收缩功能的异常心肌可认为是存活心肌。之前有研究报道过CTO病变中侧支循环对心肌活性有预测和保护作用[3],且有侧支循环供应的心肌区域具有一定程度的心肌活性[4,5,6]。一些研究表明对CTO行血运重建可改善生存获益[7]。但对CTO行经皮冠状动脉介入治疗(percutaneous coronary intervention,PCI)具有较高的手术风险和技术要求。因此,临床上区分存活和非存活心肌非常重要,如果CTO病变血管支配的心肌区域不具有存活心肌,再进行血运重建则患者无明显获益。

  钆对比剂延迟增强(late gadolinium enhancement,LGE)心脏磁共振成像(cardiac magnetic resonance imaging,CMR)评价存活心肌是一种有效的、可重复性好以及得到普遍认同的一项技术[8]。LGE-CMR已被证实与评价心肌活性的金标准正电子发射断层显像技术(positron emission tomography,PET)密切相关[9,10]。

  本研究采用LGE-CMR评价CTO病变的心肌活性,并观察CTO病变侧支循环与存活心肌之间的关系。

资料与方法
1.研究对象:

  本研究为回顾性分析。连续收集2015年9月至2016年6月首都医科大学附属北京安贞医院心内科由侵入性冠状动脉造影检查确诊的至少有1支血管闭塞的CTO患者40例,所有患者均在1周内完成CMR检查。患者均签署知情同意书。排除标准:左主干狭窄>50%,90 d内发生的急性冠状动脉综合征,失代偿性心力衰竭,既往行PCI或冠状动脉旁路移植术,体内植入式起搏器及除颤器,具有幽闭恐惧症的患者。本研究得到了首都医科大学附属北京安贞医院伦理委员会的批准(批准号:2017-019X)。

2.临床资料的收集:

  所有入选的患者详细记录年龄,性别,心血管疾病相关危险因素,包括高血压、糖尿病、高脂血症、吸烟史等指标。

3.CMR检查:

  采用德国Siemens Avanto 1.5T或3T MR扫描仪,梯度场40 mT/m,胸前心电门控技术,翻转恢复快速小角度激励(IR-turbo FLASH)序列,TR 161 ms,TE 1.08 ms,反转角12°,视野27.6×340。首先行心脏形态电影扫描,左心室二腔心、四腔心的中心层面各扫描一层,层厚5 mm,间隔0 mm;短轴电影层面扫描,从心尖到基底部连续扫描,层厚8 mm,间隔0 mm。随后行静息灌注扫描,经高压注射器静脉注入Magnevist(德国先灵公司)0.1 ml/kg,流速5 ml/s,于注药同时进行首过期采集,每个心动周期同时采集左心室心尖部、中间部及基底部3层心脏短轴图像,首过期采集50次,层厚8 mm。静息首过灌注结束后再经高压注射器静脉注入Magnevist 0.1 ml/kg,流速2 ml/s,于注药后10 min开始进行左心室短轴延迟扫描成像,扫描层面需与电影扫描层面一致,层厚8 mm,间隔0 mm;再进行左心室二腔心及四腔心扫描成像,扫描层面需与电影扫描层面一致,层厚5 mm,间隔0 mm。所有患者在延迟扫描成像时首先确定最佳的TI时间,以便于抑制正常的心肌信号,然后再进行扫描。

  图像分析在西门子工作站进行。计算左心室舒张和收缩容积及左心室收缩功能。对每一心肌节段进行视觉分析,根据美国心脏病学学会/美国心脏协会17节段法[11]对每一节段室壁运动进行分级:1级(运动正常),2级(运动减弱),3级(运动不能),4级(运动障碍)。室壁运动积分指数(wall motion score index,WMSI)由相应冠状动脉室壁运动积分的总和除以相应的心肌节段数所得[11]。

  分析左心室从基底部到心尖的所有短轴图像,通过LGE分析每一心肌节段梗死或瘢痕的透壁程度。对LGE的图像进行视觉分析,LGE定义为某一心肌节段延迟强化的心肌占整个心肌厚度的百分比,即室壁增厚率,并进行以下评分:1分(0),2分(1%~25%),3分(26%~50%),4分(51%~75%),5分(76%~100%)。根据既往的研究结果,平均得分≤3分认为是存活心肌[8]。

4.侵入性冠状动脉造影:

  冠状动脉造影在标准Judkins方法下进行[12]。侧支循环通过Rentrop分级[13]进行分级:0级(无侧支循环),1级(侧支循环仅充盈血管的分支),2级(部分充盈血管的主干),3级(完全充盈血管主干)。根据Rentrop分级将侧支循环分为轻度或无侧支循环组(0~1级)、中度侧支循环组(2级)和良好侧支循环组(3级)。

  所有的数据采集和保存后,由专业心血管医师和放射科医师在不了解患者入组的情况下进行数据分析。

5.统计学分析:

  所有的数据使用SPSS 23.0进行分析,所有数据首先进行正态分布检验,符合正态分布的计量资料用均数±标准差表示,两组资料比较采用独立样本t检验,两组以上资料比较采用单因素方差分析;非正态分布的计量资料用中位数(四分位数间距)表示,两组资料比较采用Wilcoxon-Mann-Whitney U检验,两组以上资料比较采用Kruskal-Wallis检验。计数资料用频数及百分比表示,组间比较采用卡方检验。采用Spearman相关性分析方法分析计数资料之间的相关关系。P<0.05为差异有统计学意义。

结果
1.临床资料分析:

  共纳入40例至少合并1支CTO病变的患者,所有患者同时进行了冠状动脉造影和CMR检查。平均年龄为(59.4±9.1)岁,男性32例(80.0%),34例(85.0%)的患者为单支CTO病变,6例(15.0%)的患者为双支CTO病变。对46支闭塞血管的冠状动脉造影结果进行分析,2支闭塞血管(4%)无侧支循环(Rentrop 0级),4支闭塞血管(9%)有轻度的侧支循环(Rentrop 1级),16支闭塞血管(35%)有中度的侧支循环(Rentrop 2级),24支闭塞血管(52%)具有良好的侧支循环(Rentrop 3级)(表1)。


2.侧支循环与心肌延迟强化透壁程度之间的关系:

  CMR共检测46个心肌区域,其中16个心肌区域(35%)LGE评分为1分,12个心肌区域(26%)LGE评分为2分,5个心肌区域(11%)LGE评分为3分,8个心肌区域(17%)LGE评分为4分,5个心肌区域(11%)LGE评分为5分。整体上33个心肌区域(71%)有存活心肌(LGE室壁增厚率<50%),其余13个心肌区域(29%)无存活心肌(LGE室壁增厚率>50%)。轻度或无侧支循环组(Rentrop 0或1级)6个心肌区域,其中1个心肌区域具有存活心肌,5个心肌区域无存活心肌;中度侧支循环组(Rentrop 2级)16个心肌区域,其中11个心肌区域具有存活心肌,5个心肌区域无存活心肌;良好侧支循环组(Rentrop 3级)24个心肌区域,其中21个心肌区域具有存活心肌,3个心肌区域无存活心肌(图1),3组心肌活性与侧支循环进行卡方检验,差异有统计学意义(P=0.002)。不同侧支循环组延迟强化透壁程度分布显示随着侧支循环等级的增加,延迟强化透壁程度>50%的心肌区域的比例逐渐降低(表2);冠状动脉造影与CMR显示侧支循环与延迟强化透壁程度之间关系的具体实例见图1。


图1  冠状动脉造影与心脏磁共振成像显示侧支循环与延迟强化透壁程度之间的关系(1A、B为左前降支近端闭塞病变血管,Rentrop 0级,心尖段延迟强化透壁程度为100%;1C、D为钝缘支闭塞血管,Rentrop 1级,侧壁延迟强化透壁程度为51%~75%;1E、F为1例右冠状动脉闭塞病变血管,Rentrop 2级,下壁延迟强化透壁程度为25%~50%;1G、H为左前降支近端闭塞病变血管,Rentrop 3级,心肌各段延迟强化透壁程度为0)

3.侧支循环与室壁运动之间的关系:

  轻度或无侧支循环组、中度侧支循环组和良好侧支循环组的WMSI分别为1.54±0.50、1.21±0.34和1.26±0.40,各组间差异无统计学意义(P=0.063)。对心肌延迟强化透壁程度与WMSI进行Spearman相关性分析,心肌延迟强化透壁程度的增加与WMSI明显相关(r=0.638,P<0.01)。

讨论

  通过分析冠状动脉侧支循环与CMR延迟强化透壁程度之间的关系,本研究表明冠状动脉侧支循环可以预测心肌活性,并且心肌活性与Rentrop分级呈正相关。有证据表明,LGE透壁程度的增加与心肌活性呈负相关[14],具有较高Rentrop分级侧支循环的冠状动脉供血区更可能具有存活心肌,相反地,由较低Rentrop分级侧支循环供血的冠状动脉区域具有非存活心肌的可能性更高。我们也证实了之前的研究结果:LGE透壁程度的增加与代表心肌功能不全的WMSI显著相关[15]。

  LGE成像是一种有效的、可重复的、普遍认同的心肌纤维化的成像技术[16]。静脉内注射钆螯合物后,钆螯合物将会存留在细胞外,并优先被纤维组织所摄取,心肌梗死后纤维化的组织在延迟增强CMR图像上的典型表现为心内膜下延伸到心外膜的高信号区域。CMR的高分辨率的成像特点可以确保识别微小的心内膜下梗死[17],然而像单光子发射计算机断层成像(single-photon emission computer tomography,SPECT)等低分辨率的成像形式则可能无法识别[18]。Kim等[8]研究通过组织病理学标本证实了LGE成像形式,并进一步证实了在PCI或外科血运重建后,心肌梗死透壁程度与心肌节段收缩功能恢复有很强的负相关关系[19,20]。CMR能够在一次检查中提供整体和局部的心脏功能、心肌灌注、组织特性和远端冠状动脉解剖结构等信息,因此CMR逐渐成为心肌梗死后评价心肌活性最常采用的检查。CMR检查还包括对心肌收缩力进行评估的低剂量多巴酚丁胺负荷CMR,此种检查形式可能会提高预测血运重建后心肌功能恢复的诊断准确性[21,22]。PET通过代谢显像结合灌注显像判断心肌的代谢与血流灌注是否匹配来评价存活心肌,目前被认为是检测心肌活性的"金标准";CMR具有较高的空间分辨力及心内膜分层能力,可用于定量分析收缩及储备功能,评估组织灌注及表现细胞膜的完整性,可以确定心肌梗死瘢痕部位和定量分析收缩功能,使其在鉴别存活心肌方面的临床应用更具前景。

  CTO所对应心肌的心肌灌注和收缩功能在血运重建后可以显著改善[23],并且可改善预后[7]。侧支循环对于心脏功能恢复程度的影响因目前数据不一致还无法确定。与无侧支循环的心肌节段相比,侧支循环可以提供充足的血流来维持心肌的活性并减少冬眠心肌的存在,这一概念具有良好的生理基础[5]。

  本研究表明侧支循环的等级与心肌活性的程度相关联,本研究中具有良好侧支循环的心肌区域中88%具有存活心肌,具有轻度或者无侧支循环的心肌区域中17%具有存活心肌,本研究的结果也与Choi等[15]结果相一致。本研究中具有中度侧支循环的心肌区域中,69%具有存活心肌,此研究结果提示应该对侧支循环中间组的心肌活性进行更加深入地分析。具有中度至良好侧支循环的患者中,31%的患者无存活心肌,因此与冠脉造影分析侧支循环相比,应用CMR更加精确地分析心肌活性具有重要意义。

  冠状动脉突然闭塞后心肌梗死透壁程度的大小和程度依赖于许多因素,这些因素不仅包括闭塞时间,生理环境和微血管循环,也包括侧支循环的等级。侧支循环的等级在人群中变化很大,1/4的人具有丰富的侧支循环,可减少因心肌供血区正向血流的中断而导致的心肌缺血[24]。有证据表明,对于心肌缺血的区域,存在或者扩大侧支循环可以减少心肌坏死的程度,并可改善左心室功能不全以及减少因此而导致的死亡[25]。

  接受冠状动脉造影检查的胸痛患者经常具有多支冠状动脉狭窄以及在多个冠状动脉供血区存在闭塞血管[2]。在临床实践中,冠状动脉造影中如发现慢性完全闭塞病变和左心室室壁无运动时,应更进一步分析闭塞血管所对应心肌区域的心肌活性。本研究表明存在良好的侧支循环可预测是否具有存活心肌,强调了进一步图像分析的必要性。

  本研究的样本数量有限,具有轻度或无侧支循环的病例数量较少。另外,本研究没有包含低剂量多巴酚丁胺负荷CMR的分析,低剂量多巴酚丁胺负荷CMR可提高预测CTO心肌活性的诊断准确性,并且在临床实践中推荐使用。最后由于本研究是回顾性研究,患者心脏功能变化等预后信息则无法获取。

  综上所述,本研究表明冠状动脉侧支循环可以预测心肌活性,随着Rentrop分级的增加具有存活心肌的可能性更大。因此,为了使患者在血运重建后获得相应心功能及预后的改善,冠状动脉造影显示存在侧支循环时,应该对心肌活性进行更加深入的分析。


    2017/8/24 20:07:58     访问数:1403
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