冠狀動脈扭曲的血流動力學改變及其臨床意義

劉一萱 綜述 楊成明 審校

(第三軍醫(yī)大學大坪醫(yī)院，重慶 400042)

冠狀動脈扭曲的血流動力學改變及其臨床意義

劉一萱 綜述 楊成明 審校

(第三軍醫(yī)大學大坪醫(yī)院，重慶 400042)

Key words: coronary tortuosity;perfusion defects;coronary atherosclerosis

1 冠狀動脈扭曲的定義、評價標準

血管扭曲為血管沿長軸方向曲率的改變，在動、靜脈中均可發(fā)生。動脈扭曲可見于各系統(tǒng)和器官中，除冠狀動脈外，主動脈、椎動脈、頸內動脈、眼底動脈等都可發(fā)生扭曲［1］。冠狀動脈扭曲為冠狀動脈造影中較為常見的現(xiàn)象(圖1)。冠狀動脈扭曲在造影中的檢出率為17.76%～43.4%，其中女性發(fā)病率較男性高。冠狀動脈扭曲可發(fā)生于冠狀動脈單支、雙支或三支，以回旋支、前降支的發(fā)生率較高［2］。目前對冠狀動脈扭曲的評價標準不統(tǒng)一，Zegers等［3］以心室舒張期兩支或兩支以上冠狀動脈主干存在3個或3個以上的彎曲≥120°為判定標準。Turgut等［4］的判定標準為:一支或一支以上冠狀動脈主支血管有3處或超過3處扭曲(沿主血管方向≥45°)即為冠狀動脈扭曲。這一標準目前應用較多。另外也有文獻［5］以冠狀動脈2個及2個以上的彎曲≥75°，或至少1個彎曲≥90°為判定扭曲的標準。然而以上評價均以冠狀動脈造影圖像上測量的扭曲角度為準，所測量的角度為扭曲在平面上的二維投影，與實際情況存在偏差。目前尚無對冠狀動脈扭曲的三維系統(tǒng)評價方法，制定系統(tǒng)準確的測量標準將有助于進一步闡明冠狀動脈扭曲的特征和影響。

圖1 冠狀動脈造影下的冠狀動脈扭曲表現(xiàn)

2 冠狀動脈扭曲的發(fā)生機制

目前冠狀動脈扭曲的成因仍不明確，既往研究認為左室舒張功能障礙［4］、高血壓［6-7］、性別、年齡、身高都可能與冠狀動脈扭曲的發(fā)生相關。彈性纖維的病理性改變也可能為導致扭曲的原因之一，例如結締組織疾病扭曲綜合征［8］患者全身主要動脈均可出現(xiàn)延長及扭曲。此外，最近研究顯示冠狀動脈扭曲與視網膜動脈扭曲相關，提示動脈扭曲可能為系統(tǒng)性全身性的病變［9］。

3 冠狀動脈扭曲的血流動力學改變及其影響

生理狀態(tài)下動脈可以有效地輸送血液，血管扭曲對血流有著顯著地影響。血管扭曲導致湍流的形成，增加了能量損失并引起下游灌注壓的降低。同時冠狀動脈扭曲也增加了對扭曲節(jié)段血管壁的壓力和切應力。這些血流動力學的改變都被認為有重要的臨床意義。

3.1 冠狀動脈扭曲與心肌灌注缺損

輕微的冠狀動脈扭曲不引起明顯的癥狀，但嚴重的冠狀動脈扭曲常伴隨心絞痛等臨床癥狀。Zegers等［3］報道了3例冠狀動脈造影無明顯狹窄但存在扭曲的心絞痛患者。該研究認為扭曲造成了冠狀動脈血流的改變:相對于非扭曲的血管，血流流經扭曲節(jié)段時引發(fā)的湍流，通過切應力的作用和離心作用造成了額外的能量損失，導致扭曲下游的節(jié)段灌注壓不足而引發(fā)扭曲冠狀動脈的末端缺血，且扭曲的角度和數(shù)量與灌注壓的損失呈正相關。通過對冠狀動脈扭曲進行2D數(shù)值模擬研究也證實扭曲可造成冠狀動脈灌注壓的下降，其灌注壓下降的程度與冠狀動脈扭曲的角度與扭曲數(shù)目呈正相關［10］。Li等［11］對48例無冠心病的心絞痛患者進行單光束發(fā)射計算機斷層攝影術檢查發(fā)現(xiàn)冠狀動脈扭曲和可逆性心肌灌注缺損明顯相關。Gaibazzi等［12］對400例冠狀動脈造影正常或接近正常的心絞痛患者的研究發(fā)現(xiàn)，在可逆性心肌灌注缺損的患者中，嚴重冠狀動脈扭曲的發(fā)生率是無可逆性心肌灌注缺損對照組的7倍，顯示冠狀動脈扭曲可能引發(fā)可逆性心肌灌注缺損而引發(fā)患者心絞痛。Xie等［13］通過計算機血流動力學模擬技術對冠狀動脈扭曲對冠狀動脈血供的影響的研究顯示:在靜息狀態(tài)下，冠狀動脈扭曲對冠狀動脈血供影響較小，其影響可通過下游血管床阻力降低進行自身代償調節(jié)，然而在運動狀態(tài)下僅通過血管自身調節(jié)機制可能無法對扭曲造成的下游灌注壓降低進行代償，從而導致末端血管的灌注不足。

3.2 冠狀動脈扭曲與冠狀動脈粥樣硬化

目前冠狀動脈扭曲與冠狀動脈粥樣硬化的關系尚不明確。Li等［7］對1 010例接受冠狀動脈造影的心絞痛患者進行分析，結果發(fā)現(xiàn)冠狀動脈前降支粥樣硬化發(fā)生和冠狀動脈扭曲呈負相關，回旋支及右冠狀動脈粥樣硬化發(fā)生和冠狀動脈扭曲無明顯關系;同時參與研究的患者均接受了2～4年的隨訪，其結果顯示兩組主要心血管不良事件并無明顯差異。Groves等［14］對1 221例患者進行分析，發(fā)現(xiàn)嚴重冠狀動脈扭曲和冠狀動脈粥樣硬化的發(fā)生呈負相關。

雖然臨床研究認為冠狀動脈扭曲的發(fā)生和冠狀動脈粥樣硬化呈負相關，但Xie等［15］對于冠狀動脈扭曲進行了數(shù)字模擬研究，認為嚴重的扭曲可能是冠狀動脈粥樣硬化的危險因素。該研究采用3D建模，模擬了前降支在不同扭曲程度下所造成的血流動力學改變，結果顯示扭曲造成了時間平均切應力的改變，在所有扭曲情況下，靠近扭曲區(qū)域的冠狀動脈內壁形成了高時間平均切應力區(qū)(切應力指黏性流體流經血管壁的摩擦力對血管壁造成的壓力，可最簡單定義為流體黏度和軸向速度的徑向變化的產物)，而緊接著的下游區(qū)域內壁形成低時間平均切應力區(qū)，在動態(tài)曲率模型中扭曲也造成了震蕩切應力因子的改變，當扭曲角度＜120°扭曲區(qū)域時間平均切應力上升較小但仍升高了0.5 Pa，震蕩切應力指數(shù)變化也較小，但當扭曲角度增加至135°時，震蕩切應力指數(shù)明顯上升，當扭曲角度逐漸增大后，下游將形成低而不穩(wěn)定的壁切應力區(qū)。研究認為當扭曲角度在120°～135°時，扭曲造成的切應力模式改變較為有限，而扭曲＞135°的嚴重扭曲是冠狀動脈粥樣硬化的危險因素。對于該研究和臨床研究的差異，該研究者認為既往臨床研究采用冠狀動脈造影圖像作為評價扭曲的標準，在二維圖像上扭曲的角度與三維環(huán)境中的實際扭曲角度存在較大差異，導致部分輕微扭曲的患者被臨床研究判定為較為嚴重的扭曲，造成研究結果的偏差。然而尚無臨床研究對這一結論進行驗證。進一步研究，需采用更系統(tǒng)更完善的方法修正測量扭曲程度與實際扭曲程度的誤差。

切應力對內皮細胞的表型和功能均有重要影響，生理情況下的動脈切應力(＞15 dyne/cm2)對冠狀動脈粥樣硬化的發(fā)生具有抑制作用。在冠狀動脈扭曲狀態(tài)下，扭曲造成了下游較低且不穩(wěn)定的切應力區(qū)，低切應力和不穩(wěn)定切應力將導致內皮細胞功能異常并能促粥樣硬化生成。低而不穩(wěn)定的切應力可促進平滑肌細胞增殖和炎癥細胞募集物質的產生，并能抑制抗血管粥樣硬化物質(如一氧化氮)的產生。亦有研究認為這種血流動力學的改變所產生的其他影響(如對氧、低密度脂蛋白及細胞因子的相對傳輸造成的影響)對疾病的發(fā)生起著同樣重要的作用［16］。粥樣斑塊最早出現(xiàn)在遠端低切應力區(qū)域，其形成的粥樣斑塊壞死核心較小，斑塊較硬。而高切應力對于血管壁的作用尚不明確。既往認為高切應力能減少冠狀動脈粥樣硬化的發(fā)生。而同時也有研究認為，高切應力將導致進展中的粥樣斑塊纖維帽變薄，斑塊更加不穩(wěn)定，趨向破裂［17］。在其他造成冠狀動脈血管血流動力學改變的情況中如分叉病變，血管分叉區(qū)域的低切應力和切應力的不穩(wěn)定已被公認為與粥樣硬化有著密切關系［18］。此外，Davutoglu等［9］對105例冠狀動脈造影正?；驘o明顯斑塊形成的患者研究結果顯示:相比無明顯冠狀動脈扭曲的對照組，合并冠狀動脈扭曲的患者頸動脈內-中膜厚度較無冠狀動脈扭曲的對照組更高。同時在合并冠狀動脈扭曲的患者中，合并視網膜動脈扭曲及視網膜動脈粥樣硬化的比例明顯高于對照組。該研究者認為冠狀動脈扭曲可能與亞臨床動脈粥樣硬化相關，且其可能發(fā)生于冠狀動脈造影正常的患者。股動脈扭曲與冠狀動脈粥樣硬化的進展相關［19］。發(fā)生于頸動脈［20］、主動脈［21］的扭曲也常伴發(fā)動脈粥樣硬化，從而被認為是促進動脈粥樣硬化形成的因素。然而目前對于冠狀動脈扭曲造成的血流動力學改變與冠狀動脈粥樣硬化發(fā)生區(qū)域及特點與切應力的具體關系尚不明確，仍需進行具體深入的臨床研究。

4 結語

綜上所述，冠狀動脈扭曲是造影中常見的血管重塑現(xiàn)象，扭曲造成了冠狀動脈血流動力學的改變，當前研究認為扭曲可導致灌注壓下降，引起遠端血管灌注不足。此外通過計算機模擬技術，研究者認為冠狀動脈扭曲導致扭曲下游切應力改變，形成低且不穩(wěn)定的切應力區(qū)域，這種低且不穩(wěn)定的切應力環(huán)境被認為可引發(fā)內皮損傷促進動脈粥樣硬化的發(fā)生，然而這一結論與臨床研究結論相悖。這一差異被認為是臨床研究使用的二維測量結果與實際冠狀動脈扭曲程度的誤差造成。因此，需制定完善系統(tǒng)的冠狀動脈扭曲測量標準，對扭曲血管的形態(tài)及功能改變進行更深入的研究。

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Hemodynam ic Changes in Coronary Tortuosity and Its Clinical Significance

LIU Yixuan，YANG Chengming
(Department of Cardiology，Daping Hospital，Research Institute of Surgery，The Third Military Medical University，Chongqing 400042，China)

冠狀動脈扭曲為冠狀動脈造影術中常見的臨床現(xiàn)象，目前對于冠狀動脈扭曲的發(fā)病機制仍不明確。當前研究認為冠狀動脈扭曲可造成冠狀動脈血流動力學的改變，此改變可能與心肌灌注缺損及冠狀動脈粥樣硬化存在一定聯(lián)系?，F(xiàn)對冠狀動脈扭曲研究的現(xiàn)狀進行簡要綜述。

冠狀動脈扭曲;灌注缺損;冠狀動脈粥樣硬化

Coronary tortuosity is a common phenomenon in angiography，however，the pathogenesis of coronary tortuosity is still unclear.Current studies suggest that coronary tortuosity can cause hemodynamic changes.These changesmay be associated with myocardial perfusion defects and coronary atherosclerosis.This paper briefly reviews the current status of research in coronary tortuosity.

1004-3934(2015)01-0037-04

R541.4

A

10.3969/j.issn.1004-3934.2015.01.011

2014-05-27

2014-08-06

劉一萱(1989—)，在讀碩士，主要從事冠心病基礎與臨床研究。Email:13527334282@163.com

楊成明，教授，碩士生導師，碩士，主要從事冠心病發(fā)病機制與臨床診療研究。Email:yangchmi@163.com