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编号:10267473
冠状动脉狭窄血流储备的定量研究
http://www.100md.com 《中华放射医学与防护杂志》 1998年第5期
     作者:姜在波 李向民 陈剑魂 单鸿 关守海 黄明声

    单位:510630 广州,中山医科大学附属第三医院放射科(姜在波、单鸿、关守海、黄明声);中山医科大学附属第一医院放射科(李向民、陈剑魂)

    关键词:冠状动脉硬化; 局部血流; 冠状血管造影术; 数据收集

    中华放射学杂志980512.htm 【摘要】 目的 研究冠状动脉狭窄血流储备意义、影响因素及狭窄血流储备的阈值。方法 取资料齐全者62例(有定量冠状动脉造影及心肌核素等检查),按照临床诊断标准分为无症状、心绞痛和心肌梗死三组,把定量冠状动脉造影检查所得数据资料进行均数计算和相关性分析,观察狭窄形态学指标与狭窄血流储备的关系。结果 (1)狭窄血流储备主要受百分直径狭窄、百分面积狭窄、绝对直径狭窄和绝对面积狭窄的影响;(2)当血流储备在3.0~1.5时可引起心肌缺血,低于1.5时有发生心肌梗死的可能。结论 狭窄血流储备是反映冠状动脉局限性狭窄程度的功能性诊断指标,可提高对冠心病的诊断和预后。
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    Stenosis flow reserve of coronary artery: quantitative studies Jiang Zaibo*, Li Xiangmin, Chen Jianhun, et al. *Department of Radiology, 3rd Affiliated Hospital of Sun Yat-Sen Medical Sciences University, Guangzhou 510630

    【Abstract】 Purpose To study the significance, factors of affected and the threshold value of stenosis flow reserve of coronary artery. Methods Sixty-two patients were subjected to quantitative coronary angiography, ECT and EKG. According to the results of clinical diagnosis, the patients were divided into three groups: normal,angina, and infarction. The data were hardled by mean and correlation test. Results Stenotic flow reserve was affected by the value of the percentage of stenotic diameter and area, absolute stenotic diameter and area. When the threshold value of stenotic flow reserve was 3.0—1.5, the patients would experience angina. When the value was less than 1.5, they would suffer from myocardial infarction. Conclusions Stenotic flow reserve is a functional diagnostic parameter of coronary artery localed stenosis.
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    【Key words】 Coronary arteriosclerosis Regional blood flow Coronary angiography Data collection

    冠心病主要是由于冠状动脉粥样硬化性狭窄所致,冠状动脉造影(简称冠脉造影)是诊断冠心病的金标准。但在临床上,约15%~20%有典型心绞痛症状且休息或运动时心电图有异常改变的患者,冠脉造影仅显示心外膜冠状动脉正常或轻度狭窄,而大多数冠状动脉血流储备异常[1]。这些病变,从形态上测量狭窄,有时难以判定其是否具有病理生理学意义,如果能同时测得该血管的血流储备已基本耗竭,则提示狭窄远端的心肌已处在危险的边缘,对决定进一步治疗及预后具有重要意义。笔者通过定量冠状动脉造影技术,研究冠状动脉狭窄的功能指标——狭窄血流储备(stenosis flow reserve, SFR)的影响因素及其阈值,提高我们对冠状动脉病变的新认识。

    材料与方法
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    1.材料来源:所用设备为Phillips BC 4000双向心血管造影机,配有数字心血管成像系统、冠状动脉和左室功能定量分析软件。资料来自我院1994年9月~1996年9月间行冠状动脉和左室造影检查病例,取冠状动脉局限狭窄段位于主干且无狭窄后侧支循环形成者62例,44例有1支冠状动脉狭窄,18例有2支狭窄。左前降支36支,左旋支20支,右冠状动脉24支,共80支病变血管。在80支病变血管中,49处狭窄位于冠脉近段,23处位于中段,8处位于远段。年龄34~76岁,平均56.6岁。

    2.分析方法:把62例病人80支狭窄血管分为三组。

    无症状组:14例,23支血管。5例1支,9例2支狭窄血管。心电图、心脏超声、心肌核素显像及心肌酶学检查正常或基本正常。冠脉造影示有轻度或中度狭窄,狭窄范围在24.13%~61.14%,左室造

    影正常,即无心肌受损表现。
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    心绞痛组:25例,共31支血管。19例1支,6例2支狭窄血管。病人有典型心绞痛症状和体征,物理检查有心肌缺血表现,酶学检查未提示心肌梗死(简称心梗)。冠状动脉造影显示狭窄范围在55.52%~78.83%,有4支狭窄血管对应室壁节段运动减弱,但无室壁瘤形成。

    心肌梗死组:23例,26支血管。20例1支,3例2支狭窄血管。病人有典型心梗病史及物理生化检查阳性结果。本组心梗病人为初发急性期或亚急性期。狭窄范围74.47%~92.20%。18支对应室壁节段运动异常,其中5例有室壁瘤形成。

    冠状动脉狭窄形态学指标的测量方法及SFR的计算方法:在充盈良好的造影图像上,用含有造影剂的导管作校正,取得校正值,在舒张或收缩末期造影图像上确定病变部位,分别在狭窄的近端和远端相对正常的血管上各取一点,应用计算机软件自动勾划冠状动脉(勾划不准确时辅助校正)狭窄前轮廓及狭窄的情况,然后分析狭窄段的各项物理指标,最后综合各项指标求得SFR。在测定SFR时,设定主动脉压为13.3kPa(100mmHg),心率为75次/分,远端心肌床与近端冠状动脉处于线性压力-血流关系。规定SFR在0~5之间,即无狭窄时SFR为5,完全阻塞时为0。在狭窄段形态对称性方面,数值从0~1,其中0为偏心,1为对称。
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    笔者作以下研究:(1)冠状动脉百分直径狭窄、百分面积狭窄、绝对内径狭窄、绝对面积狭窄、狭窄的斑块面积、狭窄的长度、狭窄是否对称等七项形态指标对SFR的影响;(2)测定SFR阈值。本资料用Statistical package for the social science(SPSS)统计软件作均数计算和相关性分析并绘图。

    表1 三组病人中形态及功能指标的测量结果(±s)

    SFR

    OD

    OA

    OL

    DS

    AS
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    PA

    SYM

    RD

    无症状组

    3.87±

    1.78±

    2.79±

    10.63±

    45.82±

    69.97±

    8.05±

    0.66±

    3.29±
, 百拇医药
    0.62

    0.57

    1.69

    4.66

    8.41

    9.52

    4.68

    0.25

    0.82

    心绞痛组

    2.22±

    1.05±

    0.88±
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    11.96±

    63.81±

    86.62±

    10.63±

    0.64±

    2.89±

    0.56

    0.22

    0.41

    5.20

    5.42

    4.10

    5.58
, 百拇医药
    0.19

    0.41

    心梗组

    0.59±

    0.52±

    0.27±

    11.31±

    82.90±

    96.68±

    11.76±

    0.67±

    2.97±

    0.42
, 百拇医药
    0.27

    0.27

    3.83

    6.41

    2.34

    5.47

    0.21

    0.67

    注∶SFR指冠脉狭窄血流储备,OD指狭窄直径(mm),OA指狭窄面积(mm2),OL指狭窄长度(mm),DS指狭窄百分直径(%),AS指狭窄百分横断面积(%),PA指斑块面积(mm2),SYM指对称性,RD指参考直径(mm)结果

    一、狭窄段形态及功能指标数据(表1)
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    从表1可见,随着病变的加重,SFR、狭窄直径(OD)、狭窄面积(OA)等数值减低,而狭窄百分直径(DS)、狭窄百分横断面积(AS)相应增加,斑块面积(PA)、狭窄长度(OL)和对称性(SYM)无明显变化。

    二、7种形态学指标与SFR的相关性检验及结果(表2)

    表2 7种形态学指标与SFR的相关性检验结果

    形态学指标

    SFR相关性检验结果

    r值

    P值

    DS

    -0.985

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    AS

    -0.953

    <0.001

    OD

    0.889

    <0.001

    OA

    0.779

    <0.001

    PA

    -0.248

    <0.005
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    OL

    -0.019

    >0.5

    SYM

    -0.039

    >0.5

    注∶SFR指冠脉狭窄血流储备,DS狭窄百分直径(%),AS狭窄百分横断面积(%),OD指狭窄直径(mm),OA狭窄面积(mm2),PA斑块面积(mm2),OL狭窄长度(mm),SYM对称性 从表2可见,冠状动脉狭窄百分直径与SFR有负相关性;冠状动脉狭窄百分横断面积与SFR有负相关性;冠状动脉狭窄的绝对内径与SFR呈正相关性;冠状动脉狭窄的横断面积与SFR呈正相关性;冠状动脉狭窄的斑块面积与SFR呈负相关性;冠状动脉狭窄长度与SFR无相关性;狭窄对称性与SFR无相关性。
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    三、SFR阈值

    无症状、心绞痛和心梗三组SFR分别为2.54~4.84、1.33~3.70和0.07~1.42,均数±标准差分别为3.87±0.62、2.22±0.56和0.59±0.42。

    讨论

    冠状动脉血流储备(coronary flow reserve, CFR)指机体冠脉系统最大扩张时血流量与静息时血流量的比值,常用来描述或衡量冠脉循环(最大供血)的潜在能力。正常人的CFR约为4~6倍[1,2]。血流储备有三个指标:绝对血流储备、相对血流储备和狭窄血流储备。狭窄血流储备是指在定量冠脉造影时,在假定标准的生理条件下,综合计算狭窄几何形态后得出的狭窄后心肌储备能力。目前由于数字减影技术的发展,使SFR的测定易于临床施行,且在测量SFR的同时能观察冠状动脉的形态变化,便于前后比较病变的进展情况。
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    一、狭窄形态学指标对SFR的影响

    1.冠状动脉狭窄的百分直径、百分面积、绝对直径和绝对面积对SFR的影响:临床常用冠脉直径狭窄50%和75%作为心肌缺血和心梗阈值。Gould等[3]发现,仅在心外膜冠脉狭窄大于85%时,才影响静息时局部心肌血供。但冠脉内注射药物引起的充血性反应在内径狭窄程度为40%~50%时就开始减低。Harrison等[4]用数字减影技术测量左前降支近端百分直径狭窄、百分面积狭窄和最小狭窄横断面积,同时用多谱勒血流速度计测量左前降支近端病变的反应性充血能力,发现百分面积狭窄达17%~54%时有正常的充血反应,达27%~94%的狭窄时有异常的充血反应。可见,百分直径、百分面积、绝对直径和绝对面积狭窄对SFR都有影响,但影响的大小有所不同,符合本组结果。笔者认为冠脉狭窄后的心肌缺血是由多个因素共同作用的结果,每一因素最终都要反映出心肌缺血的程度。本组结果显示,冠脉狭窄后血流储备能力的降低主要是受狭窄的百分直径和百分面积及绝对直径和绝对面积作用的结果,其中前两者的作用更大一些。
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    2.冠状动脉狭窄的长度、对称性和斑块面积对SFR的影响:动物实验表明[5],在40%~60%直径狭窄的冠脉中,狭窄长度增至15mm时才有血流减少,相当于局限性90%百分直径狭窄。但de Feyter等[6]认为狭窄长度对血流作用较小,血流量变化主要与压力降低和高度狭窄有关,他又指出最小绝对狭窄面积是首要决定因素。Kirkeeide等[7]认为狭窄对称性对SFR无明显影响,本组结果亦表明狭窄长度和对称性对SFR无明显影响。狭窄斑块面积对SFR有一定的影响,但相关系数较小,可能是由于斑块面积受狭窄的直径和长度共同作用的结果,未见文献报道。

    二、狭窄血流储备的阈值

    Harrison[4]提出SFR大于3.5视为正常。Gould等[2,3]认为当SFR降至2~2.5时,通常有心绞痛的症状。本组无症状、心绞痛和心梗三组中,SFR分别为3.87±0.62,2.22±0.56和0.59±0.42。笔者认为SFR在3.0~1.5时,可引起心肌缺血。本组在此范围者有23例(4支狭窄血管)为心绞痛病人,占心绞痛组的92%。当SFR<1.5时,本组23例中除2例3支狭窄血管在心绞痛组外,其余全部为心梗病人。因此,SFR<1.5,要警惕发生心肌梗死的可能,此时冠状动脉血管成形术或冠脉搭桥手术是必要的。由于SFR是综合计算狭窄形态学指标后得出的冠脉储备能力值,它并不能反映弥漫狭窄及狭窄后侧支循环形成情况下的储备能力。要想得到此种情况下的冠脉储备能力,需要测定其绝对血流储备值。
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    参考文献

    1 陈在嘉,徐义枢,孔华宇,主编. 临床冠心病学. 北京, 人民军医出版社出版, 1994. 9-13,218-224.

    2 Gould KL, Lipscomb K, Hamilton GW. Physiologic basis for assessing critical coronary stenosis: instantaneous flow response and regional distribution during coronary hyperemia as measures of coronary flow reserve. Am J Cardiol, 1974, 33:87-94.

    3 Gould KL, Lipscomb K. Effects of coronary stenoses on coronary flow reserve and resistance. Am J Cardiol, 1974, 34:48-55.
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    4 Harrison DG, White CW, Hiratzka LF, et al. The value of lesion cross- sectional area determined by quantitative coronary angiography in assessing the physiologic significance of proximal left anterior descending coronary arterial stenoses. Circulation, 1984, 69:1 111-1 119.

    5 Feldman RL, Nichols WW, Pepine CJ, et al. Hemodynamic significance of the length of a coronary arterial narrowing. Am J Cardiol, 1978, 41:865-871.

    6 de Feyter PJ, Serruys PW, Davies MJ, et al. Quantitative coronary angiography to measure progression and regression of coronary atherosclerosis: value, limitations, and implications for clinical trials. Circulation, 1991, 84:412-423.
, http://www.100md.com
    7 Kirkeeide RL, Gould KL, Parsel FL. Assessment of coronary stenoses by myocardial perfusion imaging during pharmacologic coronary vasodilatation.Ⅶ. Validation of coronary flow reserve as a single integrated functional measure of stenosis severity reflecting all its geometric dimensions. J Am Coll Cardiol, 1986, 7:103-113.

    (收稿:1997-09-15), 百拇医药