腎動脈狹窄介入治療中的血流動力學評估進展

常羽茜　李昱熙　劉旭　劉志浩　張巖

【摘要】腎動脈狹窄是導致繼發性高血壓及腎功能不全的常見原因，介入治療是重要的治療方法之一。既往大規模隨機對照研究表明，介入治療相比單純藥物治療可能無法為動脈粥樣硬化性腎動脈狹窄患者帶來獲益，但這些研究存在選擇偏倚等缺陷，其結論引發了廣泛爭議?，F主要探究腎動脈狹窄的血流動力學評估方法，總結血流動力學指導的介入治療對患者預后的預測能力，并對血流動力學評估下介入治療在腎動脈狹窄患者中的應用及發展作出展望。

【關鍵詞】腎動脈狹窄；介入治療；血流動力學；腎臟血流儲備分數

【DOI】10.16806/j.cnki.issn.1004-3934.2024.03.002

Hemodynamic Evaluation in Interventional Therapy of Renal Artery Stenosis

CHANG Yuxi，LI Yuxi，LIU Xu，LIU Zhihao，ZHANG Yan

（Department of Cardiology，Peking University First Hospital，Beijing 100034，China）

【Abstract】Renal artery stenosis is a common cause of secondary hypertension and renal insufficiency， and interventional therapy is one of the important treatment methods.Previous large-scale randomized controlled trials have shown that interventional therapy may not bring benefit for patients with atherosclerotic renal artery stenosis compared to drug therapy alone， but the conclusion has caused wide debate due to the shortcomings in these studies such as selection bias.This article mainly explores the hemodynamic evaluation methods of renal artery stenosis， summarizes the ability of hemodynamic guided interventional therapy to predict the prognosis of patients， and makes prospects for the application and development of interventional therapy under hemodynamic evaluation in patients with renal artery stenosis.

【Keywords】Renal artery stenosis；Interventional therapy；Hemodynamics；Renal fractional flow reserve

腎動脈狹窄（renal artery stenosis，RAS）指各種原因引起的單側或雙側腎動脈主干或分支狹窄，是導致繼發性高血壓及腎功能不全的常見原因。RAS按病因可分為動脈粥樣硬化性腎動脈狹窄（atherosclerotic renal artery stenosis，ARAS）及非動脈粥樣硬化性腎動脈狹窄，RAS患病率在繼發性高血壓人群中為20%；偶然發現的RAS患者中，高血壓和腎功能衰竭的發生率為65.5%和27.5%［1］。目前，RAS的主流治療方法有藥物治療與血運重建，藥物治療包括針對病因的藥物治療及藥物降壓，血運重建主要推薦經皮腔內腎動脈成形術（percutaneous transluminal renal angioplasty， PTRA），以經皮腔內腎動脈成形術及支架置入術（percutaneous transluminal renal angioplasty and stenting， PTRAS）為主［2］。

1 RAS介入治療與血流動力學評估

1.1 指南推薦

ARAS占RAS絕大多數，縱觀國內外指南，介入治療在ARAS中的應用時機及適應證尚無統一標準，腎動脈血運重建策略的制定應基于充分的個體化評估，系統評價患者的病因、解剖、病理生理，以及預期壽命、合并癥、血壓控制及腎功能情況，進而判斷風險與獲益。

2014年，美國腎動脈支架置入術專家共識[3]將有血流動力學意義的狹窄定義為血管造影狹窄＞70%的嚴重狹窄，或50%～70%的中度狹窄伴靜息平均壓力差＞10 mm Hg（1 mm Hg=0.133 3 kPa）、跨病變收縮壓差＞20 mm Hg或腎動脈遠端壓/近端壓≤0.8（腎內推注罌粟堿30 mg或多巴胺50 μg/kg誘發最大充血狀態），并提出該類RAS需考慮血運重建。2017年《腎動脈狹窄的診斷和處理中國專家共識》［2］中推薦血運重建最小閾值為腎動脈直徑狹窄50%。以往證據［4］表明，能獲益的血運重建臨床指征包括：嚴重高血壓（持續高血壓2～3級）、惡性高血壓、難治性高血壓、高血壓惡化或藥物治療不耐受，伴腎缺血的急性少尿或無尿性腎功能不全，突發性或一過性肺水腫，不穩定型心絞痛、左室射血分數保留的心力衰竭等。2017年歐洲心臟病學會聯合歐洲血管外科學會外周血管疾病指南[5]指出，解剖和功能上具有顯著意義的RAS患者在上述特定臨床指征下應進行血運重建。

1.2 現有循證醫學證據及爭議

血管緊張素轉化酶抑制劑、血管緊張素受體拮抗劑等藥物改善了RAS患者的血壓控制［6］，但存在肌酐增加［7］等風險；血運重建可能為部分患者帶來血壓、腎功能改善及遠期預后獲益，但作為一種侵入式手段，存在一定的并發癥風險且能從中獲益的患者群體尚不明確。為進一步對兩種治療方式進行評估，許多臨床研究在單純藥物治療與藥物聯合PTRA之間展開比較，主要關注治療后患者的血壓、腎功能及生存率等指標。其中，ASTRAL［8］和CORAL［9］研究是對ARAS患者展開的大樣本隨機對照研究，但兩項研究均指出ARAS患者無法從血運重建中獲益。

2010年，ASTRAL試驗［8］發現，除舒張壓在單純藥物治療組控制更佳外，聯合血運重建相比單純藥物治療，在5年腎損害進展、血肌酐變化以及腎臟和心血管事件發生率等結局方面均無統計學意義差異，但血運重建的圍手術期并發癥發生率為9%。因該研究納入較多狹窄＜70%的患者，其結果存在爭議。2014年，CORAL試驗［9］發現，除收縮壓持續略低外，在藥物治療的基礎上，PTRAS在心血管、腎臟臨床事件、全因死亡率等方面無顯著獲益。然而，同樣因許多狹窄不嚴重或高血壓程度較輕的患者被隨機分至血運重建治療組，且有210例可能存在嚴重RAS的受試者由醫生撤回知情同意書而未進入隨機分組，試驗結果亦引發爭論。此外，2009年STAR試驗［10］亦顯示PTRAS對腎功能損害改善無顯著影響。

但許多小樣本研究得出了不同結論。這些研究提示介入治療能一定程度改善RAS患者的血壓、腎功能［11-15］，從而減少抗高血壓藥使用、推遲腎臟替代治療等，但由于發表時間早、納入樣本量少，無法判斷其在真實世界中的應用價值。此外，一些合并前述高危臨床表現的ARAS也被證明能從血運重建中獲益［4，16-17］。

2016年，一項關于RAS管理策略有效性比較的系統綜述［18］指出，只有低等級證據表明，藥物與PTRAS在死亡、心血管事件、腎臟替代治療等重要臨床結局及血壓控制方面均無顯著的統計學差異，以及PTRAS可能改善腎功能并使部分尚未被明確定義的亞組患者受益。該系統綜述總結了既往研究中介入治療對各臨床結局的干預結果，但也強調了基于原始證據質量等問題。因此，仍需新的研究證據來比較RAS不同治療方法的有效性。

1.3 血流動力學評估的意義

越來越多的證據表明，相比單純藥物治療，介入治療可能無法為RAS患者帶來普遍獲益，但亦無法完全否定其在特定患者中存在的潛在優勢。此外，由于單純考慮解剖學狹窄不一定會導致高血壓、慢性腎臟病等任何臨床綜合征，利用血運重建解決狹窄可能無法帶來任何解剖學以外的功能學獲益，伴隨的圍手術期并發癥卻無可避免地成為其相較單純藥物治療的劣勢之一，故解剖學狹窄程度不足以作為評判介入治療有效性或預測血運重建能否獲益的標準。

參考前述指南，目前RAS介入治療時機的選擇除解剖學指征，還需考慮狹窄的功能學意義。借鑒冠狀動脈功能學評估經驗，血流動力學評估能進一步判斷狹窄帶來的功能學改變，預測血流動力學改變可能導致的繼發疾病或病理狀態，從而對血運重建具有較高的指導意義。有研究［19-20］表明，血流動力學指標充血狀態下的收縮壓差能預測PTRAS后的血壓改善，而造影定量測量的血管狹窄則無法作出預測。此外，RADAR研究［21］在多普勒超聲檢測的血流動力學異?；颊咧袃H觀察到PTRAS對腎功能、血壓改善的極微弱優勢，但由于入組遠未達到能進行統計的樣本量，其結果仍需謹慎看待。

2 RAS血流動力學評估進展

2.1 腎臟血流儲備

1979年，介入心臟病學之父Andreas Gruentzig發現冠狀動脈介入治療術后狹窄血管的平均壓力梯度降低。1993年，Pijls等［22］首次提出冠狀動脈血流儲備分數（fractional flow reserve，FFR）的概念，即狹窄冠狀動脈供血區域心肌最大血流量與理論上同一冠狀動脈無狹窄時心肌所能獲得最大血流量之比，并提出該值可在冠狀動脈造影時由血管內測壓技術進行測定。隨后，FFR逐漸成為反映狹窄引起心肌缺血的“金標準”，用于評估狹窄嚴重程度并指導血運重建，人們也逐漸認識到解剖學狹窄程度與功能學心肌缺血的不匹配。鑒于只有引起心肌缺血的病變進行腔內修復才可能減輕癥狀、改善預后［23］，FFR指導冠心病患者血運重建被納入指南［24］，并被證實在真實世界的獲益與隨機對照研究中一致［25］。

借鑒冠狀動脈功能學評估經驗，腎臟血流儲備分數（renal fractional flow reserve，rFFR）被定義為腎臟最大充血狀態下狹窄腎動脈遠端與近端血壓的比值（Pd/Pa），rFFR是利用專門的壓力導絲，在血管內部阻塞病變兩端測量壓力數值。因此，其具有較好的重復性及特異性，能反映病變本身導致腎臟缺血的程度［23］。

2.2 誘發腎臟最大充血狀態的藥物

如上所述，rFFR及其他血流動力學指標的測量需誘發腎臟最大充血灌注狀態，罌粟堿是應用于擴張腎血管的藥物之一。罌粟堿是不依賴內皮的血管擴張劑，能誘導冠狀動脈充血［26］，其固定劑量24～32 mg腎內注射也被用于誘導腎充血和增加腎血流量［27-28］。有證據表明，多巴胺比罌粟堿對腎循環的作用更強，是最有力的腎血管擴張藥物［29-30］；但多巴胺50 μg/kg腎內注射與罌粟堿30 mg腎內注射在誘導rFFR降低的血流動力學反應上無顯著差異［31］。

相似地，硝酸異山梨酯、乙酰膽堿能擴張血管［32］，非諾多泮誘發腎血流增加，皆能發揮誘導腎臟充血的作用；硝酸甘油腎內給藥能降低腎內阻力，但其給藥量與靜息收縮壓差呈高度相關性［33］。然而，目前相關研究多將這些藥物用于腎臟其他血流動力學指標的評估，針對rFFR的證據較少，因此，無法預估藥物在rFFR測量中的應用效果。

2.3 腎臟血流動力學評估與狹窄程度的相關性

Subramanian等［28］發現，罌粟堿誘發充血后，rFFR與病變嚴重程度的其他血流動力學參數（靜息平均壓差和充血跨病變收縮壓差）相關性良好，但與血管造影測量值相關性較差；乙酰膽堿誘發充血后，上述其他血流動力學參數與目測或造影測量的狹窄嚴重程度亦無相關性［32］。然而，Kadziela等［34］發現，罌粟堿腎內注射測得的rFFR與血管造影狹窄段最小管腔直徑之間存在中度且統計學上顯著的線性相關性。此外，多數研究表明RAS的血管造影分級與大多數血流動力學參數間的相關性較差［19］，僅發現乙酰膽堿誘導的跨病變壓力差與血管造影測量相關［35-36］，以及靜息Pd/Pa與造影狹窄程度顯著相關［37］。目前，針對腎臟血流動力學評估與狹窄程度關系的研究不多，但總體證據表明，二者相關性較差。

2.4 診斷界值

FFR指導冠心病介入的界值為0.75～0.80［25］，該值具有良好的敏感度、特異度及準確度。然而目前，能誘發腎臟充血的藥物儲備較少，各藥物能誘發的充血程度也有限，預估rFFR的動態范圍很可能低于FFR。同時，冠狀動脈自身調節旨在通過改變灌注壓來保障血流量恒定，而腎臟則重在通過調節自身血流量來維持濾過壓力的恒定［38］，因此，腎臟的流量儲備低，其充血也是適度的。綜上，無法將冠狀動脈介入中FFR的界值直接應用于RAS。

2007年，有研究［39］發現血壓在rFFR＜0.8患者群體中的改善情況顯著優于對照組，并提出rFFR未來很可能成為識別PTRAS獲益患者的一種工具。而后，Kadziela等［34］指出，對狹窄＞70%的嚴重RAS，罌粟堿誘發充血后的rFFR預測值為0.8；然而，也有研究表明rFFR＜0.8不能作為血壓［39-40］或腎功能［41］改善的預測指標，推測結論的差異可能因為這些研究中的跨病變壓力差是由導管進行測量，其準確性低于壓力導絲［42］。Leesar等［20］預測的PTRAS術后高血壓改善患者的rFFR切點為0.90，預測準確度為79%，曲線下面積為0.85。亦有研究［31］提出，相較無創腎臟缺血檢測，rFFR≤0.90診斷動脈病變導致腎臟缺血的特異度為100%。目前，相關研究還無法對指導血運重建的rFFR界值進行統一，但結論多集中在rFFR=0.9或0.8。

2.5 腎臟血流動力學評估與預后相關的研究

Mitchell等［39］對17例單側RAS和難治性高血壓患者用罌粟堿誘導的最大充血測量rFFR，術后90 d rFFR＜0.80患者血壓改善情況明顯優于正常rFFR組。然而，Kdziela等［40］對35例RAS患者罌粟堿腎內給藥測量rFFR，rFFR=0.8為界，兩組患者隨訪6個月的血壓反應無差異。進一步對腎功能指標的探究［41］僅發現腎小球濾過率的微小差異，血清胱抑素C和白蛋白尿均無顯著差異。

目前，國內相關研究數量較少，樣本量也較小。2015年，安貞醫院［23］對9例中度RAS患者行FFR指導下腔內修復術的回顧性分析顯示，以rFFR≤0.90或狹窄近遠端平均壓差＞20 mm Hg作為行介入治療的指征，術后部分患者血壓可恢復正常。2022年，何志裕等［43］以rFFR=0.7和0.8為界將82例RAS患者分為極低rFFR、低rFFR及未測量rFFR組（rFFR測量未使用血管擴張藥物），3組患者PTRAS術后血壓、血肌酐濃度較術前均出現明顯下降，極低rFFR組降幅最明顯，而隨訪12個月心腦血管事件發生率無顯著差異。2023年，北京大學第一醫院李建平教授團隊在ClinicalTrials上注冊開展FAIR-pilot研究（NCT05732077），旨在通過多巴胺誘導最大充血狀態rFFR指導ARAS的治療。

2.6 腎臟微循環血流動力學評估進展

對部分急性心肌梗死患者，即使行及時有效的經皮冠狀動脈介入治療，可能仍無復流出現或出現緩血流，該現象可歸因于冠狀動脈微循環功能障礙，不僅導致血運重建無效，還會加重心肌缺血缺氧。同樣，RAS患者也可能因炎癥激活、內皮功能障礙等機制出現腎臟微循環血流動力學改變，從而無法從針對狹窄處的血運重建中獲益；因此，辨別血流阻力源于狹窄血管或腎臟微血管是有意義的［19］。Protasiewicz等［44］發現，跨病變壓力差預測的RAS血運重建下高血壓改善不明顯，推測源于研究納入了較多糖尿病患者，糖尿病影響腎臟微循環并誘導高腎臟抵抗，從而影響腎臟充血。

冠狀動脈微循環相關指標中，冠狀動脈血流儲備反映心外膜動脈和微循環的共同作用結果，FFR反映心外膜動脈狹窄，二者結合能反映冠狀動脈損傷的突出原因。同樣，腎流量儲備是充血與極限條件下腎內平均峰值流速的比值，反映狹窄血管和微循環共同作用的結果，而rFFR反映狹窄兩端壓力差。因此，可猜測，腎流量儲備與rFFR結合能有效評估腎血管功能，幫助識別灌注損傷的起源并預測血運重建后的臨床結局；但二者測量與腎臟血管間的關系尚未確定［19］。此外，另一指標微循環阻力指數僅能反映微循環阻力，不受心外膜血管影響，可作為介入療效評估、預后預測的指標［45］，但尚未應用于RAS微循環評估。

3 展望

既往大型研究結果不支持介入治療相比單純藥物治療能為ARAS患者帶來血壓、腎功能方面的獲益，但這些研究存在選擇偏倚等缺陷，且很少將血流動力學指標納入是否進行介入治療的評判指標。因此，參考冠狀動脈功能學評估仍舊推測，在適當的血流動力學指導下，血運重建能為RAS患者帶來獲益。目前，RAS血流動力學評估指標及方法多來源于冠狀動脈相關評估，其中，rFFR作為評價病變生理學功能的參數，能較穩定、特異地反映狹窄造成的腎臟缺血，從而預測血運重建能帶來的獲益。目前，針對rFFR指導的血流動力學評估與患者預后之間關系的研究較少，結論缺乏一致性，且rFFR診斷或指導血運重建的界值尚未被統一。綜上，血流動力學評估指導的血運重建很可能為RAS患者帶來獲益，但其在RAS中的應用證據不足，仍需進一步研究來判斷風險與獲益，指導治療決策。

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收稿日期：2024-01-24

基金項目：中央高水平醫院臨床科研業務費資助（北京大學第一醫院高質量臨床研究專項）（2022CR77）；中央高水平醫院臨床科研業務費資助（北京大學第一醫院科技成果轉化孵育引導基金項目）（2022CX07）

通信作者：張巖，E-mail：drzhy1108@163.com