第九章 冠状动脉造影术
用冠状动脉造影术直接显影心脏冠状动脉是现代医学史上开创性进步，并由此产生了1967年首次完成的冠状动脉搭桥术，1964年首次完成腔内血管成形术，1974年首次完成经皮腔内周围血管球囊成形术，1977年首次完成经皮腔内冠状动脉球囊成形术。由于我国冠状动脉疾病的高患病率，冠状动脉造影仍是冠状动脉疾病重要的诊断方式。本章重点介绍冠状动脉解剖和冠状动脉造影技术及其在临床的应用。
一、原 理
右冠状动脉（RCA）起源于右冠状动脉窦，发出后走行于右房室沟。通常圆锥动脉和窦房结动脉发自RCA。约85%的人后降支起源于RCA，即右冠优势型冠状动脉。左主干冠状动脉起源于左冠状动脉窦，在距离其起点数厘米处分为走行于前室间沟的左前降支（LAD）冠状动脉和走行于左房室沟的左回旋冠状动脉。在少数的情况下，在两动脉间分出中间动脉。冠状动脉解剖示意图见图9-1。
冠状动脉解剖异常发生率为1%～1.5%。这些异常大多是良性的。最常见的冠状动脉异常是前降支动脉和左回旋支动脉各自独立从主动脉窦起源，即缺少左主干冠状动脉或前降支与回旋支共开口，发生率为0.4%～1%，有时可能与二叶主动脉瓣相关。其他常见异常包括左冠状动脉起源于右冠状动脉窦，右冠状动脉起源于左冠状动脉窦或升主动脉前壁，单个冠状动脉开口即单根冠状动脉，冠状动脉起源于肺动脉等。
冠状动脉造影可以显示冠状动脉的开口和行程，确定有无冠状动脉异常，并提供狭窄病变的位置和程度等信息。冠状动脉造影是指经导管直接向左、右冠状动脉内注射不透X线造影剂，在X线下显示冠状动脉分支走行和病变。经典的动脉入路为股动脉，现在也常使用桡动脉，肱动脉和腋动脉也可作为特别状况下动脉入路的选择。经皮穿刺动脉成功后，需行血液部分肝素化，即经动脉或静脉给入普通肝素2000～5000U。分别使用左、右冠状动脉造影导管，造影导管沿指引导丝顺序进入主动脉根部，移去导丝，连接压力检测，保持整个系统无气体等异物，在透视引导下进行冠状动脉选择性插管，导管进入冠状动脉内并无压力衰减的状态下，在X线摄影期间注入造影剂，在多个体位获取冠状动脉图像资料，在冠状动脉造影全过程中连续监测动脉血压和心电图。根据升主动脉及窦部形状大小、冠状动脉开口部位和方向、动脉入路不同等情况选择合适的左右冠状动脉造影导管。
1.主要冠状动脉起源。
2.冠状动脉的大小。
3.冠状动脉的行程。
4.起源于大中型冠状动脉的分支。
5.管腔不规则的程度和位置。
6.有无冠状动脉瘘管。
7.有无桥血管及状态。
8.有无血栓及状态。
9.有无动脉瘤及分布大小。
10.动脉管壁有无钙化及程度。
11.有无痉挛及对硝酸甘油的反应。
12.冠状动脉病变斑块的位置、狭窄及偏心程度、长度、对分支的影响。
左冠状动脉造影最常用的体位为右前斜位、左前斜位及前后位分别结合头位和足位所获得的角度。右冠状动脉造影最常使用的体位包括右前斜位和左前斜位结合或不用头位所获得的角度，必要时根据病变部位及冠状动脉解剖特点增加特殊体位。当冠状动脉有变异或者狭窄的位置被遮盖时，也需特殊体位加以暴露（图9-2～图9-7）。
在临床实践中常用的分析血管造影定性判断方法是对病变狭窄部位进行视觉识别，定量判断方法是将病变狭窄段的最小直径与相邻的正常节段冠状动脉作为参考段进行比较。定量判断可由经验丰富的医师目测评估狭窄程度，也可通过计算机程序进行计算。但由于动脉粥样硬化斑块往往偏心，需要用正交体位视图确定狭窄的程度。
在冠状动脉造影时，冠状动脉血流量一般采用心肌梗死溶栓治疗（TIMI）分级。血流定义为TIMI血流0级表示动脉完全阻塞；TIMI 1级血流表示病变严重，只有小量造影剂通过狭窄处，但不能完全充盈整个动脉；TIMI 2级血流表示造影剂能通过狭窄病变完全充盈冠状动脉终末段，但可察觉到造影剂流入和清除速度比正常的冠状动脉血流明显减慢；TIMI 3级血流表示“正常”的冠状动脉血流。TIMI血流指数具有较好的预后价值。
微血管功能的完整性可以用冠状动脉造影时获得的心肌呈色分数（angiographic myocardial blush scores）评估，即测量特定心肌区域造影剂的密度和冲刷洗脱速度。该指标与心肌梗死后左心功能恢复和临床预后相关。在急性心肌梗死中，心肌呈色分数合并TIMI血流分级、抬高的ST段回落程度和速度是判断临床预后重要指标。
二、临床应用
冠状动脉造影可以单独进行或作为心导管检查或介入程序的一部分。左心室造影术常作为冠状动脉造影的一部分。接受冠状动脉造影的患者还有可能接受其他血管床的血管造影，例如对有顽固性高血压患者进行肾血管造影；有间隙性跛行症状的患者可能需要接受下肢动脉造影；需行左内乳动脉移植法治疗冠状动脉病变时行锁骨下动脉造影等。
冠状动脉造影最重要的临床价值是确定冠状动脉粥样硬化病变是否存在、位置及严重程度。冠状动脉造影可以为冠心病诊断提供必要的信息，决定其预后，并在决策是否血运重建方面起重要作用，即通过冠状动脉造影选择经皮冠状动脉介入治疗或冠状动脉搭桥术治疗冠状动脉狭窄病变。另外，冠状动脉造影是诊断冠状动脉肌桥、瘘、痉挛、栓塞、动脉瘤、动脉炎等异常病变的重要手段。
最常见的适应证是有症状的冠心病，即稳定型心绞痛或急性冠状动脉综合征。不太常见的适应证包括心脏瓣膜病手术前、充血性心脏衰竭病因诊断，心、肺或肝移植前冠状动脉状态的评估；心脏移植手术后的定期评估和先天性心脏疾病。其他需要行冠状动脉造影的情况包括幸存下来的心源性猝死患者、室性心动过速病因诊断、高风险职业体检、血运重建术后有缺血表现等。临床行冠状动脉造影患者按发生频率排序见表9-1。
因为冠状动脉造影为侵入性检查，有相关的风险，医师和患者应评估该检查所涉及的风险效益比。冠状动脉造影的使用是基于证据权重评级或支持的指征为Ⅰ类和Ⅱa类，而不能充分证明有用或有效的Ⅱb类或Ⅲ类适应证患者应很少或不应用。Ⅱa类适应证的许多患者都可能进行血管造影，也有较少的Ⅱb类适应证的患者进行冠状动脉造影。该检查在不同的医师和地区存在差异，例如在一些地区冠状动脉造影等介入检查方法较常规使用，而在有些地区则以非侵入性方法进行检查更受到青睐。
Ⅰ类：指已证实和（或）一致公认有益、有用和有效的操作或治疗，应该使用。
Ⅱ类：指那些有用性和（或）有效性的证据尚有矛盾或存在争议的操作或治疗。
Ⅱa类：有关证据和（或）观点倾向于有用和（或）有效，应用这些操作或治疗是合理的。
Ⅱb类：有关证据和（或）观点尚不能充分证明有用和（或）有效，可以考虑应用。
Ⅲ类：指已证实和（或）一致公认无用和（或）无效，并对某些病例可能有害的操作或治疗，不推荐使用。
对证据来源的水平表达如下：
证据水平A：来源于多项随机临床试验或汇总分析。
证据水平B：来源于单项随机临床试验或多项非随机对照研究。
证据水平C：仅为专家共识意见和（或）小规模研究、回顾性研究、注册研究结果。
疑似缺血性胸痛患者的评价中最重要的两个问题是确定冠状动脉病变程度和左心室功能状态。可以直接使用心导管检查或间接的运动试验等进行评价。如果患者为稳定劳力时出现症状，平板运动试验可以提供诊断和预后的信息。除了心电图结果，该测试提供运动时的血压反应、症状出现时的运动程度及症状持续时间等信息。核素扫描成像能确定心肌灌注状态，超声心动图成像可确定左心室功能及心室壁运动状态。对于运动平板心电图不能确定的患者，血管造影是必要的，如左束支传导阻滞。平板试验阳性的患者需行冠状动脉造影术以明确冠状动脉病变程度以便决定下一步治疗策略。
运动负荷试验结果阳性是进行冠状动脉造影的指征。如果药物治疗患者症状得到控制，或者运动负荷试验的信息（如运动、缺血程度的持续时间）提示预后良好，则不需进行冠状动脉造影。只有很少一部分运动负荷试验正常的患者需要进行冠状动脉造影，对于具有典型缺血症状但运动负荷试验结果正常的患者，考虑结果为假阴性，仍需要进行冠状动脉造影检查。
对于有典型症状的稳定患者和所有不稳定症状患者，可以只进行心导管检查而不需要先行负荷试验。这些患者包括非常典型的心绞痛、充血性心力衰竭、心肌梗死病史、血运重建史和（或）低运动量即出现缺血症状（Ⅲ级或Ⅳ级）。此外，对于不稳定症状的患者，应紧急进行导管介入检查，特别是急性非ST段抬高型心肌梗死或急性ST段抬高型心肌梗死。不稳定型心绞痛患者应较早或尽快进行血管造影明确病变并给予介入治疗或其他相应治疗。
CT冠状动脉造影是另一种用来评估冠心病严重程度的方法。多层螺旋CT通过静脉注射造影剂观察冠状动脉。这种技术通常简称为CT血管造影，可高灵敏度检测冠状动脉钙化和斑块，但与介入性冠状动脉造影相比，其对病变狭窄程度准确量化程度较低。目前CT冠状动脉造影主要用于有患病可能的筛查，其推广应用受限于多层螺旋CT较高的X线辐射剂量，需要相对心动过缓，而且不同图像分析者获得的结果存在差异。
冠状动脉造影唯一的绝对禁忌证是缺乏患者同意。
造影过程可能使某些存在基础疾病或特异体质的患者在一定条件下风险增加，所以存在相对禁忌证。如急性肾衰竭或严重肾功能不全患者，可使肾功能状态进一步恶化，尤其是糖尿病患者，是造影剂肾病的高危人群。对于严重凝血功能障碍患者，如并存血液性疾病或长期服用药物如华法林，进行冠状动脉造影介入检查时患者的血液和周围血管并发症风险增加。患者需要在手术过程中保持仰卧，故失代偿心脏衰竭可导致急性左心功能不全造成严重呼吸衰竭。注射造影剂时，有电解质紊乱和（或）洋地黄中毒的患者易发生恶性心律失常。其他相对禁忌证包括患者无法合作、严重感染、造影剂过敏、没有控制的高血压、严重的周围血管疾病、妊娠等。因为在这些情况下，有可能发生危及生命的并发症，评价冠状动脉造影的风险效益比是必要的，需要详细告知患者和（或）家庭成员，并采取一切可能的预防措施，以尽量减少潜在的不良后果。
尽管冠状动脉造影可以观察血管管腔状况，但无法提供血管管壁状态及病变斑块成分等信息。明确病变狭窄的严重程度，需要确定一个适当的参考段进行比较，由于粥样斑块的弥漫性，使得参考段的确定存在一定困难。此外，即使确定了一个适当的参考节段，但在判断冠状动脉狭窄和冠状动脉血流动力学障碍时仍会出现偏差。
为了弥补冠状动脉造影的这些限制，常需要进行血管内超声、OCT和压力导丝分析检查技术。血管内超声和OCT提供了二维横截面，血管的三层结构内膜、中膜和外膜通常可以被识别和鉴定，可以识别管腔的截面积、壁厚、斑块面积等量化指标，以及提供血管壁钙化状态、血栓、夹层等信息。OCT对易损斑块的识别有一定的优势。
运用压力导丝技术可以检测冠状动脉病变对冠状动脉血流动力学的影响，通过导丝远端的压力传感器可以获得冠状动脉狭窄远端冠状动脉内血流产生的压力。在最大冠状动脉充血的情况下通过测定远端冠状动脉压力与主动脉压力之间的压差比值，可以计算出冠状动脉血流储备分数。血流储备分数测定可用来评估临界病变的临床意义和是否需要进一步介入治疗。
冠状动脉造影术严重并发症如死亡、心肌梗死或卒中的风险约为0.3%。
其他常见的并发症包括外周血管并发症、心律失常等，总的并发症风险小于2%。
下列情形时并发症发生率增加，如休克、急性冠状动脉综合征、肾衰竭、左主干病变、严重瓣膜病、高龄、有周围血管疾病、造影剂过敏反应、充血性心力衰竭等。随着导管器材改进、导管操作技术提高及成熟，冠状动脉造影并发症逐步降低。
三、展 望
冠状动脉造影的发展已逾50年，随着导管器材、成像方法和X线机的进步，动脉介入技术不断完善，冠状动脉造影可以更迅速和更安全地进行。许多研究者正在研究非侵入性方法进行冠状动脉成像，例如基于MRI或CT技术的成像系统，这样可减少介入性冠状动脉造影的需要，甚至可能取代介入性冠状动脉造影诊断。非侵入性冠状动脉成像或侵入性冠状动脉造影技术设备不断进步，冠状动脉疾病更易于诊断和预防，无疑未来冠状动脉相关的疾病发病率和死亡率会进一步降低。
（冯毅 朱孔博）
参考文献
Marschall SR，George S，Cam P.Netter’s Cardiology.2nd ed.Philadelphia：Elsevier，2011.