冠狀動脈旋磨支架術安全性及有效性研究進展

馬曉毅+王悅喜

[摘 要] 冠狀動脈旋磨術（PTCRA）利用差異切割和垂直移動摩擦的原理，打磨修飾鈣化病變管腔使其擴大，并改變其順應性，減少血管彈性阻力，產生一個光滑的血管內腔，預擴張球囊及支架順利通過及擴張，達到理想的球囊和支架展開效果，降低支架內血栓的發生及再狹窄的幾率，極大提高了冠狀動脈內鈣化病變經皮冠狀動脈介入術（PCI）的手術成功率。自20世紀80年代應用臨床至今PTCRA已得到了廣泛的應用，在應用中該項技術也得到了不斷的完善和發展。本文就PTCRA在冠狀動脈介入治療中應用的安全性和有效性進行綜述。

[關鍵詞] 經皮冠狀動脈介入術；冠狀動脈鈣化病變；冠狀動脈旋磨

中圖分類號：R814 文獻標識碼：A 文章編號：1009-816X（2016）06-0450-04

隨著人口老齡化及吸煙人數的增加[1]，各種慢性疾病如冠狀動脈復雜病變發生率有增長趨勢。研究顯示機體20歲左右冠狀動脈內膜小的脂粒中即有鈣化結晶，隨著年齡的增長，鈣化病變逐漸加重。冠狀動脈鈣化病變（CAC）在40～49歲人群中發生率為50%，在60～69歲人群中的發生率為80%[2]。嚴重鈣化病變，可能出現球囊或支架無法通過病變部位、球囊難以充分擴張、支架不能完全釋放甚至脫載等情況，使得手術即刻的并發癥及主要不良心臟事件的發生率明顯升高。目前大量臨床研究提示藥物治療CAC病變尚未取得明顯效果；非順應性及半順應性球囊擴張術對于重度鈣化病變擴張發生夾層及穿孔的概率增高[3]，對于分叉處鈣化病變容易發生冠狀動脈撕裂；Karvouni等[4]研究顯示切割球囊（cutting balloon，CB）比單純球囊擴張管腔更有意義，但過高的壓力（≥12atm）容易導致刀片的嵌頓而不易收回；定向旋切技術（directional coronary atherectomy，DCA）常不能成功切到嚴重鈣化部位，使手術失敗。20世紀80年代由David等研發出冠狀動脈旋磨技術（percutaneous coronary ratational atherectomy，PTCRA），1988年Bertrand等完成了首例PTCRA，1993年該術被美國批準使用，自此突破了CAC介入治療的瓶頸，并逐漸得以廣泛應用。本文就PTCRA在冠狀動脈介入治療中的安全性和有效性進行綜述。

1 PTCRA原理

PTCRA通過機械方法去除鈣化斑塊，其采用橄欖形的帶有鉆石顆粒的旋磨頭（burr），利用差異性切割及垂直移動摩擦的原理切除鈣化病變。對纖維化或鈣化的動脈硬化斑塊進行選擇性的去除，高速旋轉的旋磨頭通過具有彈性的血管組織時會使其自然彈開，即差異切割原理，故不會傷害彈性組織和正常冠脈；旋磨頭在高速旋轉期間始終保持縱向移位，從而能在迂曲和嚴重鈣化病變中安全有效地運作，此為垂直移動摩擦原理[5]。與非鈣化病變相比，鈣化病變支架膨脹率及即刻管腔獲得率較低是其支架內血栓與再狹窄的高危因素[6]。與球囊擴張、球囊切割、定向旋切技術相比，PTCRA可以通過清除鈣化斑塊，使病變血管管腔擴大，改變血管的順應性，減少血管彈性回縮力，并可以產生一個平滑的血管內腔，預擴張球囊及支架順利通過及擴張，達到理想的球囊和支架展開效果，降低支架內血栓的發生及再狹窄的幾率，極大提高了冠脈內鈣化病變PCI的手術成功率。PTCRA的磨頭前端帶有鉆石顆粒，其高速旋轉將冠狀動脈鈣化組織旋磨成平均直徑5μm的細小微粒，這些微粒最大直徑<12μm，只有1%～2%>10μm，有些甚至比紅細胞還小[7]，細小微粒隨冠脈微循環沖擊輸送，最終被吞噬細胞在肝、脾、肺中清除，從而清除了阻塞血管的斑塊，植入藥物支架使冠脈病變血管血流重建，一般不會引起微血管堵塞，只要手術操作正確，這些細小微粒對正常的心臟功能不會造成影響。PTCRA無疑成為治療復雜鈣化病變的有利工具。

2 PTCRA方法及安全性

冠心病的介入治療（PCI）的特點是創傷小、住院時間較短、術后恢復快，因此在臨床治療中廣泛的應用。臨床實踐證明，鈣化病變在行PCI治療時，術中經兩垂直體位投照后，影像上鈣化病變多累積冠狀動脈內膜。術中10atm以下球囊預擴張鈣化病變安全可行，如壓力大于10atm，會出現內膜夾層、撕裂等并發癥。Cavusoglu等[8]研究顯示該術應用中存在常見并發癥，本文不再贅述。嚴密遵循PTCRA適應證，避免禁忌證，熟練掌握藥物使用及手術操作方法是避免PTCRA相關并發癥發生的前提，是保證PTCRA安全性的根本。

2.1 PTCRA相關方法及安全性：PTCRA采用差異性切割和垂直移動摩擦的原理，對鈣化血管內腔進行斑塊修飾，增大其支架植入的可能性，其遠期預后心臟主要不良事件發生率較直接球囊擴張明顯下降。對于CAC，行PTCRA利大于弊，但同時要求介入醫生有相對熟練的技術，這樣才能最大限度的提高術中的安全性。下文就本人總結心得與大家分享：①PTCRA術前必須對患者手術相關用藥三查七對，保證機體達到充分的抗凝、抗血小板狀態。②要充分重視血管內超聲（IVUS）對PTCRA的指導作用，其診斷CAC敏感性和特異性均在90%以上，IVUS可區分鈣化的深淺程度、最小管腔面積及鈣化斑塊負荷比例，且術中IVUS可對植入支架的大小、位置給予準確指導，并可監測支架植入后冠脈內情況，并可有效的降低旋磨相關的并發癥。李琪等[9]研究結果提示IVUS在中重度鈣化病變的診斷和介入治療中有重要的指導價值。③PTCRA磨頭的選擇至關重要。基于適度切割的原則，選擇磨頭應盡量較小的1.25mm開始，如需要時再換大一號磨頭。旋磨頭/血管直徑比必須<0.70mm，PTCRA研究發現較大旋磨頭（旋磨頭/靶血管直徑比>0.70）可能引起嚴重的急性血管并發癥[10]。國外報道提示旋磨頭/靶血管直徑之比>0.80時，旋磨過程中所脫落的微粒較大，導致急性血管并發癥可能明顯高。且較大的磨頭在旋磨斑塊時其轉速容易發生轉速驟降，轉速下降5000r/min時與再狹窄率升高有關[11]。對于斑塊負荷越重的病變，旋磨時產生的微粒越多，遠端血管出現并發癥的幾率相對越大，這類病變應先使用小磨頭，此時支架雖然可能順利送到位但釋放后仍膨脹不全，待血流充分將微粒清除后再選擇0.50～0.60倍血管直徑的磨頭進行旋磨，以利于支架的充分擴張。按磨頭/血管內徑比0.50～0.60選擇磨頭，不僅達到打磨修飾鈣化病變及順利植入支架的目的，術中散落微粒較小，一定程度上減少介入治療并發癥[12]。但對于成角病變為避免穿孔應選用小磨頭[13]，大磨頭可能引起穿孔等并發癥。綜上，術中磨頭型號的選擇與病變血管的實際情況有關，這也是考驗術者技能之一。④鞘管及路徑的選擇：臨床上一般選用1.50mm及1.50mm以下的旋磨頭，可使用6F鞘管經橈動脈介入治療（TRI）治療，如需使用更大的磨頭需用7F以上的鞘管并經皮股動脈介入治療（TFI）。經TRI途徑術血管閉合裝置使用率、穿刺血管并發癥發生率較TFI小，臥床時間短、住院周期短、舒適度增加。多項研究表明，只要術者能夠熟練掌握橈動脈穿刺、導管及導絲操作技巧，TRI是安全有效的[14]。⑤旋磨術中，磨頭和推進器都依靠支撐性較差的旋磨導絲在指導引管內推送，需要術者與助手默契配合，術中需保持導絲的緊繃狀態。持續使用“旋磨雞尾酒”（RotaCocktail，由生理鹽水500ml、肝素10000U、異搏定5mg、硝酸甘油2mg組成）經旋磨導管向冠脈沖洗，把脫落的微小顆粒向遠端沖刷，防止其造成冠脈痙攣等并發癥。以50000～70000r/min轉速推送旋磨頭至指引導管開口處，旋磨時要求轉速為150000～160000r/min。Uetani等[15]研究顯示行PTCRA術平臺期旋磨頭轉速和病變長度是分析支架內再狹窄的獨立預測因子，患者病變長度不能改變，故平臺期旋磨頭轉速會影響再狹窄幾率，低轉速組（150000～160000r/min）較高轉速組（170000～190000r/min）術后再狹窄發生率明顯較低。為避免過激操作掉落較大斑塊或碎屑致遠端微小血管栓塞、慢血流等并發癥發生，對鈣化狹窄處行“鳥啄食”式逐漸推進，即緩慢向前送磨頭，遇到阻力則快速后退。如此反復，每次持續時間10～15s后需間歇30～60s，讓機體吞噬細胞充分消除所產生的微小顆粒，避免其大量淤積。不可在旋磨時突然改變轉速，STRATAS試驗顯示，旋磨過程中如轉速下降大于5000r/min，將會影響血管熱損傷，其與CK-MB升高和再狹窄有關[16]。停止時段，旋磨頭應停留在病變近端相對正常段。通過數次上述操作才能通過病變，通道開通后，將其反復修飾拋光。終點為推進磨頭無阻力感，無粗糙的旋磨音，轉速無衰減，造影顯示靶血管壁管腔較旋磨前相對平滑，后以低轉速快速撤出旋磨頭，植入支架。

近年來，隨著冠脈鈣化病變發生率增高，臨床介入醫生應用PTCRA達到高潮。但旋磨器械較昂貴，國內只有部分三級甲等具備，關于PTCRA報道相對較少。1994年Warth等[17]對709例單純接受PTCRA治療患者分析得出，術中血管急性并發癥發生率低于類似病變行PCI術發生率。近年來一些小樣本研究提示藥物洗脫支架時代（drug-eluting stentear，DES）旋磨術具有良好的安全性。DES時代，PTCRA的目的是為了更安全、有效和優質地植入支架，實踐證明，如術者操作得當，PTCRA能夠提高手術的即刻成功率，再狹窄發生率大大降低，術后長期心血管不良事件發生率明顯減少，是相對安全的。

2.2 PTCRA適應證：在DES時代，旋磨術對于冠脈嚴重鈣化等復雜病變具有重要治療價值，手術適應證為臨床治療的指明燈，嚴格遵循適應證可減少手術并發癥。2014年中國CAC診治中提出PTCRA的適應證[2]：①血管內膜嚴重鈣化病變（血管內膜呈環形鈣化）；②順應性球囊無法通過或者無法充分擴張的病變（導引鋼絲已通過病變但球囊導管不能跨越）；③冠狀動脈開口病變：旋磨后可減少斑塊移位，降低邊支受累風險、邊支植入支架及術后再狹窄的概率；④選擇性、彌漫性支架內再狹窄病變：其病理改變主要是纖維化組織，旋磨以減少內膜增生體積，減少支架內再狹窄的發生率[18]。由于旋磨術對操作者技術要求高，該術治療疾病危險性較大，并發癥發生率也較普通PCI高，故該術主要適應證為上述①和②，對于未膨脹的支架，慢性完全閉塞（CTO）病變及支架內再狹窄等病變，臨床上面應慎用旋磨術。

2.3 PTCRA禁忌證[2]：（1）血栓性或潰瘍性冠狀動脈病變；（2）退行性變的大隱靜脈橋病變；（3）嚴重的成角病變（>60°）；（4）有明顯內膜撕裂的病變；（5）導絲不能通過的慢性完全閉塞病變。相對禁忌證：（1）病變長度>25mm的彌漫性病變。（2）嚴重左心功能降低者。成角病變中鈣化斑塊受到血流動力學影響往往分布于剪切力較小的血管壁小彎側，旋磨時磨頭總是磨到導絲受力的冠脈壁大彎側，故手術時小彎側斑塊被去除的較少，而大彎側相對正常血管被反復損傷達深層，很容易出現穿孔。導絲偏移導致的“無差異性切割”是冠脈穿孔最常見的原因[19]，這個因素不能預防，也是嚴重成角病變不適合行旋磨術的原因。此外，有文獻總結伴有冠狀動脈肌橋的鈣化病變不適合行旋磨術：肌橋段血管壁很薄弱，一旦誤磨容易導致穿孔，中重度肌橋可明顯辨別，很輕微的肌橋可能被忽視。對于旋磨術絕對禁忌證，臨床應用絕不能僭越；其相對禁忌證，在其他手術方式不能進行時，手術醫師綜合評估患者病情，征得患者及其家屬一致同意的情況下可以努力嘗試。

3 PTCRA治療效果

PTCRA有效性主要通過術后遠期隨訪評估，主要不良心臟事件（MACE）包括心絞痛、急性心肌梗死、靶血管血運重建、心源性死亡及非預期的因心臟疾病再次住院等。復查冠脈造影或IVUS評價支架內直徑>50%為再狹窄。

早期單純旋磨術或旋磨術后金屬裸支架植入技術因伴隨較高支架再狹窄發生率及靶血管血運重建率（TVR），一度被認為療效并不優于其他PCI治療[20]。金屬裸支架時代，PTCRA并不能降低遠期再狹窄率[7]。

DES時代，旋磨術目的為更安全有效和優質地植入DES，故旋磨程度沒有之前PES時代激進，磨頭選擇較前保守，其有效性及安全性有必要重新評價。Rainer等研究顯示，與單純旋磨術、支架植入術相比，旋磨支架術后最小管腔直徑較大，獲得較好即刻效果及最低殘余狹窄，無不良心臟事件，無靶病變再血管化。多個研究顯示了旋磨術聯合DES治療能有效治療嚴重鈣化病變[21]。Rathore等[3]研究表明冠狀動脈斑塊旋磨術聯合DES與聯合金屬裸支架相比，能降低支架內再狹窄和靶病變血運重建超過50%。EDRES試驗將150例患者隨機分為單純藥物支架植入與藥物支架聯合旋磨治療，兩組支架直徑無統計學差異，結果表明支架聯合旋磨術能減少6個月后的再狹窄。國內外多項研究表明PTCRA聯合DES植入術能改善預后[22]。

4 PTCRA研究進展

隨著當前PCI不斷提高，PTCRA在復雜的冠脈病變中的不斷廣泛應用，專家學者對其治療領域也有不斷的認識。PTCRA研究的不斷深入突破冠脈內支架內再狹窄、冠脈開口病變以及部分成角病變等過去不可逾越的特殊病例[23]。POSTER、ARTIST等大型臨床研究證實，有些病變因嚴重鈣化而使支架膨脹不良或其他原因致使支架植入情況不理想，也可嘗試應用PTCRA磨除目標支架。對某些植入支架后出現嚴重殘余狹窄的鈣化病變，可使用旋磨術將狹窄部分支架梁及病變磨掉，經非順應性球囊擴張后再植入支架[24]。對于慢性完全閉塞性病變[25]，在導絲成功通過閉塞病變到達血管直腔遠端后，行旋磨術可以提高支架植入成功率。對冠脈分叉病變行PTCRA可去除開口部位的斑塊，將其磨為細小微粒隨血液沖涮到血管遠端，防止非順應性球囊擴張致“鏟雪”現象，造成邊支或者另一支分叉血管閉塞。對冠狀動脈旋磨支架術研究的不斷深入，不僅是廣大患者的福音，也是心內科介入醫師行該術的定心丸。

綜上，DES時代PTCRA是治療嚴重鈣化病變，甚至是復雜病變的重要手段，且具有較好的安全性及有效性。該術較復雜，為保證其優勢，需要有經驗的介入團隊正確細致的操作。有研究表明，PTCRA在高容量中心病例中使用率僅為3%～5%，原因可能為設備巨大，操作難度高以及不熟悉新技術有關。目前，國內主要為部分三級甲等醫院進行該術，病患人群還不能大量應用，需要醫護人員不斷努力與探索，為更多的病患提供優秀的醫療技術。相信在不久的未來，這項技術會有更新的成就。

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（收稿日期：2016-8-17）