微循環阻力指數的研究進展

劉騰飛 丁志堅

南京醫科大學附屬常州市第二人民醫院心血管內科，江蘇常州213000

微循環阻力指數的研究進展

劉騰飛 丁志堅▲

南京醫科大學附屬常州市第二人民醫院心血管內科，江蘇常州213000

盡管經皮冠狀動脈介入治療使其心外膜動脈血流正常，但仍有相當一部分患者存在微循環血管功能障礙影響患者預后。因此，微循環的評估成為關鍵問題。近年來，微循環阻力指數(IMR)被證實是一種可靠的定量評估微循環功能的方法。多項研究顯示IMR在ST段抬高型心肌梗死患者具有預后價值，同時為心血管疾病生理機制提供更多參考依據，并有望成為心血管疾病治療靶目標。本文就IMR的測量及目前臨床應用研究進展做一綜述。

微循環阻力指數;經皮冠狀動脈介入治療;心血管疾病

隨著研究的不斷進展，越來越多的研究證實微循環結構和功能受損是冠狀動脈粥樣硬化性心臟病患者不良預后的獨立預測因素［1-3］。目前評估微循環的方法分為非侵入性和侵入性方法。非侵入性方法包括正電子發射型計算機斷層現象、心血管磁共振成像、超聲心動圖等，但其測量方法比較繁瑣，有的需依靠先進的技術來分析，且為非特異性指標。侵入性方法包括冠狀動脈血流儲備(coronary flow reserve，CFR)，定義為冠狀動脈最大充盈時血流與基礎狀態血流之比［4］，其局限性為無法區別心外膜大血管及微循環異常對冠狀動脈血流的影響，且受心內膜外血管狹窄病變及血流動力學因素影響，可重復性差，因此限制了其臨床應用。微循環阻力指數(index of microcirculatory resistance，IMR)是近年來用于評價微循環的新參數。研究顯示，IMR不受血流動力學及心外膜狹窄病變等影響，可重復性強［5］，因此成為近來臨床研究熱點。

1 IMR計算及操作技術

1.1 IMR計算

根據為Ohm＇s定律，IMR被定義為遠端冠脈壓力均值(the distal coronary pressure，Pd)與靜脈壓(venous pressure，Pv)的差值除以血流(flow，f)，因靜脈壓力常可忽略不計，因此微循環阻力約為Pd/f。因血流與血管內注射指示劑的平均轉運時間(themean transit time，Tmm)成反比，所以IMR計算公式可定義為Pd×Tmm。

1.2 具體操作技術

測量IMR與測量冠狀動脈血流儲備分數(fractional flow reserve，FFR)為同樣設備，需使用動脈生理檢測儀(radi medical system)以及鑲嵌有壓力/溫度感受器的導絲，在PCI手術過程中測量IMR。具體操作方法:與常規介入手術相同，在操作前規范應用肝素(50～100 U/kg)以及冠脈內注入硝酸甘油。首先，將不帶側孔的6F指引導管放置于冠狀動脈口，將壓力導絲送至導管口校正壓力及溫度，使導絲頭端與指引導管測得的壓力相等，該壓力近似為主動脈平均壓(mean proximal coronary pressure，Pa);然后使導絲通過靶病變至血管總長的2/3以遠，距靶病變3 cm以上;接著向冠狀動脈內彈丸式注入室溫生理鹽水3mL;應用熱稀釋技術，軟件會自動得出室溫生理鹽水的傳導時間。重復3次，得到靜息狀態下平均傳導時間(TmnRest)。然后以140μg/(kg·min)注入腺苷或冠狀動脈內注射罌粟堿(10～20 mg)使冠狀動脈達到最大充血狀態;再次彈丸式注射室溫生理鹽水3mL。重復3次，依上述計算方法得到充血狀態下平均傳導時間(TmnHyp)。記錄儀同時會顯示靜息及充血時的Pa和Pd，最后通過公式即可計算得出IMR。

1.3 心外膜血管狹窄時IMR測量

當心外膜冠狀動脈狹窄病變程度嚴重時，由于側支循環建立，導致冠狀動脈前向血流下降，IMR被高估。若將側支循環流量考慮在內，需要在操作過程中同時測量冠狀動脈楔壓(coronary wedge pressure，Pw)。使用如下公式計算IMR真實值(IMRtrue):IMRtrue= Pa×TmnHyp×［Pd-Pw］/［Pa-Pw］［6］，這樣測得的IMR則可不受心外膜狹窄病變程度的影響。Yong等［7］研究證明心外膜血管狹窄時不需測量Pw，通過計算即可獲得IMR準確值(IMRcalc):IMRcalc=Pa×TmnHyp×(［1.35× Pd/Pa-0.32］)。

2 IMR測量局限

目前IMR測量仍存在部分局限:首先，IMR不依賴于靜息時血流動力學狀態，為使這一特征最大化，必須保證達到最大充血狀態。這需考慮到藥物種類、劑量、給藥途徑以及藥物禁忌等［8-11］。第二，為獲得準確的冠脈壓力及平均傳導時間，應避免使用帶有側孔的導管產生楔壓。目前通常選用6F指引導管，因其他較小的導管所測的IMR準確性尚未被充分評估。第三，壓力導絲應通過靶病變至血管總長的2/3以遠，距靶病變3 cm以上，在重復測量時應保證在同一位置，因熱敏電阻距冠脈開口的距離可影響平均傳導時間。

3 IMR正常范圍

通常認為IMR正常范圍應＜25。Melikian等［12］人研究發現健康人群IMR均值在(19±5);Luo等［13］人在一組冠脈造影完全正常的人群中發現近似的IMR均值(18.9±5.6)。

4 IMR臨床應用研究進展

在此環節，IMR在急性ST段抬高型心肌梗死、穩定型心絞痛、圍手術期心肌梗死以及存在心絞痛但冠脈造影完全正常患者中的應用將進行分別闡述。

4.1 急性ST段抬高型心肌梗死

急性ST段抬高型心肌梗死患者在行緊急PCI后可方便及時的測量出IMR。Fearson等［14］研究發現，升高的IMR和磷酸激酶(CK)峰值及3個月隨訪室壁運動分數(WMS)均顯著相關。IMR＞32者CK峰值顯著高于IMR＜32者，WMS亦顯著較差。Lim等［15］對38例急性前壁心肌梗死急診PCI術后用18F-氟代脫氧葡萄糖(FDG)正電子成像(PET)評估心肌存活情況，超聲心動圖隨訪前壁運動分數6個月，發現IMR與局部心肌FDG攝取呈顯著負相關，與前壁運動分數亦呈顯著負相關，從而提示IMR是急性心肌梗死患者PCI術后短期內評估心肌存活及左室功能恢復的可靠指標。Yoo等［16］根據心臟磁共振評估微循環阻塞程度(微循環損害百分比)將34例前壁心肌梗死患者分為微循環阻塞組與非阻塞組，發現IMR與微循環阻塞程度顯著相關。隨訪6個月與基線值相比，發現超聲心動圖所示局部WMS指數變化值及左室射血分數的變化值均與IMR顯著相關。近期Fearson等［17］研究納入253例急性ST段抬高型心肌梗死患者，急診PCI術后立即測定IMR值，研究發現IMR＞40者病死率及心衰再住院率顯著增加。在多變量分析中，只有IMR＞40為死亡及心衰再住院的獨立預測因子，而FFR≤0.8及糖尿病均不是，從而提示IMR可預測急性心肌梗死患者的長期臨床預后。因此，IMR可用來辨別高風險人群，使其從更及時的治療中獲益最大，從而挽救急性損傷的心肌。

在應用IMR來評估微循環損害的基礎上，Ito等［18］在一項交叉研究中證實急診PCI術后冠狀動脈內注入尼可地爾比硝酸甘油可更有效地減輕微循環損害，可能與它的ATP依賴鉀通道開放相關。另一項研究將36例急性前壁心肌梗死患者隨機分為兩組，一組急診PCI術中給予遠程保護措施，另一組無遠程保護。研究發現，遠程保護組IMR顯著低于無保護組，從而得出急性前壁心肌梗死患者PCI術中使用遠程保護因有效維持IMR可對心肌微循環有益［19］。

在急性ST段抬高型心肌梗死患者急診PCI術后立即測定IMR，其重要意義是術者可根據測定結果立即對患者進行危險分層，從而采取下一步更合理有效的措施，而無需等待其他臨床標志物結果(例如CK峰值等)。

4.2 穩定型心絞痛

Yamada等［20］對28例心絞痛患者30處冠狀動脈病變進行研究，研究發現PCI術后升高的IMR(△IMR)在靶病變纖維帽存在的一組顯著高于無纖維帽存在的組群，并且在隨后平均20個月的隨訪中，靶病變纖維帽存在的組群主要不良心血管事件的存活率也顯著低于無纖維帽存在的組群。Layland等［21］研究發現，靜息時微循環狀態是PCI相關微循環功能損傷的關鍵決定因素。糖尿病患者因靜息時微循環功能較差，微血管并發癥傾向性提示其PCI相關微循環損傷高風險。

穩定型心絞痛患者經合理的治療同樣可以有效改善PCI術后IMR。Mangiacapra等［22］證實在PCI術前冠狀動脈內彈丸式注射依那普利50μg可顯著降低術后IMR。Fujii等［23］研究表明，PCI術前服用普伐他汀20 mg/d可減少PCI手術相關的微循環損傷。

4.3 圍術期心肌梗死

圍術期心肌梗死(PPMI)在擇期PCI術后占有相當一部分比例，主要由斑塊殘余物及血栓脫落至遠端微血管所致。因此微循環損傷可能預測PPMI的發生。Ng等［24］納入50例前降支單一病變的擇期行PCI患者，其中10例發生了PPMI，研究發現，術前IMR是預測PPMI的唯一獨立預測因素。術前IMR≥27U發生PPMI的概率增加了23倍。這些數據表明冠狀動脈微循環狀態在預測擇期PCI患者發生PPMI方面扮演著相當重要的作用。Layland等［25］研究發現發生PPMI患者術前IMR比未發生PPMI患者的術前IMR高，術前IMR是預測術后肌鈣蛋白升高的最強烈的指標。同樣得出術前微循環功能狀態是預測PPMI的重要決定性因素。Wu等［26］納入57例不穩定型心絞痛行擇期PCI術患者，其中22例發生PPMI，研究發現，未發生PPMI者術后IMR顯著低于發生PPMI者，預測PPMI的術后IMR最佳界值為IMR＞31，敏感性為86%，特異性為91%。在回歸分析中，IMR＞31可使PPMI發生概率增加27倍。術后IMR是不穩定型心絞痛患者發生PPMI的獨立預測因素，因此可用于篩選高風險人群，使其接受更密切的治療。

4.4 存在心絞痛但冠脈造影正常

存在心絞痛但冠脈造影完全正常的患者的診斷是具有挑戰性的。Pijls等［10］研究了18例心臟X綜合征的患者，并將18例年齡及性別相匹配的正常人作為對照。研究發現心臟X綜合征患者IMR高于對照組，且心臟X綜合征患者平板運動得分與IMR呈負相關，由此首次直接證明了心臟X綜合征患者存在較大的微循環阻力。

5 小結

IMR是一項簡單可靠的評估微循環損傷的指標。它不僅有利于急性ST段抬高型心肌梗死患者的危險分層，同時可客觀評價藥物干預等改善微循環損傷的有效性。另外，IMR可預測圍術期心肌梗死，同時對存在心絞痛但冠狀動脈造影正常患者的診斷具有一定臨床參考價值。未來的研究需進一步證實較高的IMR是否需要針對性的治療措施來改善預后。

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Research advances of index of microcirculatory resistance

LIU Tengfei DING Zhijian▲
Department of Cardiovascular,the Second Affiliated Hospital of Nanjing Medical University,Jiangsu Province, Changzhou 213000,China

Although percutaneous coronary intervention treatment restores normal epicardial flow,a substantial amount of microvascular damage remains and affects patient prognosis.The index of microcirculatory resistance is a well validated,stable and quantitative measure of microvasculature function.IMR has been shown to have prognostic value in patients with ST-segment elevation myocardial infarction in recent studies.At the same time,it provides further sight into the physiology of cardiovascular diseases and has the potential to be a therapeutic target of cardiovascular diseases. This review discusses the measurement of IMR,and its usefulness in various clinical settings.

Index of microcirculatory resistance;Percutaneous coronary intervention treatment;Cardiovascular disease

R541.4

A

1673-7210(2015)03(a)-0033-04

2014-11-09本文編輯:任念)

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