通过连续热稀释法量化缺血性非阻塞性冠状动脉疾病（INOCA）患者的心肌绝对血流量与阻力

摘要

本文介绍了一种利用连续热稀释法测量缺血性心脏病且冠状动脉无明显阻塞患者的心肌绝对血流量及阻力的实验方案。

摘要

在接受冠状动脉造影以检查心绞痛或疑似缺血性心脏病体征或症状的患者中，约有一半未在血管造影中发现阻塞性冠状动脉疾病。这些患有心绞痛或心肌缺血但无阻塞性冠状动脉疾病（INOCA）的患者中，大多数存在潜在的冠状动脉血管运动功能障碍，目前的共识文件推荐进行有创性冠状动脉血管运动功能检测（CFT）作为诊断手段。

在冠状动脉功能检测（CFT）过程中，可评估多种血管运动功能障碍内型，包括血管痉挛性冠状动脉功能障碍（心外膜血管或微血管痉挛）和/或微血管舒张功能障碍，后者包括血管舒张能力受损及微血管阻力升高。与目前常用的标准生理学指标相比，基于连续热稀释法测定的冠状动脉绝对血流量和阻力可能是一种更优的量化指标。本文概述了这种连续热稀释技术。

引言

在接受冠状动脉造影以检查心绞痛或疑似缺血性心脏病体征或症状的患者中，约有一半患者在血管造影中未见阻塞性冠状动脉疾病¹。这些患有心绞痛或心肌缺血但无阻塞性冠状动脉疾病（INOCA）的患者中，大多数存在潜在的冠状动脉血管运动功能障碍；目前欧洲心脏病学会（ESC）指南及近期关于INOCA的ESC立场文件均推荐进行有创性冠状动脉血管运动功能检测（CFT）以明确诊断^1,2。

在冠状动脉功能检测（CFT）过程中，可评估多种血管运动功能障碍内型，包括冠状动脉痉挛性功能障碍（心外膜血管或微血管痉挛）和/或微血管舒张功能障碍，后者包括血管舒张能力受损及微血管阻力升高。上述内型的共识性诊断标准已由冠状动脉血管运动功能障碍国际研究组（COVADIS）^3,4制定。

尽管血管痉挛性冠状动脉功能障碍通常通过乙酰胆碱激发试验来证实，但微血管舒张功能障碍的诊断则更为复杂。该诊断依据异常的微血管阻力指数（IMR）和/或冠状动脉血流储备（CFR）⁴。

评估微循环阻力指数（IMR）或冠状动脉血流储备（CFR）存在两种方法：热稀释法和多普勒血流速度法。两种方法均通过静脉注射腺苷以诱导最大程度的充血状态（从而达到最小阻力），且均已得到广泛验证。然而，这两种方法均存在若干重要局限性：由于需要使用腺苷，因此在患有严重慢性阻塞性肺疾病或哮喘的患者中应用受限。此外，热稀释法可能高估CFR，且存在较大的观察者内变异；而多普勒血流速度法在获取稳定的多普勒血流信号方面可能存在困难⁵。最重要的是，CFR和IMR均为替代性指标，无法准确量化真正的冠状动脉血流量和阻力。

通过使用一种新近经过验证的创新方法，可直接定量测定绝对冠状动脉血流量（Q）和阻力（R），该方法采用室温生理盐水冠状动脉内持续输注以诱导充血，结合连续热稀释技术实现。利用专用的单轨输注导管和带有温度传感器的压力导丝，无需使用腺苷即可直接定量Q和R。该创新方法已被证明安全、高度可重复，且不受操作者影响^6,7。

正如最近一份共识声明所强调的，我们需要更好地了解不同类型内型（endotype）的微血管性心绞痛（INOCA）患者心肌缺血的潜在机制¹。这可能对治疗策略和预后评估具有重要意义。与目前常用的标准生理学指标相比，冠状动脉绝对血流量和阻力的定量评估可能是更优的测量方法。最近的研究表明，持续性热稀释测量结果与INOCA患者的症状相关，而微循环阻力指数（IMR）和冠状动脉血流储备（CFR）则未显示出此类关联⁸。更多临床结局数据将陆续公布。本文详细描述了连续热稀释技术的操作流程。

方案

以下方案已获得荷兰奈梅亨拉德堡德大学医疗中心（Radboudumc）当地医学伦理委员会的批准。在进行连续热稀释法以计算绝对血流量和阻力时，应遵循以下步骤。

1. 准备工作

1. 至少停用血管活性药物24小时（如为钙通道阻滞剂，则需停用48小时）。

2. 诊断性冠状动脉造影

1. 在右侧或左侧桡动脉附近注射局部麻醉剂（1至2 mL的20 mg/mL利多卡因）。若无法进行桡动脉穿刺，则在右侧或左侧股动脉附近注射局部麻醉剂（通常为10 mL利多卡因）。
2. 用针刺麻醉区域皮肤以确认麻醉效果，并检查是否仍有疼痛感。
3. 用套管针穿刺桡动脉或股动脉，经套管插入导丝后撤去套管。沿导丝置入6 Fr鞘管。确保操作过程在无菌条件下进行。
4. 根据当地方案给予肝素（按患者体重调整剂量，每公斤100国际单位，最低5000国际单位，最高10,000国际单位）。
5. 经鞘管将导丝送至升主动脉，并将诊断导管置于主动脉瓣上方。随后撤出导丝，将导管连接至造影注射器。
6. 用诊断导管选择性插入右冠状动脉。冠状动脉内给予0.2 mg硝酸甘油后，通过手动注射造影剂进行冠状动脉造影。
7. 使用指引导管选择性插入左冠状动脉（以避免后续从诊断导管更换为指引导管）。冠状动脉内给予0.2 mg硝酸甘油后，手动注射造影剂进行冠状动脉造影。使用6 Fr或更大尺寸的指引导管，以便后续使用专用单轨导管（步骤4）。
8. 排除阻塞性冠状动脉疾病的存在：通过目测评估是否存在任何显著的心外膜狭窄，若存在中度心外膜狭窄（血管造影显示狭窄程度40–90%），则需进行冠状动脉内生理学评估⁹。

3. 连续热稀释测量的设置

1. 确保所有冠状动脉压力波形和温度数据均通过专用控制台无线传输并进行分析，该控制台配备可自动计算 Q 和 R 的软件。
2. 准备一个带压力限制的造影剂注射器，内含 100 至 150 mL 室温生理盐水。

4. 连续热稀释测量

1. 使用注射器以生理盐水手动冲洗带有压力和温度传感器的导丝（以下简称“压力导丝”）。
2. 确保压力导丝已连接至相应的软件系统（以便实时显示压力/温度），并将压力导丝通过指引导管送入。利用血管造影确认压力导丝的不透射线段近端部分已置于冠状动脉开口处。
3. 将压力导丝与主动脉压力进行校准。此步骤必须在任何测量开始前完成。
4. 将压力导丝推进至目标冠状动脉的远端1/3处。
5. 将专用单轨导管连接至造影剂注射装置。
6. 使用设定为10 mL/min的自动造影剂注射装置，以生理盐水冲洗单轨导管，以排除导管内的空气。当生理盐水从单轨导管头端的输注孔流出时，在持续冲洗的同时将单轨导管经由指引导管向前推进。
7. 当单轨导管通过止血阀后，停止冲洗，并继续将单轨导管进一步送入指引导管内。
8. 将单轨导管的不透射线标记置于目标冠状动脉的近端部分（前1厘米内）。
   注意：确保近端放置的单轨导管的不透射线标记与远端放置的导丝的不透射线标记之间至少保持3 cm的距离，以保证血液与生理盐水充分混合^10,11。
9. 在专用软件中选择绝对血流程序，选择目标冠状动脉，并将温度设为零（参考温度相当于人体的37 °C）。
10. 在输注泵上设定适当的室温生理盐水输注速率（Qi），并确保程序中的设置已相应更新。
    注意：左前降支（LAD）和左回旋支（LCX）的Qi通常为20 mL/min，右冠状动脉（RCA）为15 mL/min。此时暂不启动输注。
11. 在专用软件程序中启动绝对血流测量。在步骤4.16之前不得停止测量。确保在开始输注生理盐水前已记录数秒的基础数据。
12. 在输注泵上以选定的流速（Qi）开始生理盐水输注。在步骤4.15之前不得停止输注。
    注意：开始生理盐水输注后，远端冠状动脉内的温度将下降。
13. 确保记录到至少持续10秒的稳定远端血液/生理盐水混合温度。
14. 将导丝回撤至单轨输注导管内，以获取近端温度（Ti）。确保记录到约10秒稳定的Ti值。
15. 在输注泵上停止室温生理盐水的输注。
16. 确认温度恢复至归零值后，在专用软件程序中停止绝对血流测量。
    注意：此时FFR、绝对Q值和R值将由专用软件自动计算得出。
17. 移除专用单轨导管。
18. 确保压力导丝的位置与步骤4.2相同，即位于冠状动脉开口处，并进行压力测量的漂移检查。若漂移超过2 mmHg，则需重复测量；若无明显漂移，则移除压力导丝。
19. 进行一次或两次最终血管造影，以观察目标冠状动脉，检查是否存在可能的并发症（如冠状动脉夹层）。

5. 绝对流量与绝对阻力的计算

注意：如图1所示，专用的单轨输注导管仅通过四个外侧孔输注生理盐水，从而实现与血液的完全且最佳的混合；两个内侧孔允许通过所用导丝测量温度。

1. 使用以下公式计算以毫升每分钟（mL/min）为单位的绝对血流量（Q）⁷：
   
   如上所述，Qi 为生理盐水输注速率，单位为 mL/min；Ti 为靠近专用单轨导管出口处输注的生理盐水温度；T 为输注期间冠状动脉远端血液与生理盐水均匀混合后的温度。常数 1.08 反映了生理盐水注入血液时，血液与生理盐水在比热容和密度之间的差异。
2. 通过以下公式计算阻力 R，单位为 Wood 单位（WU）或 mmHg * (L/min)：
   
   目前已有可直接使用的高级测量平台，能够与压力导丝通信，并实时计算 FFR、Q 和 R（材料表）。

结果

图2 显示了在冠状动脉造影中无阻塞性冠心病的患者A中进行的一次代表性测量。使用连续热稀释法测量前降支动脉，以计算绝对血流量（Q）和阻力（R）。红线和绿线代表压力测量值，蓝线代表温度曲线。由于测量的是前降支动脉，输注速率设定为20 mL/min（Qi）。在时间点1开始输注，远端放置的压力导丝测得的温度下降。当远端温度达到稳态时（T = -0.48 °C，相对于血液温度），将压力导丝回撤至输注导管内（时间点2），以测量稳态下的近端温度（Ti = -5.69 °C，相对于血液温度）。随后停止输注，温度恢复至归零值（时间点3）。之后，系统自动根据第5节中进一步说明的公式计算绝对Q和R。绝对Q计算为239 mL/min，R为294 WU，FFR为0.89。这些血流和阻力数值被认为是正常的¹²。请注意，FFR值反映的是实际值（即在室温生理盐水诱发充血期间，单轨输注导管位于冠状动脉远端时的FFR值）。单轨输注导管会产生轻微的压力梯度，因此实际FFR值可能略高。

讨论

连续热稀释法是一种用于测量绝对冠状动脉血流量和阻力的准确方法，其结果与金标准[¹⁵O₂]H₂O PET 所测得的血流量和阻力高度一致⁵。这些测量在微血管性心绞痛（INOCA）患者中具有特殊意义，目前临床指南推荐在此类患者中评估冠状动脉血流量和阻力。

血流储备分数（FFR）是指心肌最大血流量与理论正常最大血流量的比值，是评估心外膜冠状动脉狭窄功能意义的一种公认的充血性生理学指标。在最大充血状态下，假设阻力最小且恒定，压力可作为血流的替代指标。因此，FFR 通过将狭窄远端的冠状动脉压力除以最大充血时的主动脉压力来计算。在临床实践中，通常通过冠状动脉内或静脉内注射腺苷来诱发最大充血。但在评估微循环功能时，也需要在最大充血状态下同时评估血流和压力。连续热稀释法的一个优势在于无需使用腺苷即可诱导最大充血。冠状动脉内输注室温生理盐水即可诱导稳态的最大充血，既往研究已表明腺苷诱导与生理盐水诱导的充血性 FFR 具有高度一致性^5...

材料

本文使用的材料清单

姓名	公司	目录编号	评论
Rayflow 多功能输注导管	Hexacath	RFW61S	仅与 6F 指引导管兼容
PressureWire X 导丝	Abbott	C12059	带有远端温度和压力传感器的无线导丝
Coroventis CoroFlow 心血管系统软件	Coroventis	N/A	用于测量生理学指标的高级平台
Illumena Neo 注射器或类似注射系统	Liebel-Flarsheim	GU01181006-E	任何具备压力限制（600 psi）以及可调节流速和注射体积速率的注射器
100 ml 室温下 0.9% 氯化钠溶液