Summary
冠状动脉血管舒动障碍是冠状动脉畅通阻患者心绞痛的常见功能原因。这些患者心绞痛（内型）的潜在机制可以通过基于乙酰胆碱激发试验的综合侵入性诊断程序来确定，然后对冠状动脉血流储备和微血管阻力进行多普勒衍生评估。
Abstract
超过50%接受冠状动脉造影的心肌缺血体征和症状患者冠状动脉畅通无阻。冠状动脉血管舒缩疾病（血管舒张受损和/或血管收缩/痉挛增强）是此类临床表现的重要功能原因。虽然血管舒张受损可以用正电子发射断层扫描或心脏磁共振成像等非侵入性技术进行评估，但目前尚无可靠的非侵入性技术来诊断冠状动脉痉挛症。因此，已经开发了用于诊断冠状动脉血管舒缩疾病的侵入性诊断程序（IDP），包括痉挛测试以及冠状动脉血管扩张的评估。识别潜在的疾病类型（所谓的内型）允许开始有针对性的药物治疗。尽管目前欧洲心脏病学会基于CorMicA研究的慢性冠脉综合征管理指南推荐了这种方法，但结果的可比性以及多中心试验目前受到冠状动脉功能检测机构方案的主要差异的阻碍。本文介绍了一种全面的 IDP 方案，包括用于诊断心上膜/微血管痉挛的冠状动脉内乙酰胆碱激发试验，然后进行基于多普勒线的冠状动脉血流储备 （CFR） 和充血微血管阻力 （HMR） 评估，以寻找冠状动脉血管舒张损伤。
Introduction
近年来，介入心脏病学在各个领域取得了实质性进展。这不仅包括使用经导管主动脉瓣置换术对心脏瓣膜进行介入治疗和二尖瓣和三尖瓣的边缘到边缘修复，还包括冠状动脉介入治疗1，2，3，4，5，6。后者包括使用旋转和冲击波疗法治疗慢性完全闭塞以及钙化病变的技术的进步。除了这些相当结构性的冠状动脉介入手术外，侵入性诊断程序（IDP）现已建立，以寻找功能性冠状动脉疾病（即冠状动脉痉挛和微血管功能障碍）7。后者包括一组异质性疾病，通常但不仅限于心绞痛和冠状动脉畅通的患者。这些血管舒缩疾病的主要机制是冠状动脉血管扩张受损、血管收缩/痉挛增强以及冠状动脉微血管抵抗增强。后者通常是由于阻塞性微血管疾病8。在解剖学上，冠状动脉血管舒缩症可能发生在心外膜动脉、冠状动脉微循环或两者兼而有之。冠状动脉血管舒缩障碍国际研究小组 （COVADIS） 发布了这些疾病的诊断定义9，10 和欧洲心脏病学会 （ESC） 最近关于慢性冠脉综合征患者管理的指南提出了根据临床状况进行充分患者评估的建议11.此外，最近的出版物描述了可以从IDP 12，13 衍生的各种内型。这种方法对个体患者有好处，因为随机研究表明，与全科医生的常规护理相比，接受 IDP 然后根据测试结果进行分层药物治疗的患者生活质量更好14。目前，关于检测此类血管舒缩疾病的最合适方案存在争议。本文的目的是描述一种方案，其中乙酰胆碱（ACh）激发试验以寻找冠状动脉痉挛之后，使用腺苷对冠状动脉血流储备（CFR）和充血微血管阻力（HMR）进行基于多普勒线的评估（图1）。
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Protocol
冠状动脉内ACh检测已获得当地伦理委员会的批准，该协议遵循我们人类研究机构的指导方针。之前的JoVE文章涵盖了一个方案，显示了ACh溶液的制备以及用于冠状动脉内注射ACh 15的注射器的制备。
1.ACh溶液的制备和冠状动脉内注射ACh注射注射器的制备
- 请参考之前发表的JoVE文章15。
2.冠状动脉注射用腺苷溶液的制备
- 取1安瓿6mg腺苷（含2mL溶剂）进入注射器（这相当于3mg / mL的剂量）。
- 将 6 mg 腺苷加入 100 mL 的 0.9% 氯化钠溶液中并轻轻混合。
- 用 3.5 mL 腺苷溶液（约 200 μg 腺苷）填充 10 mL 注射器。
- 执行最后一步3次以制备3次注射。
3. 诊断性冠状动脉造影
- 根据动脉通路途径，在靠近右股动脉（通常为 15 mL 甲哌卡因）或靠近右桡动脉（通常为 2 mL 甲哌卡因）的地方注射局部麻醉。
- 为了确认局部麻醉是否成功，用针刺破麻醉的皮肤，并询问患者是否仍然存在疼痛。
- 根据Seldinger技术穿刺动脉并插入鞘（通常为5F）。如果可能，对于接受计划内 IDP 的患者，省略放射状痉挛预防。在无菌条件下进行冠状动脉造影。
- 通过 J 形尖端导线将诊断导管穿过桡动脉鞘引入升主动脉，并将其推进到主动脉根部。
- 给予5000 IU肝素。
- 将诊断导管接合到右侧 （RCA） 的开口中，然后插入左冠状动脉 （LCA） 的开口。注射 2 mL 造影剂以确认导管的正确定位。
- 使用在透视下手动注射约 10 mL 造影剂在不同视图中进行冠状动脉造影，以可视化冠状动脉。
注意：通常 LAO 40° 和 RAO 35° 用于 RCA，LAO 45°/ CRAN 25°、RAO 30°/ CRAN 30° 和 RAO 20°/ CAUD 30° 用于 LCA。
4. 国内流离失所者的准备工作
- 作为 IDP 的先决条件，在视觉评估中排除任何 >50% 的心外膜狭窄。
注意：IDP 的默认动脉是 LCA，因为它允许同时检查两条血管（左前降动脉 （LAD） 和左回旋动脉 （LCX））。 - 将适合LCA的引导导管放入左侧主管（可以是5F或6F，导管的选择取决于患者的解剖结构）。
- 再给予5000 IU肝素。
- 小心地将多普勒血流/压力线通过导尿管推进到左主动脉。
- 冲洗后以避免导管出现任何对比度，使用左侧主传感器中的分数流量储备 （FFR） 传感器（根据导线类型定位尖端相邻或 1.5 cm 偏移）校准多普勒流量/压力线（在计算机系统软件上按 Norm ）。
- 将电线的尖端放在血管的近端中段（通常是LAD）。进行透视检查以记录导线位置。
- 如果需要，评估和优化多普勒和心电图信号质量。
注意： 这可以通过转动或拉动电线来完成，以优化电线位置。还可以在系统设置中对多普勒信号进行微调（例如，ECG和多普勒信号的最佳跟踪和缩放，壁滤波器调整等）。 - 获得良好信号后，按“记录 ”以记录 系统上的信号。患者现已准备好接受 IDP。
5. 执行 IDP
- 在 20 秒内将 6 mL 最低 ACh 浓度 （0.36 μg/mL） 注入 LCA（~ 2 μg ACh）。用 3-4 mL 生理盐水冲洗。进行连续的 12 导联心电图监测，并询问患者是否有可识别的心绞痛症状（例如胸痛、呼吸困难）。观察多普勒信号曲线并记录ACh注射期间的平均峰值速度（APV）。
- 通过导管手动注射约 10 mL 造影剂，在注射 ACh 后进行 LCA 的冠状动脉造影。每次ACh剂量后，记录并打印12导联心电图。询问患者是否有可识别的心绞痛症状。每次剂量之间暂停1分钟。
注意：通常RAO 20°/ CAUD 30°投影是ACh测试的最佳投影。 - 将 6 mL 培养基 ACh 浓度 （3.6 μg/mL） 注入 LCA（~ 20 μg ACh）。在20秒内注射，连续监测12导联心电图和患者的症状。用 3-4 mL 生理盐水冲洗。观察多普勒信号曲线并记录ACh注射过程中的APV。如上所述，在注射 6 mL ACh 后进行 LCA 的冠状动脉造影。
- 将 5.5 mL 的高 ACh 浓度 （18 μg/mL） 注入 LCA（~ 100 μg ACh）。在20秒内注射，连续监测心电图和患者的症状。用 3-4 mL 生理盐水冲洗。观察多普勒信号曲线并记录ACh注射过程中的APV。如上所述重复进行 LCA 冠状动脉造影。
注意：在大多数冠状动脉痉挛患者中，症状再现，心电图变化或心外膜血管收缩在此剂量下发展。如果在ACh注射过程中发生心动过缓，这可以通过减慢手动ACh注射的速度来解决。与20秒注射相比，在3分钟内较慢的注射也是可行的。 - 如果在 100 μg 剂量下未发生心外膜痉挛（即 > 90% 血管收缩），则继续使用 200 μg ACh 剂量（11 mL 高 ACh 浓度 （18 μg/mL）。在20秒内注射，连续监测心电图和患者的症状。用 3-4 mL 生理盐水冲洗。观察多普勒信号曲线并记录ACh注射过程中的APV。重复 LCA 的冠状动脉造影。
注意：如果如上所述发生心动过缓，请减慢手动ACh注射的速度。 - 在ACh试验结束时或发生严重症状（即严重心绞痛或呼吸困难），缺血性心电图转移或心外膜痉挛时，将200μg硝酸甘油注射到LCA中。大约一分钟后进行 LCA 冠状动脉造影，以记录痉挛的恢复。
- 在 APV 恢复到基线且心电图以及患者的症状恢复正常后，执行下一步（即 CFR、HMR 评估）。
- 按 Base 可捕获 APV 以及远端 （Pd） 和主动脉 （Pa） 压力的基线值。
- 快速将 3.5 mL 腺苷溶液推注到 LCA（~ 200 μg 腺苷）中，然后短暂冲洗盐水 （10 mL）。注射后按下峰值搜索按钮 3 次心跳以启动 峰值搜索 （最大 APV 和最小 Pd），以避免潮红的影响。系统计算并显示FFR、CFR和HMR的值。
注意：冠状动脉内注射腺苷对患者的耐受性良好，只有很少的副作用，如心悸。 - 重复前面的步骤（5.8和5.9），直到成功完成2次并发测量。根据测量值计算平均值 FFR/CFR/HMR。
- 将多普勒流/压力线拉回左侧主管以检查压力漂移。如果压力漂移明显，请重新校准电线的压力传感器（步骤4.5）并重复CFR / HMR测量。
- 拉出多普勒血流/压力线并拍摄LCA的最终图像，以记录没有发生血管损伤。
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Representative Results
根据COVADIS9建议的诊断标准，如果在ACh激发试验期间适用以下标准，则可以诊断血管痉挛性心绞痛：提示缺血的短暂心电图变化，患者通常心绞痛症状的再现以及冠状动脉造影期间确认>心外膜血管90%血管收缩（图2）。
如果在没有心外膜血管痉挛的情况下，在激发试验期间发生患者的症状和缺血性心电图改变，则可以诊断冠状动脉微血管系统痉挛10 （图3）。
微血管扩张受损可通过解释腺苷注射后的 CFR 和 HMR 测量值来诊断。根据应用的临界值，降低的CFR分别定义为<2.012，13 或≤2.516（图4）。对于HMR，关于最佳临界值的数据很少，但微血管阻力的增加目前定义为HMR>1.917 或>2.47 （图5）。
图1：侵入性诊断程序的流程图。在诊断性血管造影期间排除任何心外膜狭窄后，通过冠状动脉内注射增量剂量的ACh来测试冠状动脉的血管收缩潜力。痉挛激发试验后，通过冠状动脉内注射腺苷评估血管舒张，然后测量CFR和HMR。请点击此处查看此图的大图。
图 2：ACh 激发试验期间出现弥漫性心外膜痉挛的 58 岁女性患者。 A）注射ACh前的基线测量显示既无狭窄，也不显示缺血性心电图变化。B）在冠状动脉内向左主动脉注射200μgACh后LAD的弥漫性心外膜痉挛，伴有铅aVL中的T倒置和导联I和V2-V 6（红色箭头）的下降ST抑制在患者症状再现期间。请点击此处查看此图的大图。
图3：ACh激发试验期间出现微血管痉挛的61岁女性患者。A）注射ACh前的基线测量既无狭窄，也不显示缺血性心电图改变。 B）冠状动脉内注射100μgACh后心外膜血管轻微血管收缩到左主动脉。患者经历了她通常的症状，伴随着导联II，V4-V 6 （红色箭头）的ST段抑制。 请点击此处查看此图的大图。
图 4：通过测量 CFR 评估血管舒张。 注射腺苷后，APV从静止时的36cm/s（A）不足地增加约50%至55cm/s（B），导致病理性CFR为1.5。在获得两个并发读数之前要执行的测量（未显示其他测量值）;CFR 等同于测量平均值。 请点击此处查看此图的大图。
图 5：通过测量 HMR 评估血管舒张。 对于HMR计算，注射腺苷后测量平均峰值速度（APV）和远端冠状动脉压（Pd），导致病理HMR为2.3。在获得两个并发读数之前要执行的测量（未显示其他测量值）;HMR 等同于测量平均值。 请点击此处查看此图的大图。
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Discussion
心绞痛和冠状动脉畅通患者的管理通常要求很高，有时甚至令人沮丧。在这些患者病情检查过程中的一个重要步骤是充分研究患者症状的潜在病理生理机制。这是具有挑战性的，因为通常不仅有一种机制负责，并且需要考虑各种病因，包括心脏和非心脏以及冠状动脉和非冠状动脉。
通常，不明原因的胸痛患者被安排进行侵入性诊断性冠状动脉造影，以寻找狭窄的心外膜冠状动脉疾病。一些研究表明，尽管症状令人信服且非侵入性压力测试异常，但此类患者在超过50%的病例中冠状动脉畅通无阻12，18。虽然需要提高相关心外膜狭窄患者的检出率是正确的，但不应忽视功能性冠状动脉疾病可能是造成这种临床表现的原因。我们和其他人已经表明，冠状动脉血管舒张和/或冠状动脉痉挛可能占此类病例的60%以上12，18。在这些经常不稳定的患者中建立诊断是患者管理的重要一步。因此，重要的是利用诊断性冠状动脉造影的机会进行进一步检查。虽然这可能会延长导管实验室时间约 30 分钟，但建立诊断可能会防止患者将来再次进行诊断性血管造影，并允许开始有针对性的药物治疗。
在这方面，过去几年已经为IDP制定了几种协议。这包括评估血管收缩/痉挛以及血管舒张和微血管阻力。一些中心在其方案中增加了额外的评估，包括在ACh测试期间测量冠状动脉窦血样本中的乳酸浓度（寻找微血管痉挛）19，20 或在记录痉挛和注射硝酸甘油后进行ACh再次激发，以评估硝酸甘油的保护作用。后一方面将在本JoVE方法集合的其他贡献中介绍。
在讨论此处介绍的方案中的关键步骤时，第一个方面是硝酸甘油的血管舒张作用。由于冠状动脉造影通常通过桡动脉进行，因此通常给予一些药物来预防桡动脉痉挛（例如硝酸甘油/维拉帕米）。这可能会对随后的血管舒缩试验产生影响，因为研究表明硝酸甘油可能对心外膜张力有长达15-20分钟的影响21。然而，迄今为止尚未发表一项比较任何桡动脉痉挛预防对ACh检测效果的研究。在这种情况下，何时进行ACh测试（即在FFR / CFR / HMR测试之前或之后）也是值得商榷的。如果在 FFR/CFR/HMR 检测后进行 ACh 检测，硝酸甘油的血管舒张作用可能仍然存在并影响 ACh 检测的结果14.这就是为什么建议在FFR / CFR / HMR测试之前进行ACh测试的原因。但是，尚未对这两种协议进行直接比较。
协议中的另一个关键步骤是多普勒流/压力线的使用和定位。为避免任何血管内并发症，应谨慎放置导线，最好放在血管的近端中段。对于中间狭窄患者的应用，特别是在血管远端放置微导管可能是可取的。虽然多普勒血流/压力线的优点是可以在屏幕上听到和看到直接的多普勒信号，但获得良好的信号有时可能具有挑战性。在大多数情况下，旋转和拉线以及使用遥控器进行微调（例如，调整比例因子、曲线检测和墙壁滤波器）的组合可以解决问题。
该方法的一个重要限制在于，只有LCA是使用该协议进行测试的。将LCA测试为默认动脉的原因是可以同时挑战两个血管。然而，在极少数情况下，如果 IDP 在 LCA 中没有发现异常，则应评估 RCA。另一个限制是微血管阻力的评估是一种相当新颖的方法，因此冠状动脉畅通的患者的最佳临界值仍然是一个有争议的问题。根据所使用的方法，提供微血管阻力指数（IMR;热稀释法）或HMR（多普勒技术）。目前用于诊断微血管功能障碍的临界值是 IMR22 的 > 25 和 HMR 的 > 1.917 或 > 2.47 。
本文介绍的 IDP 代表了冠状动脉血管舒缩测试最全面的形式之一。与非侵入性检测方案相比，一个主要优势在于非侵入性方案通常无法评估冠状动脉痉挛。尽管在Korea23 最近的出版物中提出这是可行的，但仍然对患者安全性持怀疑态度，因为非侵入性麦角新碱测试期间的多血管痉挛可能无法得到充分控制。可以预期，未来的随机临床试验将继续证明IDP与分层药物治疗相结合的有效性。此外，IDP是评估用于治疗不同内型冠状动脉血管舒缩症的新药物的完美平台。
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Disclosures
提交人声明他们没有利益冲突。
Acknowledgments
该项目得到了德国迪琴根的Berthold-Leibinger基金会的支持。
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Cannula 0,95 x 50 mm (arterial punction) | BBraun | 4206096 | |
| Cannula 23 G 0,6 x 25 mm (local anesthesia) | BBraun | 4670025S-01 | |
| Coronary angiography suite (AXIOM Artis MP eco) | Siemens | n/a | |
| Contrast agent Imeron 350 with a 10 mL syringe for contrast injection | Bracco Imaging | 30699.04.00 | |
| Diagnostic catheter (various manufacturers) | e.g. Medtronic | DXT5JR40 | |
| Glidesheath Slender 6 Fr | Terumo | RM*RS6J10PQ | |
| Heparin 5,000 IU (25,000 IU / 5 mL) | BBraun | 1708.00.00 | |
| Mepivacaine 10 mg/mL | PUREN Pharma | 11356266 | |
| Sodium chloride solution 0.9 % (1 x 100 mL) | BBraun | 32000950 | |
| Syringe 2 mL (1x) (local anesthesia) | BBraun | 4606027V | |
| Syringe 10 mL (1x) (Heparin) | BBraun | 4606108V | |
| Acetylcholine chloride (vial of 20 mg acetylcholine chloride powder and 1 ampoule of 2 mL diluent) | Bausch & Lomb | NDC 240208-539-20 | |
| Cannula 20 G 70 mm (2x) | BBraun | 4665791 | |
| Glyceryle Trinitrate 1 mg/mL (5 mL) | Pohl-Boskamp | 07242798 | |
| Sodium chloride solution 0.9 % (3 x 100 mL) | BBraun | 32000950 | |
| Syringe 2 mL (1x) | BBraun | 4606027V | |
| Syringe 5 mL (5x) | BBraun | 4606051V | |
| Syringe 10 mL (1x) | BBraun | 4606108V | |
| Syringe 50 mL (3x) | BBraun | 4187903 | |
| Adenosine 6 mg/2 mL | Sanofi-Aventis | 30124.00.00 | |
| ComboMap Pressure/Flow System | Volcano | Model No. 6800 (Powers Up) | |
| Pressure/Flow Guide Wire | Volcano | 9515 | |
| Sodium chloride solution 0.9 % (1 x 100 mL) | BBraun | 32000950 | |
| Syringe 10 mL (3x) | BBraun | 4606108V |
References
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