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第七章 泛血管疾病的诊治防
早在四百多年前William Harvey发现了血管系统,而人们对血管疾病的认识却追溯自公元十八世纪在古埃及人体发现的动脉粥样硬化,从那时开启了人们对血管疾病诊断和治疗探索的篇章。在短短两百余年时间里,人们对血管疾病的认识已经由早期粗略的观察发展到如今的精准诊疗时代。然而,即使在临床医学诊断和治疗新技术飞速发展的今天,获取完整详细的病史、仔细全面的查体、合理运用辅助检查对泛血管疾病的正确诊断和治疗依然十分重要。
第一节 泛血管疾病的诊断
由于泛血管疾病涉及的靶器官很多,致病因素也不同,所以临床表现和治疗方案也不同,因此泛血管疾病的正确诊断是至关重要的。首先要充分了解患者的临床表现,然后结合实验室及其他辅助检查,最后得出诊断。
一、临床表现
血管是人体的生命线,灌注的靶器官不同,因血管病变产生的症状和体征也不同。当冠状动脉狭窄影响心肌血供时,会出现胸痛。临床上根据胸痛发作的方式、性质、部位、持续时间、诱发和缓解方式等特点,可初步判断是否为冠心病引起的心绞痛。根据患者心功能不同,严重的心绞痛发作还可能诱发心力衰竭、心律失常,出现心悸、气短、呼吸困难等相关的临床表现;如果在长期血压控制不理想的情况下,出现持续剧烈不能缓解的胸痛还应考虑主动脉夹层的可能;当患者存在血栓形成易患因素时,肺栓塞也应考虑。当颈部或脑血管狭窄或阻塞时,往往会出现头昏、黑蒙等脑部供血不足的症状,严重时还可出现晕厥,影响到运动、感觉或语言中枢时,有的病人还可出现运动、感觉或语言障碍;下肢血管阻塞时,可出现间歇性跛行;肠道缺血时出现腹痛、便血等表现,极易与消化道疾病混淆,而肾动脉粥样硬化引起肾脏缺血时,则会出现肾功能不全;视网膜血管堵塞可出现视野缺失、视力障碍等表现。因此,泛血管疾病应属于系统性疾病引起的临床症状并不特异,应结合灌注靶器官的功能、伴随症状、体征等进行综合判断,以免误诊和漏诊。
二、实验室和辅助检查
实验室检查除血、尿常规外,多种生化、微生物和免疫学检查有助于诊断。如动脉粥样硬化时血液各种脂质检查;急性心肌梗死时肌钙蛋白等心肌标志物检测;怀疑感染性心内膜炎时血微生物培养、细菌、病毒抗体等检查等,均有助于诊断。近年迅速发展的代谢组学对血管疾病的生物学功能和标志物研究起了极大的促进作用。
在器械检查中,常规X线检查可提供大血管形态、钙化等信息;心电图检查对部分冠心病患者有价值,当心电图出现ST段或T波改变,或新出现完全性左束支阻滞时,常常能提示冠心病的诊断线索,但这些普通检查对泛血管疾病的精准诊断价值有限。
随着临床新技术的日新月异,尤其随着血管造影和腔内影像技术的发展,目前对大多数血管疾病能进行定位、定性和定量检测。根据检测的目的不同,可分为影像学检查、生理功能评价和生物标志物检测。
影像学检查可分为无创性和侵入性检查。无创性检查包括多层螺旋计算机断层摄影(MSCT)、磁共振血管造影(MRA)、超声和多普勒技术、核素显像等;有创检查包括血管造影、腔内影像学检查、血管镜检查等。
(1)多层螺旋计算机断层摄影(MSCT):
X线在通过不同组织时衰减率有所不同,利用这一原理,计算机断层摄影(CT)可以区分脂肪、纤维和钙化组织。MSCT作为无创性检查,能同时采集多层投影数据,具有扫描时间短、覆盖范围大、分辨率高等优点,能够清晰显示血管的解剖学特征,如冠状动脉起源、冠状动脉畸形和动脉瘤等;也能显示斑块所在位置的管壁CT值变化,反映管壁增厚及钙化等信息,能够区分软斑块、纤维斑块和钙化性斑块等。临床上,MSCT血管造影常用于冠状动脉疾病和外周血管病的初步诊断。其局限性主要表现在当有严重钙化时,常影响对血管狭窄性病变的判断;另外,呼吸和心律不规则等造成的伪影也会影响对血管病变的诊断。由于MSCT的阴性预测值可高达100%,目前MSCT血管造影已成为临床上排除血管病变的主要检测方法。同时,由于MSCT在显示复杂血管病变的解剖学特征及与周围组织的关系方面较血管造影有优势,常用于复杂血管病变介入或旁路手术围手术期的评估。
(2)磁共振血管造影(MRA):
MRA是一种无创显示血管的技术,根据是否需要造影剂可分为TOF-MRA和CE-MRA。TOF-MRA不用造影剂,利用血液流动与静止的血管壁及周围组织形成对比直接显示血管。CE-MRA通过注入造影剂(通常为钆制剂),同时进行MR成像显示。MRA多用于脑血管和外周血管疾病的诊断,其对正常和闭塞性脑血管病的诊断符合率接近100%,但对狭窄性病变,因易受血流影响或因动静脉同时显示引起图像重叠等因素,其准确率不及血管造影。在冠心病诊断中,由于冠脉血管分支较细,且走形方向变化较多,同时由于心脏跳动等因素,目前的技术成像质量并不理想。
(3)超声和多普勒技术:
超声可以很好地显示直径超过3mm的动、静脉,能准确观察血管走行、管腔形态和管壁厚度,并能提供血管内斑块、狭窄和血栓等信息,对外周动脉粥样硬化和血栓性疾病的筛选和诊断具有重要作用。超声对于深部的主动脉和腔静脉等血管的分辨率稍差,与其前方有气体干扰等因素有关;因胸廓和肺脏的影响,其对主动脉弓的显示也有一定缺陷。对于血管直径小于2mm的血管检查效果无法与造影相比。多普勒技术能帮助判断血流流速、流向和流量的变化,发现血管的功能和器质性病变。但多普勒不能显示仿真图像,对深部血管检查有一定局限性。
(4)血管造影:
传统的血管造影技术已经在临床应用了几十年,从手推造影剂到高压注射器加数字减影血管造影(DSA),已经成为临床上血管疾病诊断的“金标准”。根据造影的目的不同,可分为选择性和非选择性血管造影;根据造影的部位不同,可有外周动脉造影、冠状动脉造影、脑血管造影、内脏动脉造影和静脉造影等。血管造影在判断血管病变的部位、性质、狭窄程度、寻找血管破口和出血原因等方面发挥重要作用。
(5)腔内影像技术:
作为腔内影像技术的代表,血管内超声(IVUS)和光学相干断层扫描技术(OCT)使血管疾病进入了精准诊疗时代。IVUS技术于1988年问世,90年代开始用于临床,其以常规的导管技术为基础,将固定于导管前端的可旋转微型超声探头送入血管内,可以全方位的获取血管壁的信息。IVUS不仅可以区分斑块的性质,还可以区分正性和负性重构,从而检出血管造影正常患者的隐匿性病变。然而,IVUS最大分辨率只有100μm,不能很好地区分高回声斑块和急性血栓,另外当血管管径较小或存在严重狭窄时,也限制了其应用。
OCT技术出现于20世纪90年代初期,是一种以光学为基础的成像方式,其利用近红外线或扫描激光代替声波探查组织结构,空间分辨率可达10~20μm,可清晰显示斑块内巨噬细胞团块和斑块上纤维帽厚度,还可鉴别红色和白色血栓。然而,OCT的穿透性只有1~2mm,不能可靠探测血管壁的中膜和外膜。
IVUS和OCT两种方法基于的原理不同,各有优势并能互补。近年以中科院为代表的机构开始研究IVUS和OCT集成的双模态血管内成像系统,期待可以同时获得血管表面和一定纵向深度范围内的形态学信息。同时,为了在获得形态学信息的基础上,进一步获取斑块的功能学信息,近年还发展起来了血管内光声成像技术(IVPA),其可利用组织自身的光吸收对比和光声光谱等方法检测斑块的化学成分(如斑块脂质核和纤维帽),还可借助生物分子探针对活动性炎症(如巨噬细胞)等细胞和分子层面的生物活动进行探测。由于该技术结合了光/声成像的优势,具有成像分辨率高、成像深度大和对比度高等优点。然而,由于其探头尺寸和成像速度目前还不能满足临床要求,向临床转化还有一段距离。尽管如此,血管造影基础上腔内影像技术的迅速发展使血管疾病的精准诊疗充满了前景,随着腔内影像技术的不断成熟与完善,其在血管疾病诊疗中的作用会越来越重要。
(6)核素显像:
核素成像的原理是将放射性示踪剂注入人体,聚集在病变的某种细胞或与特定的细胞受体结合,因示踪剂聚集的部位与其他部位有浓度差异,其发出的γ射线量的差异可被探测到并通过计算机成像。核素显像包括单光子发射计算机断层成像术(SPECT)和正电子发射断层成像术(PET)。在心血管疾病中,心肌灌注成像能提供心肌血流灌注和心肌活力的信息,是CT和血管造影无法取代的。血管造影能分辨1~1.5mm的小血管,但对直径小于100µm的微血管不能显示。而核素显像反映的是组织灌注和代谢的变化,在微血管病变(包括冠心病和糖尿病微血管病变等)的诊断中有独特的优势。当与通气显像相结合时,肺灌注显像对肺栓塞的诊断与肺动脉造影的符合率在90%以上;而正常的肺灌注显像可排除任何有血流动力学意义的肺栓塞的存在。通过标记红细胞,核素显像还能诊断血管瘤,尤其在鉴别实体瘤和血管瘤方面具有优势。
(7)血管镜:
血管镜主要用于血管外科操作,从由1913年Rhea和Walker研制的第一台金属直管血管镜开始,经历了纤维血管镜和光纤血管镜几个阶段。血管镜能直视动脉和静脉的管腔和内膜,明确引起阻塞和血流异常的原因,还可以在直视下直接进行腔内治疗。
三、生理功能评价
血管不仅是输送血液提供组织灌注的管道,血管壁本身的顺应性和弹性在维持血管稳态和功能方面也发挥重要作用。血管壁随年龄增长会出现硬化,而动脉硬化本身也是多种血管疾病的早期表现。基于血管壁的生物物理及力学等特性,人们认识到脉搏波在动脉的传导速度和不同部位血压的差别均能反映血管的功能。其中,脉搏波传导速度(PWV)是反映血管硬化的一个指标,其基准值是1400cm/s,PWV值越大,往往反映血管的僵硬度越大;而通过检测上肢血压与脚踝血压的比值,即踝臂指数(ABI),能发现下肢动脉闭塞的线索。ABI正常值为0.9~1.3,ABI小于0.9时提示有动脉闭塞的可能,而ABI大于1.3时,提示血管可能有钙化。PWV和ABI的检测简便易行,在人群动脉硬化性疾病的早期临床筛查中发挥一定作用。另外,血管内皮通过合成和分泌多种血管活性物质在调节血管正常舒缩功能方面发挥重要作用,而内皮功能障碍是预测血管疾病患者发生血管事件的独立危险因素。研究发现通过检测循环内皮细胞计数或内皮释放的血管活性物质,往往能反映血管内皮功能。而临床上通过观察肱动脉血流介导的血管舒缩反应,也是一种简便、无创评价血管功能的方法。
血管系统有很强大的贮备功能。以冠状动脉为例,通常解剖上管腔直径小于50%的狭窄是不引起心肌缺血的。因此,判断能引起缺血的狭窄病变对冠心病的合理治疗就显得很重要。1995年Pijls等首次提出了冠状动脉血流贮备分数(fractional flow reserve,FFR)的概念,是指狭窄冠状动脉支配区域心肌经诱发充血后最大血流量与理论上同一支冠状动脉无狭窄时心肌所能获得的最大血流量的比值。FFR不受心率、血压和心肌收缩力等因素的影响,自其概念出现以后便在指导再血管化治疗方面发挥优势。并且,随着各项技术的不断成熟与改进,FFR由建立在血管造影基础上的有创检测,还衍生出了以冠脉CTA为基础的无创FFR评估。虽然每种检测手段都有其优劣性,但作为判断血管解剖病变的重要补充,生理功能检测对血管疾病诊断和治疗方式可提供更多信息及依据。随着各项技术的完善,生理功能评价与影像学检查相互补,必将在血管疾病的诊疗中发挥更重要的作用。
四、生物标志物检测
血管是人体最大的器官,在各种内外环境刺激下维持着动态代谢的应答过程。而在特定的病理生理状态下,循环中小分子量代谢产物的变化往往更能反映血管的功能、应激状态。以动脉粥样硬化为例,循环中以低密度脂蛋白胆固醇C(LDL-C)为代表的脂质成分异常往往和动脉粥样硬化病变的形成相关;血浆中白介素和C反应蛋白水平常常反映了急性冠脉综合征患者的炎症状态;而以肌钙蛋白为代表的心肌标志物则反映了心肌损伤和坏死。D-二聚体是纤维蛋白单体经凝血因子交联后,再经纤溶酶水解所产生的一种特异性降解产物。D-二聚体水平增高在血栓性疾病的诊断中敏感性高,已经作为肺栓塞的初步筛查指标用于临床。
然而,虽然人们已经认识到血管疾病生物学功能检测的重要性,但目前仅有少数标志物用于临床检测,且往往仅能反映血管疾病的一个方面,多数生物标志物尚处在研究阶段。以动脉瘤为例,动脉瘤破裂是致死和致残率很高的一种血管疾病,然而在瘤体破裂前患者往往没有自觉症状,而现有的影像学检查又不适合在人群中做常规筛查。已有研究对有腹主动脉瘤的患者和健康志愿者的循环标志物进行分析,发现鞘脂类、溶血磷脂、胆固醇代谢物以及酰基肉毒碱等水平与动脉瘤大小和破裂的危险相关。然而,这些标志物能否用于临床、如何建立统一的诊断标准等问题,尚需进一步用多学科交叉的手段,及循证医学的方法去研究。
根据患者的病史、临床表现、实验室检查和器械检查等资料做出综合分析。病史和临床表现是血管疾病诊断的基础,影像学检查能帮助认识血管病变的解剖特征,而在其基础上的生理功能评价和生物标志物检测能进一步帮助评价血管功能。近年,不同影像技术的融合及与生理功能评价相结合的一站式检查,又使血管疾病的精准诊断向前迈出了一大步。在血管疾病诊断中,将病因、病理解剖和病理生理诊断先后列出有助于判断患者的整体情况。例如,诊断冠心病时要列出:①冠状动脉粥样硬化性心脏病(病因诊断);②急性ST段抬高型前壁心肌梗死(病理解剖诊断);③心功能Ⅲ级(病理生理诊断)。
第二节 泛血管疾病的治疗
泛血管疾病治疗的基本目的在于消除或缓解症状、改善生活质量和远期预后、降低各种临床事件的发生率和死亡率。泛血管疾病的治疗需针对病因、病理解剖和病理生理三个层面,目前主要的治疗方式包括药物治疗、介入治疗、外科治疗,基因和细胞治疗虽处于研究阶段尚未应用于临床,但也已展现了较为广阔的应用前景。
一、病因治疗
对病因明确者要积极治疗病因。如顽固性高血压患者,长期血压未控制,容易引起主动脉夹层,而积极控制血压就属于病因治疗。感染性心内膜炎时,要针对致病菌进行早期、大剂量、足够疗程抗生素治疗。如当皮肤有破口,致病菌通过破口侵入造成真皮淋巴管感染引起丹毒时,要应用抗生素治疗。梅毒引起的血管疾病要积极抗梅毒治疗。
对于病因和发病机制比较复杂的血管疾病,可以针对已知参与发病的因素进行干预。如动脉粥样硬化是常见的泛血管疾病,其病因不单一,迄今发病机制不清。但多项研究表明血脂异常,尤其以LDL-C为代表的血脂成分参与了粥样斑块形成,同时血小板异常激活在粥样硬化性疾病发病中发挥重要作用。大量循证医学证据表明,近年针对血小板和LDL-C的药物治疗显著改善了动脉粥样硬化性血管疾病的二级预防。另外,如多发性大动脉炎,已有的研究提示其可能与感染后免疫反应有关,患者血清C反应蛋白、抗溶血性链球菌素“O”、免疫球蛋白和抗主动脉抗体滴度常增高,提示有自身免疫因素参与。对这类患者急性期给予糖皮质激素或免疫抑制剂治疗常常有效。同时,以丹参和黄芪等为代表的中医药为缺血性心血管疾病和心肌炎的治疗带来了希望。以参芎葡萄糖注射液等为代表的天然化学药物,在抗氧化应激,防止缺血性再灌注损伤方面有一定的临床疗效和应用前景。
二、解剖病变的矫治
通过介入或外科手术治疗可以改善或纠正病理解剖改变。当粥样斑块引起冠状动脉或外周动脉狭窄时,通过球囊扩张、斑块旋磨、和(或)支架植入,利用机械作用改变斑块构型和物理特点,使斑块压向血管壁,最终改善或恢复管腔血流。也可通过外科手术治疗,如动脉内膜剥脱术,或进行自体或人造血管旁路移植术,还可以切除病变段后进行端端吻合。主动脉夹层时,可以通过介入治疗方法进行腔内隔绝封闭血管内膜破口,不适合进行腔内隔绝术的患者也可以通过外科手术移植人工血管。关于介入或外科术式的选择,需结合病变的特点、循证医学证据、现有指南推荐、以及中心经验等多种因素进行判断。
近年新兴的3D打印技术为血管疾病的治疗提供了新思路,尤其在解剖病变矫治方面发挥独特的优势。3D打印技术在血管疾病治疗中主要用于制作个体化病变体外模型,能够准确重建患者解剖结构,帮助医生更直观、更精确地认识病变特征、测量病变参数,从而优化手术方案。在复杂大血管病变,如主动脉缩窄合并主动脉弓发育不良、复杂主动脉夹层等疾病治疗方面发挥优势。3D打印技术在制备血管移植物、组织工程血管等方面也显示出广阔的应用前景。
三、病理生理功能的治疗
对于目前尚无法或难于根治的血管疾病,可纠正病理生理改变。有些病理生理变化可迅速发生并很严重,如休克,需积极紧急处理,严密监测其变化,并随时调整治疗方案。
病因、病理解剖和病理生理三个层面的治疗并不是相互独立的,而是相互联系的。积极治疗病因,往往能根治疾病,或防止复发。然而,当有些病理改变已经形成时,即使纠正病因,已经形成的解剖病变也往往不能逆转,此时针对解剖病变的治疗也显得很重要。纠正病因和解剖病变也是为了改善血管的病理生理功能,对有些病因和解剖病因不易控制的情况,姑息性改善病理生理,能缓解患者症状、改善生活质量。
第三节 泛血管疾病的预防
预防泛血管疾病主要在于控制危险因素和消除病因,包括一级预防和二级预防。一级预防是预防泛血管疾病的发生,二级预防主要针对已经确诊泛血管疾病的患者,通过适当的干预措施,稳定或改善已发生病变的血管,减少进一步的临床事件。
Framingham研究警示了人们对心血管疾病危险因素的关注。多数血管疾病的发生都不是一蹴而就的,以动脉粥样硬化为例,其发病虽多在中老年,但脂质条纹的形成却常始于儿童和青少年。泛血管疾病的形成往往是一个长期的过程,各种危险因素包括吸烟、肥胖、脂质紊乱、胰岛素抵抗等等,会不同程度地影响泛血管疾病的发生发展。近年提出的心血管事件链的概念,其意义就在于从“事件链”各个环节的因果关系强调控制危险因素和预防的重要性,即从预防一下阶段的角度,明确泛血管疾病的治疗策略和方案,使预防和治疗达到有机的统一。
(武晓静 王克强 葛均波)
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