冠状动脉内乙酰胆碱激发试验评估冠状动脉血管运动功能障碍

摘要

冠状动脉内乙酰胆碱试验早在30多年前即已建立，用于评估心外膜冠状动脉痉挛。近年来，研究重点已转向微循环，研究表明可通过乙酰胆碱试验检测微血管痉挛。本文介绍了乙酰胆碱试验及其在日常临床实践中的应用。

摘要

冠状动脉内乙酰胆碱激发试验（ACH试验）是一种在导管室中用于评估心外膜冠状动脉痉挛的成熟方法，已有30多年的历史。由于乙酰胆碱半衰期极短，只能直接注入冠状动脉内。多项研究已证实该试验的安全性和临床价值。然而，乙酰胆碱试验在美国和欧洲的应用仍较为罕见。尽管如此，已有研究显示，在冠状动脉造影显示冠状动脉无阻塞的稳定型心绞痛白人患者中，有62%存在可通过乙酰胆碱试验诊断的冠状动脉血管运动功能障碍。近年来人们认识到，ACH试验不仅可用于评估心外膜痉挛的存在，还可用于检测冠状动脉微血管痉挛。在这种情况下，注射乙酰胆碱后未见心外膜痉挛，但可出现心肌缺血性心电图改变，并伴随患者症状在试验过程中的再现。本文介绍了ACH试验的应用经验及其在日常临床实践中的实施方法。

引言

心绞痛是冠状动脉疾病的标志性症状，多年来，心外膜狭窄导致心肌缺血并引发运动诱发性心绞痛的概念已被广泛确立。然而，许多心绞痛患者并不具备典型的三联征：胸骨后疼痛、运动时发作以及硝酸甘油或休息后缓解。患者常报告静息时出现心绞痛，或劳力性与静息性心绞痛并存，且劳力时呼吸困难可能作为心绞痛的等同症状。1959年，Prinzmetal首次提出冠状动脉短暂痉挛可导致静息性心绞痛，伴有心电图（ECG）上ST段抬高，但运动耐量保持正常¹。这一假说随后通过冠状动脉造影得到证实，发现冠状动脉痉挛可发生于存在心外膜狭窄或冠状动脉正常的患者²。20世纪80年代，日本建立了用于检测冠状动脉痉挛的冠状动脉内乙酰胆碱激发试验（ACH-test），此后临床研究对冠状动脉痉挛的关注逐渐增加³。

然而，自1977年经皮冠状动脉介入治疗引入以及1986年首次支架植入以来，至少在欧洲和美国，人们对冠状动脉血管运动功能障碍的关注显著减少。这可能也与乙酰胆碱（ACH）试验的侵入性有关（由于ACH半衰期短，只能将其注入冠状动脉以评估冠状动脉痉挛）。尽管如此，许多具有心肌缺血体征和症状的患者在冠状动脉造影中并未发现任何显著的心外膜狭窄^4,5,6。对于此类患者，冠状动脉内乙酰胆碱激发试验有助于检出具有临床意义的冠状动脉血管运动功能障碍，并启动适当的药物治疗⁷。

乙酰胆碱是副交感神经系统中的一种神经递质。它通过烟碱型受体以及毒蕈碱型受体（mAChR）发挥作用。后者在血管稳态中具有重要作用，乙酰胆碱作为非选择性激动剂与mAChR结合。在内皮水平激活这些受体可引起一氧化氮介导的血管舒张，而在血管平滑肌细胞上激活mAChR则导致血管收缩⁸。根据血管内皮的完整性及平滑肌细胞的反应性，冠状动脉内给予乙酰胆碱的净效应可能是血管舒张或血管收缩。人体冠状动脉对乙酰胆碱的生理反应尚未完全明确，但已有报道显示，在冠状动脉正常且无心绞痛的患者中，血管舒张或血管收缩程度可达血管直径的25%，这可能属于生理范围内的反应⁹。

根据欧洲心脏病学会指南¹⁰以及日本循环器学会指南¹¹，建议对有心绞痛症状但冠状动脉无明显阻塞的患者，采用冠状内注射乙酰胆碱激发试验来评估心外膜和/或微血管痉挛。本机构导管室自2003年起已将冠状内乙酰胆碱激发试验纳入日常临床常规。自2006年起，一直遵循标准化操作流程¹²。对于冠状动脉造影显示无明显心外膜狭窄（<50%）但存在心肌缺血体征和症状的患者，通常均进行乙酰胆碱（ACH）激发试验。ACH试验在诊断性冠状动脉造影完成后立即按照下述方案进行。麦角新碱是另一种用于痉挛激发试验的药物，其作用机制不同。有关麦角新碱试验的详细信息可参见其他文献¹²。

方案

注意：冠状动脉内乙酰胆碱检测已获得当地伦理委员会批准，且该方案遵循本机构关于人类研究的指南。

1. 乙酰胆碱溶液的制备（参见材料表）

1. 将20 mg乙酰胆碱与试剂盒中提供的2 ml溶剂混合。
2. 将2 ml乙酰胆碱溶液加入98 ml的0.9% NaCl中。此浓度相当于0.2 mg/ml，称为储备液1。取9 ml储备液1加入91 ml的0.9% NaCl中，此浓度相当于18 µg/ml，称为储备液2。
3. 准备3个标记为"high"、"medium"和"low"的灌注注射器（每个50 ml）。将40 ml储备液2加入标记为"high"的灌注注射器1中。
4. 取8 ml灌注注射器1（high）中的溶液加入标记为"medium"的灌注注射器2中，并加入32 ml的0.9% NaCl。此浓度相当于3.6 µg/ml。
5. 取4 ml灌注注射器2（medium）中的溶液加入标记为"low"的灌注注射器3中，并加入36 ml的0.9% NaCl。此浓度相当于0.36 µg/ml。

2. 冠状动脉内注射乙酰胆碱用注射器的准备

1. 准备5个用于冠状动脉内注射的注射器（4个5 ml的注射器[#1、#2、#3、#4]和1个10 ml的注射器）。
2. 用标有“灌注”的注射器从灌注注射器中抽取6 ml液体，注入5 ml注射器#1中 "低" （参见步骤1.5）。这相当于约2 µg的剂量。
3. 用标记的灌注注射器向5 ml注射器#2中注入6 ml液体 "培养基"这相当于约20 µg的剂量。
4. 用标记的灌注注射器向5 ml注射器#3中注入5.5 ml液体 "高"这相当于约100 µg的剂量。
5. 用标记的灌注注射器抽取11 ml液体，注入10 ml注射器中 "高"这相当于约200 µg的剂量。
6. 用标记的灌注注射器从5 ml注射器#4中抽取4.5 ml液体 "高"。这相当于约80 µg的剂量。将此注射器单独放置，仅用于右冠状动脉的评估。

3. 诊断性冠状动脉造影

1. 在右侧桡动脉附近（通常使用 2 ml 甲哌卡因）或右侧股动脉附近（通常使用 15 ml 甲哌卡因）注射局部麻醉剂。
2. 通过用针刺麻醉区域皮肤并询问患者是否仍有疼痛感，确认局部麻醉是否成功。
3. 采用 Seldinger 技术¹³以套管针穿刺动脉，随后经套管针插入导丝并撤出套管针，再沿导丝置入鞘管（通常为 5F）。在无菌条件下进行冠状动脉造影。
4. 将导丝经鞘管送至升主动脉，并将诊断导管置于主动脉瓣上方，随后撤出导丝，将导管连接至造影剂注射器。
   注意：造影剂包含碘美普尔、三甲醇氨基甲烷、盐酸和水。
5. 通过轻微回拉并旋转导管，将左冠状动脉造影导管置于左主干开口处。注入 2 ml 造影剂以确认导管位置正确。
6. 采用 Judkins 技术¹⁴进行冠状动脉造影，手动注射约 10 ml 造影剂，以不同投照角度显示冠状动脉影像。
   注意：右冠状动脉通常采用左前斜 40°（LAO 40°）和右前斜 35°（RAO 35°）投照；左冠状动脉通常采用左前斜 45°/头位 25°（LAO 45°/CRAN 25°）、右前斜 30°/头位 30°（RAO 30°/CRAN 30°）和右前斜 20°/足位 30°（RAO 20°/CAUD 30°）投照。
7. 在目测排除任何显著心外膜狭窄（≥50%）后，开始乙酰胆碱激发试验。

4. 冠状动脉内注射乙酰胆碱

1. 向左冠状动脉注射1号2 µg注射器中的6 ml液体，在20秒内完成注射，同时持续监测心电图及患者的症状（例如 胸痛、呼吸急促、头晕。注射6 ml造影剂后，对左冠状动脉进行冠状动脉造影（通常采用右前斜20°/尾位30°投照角度为最佳投照体位）。
2. 通过对比剂注射器向导管内手动注入10 ml造影剂进行冠状动脉造影。每次给予乙酰胆碱后应记录并打印12导联心电图。每次给药之间应间隔1分钟。
3. 将6 ml的20 µg注射器#2注入左冠状动脉。在持续监测心电图及患者症状的情况下，于20秒内完成注射。按上述方法注射6 ml后，进行左冠状动脉造影。
4. 将5.5 ml的100 µg注射器#3注入左冠状动脉。在持续监测心电图及患者症状的情况下，于20秒内完成注射。按照上述方法注射5.5 ml后，进行左冠状动脉造影。
   注意：大多数患者在该剂量下会报告出现某些症状、心电图改变或心外膜血管收缩。有时需要减慢手动注射速度。如下所述，乙酰胆碱（Ach）检测有不同的操作方案，注射速度也各不相同。与20秒内完成注射相比，持续3分钟的较慢注射方式也可能可行。
5. 若无痉挛（即 >与注射200 µg硝酸甘油后血管松弛状态相比，若血管收缩达90%，则继续给予100 µg剂量的乙酰胆碱（ACH），随后使用200 µg（10 ml注射器）剂量。在持续监测心电图及患者症状的情况下，于20秒内注入11 ml药液。
6. 按照上述第3节所述，注射11 ml造影剂后，对左冠状动脉进行冠状动脉造影。
   注意：尽管200 µg剂量已在许多患者中应用，但需指出的是，冠状动脉内注射乙酰胆碱的合适剂量仍有待进一步明确。一些作者建议左冠状动脉的最大剂量应为100 µg。
   注意：常会出现心动过缓，需减慢注射速度。
7. 若左冠状动脉检测过程中未见异常，将80 µg乙酰胆碱（4.5 ml，注射器#4）注入右冠状动脉。注射需在20秒内完成，同时持续监测心电图及患者症状。常会出现心动过缓，此时需减慢注射速度，以防止出现持续性心动过缓和/或心脏停搏。
8. 按照上述方法（第3节）注射4.5 ml造影剂后，对右冠状动脉进行冠状动脉造影（通常采用左前斜40°/0°投照角度效果最佳）。
9. 在试验后或出现严重症状时，向每支受试血管内注射200 µg剂量的冠状动脉内硝酸甘油即 严重胸痛或严重呼吸困难）、缺血性心电图改变或心外膜痉挛发生时。
10. 按照第4.2步所述，在一分钟后对血管进行成像，以记录痉挛的缓解情况。

结果

乙酰胆碱试验的解读基于三个标准。首先，在整个试验过程中需反复询问患者是否出现症状。患者常会报告出现其典型症状，如胸痛、呼吸困难或其他症状。这一点对试验结果的整体判读至关重要。其次，试验期间持续进行12导联心电图记录，特别关注缺血性心电图改变，例如ST段压低、ST段抬高和T波电交替。第三，每次给予乙酰胆碱后均需重复冠状动脉造影，以评估与硝酸甘油给药后松弛状态相比的心外膜狭窄情况。该评估主要通过视觉判断，之后 также使用专用软件进行定量分析。与硝酸甘油给药后的松弛状态相比，若心外膜血管直径出现≥90%的局限性或弥漫性缩小，则视为病理性反应（既往采用75%作为标准，但目前我们选择遵循日本指南的建议¹¹）。

如果上述标准均未达到，则乙酰胆碱试验结果为阴性。若达到上述任一标准（例如仅出现症状再现或仅有缺血性心电图改变），则试验结果称为不确定阳性。当观察到心外膜血管在硝酸甘油给药后的松弛状态下出现≥90%的血管收缩，同时...

讨论

在导管室的日常临床工作中，实施乙酰胆碱试验是可行的。除了配制乙酰胆碱（ACH）溶液外，在开始试验前还需解决若干技术问题，包括使用透射X线的心电图导联以实现持续的12导联心电图记录。这是为了能够在试验期间检测到短暂的缺血性心电图改变。此外，需要注意的是，乙酰胆碱溶液仅可在2小时内使用，超过该时间后应重新配制。

必须询问患者在检查过程中是否出现任何症状（已知或未知的）。不仅应询问患者是否有胸痛或呼吸困难，还应询问其在检查期间可能经历的任何其他症状。此外，还必须询问患者这些症状是否曾在日常生活中出现过。

乙酰胆碱（ACH）给药常导致心动过缓和房室（AV）传导阻滞。然而，由于乙酰胆碱半衰期较短，若手动注射速度减慢或短暂中断，这种效应通常持续时间较短。在恢复正常窦性心律后，可继续以较慢速度注射乙酰胆碱。但有时房室传导阻滞持续存在，可能导致严重心动过缓并引发阿-斯综合征（Adams-Stokes 发作）。因此，在某些特定情况下，建议置入临时起搏导线。

目前对于注射速度尚无统一共识。既...

材料

本文使用的材料清单

姓名	公司	目录编号	评论
20 mg 氯化乙酰胆碱粉末小瓶和 1 支 2 ml 溶剂安瓿	Bausch & Lomb	NDC 24 208-539-20
3 × 100 ml 0.9% 氯化钠溶液	BBraun	3200950
3 支 50 ml 注射器（每支）	BBraun	4187903
1 支 2 ml 注射器	BBraun	4606027V
1 支 10 ml 注射器	BBraun	4606108V
2 根 20 G 70 mm 套管针	BBraun	4665791
5 支 5 ml 注射器	BBraun	4606051V
造影剂 Imeron 350 及用于造影注射的 10 ml 注射器	Bracco Imaging	30699.03.00
冠状动脉造影室（AXIOM Artis MP eco）	Siemens	n/a