白书昌 马观海 李琛 夏张青 蒋殿虎 梁健球
[關键词] 冠状动脉慢血流;超声心动图;左心室功能;心肌能量消耗
[中图分类号] R541.4 [文献标识码] B [文章编号] 1673-9701（2021）22-0008-05
Changes and significance of myocardial energy consumption in patients with coronary artery slow flow
BAI Shuchang MA Guanhai LI Chen XIA Zhangqing JIANG Dianhu LIANG Jianqiu
Department of Cardiology， Foshan the Second People′s Hospital， Foshan 528000， China
[Abstract] Objective To investigate the changes of the cardiac structure， functional indexes and myocardial energy expenditure level （MEE） in patients with coronary artery slow flow and their significance by ECG. Methods Seventy-eight patients who were hospitalized for coronary angiography with chest pain and diagnosed with coronary artery slow flow in the Second People′s Hospital of Foshan City from January 2019 to January 2020 were selected as the coronary artery slow flow group （the CSF group）， and 77 patients with normal coronary angiography were selected as the normal control group （the CNF group）. The cardiac structural index， left ventricular systolic index and diastolic function index （LVEF， Mitral E/A， Mitral e′） were measured by echocardiography and tissue Doppler technique. The circumferential ventricular wall stress （cESS） and MEE at the end of left ventricular systolic were calculated. Results No significant differences were observed in the left ventricular mass index （LVMI）， left ventricular posterior wall thickness （PWTS） and aortic valve annular diameter （AD） between the CSF group and the CNF group （P>0.05）. In the CSF group， the systolic left ventricular diameter （LVIDs） was larger than that in the normal control group; the aortic valve ejection velocity （AV） was decreased; the left ventricular ejection time （LVET） was prolonged; the differences were statistically significant （P<0.05）. When comparing the left ventricular systolic function between the two groups， no statistically significant differences were observed between the two groups in the left ventricular ejection fraction （LVEF） and E/A ratio， an index of left ventricular diastolic function （P>0.05）. The mean value of early peak velocity of mitral valve free wall and ventricular septal valve annulus （e′） was more sensitive to left ventricular diastolic function， and the difference between the two groups was statistically significant （P<0.05）. Compared with the CNF group， the myocardial energy consumption indexes （cESS and MEE） in the CSF group were increased， and the differences were statistically significant （P<0.05）. Conclusion Insufficiency of myocardial perfusion in patients with coronary artery slow flow leads to changes in some cardiac structural indicators， accompanied by a certain degree of diastolic dysfunction， prolonged left ventricular ejection time， decreased aortic valve flow velocity， and increased myocardial energy consumption.
[Key words] Coronary artery slow flow; Ultrasonic cardiogram （UCG）; Left ventricular function （LVF）; Myocardial energy expenditure
冠状动脉慢血流现象（coronary slow flow phenomenon，CSFP）是指通过冠状动脉造影发现冠状动脉远端灌注延迟，但未合并如狭窄、痉挛或者扩张，无心肌病、心脏瓣膜病及结缔组织疾病等明显冠状动脉病变。随着冠状动脉造影术的快速普及，越来越多的CSFP患者被检出，其中大约80%的患者会出现反复胸痛症状，约20%的患者需要再次住院治疗。目前CSFP病因尚未完全明确，有研究发现CSFP与心肌缺血及心律失常明显相关，可以显著增加心血管死亡风险[1-2]。微血管病变及炎症损伤在CSFP的发生及进展中有着不同程度的作用，CSFP患者可能合并心功能受损[3]。临床上，超声心动图有无创评估心肌能量消耗状态（myocardial energy expenditure，MEE）的优势。目前关于冠状动脉慢血流患者心肌能量消耗方面的研究较少，本研究目的是评估冠状动脉慢血流患者心脏结构、收缩舒张功能及心肌能量消耗等指标变化，并初步探讨此改变的意义。
1 资料与方法
1.1 一般资料
选取2019年1月至2020年1月在佛山市第二人民医院因胸痛住院行冠脉造影并确诊冠状动脉慢血流的患者78例作为冠脉慢血流组（CSF组），冠脉造影正常者77例作为正常对照组（CNF组）。155例中男93例，女62例;其中CNF组男46例，女31例，CSF组男47例，女31例。两组在年龄、性别、心率（heart rate，HR）、收缩压（systolic blood pressure，SBP）、舒张压（diastolic blood pressure，DBP）等一般临床资料及体表面积（body surface area，BSA）等指标间差异无统计学意义（P>0.05）。CSF组身体质量指数（body mass index，BMI）、吸烟量[所有患者计算个人吸烟量，吸烟量是患者入院前吸烟的总和（每日吸烟支数×年数）]大于CNF组，两组差异有统计学意义（P<0.05）。见表1。
纳入标准[4]：18～80岁，有胸痛症状并成功行冠状动脉造影。
排除标准[5]：年龄小于18岁或大于80岁，冠状动脉狭窄程度大于50%、冠状动脉痉挛、冠状动脉扩张、冠状动脉支架植入术后、冠状动脉造影术中出现空气栓塞、扩张型心肌病、肥厚型心肌病、严重心脏瓣膜病、先天性心脏病及其他重要器官及全身性疾病，排除各种原因导致超声心动图图像质量不佳者。
1.2 方法
应用超声心动图、组织多普勒技术分别测得左心室质量指数（left ventricular mass index，LVMI）、收缩期左室后壁厚度（left ventricular posterior wall systolic thickness，PWTs）、左心室内径（left ventricular end systolic diameter，LVIDs）、主动脉瓣瓣环直径（aortic ring diameter，AD）、主动脉瓣射血速度（aortic valve velocity，AV）、射血时间（left ventricular ejection time，LVET）、左室射血分数（left ventricular ejection fraction，LVEF），二尖瓣舒张早期血流速度与舒张晚期血流速度比值（E/A）、室间隔瓣环舒张早期峰值速度均值（e′），并根据公式计算左室收缩末周向室壁应力（circumferential end-systolic wall stress，cESS）、MEE[6-7]。
冠状动脉造影术、CSFP诊断：采用飞利浦FD30综合型数字化心血管造影机，经桡动脉或股动脉入路进行选择性冠状动脉造影，30帧/S采集图像。所有入选者均用非离子等渗性造影剂碘克沙醇。应用TIMI帧计数法（TIMI frame count，TFC）计数左、右冠状动脉TIMI帧数（从充盈冠状动脉开始作为第1帧，血流到达冠状动脉远端计为最末帧，左前降支帧数除以1.7进行校正）。平均TIMI帧数大于27帧诊断为CSFP7-8。所有造影图像经两位经验丰富的手术医生独立诊断，当结果不一致时，由第三位医师做最后诊断。
超声心电图指标检测：取左侧卧位，用飞利浦公司的彩色多普勒超声机（PHILIP 7500）进行检测，同步记录患者心电图。应用S3型超声探头，探头频率为2.5 MHz，根据美国超声学会推荐的标准切面分别测量心脏各项指标。
1.3 观察指标
观察两组的心脏结构指标与左心功能、心肌能量消耗指标：主动脉瓣环内径（AD）、主动脉瓣血流速度（AV）、主动脉瓣射血时间（LVET）以及血流速度与时间的积分（VT）、左室后壁收缩期厚度（PWTs）、左室收缩末期内径（LVIDs）、左室收缩功能指标LVEF、左心室舒张功能指标如二尖瓣游离壁及室间隔瓣环舒张早期峰值速度均值（e'）和二尖瓣舒张早期血流速度与舒张晚期血流速度比值（E/A）。然后應用以下公式计算出左心室质量指数（LVMI）、左室收缩末周向室壁应力（cESS）、MEE[9-10]。
采用Simpson法，分别测出左室舒张末期容量（LVEDV）及左室收缩末期容量（LVESV），LVEF=LVEDV-LVESV/×100%，根据此公式计算LVEF。
根据以下公式计算左心室质量指数。LVMI=LVM=0.8×1.04×[（LVIDd+IVS+PWTd）3-LVIDd3]+0.6;BSA=0.0061×身高（cm）×0.0128×体重（kg）-0.1529。
根据以下公式计算MEE。MEE=cESS×LVET×LVSV×心率×4.2×10-7。
假定cESS是代表左心室收缩末张力的量度标准，cESS=。测量左心室每搏输出量（left ventricular stroke volume，LVSV）[11]，LVSV =主动脉瓣瓣口面积×主动脉血流速度时间积分，主动脉瓣瓣口面积（S）=π×（AD/2）[2]。
1.4 统计学方法
采用SPSS20.0统计学软件进行分析。计量资料用均数±标准差表示，多组间比较采用单因素方差分析，方差齐时用Bonferroni法两两比较，方差不齐时用DunnettT3法两两比较;分类资料的组间比较采用卡方检验;均采用双侧检验，当P<0.05表示两组差异有统计学意义。
2 结果
2.1 两组心脏结构指标比较
两组心脏结构指标比较，CSF组与CNF组间左心室质量指数（LVMI）、收缩期左室后壁厚度（PWTs）、主动脉瓣瓣环直径（AD）差异无统计学意义（P>0.05）。CSF组收缩期左心室内径（LVIDs）大于正常对照组，主动脉瓣射血速度（AV）减慢，射血时间（LVET）延长，差异有统计学意义（P<0.05）。见表2。
2.2 两组左心功能、心肌能量消耗指标比较
两组左心室收缩功能比较，两组左心室射血分数（LVEF）比较，差异无统计学意义，左心室舒张功能指标E/A比值两组间差异无统计学意义（P>0.05），但是反映左心室舒张功能更灵敏的指标二尖瓣游离壁及室间隔瓣环舒张早期峰值速度均值（e′），两组间差异有统计学意义（P<0.05）。与CNF组相比，CSF组心肌能量消耗指标（cESS、MEE）均有增加，差异有统计学意义（P<0.05）。 见表3。
3 讨论
CSFP是经冠状动脉造影检查提示无明显狭窄，但造影剂通过冠状动脉远端时速度明显减缓的一种影像学表现，同时排除了继发性导致冠状动脉血流速度减慢的疾病，如冠状动脉瘤样扩张、冠状动脉痉挛、心脏瓣膜病、结缔组织疾病以及心肌病等。CSFP在行冠状动脉造影检查中占比约1%～7%，大于80%的CSFP患者会出现反复胸痛症状，大约20%患者会因此胸痛症状反复住院[8-9]。然而，CSFP发生、发展的机制目前尚未完全明晰。超声心动图检查临床普及率很高，可以廉价有效地评估心脏的收缩及舒张功能状态。
BMI是最常用来评估人体营养状态的工具，可用来定义肥胖、超重。生活方式的转变，使得作为心血管疾病的危险因素之一的超重、肥胖现象越来越常见。超重和肥胖可以导致高血压、血脂异常、糖尿病、冠心病、脑卒中、睡眠呼吸暂停综合征等疾病的发生。有研究结果显示BMI增高与CSFP的发生率独立正相关（P<0.05）[10-11]。本研究已发现BMI增高与冠状动脉慢血流发病相关，有研究提示吸烟和高同型半胱氨酸（Hcy）与CSFP的发生相关，临床有典型心绞痛症状，运动平板心电图或负荷心肌灌注显像提示有心肌缺血现象[12]。但冠状动脉造影正常者77例（48例为冠状动脉慢血流患者）进行统计分析结果提示，吸烟患者的平均TFC及冠状动脉前降支、回旋支、右冠状动脉的TFC均明显高于未吸烟者（P<0.05）。吸烟导致冠状动脉慢血流现象的机制，可能与冠状动脉微血管床功能障碍及冠状动脈痉挛等因素有关，吸烟可以导致血浆胞外超氧化物歧化酶水平明显下降，产生过多的超氧阴离子使一氧化氮失活，从而诱发冠状动脉痉挛[13-14]。本研究也发现冠状动脉慢血流患者的吸烟量明显高于冠状动脉血流正常者。
本研究发现，两组间心脏结构指标比较，CSF组与CNF组间左心室质量指数（LVMI）、收缩期左室后壁厚度（PWTs）、主动脉瓣瓣环直径（AD）差异无统计学意义（P>0.05）。CSF组收缩期左心室内径（LVIDs）大于正常对照组，主动脉瓣射血速度（AV）减慢，射血时间（LVET）延长，差异有统计学意义（P<0.05），与哈生林等[15]研究结果相符。冠状动脉慢血流患者会出现心脏结构和功能重构，导致冠脉微循环血管床损伤，它也是CSFP的发病机制之一，且该研究发现，CSFP组的主动脉瓣血流速度低于CNF组，但目前关于主动脉瓣血流速度与冠状动脉血流速度关系的研究较少，推测经主动脉瓣血流速度减慢亦会导致冠状动脉血流速度减慢。
目前检测心肌能量代谢的方法分有创和无创两种。有创检测方法有心肌氧耗量（MVO2）和张力-时间指数（tension time index，TTI）。无创检测方法借助磁共振波谱（MRS）以及超声心电图。有创检测方法因创伤性导致临床接受程度低，难以大范围开展。MRS因检测复杂昂贵，常用于科研领域。有研究显示[16]，高血压患者的MEE因瓣膜返流程度加重而升高，同时MEE的增加是心脏死亡事件的独立预测因子之一。MEE不仅是评价高血压左室收缩、舒张功能的有效指标，而且伴随左心室收缩功能障碍及心衰程度加重，慢性心衰患者的MEE明显升高，MEE可有效评估慢性心衰患者的心功能状态[17-18]。因多普勒超声心动图方法评估心肌能量消耗有无创、临床易操作且价格相对低廉等优势，该方法值得进一步研究。
然而目前关于冠状动脉慢血流患者左心室收缩、舒张功能及心肌能量消耗指标的研究较少。本研究结果提示：冠状动脉慢血流患者与正常对照组比较，左心室射血分数（LVEF）两组间差异无统计学意义，左心室舒张功能指标E/A比值两组间差异无统计学意义（P>0.05），但是反映左心室舒张功能更灵敏的指标二尖瓣游离壁及室间隔瓣环舒张早期峰值速度均值（e′），两组间差异有统计学意义（P<0.05），说明冠状动脉慢血流患者左心室收缩功能尚未受到明显影响，但是舒张功能两种不同测量方法出现差异，进一步印证了指标e′在评估左心室舒张功能状态时优于E/A比值。同时发现，与CNF组相比，CSF组心肌能量消耗指标（cESS、MEE）均有增加，差异有统计学意义（P<0.05）。左心室心肌能量消耗指标增加，与冠状动脉慢血流导致左心室部分结构指标改变以及主动脉瓣射血时间延长相关，即使在左心室收缩功能无明显改变情况下出现心肌能量消耗增加，加重心肌氧耗，为冠状动脉慢血流患者治疗提高思路，改善心肌能量代谢类药物有治疗优势，同时为冠状动脉慢血流患者治疗效果评价提供一种无创、便捷、价廉的指标。
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（收稿日期：2021-02-09）
