作者：中国人民解放军第三〇五医院超声科（卢惠芳、丁康）；中国人民解放军总医院第六医学中心超声科（李馨）

冠心病是最为常见的心血管疾病（cardiovascular disease，CVD）之一，早期即可出现冠状动脉微循环功能障碍（coronary microcirculation dysfunction，CMD），是CVD 主要的死亡原因。目前，冠心病的主要治疗方法为药物治疗及经皮冠状动脉介入治疗（percutaneous coronary intervention，PCI）术。PCI 术前冠状动脉狭窄或闭塞引起心肌缺血或坏死可能严重影响心功能，且PCI 术可损伤血管内皮，刺激并释放炎性与趋化因子，造成冠状动脉微循环灌注异常，并引起微血管再狭窄或阻塞，从而影响PCI 的远期疗效。因此，对胸痛疑诊冠心病患者、冠心病PCI 术后患者进行冠状动脉微循环灌注评估尤为重要。

冠心病诊断的金标准冠状动脉造影术（coronary angiography，CAG）难以直接对尺寸微小的冠状动脉微血管形态进行造影可视化评估，因而冠状动脉微循环评价多依赖于功能评估。目前应用于临床的CMD检测技术主要分为以超声心动图、心脏磁共振成像等为代表的无创评估和基于冠脉造影术的有创评估两大类，本文对多模态冠状动脉微循环影像评估技术研究进展进行综述。

1. 有创影像检查技术

CAG及冠状动脉内微导管技术可以直接或间接对心肌微循环功能进行评估， 是诊断CMD 的参考标准。

1.1 心肌梗死溶栓治疗（TIMI）血流分级、TIMI 血流计帧值与心肌染色分级（Acute coronary syn-drome，ACS） 患者， 也可以用心肌染色分级（Myocar-dialblush grade，MBG）

在排除心外膜冠状动脉狭窄的情况下，TIMI 血流分级、TIMI 血流计帧值与MBG 可反映冠状动脉微循环功能。狭窄的冠状动脉血运重建后可以通过造影剂进入血管的情况来判断是否存在微循环功能障碍，当存在CMD 时，CAG 表现为远端冠状动脉血流充盈速度减慢，称为冠状动脉慢血流现象（coronary slow flow phenomenon，CSFP），CSFP 可由微血管内皮功能障碍、炎症、小血管缺陷等多种因素引起。

TIMI 血流分级是一个半定量指标，分为0~3级，即从无造影剂通过（0 级）到正常通过（3 级）；TIMI 血流计帧值是另一种评估微血管阻力的半定量方法，通过计算造影剂从冠状动脉近端充盈到远端血管之间的帧数得出结果，它的客观性及准确性均优于TIMI 血流分级； 对于血管重建术后TIMI 血流分级保留的急性冠脉综合征（Acute coronary syndrome，ACS）患者，也可以用MBG 来评估微循环功能，MBG 通过检测微循环中造影剂的最大浓度来评估微血管的通畅性，心肌染色停滞（0 级或1 级）提示冠状动脉微血管阻塞。研究表明，TIMI 血流分级≤2 与5 年死亡风险增加相关， 心肌染色0~1 级与16 个月死亡率增加相关。

1.2 冠状动脉内多普勒超声

冠状动脉内多普勒超声根据静息与充血条件下冠状动脉多普勒平均峰值流速（average peak flow velocity，APV） 的比值计算冠状动脉血流储备（coro-nary flow reserve，CFR），CFR ＜2.5 对心肌缺血诊断具有较高的敏感性。CFR 反映了冠状动脉的血流储备能力，与主要不良心脏事件（major adverse coronary events，MACE） 风险呈负相关；然而，阻塞性冠状动脉疾病与微血管损伤的CMD 患者均可表现为CFR 减低， 因此，CFR 只能作为非阻塞性冠状动脉疾病患者的微血管功能指标。

以远端冠状动脉压除以APV 可计算充血性微血管阻力（hyperemic microvascular resistance，HMR），当HMR＞1.9 或HMR＞2.5 时被定义为异常，研究显示HMR 预测心源性死亡或心力衰竭住院率高于CFR 。此外，从冠状动脉内多普勒可同步记录瞬时充血舒张期流速-压力斜率（instantaneous diastolic flow velocity-pressure slope，IHDVPS）、零流量压力（pressure at zero flow，PzF），二者均与毛细血管密度降低和小动脉闭塞等微循环结构损伤密切相关，IHDVPS 与PzF 目前已成为急性心肌梗死（acute myocardial in-farction，AMI）患者中微血管损伤的评价参数。

最小微血管阻力（minimal microvascular resistance，mMR）是另一种基于冠状动脉内多普勒的微血管阻力评估方法，存在阻塞性冠状动脉疾病（coronary artery disease，CAD）时，HMR 可能会高估微血管阻力，mMR 可以克服该局限。

1.3 冠状动脉内热稀释

冠状动脉内热稀释法包括推注热稀释法和连续热稀释法。热稀释法可以测得CFR 值，多项研究表明，基于热稀释法测得的CFR 和基于冠状动脉内多普勒法获取的CFR 有较高一致性，尽管热稀释法衍生的CFR 值的变异性更高，但基于热稀释法成功获取CFR 的比率更高。热稀释法可获得另一项冠状动脉微循环评价参数：微血管阻力指数（microvascular resistance index，IMR），IMR＞25 提示异常，IMR不受心外膜冠状动脉狭窄的影响， 可作为PCI 术后心肌损伤的预测指标，同时也是目前预测MACE 的最佳指标。

此外，热稀释法可计算微血管阻力储备（microvascular resistance reserve，MRR），MRR 是评估微血管功能的新指标。与推注热稀释法相比，连续热稀释法受血流动力学变化的影响较小，对操作者依赖性小，安全性高，可重复性好。

1.4 冠状动脉造影衍生的定量流量分数（quantitativeflow fraction，QFR）

QFR 是基于三维冠状动脉造影无导丝评估CMD 的新方法，该方法可以准确计算微血管循环阻力，实现微循环状态评估。QFR 在临床上多用于预测冠状动脉流量储备分数（fractional flow reserve，FFR）及IMR。FFR=0.8 为评估冠状动脉血流动力学变化的临界值， 研究表明， 与固定血流的QFR 模型（Fixed-flow QFR，fQFR）相比，造影剂填充的QFR 模型（Contrast-flow QFR，cQFR）及注射腺苷的QFR 模型（Adenosine-flow QFR，aQFR）与FFR 具有较好的相关性及一致性。

De Maria 等多个学者的研究证实， 由QFR 计算得出的IMR 与基于压力导丝计算的IMR 具有显著的相关性和较好的一致性。Dai 等通过血管造影及药物诱导的最大充血状态计算IMR，即基于冠状动脉造影的微循环阻力指数（coronary angiography-based index of microcirculatory resistance，AMR），AMR 预测无冠状动脉狭窄的CMD 临界值为25.1，当AMR＞40 时，提示存在CMD，与IMR 的一致性较高。

Sheng 等认为，cQFR 与fQFR 的差值（cQFR-fQFR）可反映冠状动脉微循环障碍，当cQFR-fQFR＞0.07 时及充血态血流速度（hyperemic flow velocity，HFV）＜0.1 时与CMD显著相关。

2. 无创影像检查技术

2.1 冠状动脉血管造影成像（coronary CT angiography，CCTA）

CCTA 成像主要提供冠状动脉血管形态学信息，并不足以精准评估冠状动脉血流动力学异常和心肌缺血程度，CCTA 近年开始用于冠状动脉微循环功能检测，与心脏核磁共振成像（cardiac magnetic resonance，CMR） 原理相似，CCTA 通过静息及负荷CT 灌注显像2 种方法评价心肌灌注情况，对心肌血流量（myocardial blood flow，MBF）和心肌灌注储备（myocardial perfusion reserve，MPR） 进行定量评价。CT 血流储备分数（CT-FFR）和CT 心肌灌注成像（CTperfusion imaging，CTP）近年成为冠状动脉功能学研究领域的热点，CT-FFR 与CTP 二者都能达成冠状动脉解剖与功能评价。

CTP 定量是对造影剂通过心肌的多个时间节点进行动态分辨采集，CTP 定性则利用对注射造影剂后心肌密度的视觉感知差异来分辨缺血心肌与正常心肌。CT-FFR 是一种无创图像后处理技术，其诊断准确性与负荷CTP 相当。二者对于无创精准诊断冠状动脉血流动力学异常和心肌灌注血流评价等方面具有较高的临床诊断价值，但也存在一定使用局限性，二者均不适用于肾衰患者，负荷CTP 需要接受2 次辐射暴露， CT-FFR的处理时间长，且不推荐用于PCI 术后、冠状动脉搭桥术（coronary artery bypass grafts，CABG）术后及先天性心脏病患者。在冠状动脉功能成像中， 双能CT（Dual-energyCT，DECT）较传统单能CT 更具优势，静息DECT 可以准确识别可逆性心肌缺血，检测心肌缺血的敏感性和特异性较高于单能CT。

2.2 CMR

CMR 在钆造影剂流入时获取动态心脏图像，通过分析晚期钆增强信号强度来识别病变，目测分析对心肌灌注进行半定量评估：心肌微循环灌注障碍时可表现为心内膜下心肌灌注缺损，在钆增强图像上表现为低信号区域，无造影剂充盈区域提示下游微血管病变，导致冠状动脉微循环阻塞。

Engblom等和Mygind 等的研究发现，CMR 与心脏正电子发射断层扫描（Positron emission tomography，PET） 在评估整体MBF 与识别CMD 方面具有较好一致性与相关性。心肌灌注的CMR 全自动像素定量评估研究目前取得重大进展，CMR 通过自动生成的MBF 像素编码图实现对CMD 的定量诊断， 心内膜下心肌MBF 小于2.25 ml·min-1·g-1 提示微循环功能障碍； 同时，CMR 可测得MPR， 心内膜下心肌MPR 为2.41 时被确定为微血管功能障碍的诊断临界值，而在女性和糖尿病患者中，MPR 诊断CMD 的临界值为2.2。CMR 的优点在于没有电离辐射，且可以同时评估所有冠状动脉供血区域；局限性在于高成本以及不适用于植入心脏起搏器、肾功能不全及有幽闭恐惧症的患者。

2.3 核素心肌血流灌注显像

核素心肌血流灌注显像包括PET 和单光子发射计算机断层扫描（single-photon emission computed tomography，SPECT）。PET 本质上是一种定量检查技术，它可以测量体内组织的放射性浓度。目前，PET心肌核素灌注显像可用于预测PCI 术后左心室功能改善情况，MBF、MPR 和心肌血流量储备（myocardial blood flow reserve，MFR）用于PET 对CMD 的定量诊断，MPR＜2.0 是诊断CMD 的截断值，MFR＜1.5提示心肌流量储备减少。

PET 的优势在于可以对所有冠状动脉区域的微血管功能进行整体评估，3DPET 扫描的发展有助于定量MBF 的同时减少辐射暴露。PET 是冠状动脉微血管功能的无创评价金标准，但因为高成本、高辐射暴露等原因该技术临床应用受限。

SPECT 较PET 相对经济，是临床最常用的无创心肌灌注成像技术，可以对心肌缺血进行半定量评估；心肌梗死时在SPECT 表现为节段性心肌灌注缺损，心肌缺血时表现为节段性心肌灌注减少，同时，心肌SPECT 可以测量左心室容量，判定左室收缩功能，具有重要临床指导意义。SPECT 的局限性在于存在电离辐射，成本较高，此外，SPECT 的空间分辨率较低， 可能会低估心内膜缺血的存在；SPECT 缺乏时间分辨率，无法测定心肌微循环血流灌注速度。

镉-锌-碲化物（cadmium-zinc-telluride，CZT）固态探测器是SPECT 成像技术的新进展，它在一定程度上克服了分辨率低及伪影的不良影响，并减少辐射暴露剂量。CZT-SPECT 可以量化MBF 及MFR，从而更为精准地评估CMD。

2.4 经胸超声心动图（transthoracic echocardiography，TTE）

TTE 主要用于对左前降支（left anterior descending coronary artery，LAD）及其分支灌注区域心肌微循环功能的检测，应用二次谐波成像和高频传感器可以得出静息及负荷状态下LAD 的血流舒张峰值，其比值冠状动脉血流速度比（coronary flow velocity ratio，CFVR）是检测不合并心外膜冠状动脉狭窄的CMD 的一项重要参照，CFVR 降低是疑似冠心病患者心血管事件的独立预测因子，CFVR≤2.0或≤2.5 提示冠状动脉微血管功能受损。研究表明TTE 对LAD 灌注区域的心肌血流灌注储备评估与有创CAG 检测的CFR、无创PET 测量的CFR 均具有较好的一致性。TTE 的优势在于非侵入性及无辐射、可重复性好，缺点在于仅局限于LAD 灌注区域的心肌微循环功能评估，且依赖于操作者的经验，对于肥胖患者可能会低估患者的CFVR。

2.5 心肌超声造影（myocardial contrast echocardiography，MCE）

MCE 是一种利用微泡增强超声信号的无创成像技术，高强度声波破坏微泡后心肌微泡的再灌注可用时间-强度曲线评估， 在MCE 时间-强度曲线中，常用参数有微泡达峰值视频强度时间TP、心肌微泡达峰值视频强度A、曲线上升斜率β，其中A 代表毛细血管容量，β 代表微泡再灌注速率，A×β 代表心肌血流量。血流速度降低或造影剂强度降低（即毛细血管血容量减少）导致的心肌造影剂灌注延迟或受损是MCE 检测CMD 的基础， 与其他影像学检查方法相比，MCE 具有安全、经济、操作简便易行等优点。

对于肥胖、慢性肺部疾病患者，MCE 较TTE 更有优势。MCE 具有良好的时空分辨率，能够识别心内膜下心肌缺血，能够检测冠心病早期心肌血流速度降低， 在非阻塞性冠心病、CSFP 或PCI 术后无复流的CMD 检测中具有重要意义，CSFP 的MCE 可表现为造影剂通过灌注异常组织时间延长。

超声造影剂作为红细胞示踪剂，MCE 心肌灌注可视化成像效果优于SPECT 心肌同位素摄取显像。多个研究表明，MCE 与心肌SPECT、PET 结果均具有很好的一致性，当联合MCE 定量多指标时，如A ＋β，A ＋ A×β，和β＋A×β 诊断CMD 时，其诊断灵敏度比SPECT 更高。MCE 的局限性主要在于依赖操作者的经验，有时会受患者条件及伪像影响，且MCE 定量分心肌灌注异常还缺乏统一的评判标准，使得MCE 在临床上的应用受到一定限制，MCE多指标联合诊断模型的建立或能有助于冠心病早期微循环障碍的诊断。

CMD 是导致心肌缺血的重要机制，并与主要不良心脏事件关系密切，影响患者远期预后，目前在关注冠状动脉大血管病变时更强调CMD 在冠心病发病机制中的作用，因此对冠状动脉微循环进行评估具有重要意义。随着医学技术的发展，多种影像学方法在评价心肌微循环功能方面有不同程度的进展，从冠状动脉微血管阻力、血流量、结构成像及功能成像等方面对冠状动脉微循环进行评估。多模态影像技术的日趋完善有助于达成CMD 的临床精准诊断，并有望在指导干预治疗中发挥关键作用。

来源：卢惠芳,李馨,丁康.多模态影像技术在冠状动脉微循环功能评价中的研究进展[J].实用医学影像杂志,2025,26(02):156-160.DOI:10.16106/j.cnki.cn14-1281/r.2025.02.017.