《Frontiers in Cardiovascular Medicine》：Peripheral microvascular function and in-stent late lumen loss after percutaneous coronary intervention: a retrospective cohort study with an exploratory analysis by implanted stent diameter
摘要
引言：通过EndoPAT测量的反应性充血指数（reactive hyperemia index, RHI）所反映的外周微血管内皮功能可预测心血管结局，且术后RHI已被证实与二元支架内再狭窄相关。术前RHI是否与经皮冠状动脉介入治疗（percutaneous coronary intervention, PCI）后定量冠状动脉造影（quantitative coronary angiography, QCA）测量的支架内晚期管腔丢失（late lumen loss, LLL）相关，以及这种关联是否取决于器械口径，尚未明确。
方法：研究人员回顾性分析了132例在PCI前接受EndoPAT检查的患者（首次PCI时间为2009年至2016年）。主要终点为随访造影时的支架内LLL（n=91；中位随访时间9.4个月）。由于支架内LLL呈高度偏态分布，主要分析采用Spearman相关性分析和稳健（HC3）多变量回归，校正年龄、糖尿病、高血压、病变血管支数和术前最小管腔直径。预先设定的敏感性分析包括对缺失随访数据进行多重插补（MICE, m=20）和病变水平广义估计方程（generalized estimating equations, GEE）。按植入支架直径（≤2.75 mm与>2.75 mm）和糖尿病进行的亚组分析为探索性分析。
结果：RHI与支架内LLL仅呈临界逆相关（ρ=-0.19, p=0.07），且无独立关联（校正后β=-0.11, 95% CI -0.39至+0.18, p=0.45）；多重插补（β=-0.08）和GEE（β=-0.07）结果一致，且所有相关性均未通过错误发现率校正。按天然参照血管直径分层未显示关联，而按植入支架直径分层则发现RHI-LLL的逆相关仅限于小直径支架组（≤2.75 mm, n=33; ρ=-0.375, p=0.032），但在较大支架组未见此关联（ρ=-0.055）。然而，支架直径×RHI交互作用不显著（p=0.48），因此这一口径依赖性信号仅为假设生成性质，且追踪的是实际植入的口径而非天然参照血管。炎症无法解释上述任一结果。高敏C反应蛋白（high-sensitivity C-reactive protein, hs-CRP）与RHI无关（ρ=-0.02），与支架内LLL也无关（ρ=+0.15），将其纳入主模型后RHI的估计值保持不变。小口径支架受者hs-CRP相似，但糖尿病患病率更高（57.6%对比27.6%, p=0.009）且肾功能更差（p=0.008），表明其代表的是高风险表型而非单纯的口径分层。
讨论：术前EndoPAT RHI与支架内LLL无独立关联。局限于小口径支架的探索性信号为假设生成性质，需通过前瞻性、按器械口径分层的研究进行验证，并配对测量术前与术后RHI。
一、研究背景与目的
内皮功能障碍是动脉粥样硬化以及经皮冠状动脉介入治疗（percutaneous coronary intervention, PCI）术后动脉损伤引发新生内膜增生（neointimal hyperplasia）的核心机制。尽管药物洗脱支架（drug-eluting stent, DES）的应用显著降低了再狭窄率，但由新生内膜增生驱动的支架内再狭窄（in-stent restenosis, ISR）在临床实践中仍不容忽视，尤其是在小血管病变中。EndoPAT装置可通过反应性充血指数（reactive hyperemia index, RHI）无创量化外周微血管功能，该指标是系统性内皮功能的有效替代标志物，并可预测心血管事件。
此前已有两项研究将外周内皮功能与再狭窄联系起来，但两者均将预测信号定位于术后而非基线测量：Komura等人报告随访期RHI可独立预测二元支架内再狭窄，而术前RHI在组间无差异；Yamamoto等人同样发现8个月时（而非术后3周早期）的RHI与原发性PCI后再狭窄相关。截至目前，尚无研究探讨术前EndoPAT RHI与连续性支架内晚期管腔丢失（late lumen loss, LLL）之间的关系，也未检验这种关系是否取决于实际植入的器械口径。这一问题的临床意义在于，小血管和小植入支架的再狭窄风险不成比例地增高，而支架梁的内皮覆盖是决定愈合的关键因素。
基于此，研究人员提出假设：若术前RHI与支架内LLL之间存在关联，则该关联可能在小口径治疗血管中最为明显。本研究旨在评估：（1）RHI与PCI后定量冠状动脉造影（quantitative coronary angiography, QCA）结局之间的关联；（2）这种关联是否因口径不同而异，比较按植入支架直径分层与按血管造影参照血管直径分层的结果。
二、研究方法
本研究为一项回顾性观察性队列研究，数据来源于首尔大学博拉美医院医学中心（Seoul National University Boramae Medical Center）。纳入2009年2月至2016年6月期间行首次PCI并接受了EndoPAT评估的连续患者，共132例具有有效RHI值的患者。随访造影资料在91例患者中获得（占68.9%），中位随访时间为9.4个月。主要关键技术方法包括：
- 1.
EndoPAT与反应性充血指数（RHI）测定：使用EndoPAT-2000装置（Itamar Medical, Caesarea, Israel）评估外周内皮功能。RHI计算为反应性充血期间闭塞后与闭塞前指尖脉搏振幅之比，并经对侧手臂校正。RHI<1.67被定义为内皮功能障碍。
- 2.
定量冠状动脉造影（QCA）与支架特征分析：通过离线QCA获得三个结局指标：急性增益（术后最小管腔直径减去术前最小管腔直径）、支架内LLL（术后最小管腔直径减去随访时最小管腔直径）以及节段内LLL。支架内LLL为主要终点。记录植入支架直径和血管造影参照血管直径，小口径定义为≤2.75 mm。
- 3.
统计分析：由于支架内LLL呈右偏态分布（偏度=4.6，峰度=29.4），主要分析采用Spearman等级相关分析，辅以HC3稳健标准误的多变量线性回归。模型校正了RHI、年龄、糖尿病、高血压、病变血管支数和术前最小管腔直径。预先设定的稳健性检验包括±3标准差异常值剔除和ln(RHI)转换。缺失随访数据通过链式方程多重插补（MICE, m=20）处理。多发病变患者的数据采用广义估计方程（GEE）和随机截距混合效应模型重新分析。亚组分析（按植入支架直径和糖尿病分层）为探索性分析，采用Benjamini-Hochberg错误发现率校正（q<0.10）。差异关联通过向主模型添加交互项以及Fisher r-to-z比较进行正式检验。
三、研究结果
3.1 研究人群与QCA分布
共纳入132例患者（平均年龄64.1±9.6岁；72.0%为男性；42.4%患有糖尿病；62.1%患有高血压；64.4%为当前或既往吸烟者）。二级预防治疗近乎普及（他汀类药物97.0%，β受体阻滞剂83.3%，血管紧张素转换酶抑制剂或血管紧张素受体阻滞剂86.4%）。中位高敏C反应蛋白（high-sensitivity C-reactive protein, hs-CRP）为0.14 mg/dL，中位估算肾小球滤过率（estimated glomerular filtration rate, eGFR）为79.6 mL/min/1.73 m2。平均RHI为1.636±0.466，84例患者（63.6%）RHI低于1.67。平均植入支架直径为3.06±0.45 mm，随访队列中36%接受了小口径（≤2.75 mm）支架。中位支架内LLL为0.12 mm，呈正偏态分布。未进行随访造影的患者中当前或既往吸烟者比例更高（80.5%对比57.1%, p=0.017），而年龄、性别、糖尿病、高血压、RHI和hs-CRP无显著差异。
3.2 RHI与QCA结局
RHI与支架内LLL呈临界逆相关（ρ=-0.19, 95%CI -0.38至+0.02, p=0.07），与节段内LLL呈名义上的逆相关（ρ=-0.21, p=0.044），但两者均未通过三项QCA结局的多重性校正（Benjamini-Hochberg FDR q=0.11）。RHI与急性增益无关联（ρ=+0.01, p=0.95）。在主多变量模型中，RHI与支架内LLL无独立关联（β=-0.11, 95%CI -0.39至+0.18, p=0.45；调整后R2=0.02）。这一阴性结果具有稳健性：多重插补（β=-0.08）、±3SD异常值剔除（ρ=-0.19, p=0.08）和ln(RHI)转换（ρ=-0.19, p=0.07）均与完全病例分析结果一致。排除两例药物涂层球囊病例后结果相似（ρ=-0.18, p=0.09；调整后β=-0.10, p=0.48）。
3.3 按支架口径和糖尿病的探索性亚组分析
探索性亚组发现取决于定义口径的指标。按天然参照血管直径分层在任何截断值均未显示关联（≤2.75 mm: ρ=+0.03, p=0.92, n=20；参照直径×RHI交互作用p=0.68）。相比之下，按植入支架直径分层则显示RHI与支架内LLL的逆相关仅限于小直径支架组：≤2.75 mm组（n=33）ρ=-0.375, 95%CI -0.636至-0.038, p=0.032, Benjamini-Hochberg FDR q=0.06；而较大支架组（n=58）ρ=-0.055, p=0.68。在事后探索性阈值分析中，该相关性在更窄的截断值处数值上更强（从≤3.5 mm时的ρ=-0.20到≤2.5 mm时的ρ=-0.42）。由于正式的支架直径×RHI交互作用不显著（β=-0.24, p=0.48；Fisher r-to-z p=0.13），这一口径依赖性模式仅为假设生成性质。在按糖尿病分层的分析中，糖尿病患者中RHI与支架内LLL的相关性更强（ρ=-0.366, p=0.030, n=35），而非糖尿病患者中则无此关联（ρ=-0.020, p=0.88, n=56）。糖尿病×RHI交互作用在主协变量模型中名义上显著（β=-0.58, p=0.018），但在额外校正病变长度和吸烟后不再显著（p=0.35）。小口径与大口径支架受者在基线表型上存在差异：hs-CRP几乎相同（0.085对比0.080 mg/dL, p=0.70），但小口径支架组糖尿病患病率更高（57.6%对比27.6%, p=0.009）、eGFR更低（71.6对比83.1 mL/min/1.73 m2, p=0.008）、病变血管更多（p=0.009），且较少使用β受体阻滞剂（69.7%对比91.4%, p=0.017）和血管紧张素转换酶抑制剂或血管紧张素受体阻滞剂（78.8%对比93.1%, p=0.09）。33例小口径患者中有19例合并糖尿病，因此口径与糖尿病亚组存在大量重叠，不能视为独立信号。
3.4 竞争性预测因子与病变水平聚类
病变长度与支架内LLL相关（ρ=+0.27, p=0.015），但与RHI无关（ρ=+0.03, p=0.79）；将病变长度加入主模型后RHI估计值基本不变（β从-0.11变为-0.08），表明其为竞争性预测因子而非混杂因素。在全部140个随访病变的病变水平分析中，患者内聚类程度较低（组内相关系数=0.11）；GEE模型复现了非显著的逆关联（β=-0.07, 95%CI -0.25至+0.11, p=0.46），随机截距模型结果一致，证实了对分析单位的稳健性。
3.5 炎症、代谢状态与神经激素阻断
hs-CRP与RHI无关（ρ=-0.024, p=0.82），与支架内LLL无关（ρ=+0.148, p=0.25），与植入支架直径也无关（ρ=+0.019, p=0.88）。在63例有hs-CRP数据的患者中，主模型得出的RHI系数为-0.239（p=0.09）；加入ln(hs-CRP)后变为-0.237，且ln(hs-CRP)本身与支架内LLL无关联（β=-0.023, p=0.62）。eGFR、糖化血红蛋白（HbA1c）、β受体阻滞剂使用和血管紧张素转换酶抑制剂或血管紧张素受体阻滞剂使用的加入均未实质性地改变RHI系数。吸烟状态导致的变化最大，使RHI系数从-0.109衰减至-0.068，但吸烟本身与支架内LLL无关联（β=+0.174, p=0.20）。
四、讨论与结论
在本项纳入132例韩国PCI患者的回顾性队列研究中，外周微血管功能（RHI）与支架内晚期管腔丢失无独立关联。未经校正的逆相关处于临界水平且不显著（ρ=-0.19, p=0.07），校正后的估计值为阴性（β=-0.11, p=0.45）。这一结论在两项预先设定的稳健性分析中保持稳定：针对31%缺失随访数据的多重插补（β=-0.08, p=0.57）和考虑病变水平聚类的模型（GEE β=-0.07；组内相关系数=0.11）。在探索性的口径分层分析中，在接受小直径支架（≤2.75 mm）的患者中，较低的RHI与较大的支架内LLL相关（ρ=-0.375, p=0.032），而在接受较大支架的患者中未见此关联。
本研究的发现既扩展又限定了现有文献。此前两项外周动脉张力测定研究均将预测信号定位于术后测量：随访期RHI可预测二元支架内再狭窄，而基线或早期RHI在组间无差异。本研究有两个特点：首先，研究人员考察的是术前RHI；其次，使用了连续的QCA测量而非二分终点。术前RHI未能独立预测LLL，与这些既往张力测定研究中基线测量不具预测性的结果一致，而随访测量反而是更具信息量的指标。这一模式表明，血管损伤和PCI后愈合过程中测量的内皮功能可能比单一的术前测量携带更多与再狭窄相关的信息，这与再狭窄主要由围手术期损伤和修复驱动而非仅由基线系统性内皮功能驱动的观点相符。
关于口径依赖信号的机制，研究人员指出内皮剪切应力与支架术后新生内膜反应有关，一氧化氮途径提供了更直接的证据。恢复内皮型一氧化氮合酶可抑制动脉损伤后的新生内膜形成，一氧化氮可抑制血管平滑肌增殖。受损的系统性内皮功能反映了一氧化氮生物利用度降低，因此作用于同一通路。此外，新生内膜增生是小支架中管腔丢失的主要来源，在该过程中内皮信号最不易被竞争性过程稀释。
研究人员强调，由于支架直径×RHI交互作用不显著（p=0.48），口径依赖性关联仅为假设生成性质。小口径与大口径支架受者的比较进一步限定了这一发现：两组hs-CRP无差异，但小口径组代谢和肾脏负担更重——糖尿病患病率为58%对比28%、eGFR更低、冠状动脉疾病更广泛，且较少接受神经激素阻断治疗。因此，小植入支架既标志着更高的患者风险表型，也标志着更小的治疗口径。此外，由于33例小口径患者中有19例同时患有糖尿病，口径与糖尿病亚组并非独立，这进一步强化了应将口径依赖性关联视为假设生成性质的依据。
研究结论翻译：在本回顾性队列中，术前通过EndoPAT测量的外周内皮功能与PCI后支架内晚期管腔丢失无独立关联——这一阴性结果对多重插补和考虑病变水平聚类的分析均具有稳健性。因此，单次术前RHI不太可能作为未经选择患者血管造影再狭窄的独立预测指标。探索性信号局限于小口径PCI。在接受小直径支架（≤2.75 mm）的受者中，较低的术前RHI与较大的支架内LLL相关，且该信号追踪的是实际植入口径而非天然参照血管。由于支架直径×RHI交互作用不显著且未被参照血管直径复现，该观察结果为假设生成性质而非确证性；其意义主要在于即使在药物洗脱支架时代，支架内再狭窄在小口径病变中仍然具有临床相关性。这些数据不支持在常规PCI中采用术前EndoPAT进行再狭窄风险分层。为确定这一口径依赖性信号是否真实且具有临床可操作性，需要进行前瞻性研究。这些研究应预先按预期器械直径分层，并配对测量术前与术后RHI。此外，研究者必须校正糖尿病和肾功能，并纳入连续炎症和神经激素标志物。
