冠状动脉微血管功能障碍改变静息冠脉血流的脉动特性：机制与临床意义

这篇研究通过分析452例患者的冠脉血流动力学数据，首次系统揭示了冠状动脉微血管功能障碍（CMD）对静息状态下血流加速度/减速度模式（dU/dt）的特异性影响。研究发现功能性CMD表现为脉动增强（a波和x波增幅达55.9和44.1 cm/s2），而结构性CMD则呈现舒张期加速度减弱（a波降低76.9 cm/s2），为无创评估微循环功能提供了新思路。

　　

引言

冠状动脉血流的脉动特性不同于其他血管床，其同时受到心室收缩和舒张的双重影响。传统的心动周期二分法存在局限，而基于压缩-扩张（dP/dt）和加速度-减速度（dU/dt）的新范式能更准确描述这些现象。冠状动脉血流加速度模式与剪切应力密切相关，可能反映微血管功能状态，但目前对dU/dt特征谱与冠状动脉疾病表型的关联仍缺乏系统认识。

研究方法

研究采用DEFINE-FLOW多中心数据集，纳入377例患者452支血管的静息多普勒血流信号。通过MATLAB软件处理原始信号，采用11点Savitzky-Golay滤波器降噪。从平均血流速度波形中提取dU/dt参数，识别出每个心动周期中的6个特征波：a波（舒张期峰值加速度）、b波（早期舒张期减速最低点）、c波（舒张期再加速度）、j波（舒张末期减速最低点）、x波（收缩期峰值加速度）和z波（收缩末期减速最低点）。

微血管功能评估采用最新提出的微血管阻力储备（MRR）指标，定义为CFR/FFR×（静息Pa/充血Pa）。功能性CMD定义为MRR≤3.0且hMR<2.5 mmHg·s/cm^-1；结构性CMD定义为MRR≤3.0且hMR≥2.5 mmHg·s/cm^-1。

主要发现

基线特征显示平均年龄66.9岁，75%为男性。静息dU/dt分析揭示：a波幅度最大（238±146 cm/s²），其次是j波（-130±91 cm/s²）和z波（-128±88 cm/s²）。与无CMD低hMR组相比：

• •

  功能性CMD表现出特征性的脉动增强：a波增加55.9 cm/s²，x波增加44.1 cm/s²，同时b、j、z波减速幅度显著增大

• •

  结构性CMD则表现为a波减弱76.9 cm/s²，j波仅轻度增加24.8 cm/s²

• •

  无CMD高hMR组呈现最弱的脉动特征

值得注意的是，心外膜病变严重程度（FFR）与静息dU/dt模式关联微弱，仅在基础微血管阻力（bMR）降低时变得显著。年龄和心率等生理因素也对dU/dt模式产生特异性影响。

机制探讨

研究结果挑战了传统认知：更强的舒张期加速度（a波）反而与更差的微血管功能相关。这可能是由于功能性CMD患者存在静息血流增加（平均bAPV 23.9 vs 17.2 cm/s）和bMR降低，导致脉动特征放大。结构性CMD的微血管重构则限制了血流加速能力。

临床意义

该研究首次系统描绘了不同CMD内型的静息血流脉动特征谱：

1. 1.

   功能性CMD的"高脉动"特征可能反映微血管调节功能受损

2. 2.

   结构性CMD的"低脉动"特征提示微血管结构改变

3. 3.

   dU/dt参数可能成为评估微循环功能的无创指标

这些发现为理解CMD的病理生理机制提供了新视角，也为开发新型诊断方法奠定了基础。

局限性与展望

研究存在采样频率较低（100Hz）、缺乏健康对照等局限。未来研究可结合更高分辨率的多模态数据，探索dU/dt参数与临床预后的关联。该脉动特征分析有望成为评估冠状动脉微循环功能的新工具，补充现有血流储备评估方法的不足。