冠状动脉血流储备的测定

冠状动脉血流储备的测定
冠状动脉内血流速度或流量可以准确反映心肌获得的流量。

冠状动脉造影对直径狭窄<30%或狭窄≥80%的生理功能严重程度，即狭窄对相应区域心肌血流量的影响程度可作出较为正确的判断，但对于直径狭窄30%~70%的生理功能严重程度评价的准确性受到一定程度的限制。

IVUS能更准确地评价血管直径和管腔截面积，但由于血管重构和微血管床的影响，正确评价狭窄生理功能的严重程度仍受到限制。

多普勒导丝可以测定冠脉内血流的速度，但由于大的冠状动脉狭窄或微循环功能障碍均可以使冠脉内血流速度降低，故多普勒参数亦不能准确评价狭窄本身对心肌血流的影响程度。

冠脉内压力测定是另外一种间接评价冠脉内血流的方法，ACC/AHA2005年PCI指南中已经推荐将冠脉跨狭窄压力参数作为冠脉病变生理功能的评价措施。

一冠脉血流储备的理论基础
（一）冠状动脉循环和调节
１．冠状动脉血管临床解剖
冠状动脉系统由直径及毫米的较大冠脉到直径400um的分支成树枝样的较小冠脉以及直径小于400um的小动脉和毛细血管组成。

正常的心外膜冠状动脉对血流并不产生明显的阻力，称为管道血管，心外膜冠状动脉的这种生理特征是测定冠脉血流的重要条件。

直径小于40um的动脉称为阻力血管，在生理或药物的作用下能够扩张，这对调节不同状态下的心肌血流量至关重要。

人类冠状动脉阻力血管可分为两部分：①直径100-400um的前小动脉，其张力受冠脉流量、扩张压力和肌源张力的控制，也受自主神经系统和内皮功能的调节；②直径小于100um的小动脉，主要受灌注压和心肌代谢的影响。

毛细血管床是由相互连接的直径约为5um的细小血管组成的网状结构，具有扩张的性能，受其内压和邻近肌细胞的收缩状态的影响。

侧枝血管克江可将不同冠脉间的血管网连接起来。

这种未发展的侧枝血管在出生时就已存在，出生后在不同此刺激作用下可以逐渐发展。

心外膜冠脉狭窄时，侧枝血管开放，到心肌的侧枝血流量逐渐增加。

因此，心外膜冠状动脉狭窄时，相应区域心肌的血流量包括狭
窄冠脉的前向血流量和来自侧枝血管血流量的总和，即心肌的血流量与狭窄冠状动脉的血流量明显不同。

2．心肌血流量的调节
心外膜冠状动脉正常时，冠脉流量等于心肌流量。

由于静息状态下心肌的氧摄取能力已接近最大，因此当氧需要量增加时，氧摄取已经不能进一步增加，故冠脉循环只能通过增加血流量来满足心肌氧需要量的增加。

影响心肌血流量的因素包括
①自动调节：是一种当灌注压在一定范围内变化时维持血量恒定的内在机制。

当冠脉横截面积狭窄85%-90%，静息冠脉血流量仍在正常范围，虽狭窄的加重，冠脉微循环血管扩张，仍可维持静态血流量正常。

当管腔横截面积狭窄大于等于75%时，充血相血流量明显降低。

②血管外压力调节：心室收缩峰压力、舒张末期压力、心率和收缩力都可独立作为血管外压力来增加冠脉阻力，特别是有狭窄存在时，这种作用更明显。

③神经调节：交感和副交感神经均影响心肌血流量，交感
兴奋时心肌血流量增加，副交感多使心肌血流减少；
④冠状动脉内皮。

在正常状态下，内皮细胞可以释放许多学赶活性物质，特别是一氧化氮。

缺氧、凝血酶、血小板活性物质及剪切力增加等可以刺激NO等内皮活性物质合成和释放的增加，诱发内皮下平滑肌细胞舒张，降低血管张力，增加心肌血流量。

3．血流储备的概念
但冠脉被阻塞几秒钟后，小冠状动脉平滑肌开始舒张，阻塞被解除时，冠脉血流量将有大幅度的增加，可达阻塞期间流量缺额的3-5倍，这种现象被称为反应性充血，即冠脉流量储备。

临床上常用的概念包括：
A．绝对流量储备（Coronary Flow Reserve，CFR）：即充血相与静息相的流量比值，正常时充血相的流量应是静态时的4~6倍；
B．相对血流储备（Relative Coronary Flow Reserve，
rCFR）：狭窄冠脉（或支配区心肌）与邻近正常冠脉（或
支配区心肌）最大充血相流量的比值，正常值为“1”；
C．分数流量储备（Fractional Flow Reserve，FFR）：即狭窄冠脉（或支配区心肌）的最大充血相流量或压力
与假设同一冠脉（或支配区心肌）完全正常时的最大
流量或压力比值，以正常值的分数形式表达，正常值
为“1”。

（二）冠状动脉血流储备的测定原理和意义
1．冠状动脉多普勒导丝和血流速度测定
（1）多普勒导丝的工作原理多普勒作用是指声源方向与声音频率之间的关系，即向声源方向时频率较高，而背向声源方向时声音频率低。

将能感受频率变化的压电晶体镶嵌在PTCA导丝的头端，制成多普勒导丝，将其送入冠脉内，感受血流频率的变化，以频谱的方式表现。

血流速度改变恢复频率，导致多普勒位移。

电子回路的特殊分析允许持续记录多普勒位移，根据物理公式，可以计算血流速度。

由于速度和容积流量间有直接关系，血流量等于血管横切面积和平均流速的乘积，因此，在血管的横切面积相对一定的状态下，流速的变化可以反映冠脉血流量的变化。

（2）正常血流速度频谱
冠脉血流具有典型的周期性特点，即舒张期流量大，频谱高，收缩期流量小，频谱低。

正常情况下，左冠脉近端舒张期峰值流速为40-80cm/s，收缩期峰值流速为10-20cm/s，右冠脉血流速度比左冠脉低15-20%；左冠舒张期/收缩期流速比值>1.8，右冠舒张期优势不明显；正常冠脉流量储备CFR> 3；左前降支近端舒张期流速积分比右冠近高；
（3）分数流量储备（FFR）的评价及临床意义
FFR是在冠脉血管最大扩张和心肌充血状态下，通过测定冠脉狭窄近端和远端的压力，利用压力流量方程式计算获得的反映冠脉狭窄功能的流量储备指标。

计算公式如下：
FFR=狭窄时最大心肌血流量/正常最大血流量
利用诊断导管或导引导管经液体压力感受器测得近端正常血管的压力Pa，用压力导丝测量狭窄远端的压力pd，FFRnyo=Pd/Pa;
FFR的优点a. 狭窄特异性指标；b. 重复性好；c. 不受血流动力学参数变化的影响。

心率、血压和心肌收缩力的变化对FFR没有影响；d. 可用于三支血管病变患者；e.包括了侧枝循环的血流量，心肌的血流包括了狭窄冠脉的前向血流量和侧枝循环的血流量；f. 便于临床应用。

在诊断和介入导管操作中容易进行测量，即导丝+注射器=FFR。

FFR的局限性：
①微血管病变。

微血管病变存在时，FFR被高估，FFR本身不能评价微血管病变。

②冠状动脉窃血。

为准确地评估由有狭窄血管提供侧枝的心肌区域的侧枝流量储备分数，应静脉给与血管扩张剂；
③冠状动脉痉挛。

FFR不能评价这种现象；
④中心静脉压力。

中心静脉压力明显增高时，可能影响FFR 测定值。