1. 引言
心肌桥(Myocardial Bridge, MB)是一种很常见的先天性冠状动脉变异,即心外膜冠状动脉的一段在心肌隧道式走行。MB临床通常表现为无症状。然而,越来越多的证据表明其可能导致多种并发症,如心肌缺血[1]、梗死和猝死[2],左心室肥厚[3]、急性冠状动脉综合征和心搏骤停[4]等心脏不良事件。近年来,关于MB与冠状动脉痉挛、血流动力学以及心脏主要不良事件的研究已经成为心血管研究领域的热点。本文拟对上述研究进展给予述评,以期为该领域的研究提供有益参考。
2. MB与冠脉痉挛
冠脉痉挛(CAS)的病理生理学机制以平滑肌收缩功能障碍为主。有关MB与冠脉痉挛关系的研究相对较少。
2.1. 无CAD的SPT
Saito等[5]对392例左前降支(LAD)无冠脉支架的患者进行冠脉内乙酰胆碱(Acetylcholine, Ach)激发试验,其中140名患者(36%)在LAD中发现MBs,MB患者较无MB患者被诱发血管痉挛及Ach激发试验阳性的人数多。MB长度与血管压缩百分比呈正相关(r = 0.37, p < 0.001),MB长度和压缩百分比均可显著预测诱发LAD痉挛(AUC 0.74, p < 0.001, AUC 0.68, p < 0.001)。多变量回归分析表明两者是诱发LAD痉挛的独立预测因素。Nam等[6]选取了812名无明显冠状动脉疾病(Coronary Artery Disease, CAD)的MB患者Ach激发试验,发现MB与ACH激发试验中冠状动脉痉挛(Coronary Artery Spasm, CAS)的高发生率、自发性痉挛、缺血性心电图改变和胸痛密切相关,且重度MB是CAS的一个重要危险因素。在长达5年的随访中,与没有CAS的MB患者相比,有CAS的MB患者的心绞痛复发率更高。Arai等[7]对166名使用麦角新碱(Ergonovine, ER)进行痉挛激发试验(Spasm Provocation Testing, SPT)的患者进行了回顾性分析,发现MB组SPT阳性率高于非MB组(56.5% vs. 22.4%, p = 0.001);多元回归分析表明,MB的存在与SPT阳性独立相关(优势比5.587, 95%CI: 2.061~15.149, p = 0.001)。
2.2. NOCAD的SPT
Montone等[8]前瞻性招募310名非阻塞性冠状动脉疾病(Non-Obstructive Coronary Artery Disease, NOCAD)患者接受冠状动脉内Ach激发试验。其中,稳定NOCAD患者169名(54.5%),冠状动脉阻塞性心肌梗死(Myocardial Infarction and Non-Obstructive Coronary Arteries, MINOCA)患者141名(45.5%),发现MB患者53例(17.1%)。与稳定NOCAD患者相比,MINOCA患者中MB和Ach试验阳性共存的频率更高,MB是Ach试验阳性和MINOCA的独立预测因子。随访发现,与无MB患者相比,MB患者的主要不良心脏事件发生率较高,主要表现为心绞痛住院率较高,西雅图心绞痛问卷汇总评分较低(两者均为p < 0.001)。无论是Ach激发试验,还是ER激发试验都表明,MB不仅是诱发CAS的重要风险因素,也是Ach试验阳性及MINOCA的独立预测因子。
2.3. MB与CAS的性别差异
大量临床实践表明,心血管疾病在男性和女性中表现不同。由于性别偏见、症状不典型等原因,女性心脏急症存在研究不足,诊断、治疗不及时的问题,且女性心脏急症在病理生理机制、危险因素及管理和结局方面存在明显的性别差异[9]。
为了比较非梗阻性心血管疾病(NOCVD)患者冠状动脉痉挛(CAS)特征的性别差异及不同性别CAS患者的临床结果,Park等[10]分析了连续接受乙酰胆碱激发试验的5491名NOCVD患者,其中男性2506人,女性2985人,平均随访天数为1218 ± 577天。将CAS定义为在乙酰胆碱激发试验中动脉管腔狭窄大于70%。为了调整混杂因素,在所有患者和CAS患者中进行了倾向评分匹配(PSM)分析。经过PSM分析,在所有患者中共产生1201对,在CAS患者中共产生713对。在所有患者中,与男性相比,女性的CAS发生率明显较低。MB及中度狭窄在女性中发生率较低,而短暂性ST段抬高及发作时缺血性胸痛在女性中发生率较高。在CAS患者中,男性多支血管痉挛的发生率高于女性(35.7% vs. 29.7%, p < 0.01)。高龄、血脂异常和MB是男性和女性CAS的独立危险因素。在CAS患者中,无论男性还是女性,在长达5年的时间里,各种单独及综合主要结果没有统计学差异。在男性CAS患者中,年龄是5年主要MACE的危险因素,中度狭窄是5年MACE和5年复发心绞痛的危险因素;在女性患CAS者中,轻度狭窄是5年MACE的危险因素,而MB是5年复发性心绞痛的危险因素。该研究发现,在乙酰胆碱激发试验时的CA及临床参数、CAS发生率、CAS危险因素、5年MACE、心绞痛复发等方面存在性别差异。老年、血脂异常和MB是男女发生CAS的独立危险因素,但CAS患者5年主要临床结果没有性别差异。
3. 心肌桥与血流动力学
有研究发现,与MB相关的这些病变可能是上覆MB周期性压迫动脉引起的不良流体动力学现象造成的结果[10]。因此,人们从多方面研究MB与冠状动脉血流动力学的关系,以期找到MB诱发大量心脏疾病的根本原因。
3.1. 流体力学模拟
3.1.1. 有无MB的对比
将计算流体力学(CFD)用于具有动态性和时相性(phasic)的MB模拟,无疑具有很大的挑战性。但得益于计算机及软件技术的发展,关于MB对血流动力学影响的研究日益深入而广泛。Javadzadegan等[11]建立了MB患者特异性CFD模型,其研究包括2部分:首先构建了MB患者LAD的in silico模型,采用移动边界CFD算法模拟MB引起的患者特有的肌肉压迫;然后模拟了人为移走MB的情况,以确定无MB时同一血管的血流动力学。第二部分利用第一部分所建立的in silico模型分别对LAD MB为轻、中及重度的3例患者进行血流动力学分析。与无MB模型的相比,有MB模型的近段和桥段平均剪切应力差异显著[近段:0.32 ± 0.14 Pa (有MB)和0.97 ± 0.39 Pa (无MB), p < 0.0001——桥段:2.60 ± 0.94 Pa (有MB)和1.50 ± 0.64 Pa (无MB)。当对3例患者进行评估时,近段血管受压剪切应力增大程度减小,桥段剪切应力增大。MB的存在导致近段血流动力学异常,而桥段表现出的血流动力学模式倾向于抑制动脉粥样硬化的发展。
3.1.2. MB与冠状动脉狭窄
MB和冠状动脉粥样硬化狭窄会损害冠状动脉血流,并可能导致心肌缺血甚至心脏病发作。目前尚不清楚MB及冠状动脉狭窄对冠状动脉血流动力学的影响如何相似或不同。Sharzehee等[12]以实验及计算流体动力学(CFD)方法比较了冠状动脉狭窄及MB的血流动力学效应。分别选择了3名轻度、中度和重度不同程度管腔阻塞的MB患者,根据双平面血管造影重建患者特定的LAD冠状动脉CFD模型;对于每个MB患者,均选择模拟了虚拟健康以及狭窄的模型以资比较;开发了体外流动回路,以评估预测模型的压降。CFD模拟结果表明,MB与狭窄患者之间的差异随着MB/狭窄严重程度和流量的增加而增加;实验结果表明,增加MB长度(140%)仅对严重MB的压降有显著影响(运动时增加39%),但增加狭窄长度显著增加了所有流速下中度和重度狭窄的压降(运动时分别增加31%和93%)。CFD和实验结果均证实,无论MB/狭窄程度如何,与狭窄相比,MB患者有更高的最大压降和更低的平均压降。充分了解MB和动脉粥样硬化狭窄,有助于改善冠心病患者的治疗策略,预防急性冠状动脉综合征。
3.1.3. MB与肥厚性心肌病
MB与肥厚型心肌病(HCM)患者的心绞痛和心肌缺血有关,并可能导致心源性猝死。然而,MB如何影响HCM患者的冠状动脉血流尚不清楚。为评估MB对HCM患者冠脉血流动力学的影响,Sharzehee等[13]选择了15例LAD MB患者(7个HCM和8个非HCM),采用瞬态计算流体动力学(CFD)模拟了来自这些患者解剖上真正有病的模型(有MB)及虚拟健康的(无MB) LAD,重建双平面血管造影。CFD模拟结果表明,与非HCM组(p < 0.01)相比,动态压缩MB导致舒张期血流紊乱,并可显著减少HCM患者的冠状动脉血流量;HCM患者的(p < 0.05)压降系数显著升高。流速变化与上游雷诺数和MB压缩比均有较强的相关性,而MB长度对冠脉流量的影响较小。血流动力学结果和临床结果表明,MB压缩比高于65%的HCM患者需要外科手术干预,短暂的MB压迫可显著改变HCM患者的舒张期血流模式和壁面切应力分布,患有严重MB的HCM患者可能需要外科手术干预。该研究的结果为MB HCM患者的手术决策提供了非常重要的信息。
MB的压缩导致舒张期动脉松弛延迟,血流储备减少,血液灌注减少。MB在HCM中的认识已有多年,HCM患者肌桥患有率高达30% [14]。多数人认为在HCM患者中,MB可能是一种危险预示因子,表现在MB和HCM都能导致心肌缺血,而左室肥厚又可降低已受损心肌的冠脉血流,左室肥厚及冠脉分支受压迫诱导心肌灌流异常[15]。无意识晕厥可能是肥厚性心肌病伴肌桥患儿的危险因素[16]。
3.1.4. MB与冠脉剪切应力及血流停留时间
1) MB长度与WSS及冠脉血液停留时间
长而深的MB、血流动力学紊乱和心肌梗死风险增加之间存在关联。为了研究MB的长度对冠状动脉血流动力学的影响,Javadzadegan等[17]对10例LAD上具有不同长度MB的患者行CA及IVUS检查,基于重建的LAD三维模型,建立MB的in silico模型。整个LAD分为3段,近段(桥前)、桥和远段(桥后),进行瞬态CFD模拟,以获得血液停留时间和壁面剪切应力(WSS)在包括近段、桥和远段的整个血管的分布。研究表明,随着MB长度的增加,近段WSS呈下降趋势,而桥段WSS呈上升趋势。根据整个队列中MB的平均长度(Lave = 23.92 mm)将患者分为2组,与桥长 < Lave的患者相比,桥长 > Lave的患者具有较小的WSS和较高的近段停留时间(0.59 ± 0.31 vs. 0.21 ± 0.14 Pa和0.0021 ± 0.0015 vs. 0.0045 ± 0.0021 s)。相比之下,桥长 > Lave的患者在桥段的WSS大于桥长 < Lave的患者(1.37 ± 1.66 vs. 2.53 ± 3.14 Pa)。短桥与长桥患者远段WSS无明显差异。研究的结果揭示了MB长度与近段血流动力学扰动之间的直接关系,因此MB长度的增加与WSS的减少和冠脉血液停留时间的增加有关。
2) MB血管压迫程度与WSS及冠脉血液停留时间
Javadzadegan等[18]还研究了MB引起的血管压迫程度对冠状动脉血流动力学的影响。他们在对10例不同程度LAD收缩期压迫的MB患者行CA和IVUS检查的基础上,建立了MB的计算机模型,进而进行瞬态计算流体力学模拟,以获得血液停留时间和剪切应力的分布。研究表明,随着MB压缩程度的增加,近段部分的剪应力呈减小趋势,而MB部分的剪应力呈增大趋势。根据整个队列中的平均收缩期血管压迫程度(%CRave = 27.38)将患者分为两组时,与具有较小收缩期血管压迫(<%CRave)的MB患者相比,具有较大收缩期血管压迫(>%CRave)的MB患者具有更小的剪切应力和更高的近段停留时间(0.37 ± 0.23 vs. 0.69 ± 0.29 Pa和0.0037 ± 0.0069 vs. 0.022 ± 0.0094 s)。相反,有较大收缩期压迫的患者与有较小收缩期压迫(2.49 ± 2.06 Pa vs. 1.13 ± 0.89 Pa)的患者相比,桥段的剪切应力更大。有较大和较小收缩压迫的MB患者的远段剪切应力无显著差异。研究结果揭示了MB收缩压迫的程度与近段血流动力学扰动之间的直接关系,即收缩血管压迫的增加与剪切应力的降低和血液停留时间的增加有关。
3) MB与动脉粥样硬化
MB患者有更高的动脉粥样硬化患病率。壁面剪切力(WSS)以前曾与冠状动脉疾病患者的斑块相关,但在有症状的MB患者中的这种相关性未见报道。Khan等[19]采用多尺度计算流体力学(CFD)框架模拟MB患者的血流动力学,并研究WSS与斑块的共定位(co-localization)。他们从先前报道的50例症状性MB患者中确定了10例患者,这些患者的MB近段血管均有斑块。通过冠状动脉计算机断层扫描血管成像(CCTA)、血管内超声(IVUS)和导管造影重建了动态三维模型。以CFD模拟计算MB近段、桥段及远段的WSS。从IVUS图像中量化斑块,以2 mm为单位,加入CFD模型。斑块面积与绝对WSS和患者标准化WSS进行比较。近段与桥段(6.1 ± 2.9 vs. 16.0 ± 7.1达英/cm2, p < 0.01)相比WSS较低。IVUS测量的斑块面积和斑块负荷在MB入口近端1~3 cm处达到峰值,与第一对角支吻合。标准化WSS与斑块面积(r = 0.41, p < 0.01)呈中度相关,具有统计学意义。在MB患者中可无创获得WSS,并可作为斑块面积的替代标志物。使用CFD,可以无创地评估斑块面积的程度,使那些需要患者频繁监测或医疗管理中的患者受益。
Ding等[20]采用壁冠状动脉模拟装置,研究MB压迫对壁冠状动脉血流量、正应力、周向应力和切应力的影响,进而更全面地探索在多种应力的综合作用下血流动力学和壁冠状动脉粥样硬化之间的关系。从壁冠状动脉模拟器获得的结果显示,在0压缩条件下,冠状动脉远段和近段剪应力均值和振荡值无显著差异。随着压缩程度的增加,远段平均剪应力大于近段,但近段剪应力的振荡值大于远段。应力异常主要位于MB压迫加剧的近段壁冠状动脉,近段应力的平均值和波动值(最大值减最小值)分别显著增加了27.8%和139% [21]。由此推断,MB压迫引起壁冠状动脉近段血流动力学异常。该结果对了解冠状动脉粥样硬化的血流动力学机制具有重要意义,对MB的病理效应和治疗具有潜在的临床价值。
3.2. MB与FFR
目前,大多数FFR对MB及其合并冠脉狭窄病变的评估基本为经验性小样本研究[22]。有关MB对FFR及其相关冠状动脉疾病的影响的研究,正在不断走向深入。
3.2.1. MB与FFRCT
1) FFRCT与心绞痛
陆怡菡等[23]以冠脉CTA检查确诊的LAD MB患者50例(MB浅表和深在患者各25例,CTA正常组25例)为研究对象,根据FFRCT值将50例MB患者分为正常组(FFRCT > 0.8) (n = 24)和异常组(FFRCT ≤ 0.8) (n = 26),分析2组患者的FFRCT、WSS、MB解剖学特征及他们与临床症状的关系。发现2组患者MB远段的收缩期及舒张期WSS均大于对照组(p = 0.037, 0.002),而2组MB患者的MB段及MB远段的收缩期及舒张期FFRCT均小于对照组(p < 0.001)。FFRCT正常组和异常组间收缩期MB受压指数有显著差(p = 0.023),FFRCT异常的MB患者易发生心绞痛(30.8% vs. 8.3%, p = 0.048)。可见MB患者的FFRCT降低,则远段WSS升高;收缩期MB受压指数升高时,FFRCT往往较低,FFRCT较低的患者易发生心绞痛。
周帆[24]利用cFFR软件对患者收缩期和舒张期CCTA数据,将患者的MB分为MB入口前1~2 cm、MB中段及MB出口后1~2 cm三处,分别测定三处的FFRCT值。以收缩期或舒张期MB远段的FFRCT ≤ 0.80为阈值,将MB患者分为正常组及异常组。以CCTA确诊的120例LAD MB患者为研究对象(浅表型59例,深在型61例),对照组41例。研究表明,深在组患者MB段收缩期FFRCT值低于舒张期[分别为0.91 (0.83~0.95)、0.94 (0.91~0.96), p = 0.003];所有MB患者的FFRCT值均低于对照组;收缩期时,对照组、浅表组及深在组的FFRCT分别为0.92 (0.90~0.94)、0.82 (0.71~0.89)和0.74 (0.60~0.89);舒张期时,对照组、浅表组和深在组的FFRCT分别为0.93 (0.90~0.94)、0.84 (0.69~0.92)和0.82 (0.68~0.90),收缩期和舒张期的差异均具有统计学意义(p < 0.001)。仅在收缩期MB中段,浅表组与深在组间的FFRCT值有差异[分别为0.94 (0.90~0.96)、0.91 (0.83~0.95), p = 0.018]。MB患者中,FFRCT值异常的有69例(其中浅表型29例,深在型40例)。MB的长度(OR = 1.06, 95%CI: 1.03~1.10, p = 0.001)和收缩期狭窄程度(OR = 1.04, 95%CI: 1.01~1.07, p = 0.021)是CTFFR异常的主要预测因子,曲线下面积为0.774 (95%CI: 0.689~0.858; p < 0.001)。FFRCT异常的MB患者典型心绞痛的发生率高于正常者[分别为18.8%和3.9%, p = 0.023]。MB远段FFRCT值降低,其长度和收缩期狭窄程度对异常FFRCT有中等预测价值,而异常FFRCT值与典型心绞痛的发生率呈正相关。文献[23]及[24]的结论基本是一致的,MB患者远段FFRCT值较低的患者易发生心绞痛。
2) 深在性FFRCT的意义
为了探究基于冠状动脉CT血管成像(CCTA)的血流储备分数(FFR)技术评估MB患者血流动力学改变的价值,周帆等[25]回顾性收集行CCTA检查示LAD MB患者60例。根据MB深度将其分为表浅组(30例)和深在组(30例),另收集同期30例年龄、性别相匹配的CCTA检查无明显异常患者作为对照组。以任一期MB远段FFRCT < 0.75为界,测量MB的位置、长度、深度以及收缩期管腔狭窄率,利用cFFR软件对所有患者的CCTA数据(包括收缩期和舒张期)进行三处(MB入口前1~2 cm、MB中间段、MB出口后1~2 cm) FFRCT值测定。将所有患者分为FFRCT正常组及FFRCT异常组。采用t检验或单因素方差分析比较组间年龄、MB位置、长度、深度、收缩期狭窄率间的差异,采用非参数秩和检验对各组内两期FFRCT值以及不同分组间FFRCT值进行比较,采用Logistic回归模型分析FFRCT异常与年龄、性别、MB的位置、长度、深度、收缩期狭窄率间的关系,发现深在组MB段舒张期FFRCT值低于收缩期。张国雷等[26]以深在型50例和浅表型MB各50例患者为研究组,以同期50例冠脉CT血管成像正常者为常规组。对比了2组患者的FFR1、FFR2、FFR3收缩期和舒张期FFRCT值,采用Logistic多因素分析造成FFRCT值下降的高危因素。结果表明,深在型MB患者收缩期FFRCT值高于舒张期,深在与浅表型患者舒缩两期FFRCT值均显著低于常规组(p < 0.05)。100例MB患者中,FFRCT异常(<0.75)者为46例,深在与浅表分别为32例和14例。MB深度、长度是导致FFRCT值下降的高危因素(p < 0.05)。深在型MB患者FFRCT值显著异常,与MB的深度、长度相关。
为进一步探讨冠状动脉CT血流储备评分(FFRCT)在评估LAD MB患者血流动力学相关性中的作用,Cheng等[27]回顾性分析经CCTA诊断为LAD深M的113例患者,测量了MB的位置、长度、深度及收缩期压缩程度,应用冠状动脉FFRCT软件计算LAD深MB的FFRCT值。以0.80为界,将所有患者分为FFRCT正常组(FFRCT > 0.80)和FFRCT异常组(FFRCT ≤ 0.80),分析FFRCT异常与LAD深MB部位、长度、深度及收缩期狭窄程度的关系。采用受试者工作特征(ROC)曲线分析MB收缩期狭窄的长度、深度及程度,评价ROC曲线预测FFRCT异常的有效性。结果表明,FFRCT正常组(n = 79)与FFRCT异常组(n = 34)在年龄、性别、高危因素方面差异无统计学意义(p > 0.05);在临床症状方面,FFRCT正常组不稳定型心绞痛、无症状心肌缺血、稳定型心绞痛分别为15.2%、41.8%、32.9%,FFRCT异常组分别为32.4%、23.5%、35.3%。除不稳定型心绞痛(χ2 = 4.32, p = 0.038)外,两组无症状心肌缺血和稳定型心绞痛发生率差异无统计学意义(χ2 = 3.42, 0.06, p > 0.05)。FFRCT正常组深MB长度约为(36 ± 5) mm,FFRCT异常组深MB长度约为(44 ± 5) mm。两组间差异有统计学意义(t = −7.703, p < 0.001)。ROC曲线显示,深MB长度的最佳临界值为39.7 mm,曲线下面积为0.88 (95%CI: 0.81~0.95, p < 0.001),FFRCT ≤ 0.80的诊断准确率为82.3%。FFRCT值对评价冠状动脉LAD深MB患者血流动力学有重要价值,而深MB长度是影响FFRCT值的重要因素。
3.2.2. MB与激发时的FFR或CF(V)R
1) MB与FFR
具有血流动力学意义的MB是心绞痛及ANOCA患者的重要诊断。区分偶发性与血流动力学显著性MB的最合适的冠状动脉内功能评估指标尚不清楚。有鉴于此,Pargaonkar等[28]前瞻性研究了11例经IVUS证实的ANOCA及MB患者,比较了几种静息和充血性生理指标,用以识别血流动力学显著的MB。所有患者在静息状态下进行冠状动脉内功能测试,包括瞬时无波形比率(iFR)、静息全周比率(RFR)和远端冠状动脉压(Pd)/主动脉压(Pa)的比值。这些测量在充血时重复,包括腺苷血流储备分数(FFR)、多巴酚丁胺舒张FFR (dFFR)、iFR和RFR。静息iFR及RFR ≤ 0.89,静息Pd/Pa ≤ 0.91;高血容量FFR、iFR和RFR ≤ 0.8;dFFR ≤ 0.76为MB具有血流动力学意义。多巴酚丁胺dFFR作为参考标准。结果表明,静息状态下,iFR和RFR分别在6例和7例患者中有意义,Pd/Pa在6例患者中有意义;腺苷FFR仅在4例患者中有意义。在多巴酚丁胺的治疗下,iFR和RFR分别在8例和9例患者中显著,dFFR在9例患者中显著。静息Pd/Pa和充血iFR与dFFR有很强的Spearman等级相关系数。经kappa统计,多巴酚丁胺iFR和RFR与多巴酚丁胺dFFR几乎完全一致。研究表明,在IVUS证实有MB的ANOCA患者中,有必要进行冠状动脉内生理学评估,以确定MB是否具有血流动力学意义。需要指出的是,尽管腺苷FFR是一个不充分的指标,但舒张指数如多巴酚丁胺的dFFR、iFR或RFR可以识别血流动力学意义,当然一个舒张指数是否优于另一个仍然需要进一步评估。
有MB和无明显阻塞性冠状动脉疾病(Coronary Artery Disease, CAD)的患者可能因缺血而发生心绞痛,但无创性评估有限,其潜在机制知之甚少。Lin等[29]试图在一种新的运动超声心动图(EE)发现的MBs与侵入性结构和血流动力学测量结果之间建立关系。作者前瞻性纳入18例心绞痛和EE模式上有局灶收缩末期至舒张早期屈曲(在间隔与心尖保留间)的患者用于侵入性评估。包括冠状动脉造影、左前降支(LAD)血管内超声(IVUS)、静息和多巴酚丁胺负荷时的冠状动脉内压力和多普勒测量。IVUS发现所有患者均有LAD MB。成功完成了14例患者的舒张期冠状动脉内压与静息时主动脉压的比(Pd/Pa)和多巴酚丁胺应激时的比值(舒张期血流储备分数[Diastolic Fractional Flow Reserve, dFFR])和静息及应激时峰值多普勒血流速度的记录。在桥段、远段或两个位置的应力下,所有患者的dFFR (≤0.75)都异常;而在应力下,MB内的峰值多普勒流速平均高出一倍以上。MB远端有75 %的患者的dFFR正常,部分压力恢复且峰值多普勒血流速度下降。明显的室间隔壁运动异常(EE上的心尖保留:A distinctive septal wall motion abnormality with apical sparing on EE)与IVUS证实的MB及dFFR的降低相关。研究认为,EE上室间隔壁运动异常是由于LAD压缩段局部动态缺血引起的,流速增加,灌注压力降低,与文丘里效应一致。
2) MB与室间隔LS
研究发现,MB与局灶性心肌缺血有关。为了阐明MB在应激状态下对心室功能的生理后果,Kobayashi等[30]纳入了58例经IVUS诊断为左前降支MB的患者。通过多巴酚丁胺激发和运动超声心动图检查测量患者的舒张期FFR,以对MB作出有创生理评估。在静息和运动后立即测量室间隔和外侧纵向应变(LS),并与对照组的应变进行比较;计算了绝对和相对应变的变化。平均年龄42.5 ± 16.0岁,55例患者舒张期血流储备分数 ≤ 0.76。在静息状态下,两组间的室间隔LS (MB患者19.0% ± 1.8% vs.对照组19.2% ± 1.5%, p = 0.53)和外侧LS (20.1% ± 2.0% vs. 20.0% ± 1.6%, p = 0.83)均无显著性差异。在应激状态下,与对照组相比,MB患者的有较低的峰间隔LS (18.9% ± 2.6% vs. 21.7% ± 1.6%, p < 0.001)峰值较低,较低的绝对间隔LS (−0.1% ± 2.1% vs. 2.5% ± 1.3%, p < 0.001)及较低的相对间隔LS变化(−0.6% ± 11.2% vs. 13.1% ± 7.8%, p < 0.001),然而外侧LS无显著差异。在多变量分析中,舒张期FFR和血流长度是室间隔LS变化较小的独立决定因素。有创舒张期FFR确定的MB患者在运动超声心动图上的室间隔LS变化明显较低,表明室间隔LS用于无创评估MB的血流动力学具有意义。
3) MB与生理运动时的FFR
Adjedj等[31]通过测量Pd/Pa、舒张末期Pd/Pa和FFR来评估生理运动对有症状的MB患者冠状动脉造影时血流动力学的影响。为此纳入一定时间内所有无明显冠状动脉疾病的症状性MB患者。冠状动脉造影采用放射状路径、仰卧的自行车装置位于桌子上(Coronary angiogram was performed with radial approach and supine bicycle set on the table),在MB下游放置一根压力导线,用定量冠状动脉造影评估收缩压迫。运动方案以50 W开始,每2 min递增15 W。运动后使用冠脉内硝酸酯类药物,最后冠脉内注射腺苷测定FFR。纳入9例仅有孤立性LAD MB的症状性患者。患者达到最大心率的73% ± 10%,期间无并发症发生。与静息、峰值运动和使用硝酸酯后(所有p < 0.05) (A)相比,FFR明显较低;与静息时相比,峰值运动时收缩期压缩显著增加,分别为78%和37% (p = 0.003) (B)。然而,与峰值运动时相比,静息及舒张末期Pd/Pa值没有显著变化,Pd/Pa分别为0.90和0.87 (p = 0.21),舒张末期Pd/Pa (C)分别为0.85和0.82 (C)。在试验过程中,静息、峰值运动和使用硝酸酯后Pd/Pa无显著差异(p > 0.05)。仰卧自行车生理运动条件下MB的侵入性血流动力学研究表明,运动时MB增加收缩压,血流动力学指标保持不变。
4) MB与CF(V)R
既往研究认为,对MB进行充分的有创血流动力学评估应包括正性肌力刺激。该研究通过经胸多普勒超声心动图测量经血管扩张和肌力刺激的冠状动脉血流储备(Coronary Flow Reserve, CFR)来评价MB血流动力学相关的无创性比较评估法。
应用彩色多普勒冠状动脉血流显像(CFI)测量冠状动脉LAD MB冠状动脉血流速度储备(CFVR),对于分析LAD MB冠状动脉血流动力学变化及其临床价值具有意义。杨娅等[32]对连续110例怀疑或已知冠心病患者行CA、IVUS和冠状动脉内多普勒(ICD)检查,以确诊的11例LAD MB患者和9例正常者(对照组)为研究对象,采用CFI检测基础状态及经静注140 μg∙kg−1∙min−1腺苷达到最大充血状态时的LAD血流,计算CFVR,通过与ICD值比较,判断CFI的准确性。结果表明,MB的发生率为10%,7例患有稳定型心绞痛;其中9例MB位于LAD中段,2例位于中远段。2例冠状动脉LAD狭窄 > 80%,其中1例同时合并回旋支狭窄(90%);9例CA显示冠状动脉无明显狭窄,IVUS显示LAD无明显斑块。CFI获得的9例(病变组) CFVR与ICD值的回归方程为Y = 0.87X + 0.39,相关系数为0.81 (p < 0.001)。MB组最大充血反应状态下冠状动脉平均血流速度明显低于对照组,CFVR亦明显低于对照组(p < 0.001)。结果表明,CFI是一种准确测量CFVR的方法,MB患者CFVR减低,可能是导致患者心绞痛的原因之一。
张国辉等[33]研究了8例MB患者在静滴多巴酚丁胺前后壁冠状动脉受压程度的变化,并运用腔内多普勒观察壁冠状动脉的基础峰值血流速率(bAPV)、最大峰值血流速率(hAPV)、冠状动脉血流储备(CFR)的变化,以考察运动对MB血流动力学的影响。结果显示,多巴酚丁胺使3壁冠状动脉受压程度由用药前的平均(51.7 ± 21.4)%增加至(90.0 ± 12.7)%,p < 0.01;壁冠状动脉近段和远段的hAVP分别由(19.8 ± 5.84) cm/s和(20.75 ± 4.91) cm/s增加至(31.52 ± 10.93) cm/s和(30.46 ± 9.01) cm/s;壁冠状动脉近段和远段的CFR分别由2.91 ± 0.62和2.46 ± 0.82 (p < 0.05)下降至2.17 ± 0.66和1.83 ± 0.51 (p < 0.01)。显然,运动使壁冠状动脉受压迫程度增加,CFR显著下降。采用同样方法,发现艾司洛尔可使壁冠状动脉受压程度减轻,CFR增加至正常水平[34]。
Aleksandric等[35]前瞻性分析37例(男26例,平均年龄57 ± 9岁)患者,血管造影证实MB位于LAD。分别于静注腺苷(ADO:140 μg/kg/min)和静注多巴酚丁胺(DOB:10~40 μg/kg/min)时,采用负荷超声心动图试验(SEHO)和LAD远段CFR对患者进行评价。另外,根据MB (血管造影显示直径狭窄70%)收缩期狭窄程度将患者分为3组。结果表明,ADO和DOB测定CFR的可行性分别为35/37 (95%)。22例(59%)患者有缺血性心脏病临床体征(心绞痛、STEMI或NSTEMI),而SEHO仅5/37 (14%)阳性。CFR ADO显著高于CFR DOB (2.76 ± 0.68 vs. 2.31 ± 0.50, p = 0.001)。DOB期间,应激回声阳性组CFR显著低于阴性组(2.08 ± 0.15 vs. 2.35 ± 0.51, p = 0.04),而ADO组CFR显著低于阴性组(2.47 ± 0.77 vs. 2.80 ± 0.67, p = 0.46)。与50%~70%和<50%管径狭窄相比,收缩期压缩更严重的患者(>70%)在DOB期间CFR有降低的趋势(分别为2.03 ± 0.37 vs. 2.45 ± 0.48 vs. 2.40 ± 0.54, p = 0.09),但ADO患者的CFR没有降低的趋势(分别为2.65 ± 0.45 vs. 2.93 ± 0.80 vs. 2.66 ± 0.69, p = 0.52)。与血管舒张相比,经胸多普勒超声心动图在肌力刺激时无创测量CFR,可为动态冠状动脉狭窄提供更可靠的功能意义。
4. 心肌桥与心血管不良事件发生率
4.1. 对LAD植入DES患者的影响
小病例系列研究发现冠状动脉MB与心肌梗死(MI)有关,但MB与MACE之间的总体关系仍不清楚。MB多局限于LAD,且与桥近段动脉粥样硬化斑块增加有关。Lee等[36]连续纳入在LAD植入DES的患者551例,根据血管造影(CA)的结果将患者分为MB组(n = 94, 17.1%)和非MB组(n = 457, 82.9%),随访3年评估主要不良心脏事件(MACE) [全因死亡、心肌梗死(MI)、靶病变血管再通(TLR)或缺血驱动的靶血管再通(Id-TVR)],考察MB对LAD植入DES患者临床结果的影响。结果表明,MB组MACE发生率明显高于非MB组(18.1% vs. 9.8%, p = 0.024),尤其是TLR (8.5% vs. 2.4%, p = 0.003)和Id-TVR (13.8% vs. 4.2%, p = 0.001);然而,两组MI (3.2% vs. 2.6%, p = 0.692)及全因死亡率(3.2% vs. 4.6%, p = 0.575)无差异。多因素回归分析显示,MB的存在是MACE的独立预测因子(风险比2.897, 95%CI: 1.536~5.464, p = 0.001),发现MB可能与LAD内DES植入患者的不良反应有关。
Zhang等[37]连续回顾了330名急性冠状动脉综合征(ACS)患者,他们的LAD均有严重狭窄。根据是否合并MB,患者分为MB组(MB, n = 48)和非MB组(NMB, n = 282),通过PCI将药物洗脱支架(DES)置入MB前的狭窄段并进行随访,评估了MB与MACE发生率的关系。研究发现,住院期间两组的MACEs发生率无差异(6.2% vs. 2.1%, p = 0.254);在PCI术后30天及12个月的随访中,MB组的MACE发生率显著高于NMB组(18.2% vs. 6.4%, 43.8% vs. 17.0%, p < 0.001)。Cox比例风险回归分析表明,MB可能是MACE的独立预测因子(风险比(HR) = 1.781, p = 0.017)。
4.2. 对MACE的影响
4.2.1. MB与FUP预后
迄今为止,关于MB患者长期预后的研究较少。D’Amario等[38]开展的一项双向性、观察性、涉及多个研究中心的项目,纳入有临床指征并经冠状动脉造影(Coronary Angiography, CA)证实有MB存在的患者,研究了MB与基线及长期随访(Long-Term Tracking, FUP)中出现症状和心血管事件发生率的关系。他们在CA后获得符合条件并经患者同意的基本临床数据,分别于CA确诊MB后6、12、24个月行FUP。研究的主要终点是MACE (定义为心源性死亡、心肌梗死、心源性住院及靶血管血运重建的复合)发生率;次要终点是西雅图心绞痛问卷(SAQ)总得分 < 70分的患者比例及行有创CA患者的MACE发生率。在FUP访问的患者中,记录的6个月MACE患者31例(11.6%),12个月MACE患者16例(6.5%),24个月MACE患者26例(13.5%);SAQ < 70的患者,6个月时为18.8%,12个月时为20.6%,24个月时为21.8%。为了评估侵入性冠状动脉内评价的预后作用,比较了仅接受血管造影评估的MB患者(Angio组)与接受乙酰胆碱(ACH)刺激试验并在出院时使用钙通道阻滞剂(CCBs)的患者(Angio + ACH + CCBs组)以及接受血流储备分数(FFR)评价并在出院时使用β受体阻滞剂(BBs)的患者(Angio + FFR + BBs组)。FUP治疗2年后,与Angio组相比,Angio + ACH + CCBs组(6% vs. 25%, p = 0.029)和Angio + FFR + BBs组(3% vs. 25%, p = 0.005) MACE发生率均显著降低。本研究的初步结果表明,MB可能是因疑似冠状动脉疾病(CAD)而转诊CA的患者心绞痛及不良心脏事件的一个原因。
4.2.2. MB与MINOCA
MB与内皮功能障碍有关,可能是NOCAD患者心绞痛的原因之一。为了评估MB与冠状动脉血管运动障碍之间的相互作用,评估MB与心肌梗死、非梗阻性冠状动脉疾病(MINOCA)或稳定型NOCAD患者预后的相关性,Montone等[8]前瞻性纳入连续接受冠状动脉内乙酰胆碱激发试验的NOCAD患者,评估疑似心绞痛或MINOCA患者心外膜或微血管痉挛的存在。由CA诊断MB,随访时评估MACE (定义为心脏死亡、非致命MI和不稳定型心绞痛再入院的复合)的发生率,采用西雅图心绞痛问卷(SAQ)评估心绞痛状况。该研究共纳入310例患者(平均年龄60.6 ± 11.9岁,男性136例[43.9%],稳定型NOCAD 169例[4.5%],MINOCA 141例[45.5%])。53例(17.1%)患者发现MB,MB是痉挛和MINOCA的独立预测因子(p < 0.05)。随访时(中位22个月,四分位数范围[13~32]),与无MB患者相比,MB患者MACE发生率较高,SAQ评分较低(均p < 0.001);同时伴有痉挛和MB的患者MACE发生率明显高于其余患者(12/42 [28.6%] vs. 13/268 [4.8%], p < 0.001)。在NOCAD患者中,与MB相关的冠状动脉痉挛预示着MINOCA的临床表现更差,中长期随访的临床结果更差。
4.2.3. MB与MI
为了全面评估MB与MI相关的MACE之间的关系,Hong等[39]按照SPICO (研究设计、患者、干预、对照干预和结果)标准,使用以下关键词对MEDLINE、PreMEDLINE和所有EMB Reviews以及相关文章的参考列表进行了系统检索:心肌桥接、心肌桥、壁冠状动脉、壁冠状动脉、隧道冠状动脉、冠状动脉过渡桥等,手工检索了相关出版物。将满足以下标准的论文结果纳入Meta分析:1) 评估MB与心血管终点事件的关联;2) 他们包括MB及无MB的个体;3) 排除了患有阻塞性冠状动脉疾病(CAD)的个体。对包括质量评估在内的预定方案进行了审查,使用随机效应模型对日期进行了合并,从最初确定的7136篇论文中纳入了7项观察性研究,其中5486名患者符合入选标准。研究发现,MB的患病率为24.8% (1363/5486)。在对该人群0.5~7.0年的随访中,MB组的粗结果率为8.0%,非MB组的粗结果率为7.7%;MB患者与非MB患者相比,总的MACE和MI的几率比分别为1.34 (95%可信区间(CI):0.57~3.17, p = 0.51, n = 7项研究)和2.75 (95%CI: 1.08~7.02, p < 0.03, n = 5项研究)。结果表明,MB与心肌梗死之间的关系似乎是真实存在的,尽管该研究并未揭示MB与MACE之间的联系,但提示是否需要在更大的MB患者队列中进一步研究抗血小板治疗的必要性。
5. 结论及展望
越来越多的研究发现,心肌桥可能导致如心肌缺血、冠脉痉挛、心肌梗死和猝死、左心室肥厚、急性冠状动脉综合征及心搏骤停等多种并发症。MB不仅是诱发CAS的重要风险因素,也是Ach试验阳性及MINOCA的独立预测因子,高龄、血脂异常和MB是男性和女性CAS的独立危险因素;MB会引起冠状动脉血流动力学的改变,有意义的冠状动脉血流动力学改变是MB导致各种并发症的主要原因;MB可能是MACE的独立预测因子,是MINOCA的独立预测因子,与心肌梗死似乎有直接关系[40]。国内外对于MB与冠脉痉挛及MACE关系的研究相对较少,对MB与血流动力学关系的研究较多;总体而言是临床研究偏多,基础研究偏少;研究的方法普遍雷同,创新较少。随着现代医学仪器及计算机模拟技术的发展,人们对MB的认识会越来越深入,MB患者的临床管理及长期预后会得到不断改善。
NOTES
*通讯作者Email: drjianliu@163.com