冠狀動脈鈣化病變預處理手段的研究進展

胥家開 聶文暢 侯昌 劉健

鈣化病變是經皮冠狀動脈介入治療（percutaneous coronary intervention，PCI）過程中的難點之一。介入治療中，中重度鈣化冠狀動脈狹窄患病率達18%～26%［1-2］。鈣化病變限制支架的定位與擴張，導致支架置入失敗或擴張、貼壁不良等圍術期并發癥，同時也會提高心肌梗死（myocardial infarction，MI）、靶病變血運重建（target lesion revascularization，TLR）、靶血管血運重建（target vessel revascularization，TVR）等主要不良心血管事件（major adverse cardiovascular events，MACE）的發生概率［3］。

消蝕技術或球囊技術修飾鈣化病變可改善置入支架的擴張與貼壁情況，減低部分并發癥發生率，但鈣化病變患者的院內及遠期預后仍差［4-6］。近些年冠狀動脈鈣化預處理技術的發展使得嚴重鈣化患者行PCI的數量大幅增加，血運重建成功率進一步提高。半程旋磨策略在保留傳統冠狀動脈斑塊旋磨術（rotational atherectomy，RA）有效性的同時減低并發癥的發生；冠狀動脈軌道旋磨術（orbital atherectomy，OA）在越來越多的研究中被認為具有與RA相似的安全性與有效性；準分子激光冠狀動脈斑塊消蝕術（excimer laser coronary atherectomy，ELCA）在通過受限或擴張受限以及支架內再狹窄（in- stent restenosis，ISR）等復雜情況時的適用性得到了更多證據；修飾球囊（modified balloon，MB）與超高壓球囊在重度鈣化病變情景下的安全性與有效性也不斷有新的探索；經皮冠狀動脈腔內沖擊波球囊導管成形術或稱血管內碎石術（intravascular lithotripsy，IVL）的安全性及在偏心鈣化預處理中的有效性得到進一步的證明；聯合前述干預手段也在更多復雜鈣化病變中得到應用［7］。本文圍繞鈣化病變預處理技術的進展進行綜述，并對預處理手段的選擇（圖1）提出建議，旨在指導臨床策略選擇，改善患者預后。

圖1 不同預處理手段的選擇策略Figure 1 Strategies to select diff erent preparation techniques

1 消蝕技術

1.1 RA

RA是球囊難以通過的重度鈣化病變的首選預處理手段之一［4，8］。既往研究未證實RA預處理鈣化病變相較于常規血管成形術的遠期獲益，兩組間6個月及1年的再狹窄與MACE發生率無顯著差異，并且RA組的圍術期并發癥風險更高［9］。因此，RA的安全性與有效性仍需探索。

RA的并發癥主要包括血管痙攣等因素引起的慢血流或無復流現象、旋磨頭嵌頓、冠狀動脈穿孔或夾層、以及一過性房室傳導阻滯等［5，10］。一些關注血管內超聲（intravascular ultrasound，IVUS）指導RA的研究指出，健康血管節段發生導管偏倚會提高周圍血管損傷以及穿孔的風險［11-12］。而通過限制旋磨頭轉速（處于135 000～180 000 r/min）及減速（＜5 000 r/min）等措施可以減低機械并發癥發生率［4］。一項研究將283例冠狀動脈嚴重鈣化的急性冠狀動脈綜合征患者按轉速分為低速組（130 000～150 000 r/min）、高速組（160 000～220 000 r/min），兩組圍術期并發癥發生情況比較，低速組血管痙攣發生率顯著較高（15.4%比6.9%，P=0.040），高速組慢血流發生率顯著較高（27.7%比16.5%，P=0.031），其余并發癥發生率差異無統計學意義［13］。有學者指出半程旋磨，即有意地提前回撤旋磨頭以避免其進入成角鈣化或其他高風險節段，同樣可以減低并發癥風險。Sakakura等［14-15］回顧了307例重度鈣化病變患者，相較于常規旋磨，半程旋磨避免了旋磨頭嵌頓、冠狀動脈夾層等并發癥的發生，同時具有高達90.5%的操作成功率，未成功案例隨后轉為常規旋磨開通血管。該研究結果為半程旋磨作為嚴重鈣化病變干預起始策略提供支持。ROTAXUS［16］和PREPARE-CAL研究［17］分別將RA與常規球囊或修飾球囊比較，均顯示出RA在手術成功率方面具有一定優勢， 在當前腔內影像學指導PCI的背景下，RA干預是否能改善患者遠期預后仍需要大型隨機對照研究進行證實。

1.2 OA

相較于RA，OA采用偏心設計的旋磨頭，其旋磨頭體積更小，一方面能減少操作過程中對局部血流的影響，減低慢血流或無復流現象發生率；另一方面也更適用于迂曲處、開口處的鈣化病變以及鈣化結節等復雜情況。同時OA可進行雙向旋磨，減少了旋磨頭嵌頓的發生率。

ORBIT系列研究［18-19］初步證實了OA在中重度鈣化病變患者中的安全性及有效性，30 d無MACE發生占比為89.6%～94%，手術成功率為88.9%～94%。其后，一項納入了458例重度鈣化病變患者的真實世界研究結果顯示，99.1%的患者成功完成支架置入，同時30 d MACE發生率為1.7%，穿孔、夾層等并發癥發生率均低于1%［20］。前瞻性隨機試驗DIRO［21］納入了行RA、OA各50例患者，比較兩組療效，盡管RA組能帶來更多的即刻獲益，支架擴張率更高（99.5%比90.6%，P=0.02），但兩組8個月臨床事件發生率相似。RA與OA的比較尚需要未來在更大規模的隨機對照試驗中進一步探索。ECLIPSE［22］是一項正在進行的大型隨機對照試驗，預計納入2 000例重度鈣化病變患者，隨機分配至OA與常規血管成形術組，觀察即刻最小支架面積、最小管腔直徑及術后1年內靶血管相關MI、TVR、心原性死亡結局的差異，有望進一步為OA的安全性與有效性提供確實證據。

1.3 ELCA

ELCA于導絲前端發射脈沖，可通過光化學、光熱、光機械三種機制消蝕鈣化組織，適用于器械完全無法通過的重度狹窄病變，可作為 RA與OA的預處理補救措施手段。隨操作策略調整及技術進展，ELCA的安全性和有效性證據不斷增加［5-6］。

近些年，ELCA在通過受限或擴張受限以及ISR等復雜情況時的適用性得到了更多證據。一項納入了81例ISR的回顧性研究顯示，相比于球囊擴張，ELCA可達到更多的支架周圍鈣化斷裂（OR46.5，95%CI6.8～315.9，P＜0.001）［23］。另一項納入了27例1年內復發性ISR的回顧性研究顯示，30處病變均獲得滿意的即刻手術效果，6個月TVR發生率較低（6.7%）［24］。Ojeda等［25］對ELCA在器械通過受限的鈣化病變中的預處理效果進行探索，其結果顯示手術成功率高達90.5%，1年期 MACE發生率為11.9%主要源于臨床驅動的TLR。Protty等［26］則回顧了153例通過ELCA修飾鈣化為RA導絲開放通道的聯合治療策略，與無聯合治療相比，盡管前者圍術期并發癥發生率較高（休克：OR9.66，95%CI3.44～27.06；慢血流：OR3.50，95%CI1.29～9.55；動脈并發癥：OR3.23，95%CI1.58～6.61），但院內MACE發生率差異無統計學意義。前述研究為ELCA在復雜病變中的應用提供支持。

2 球囊技術

2.1 MB

MB包括棘突球囊（scoring balloon，SB）與切割球囊（cutting balloon，CB）。美國心臟病學會/美國心臟協會/美國心血管造影和介入學會（American College of Cardiology/American Heart Association/Society for Cardiovascular Angiography and Interventions，ACC/AHA/SCAI）在2021年聯合發布的冠狀動脈血運重建指南指出，MB預處理冠狀動脈開口病變或ISR時不易滑脫，并將MB作為預處理重度鈣化病變的Ⅱb類推薦治療手段［27］。

治療重度鈣化病變的有效性方面，MB相較于傳統球囊更有優勢。一項研究回顧了111例患者中的134處鈣化病變經CB修飾后的即刻斷裂情況，58處病變觀察到斷裂，其中45處發生全層斷裂，44處存在1個以上斷裂，與既往對普通球囊的研究相比，CB處理后以鈣化弧度、厚度預測至少1個斷裂的臨界值均更小［28］。COPS研究［29］將100例復雜鈣化病變患者隨機分組至CB與非順應性球囊組，采用IVUS評估PCI后最小支架面積發現，CB組顯著大于非順應性球囊組［（8.1±2.0）mm2比（7.3±2.1）mm2，P=0.035］，對重度病變進行亞組分析發現，CB比非順應性球囊更適于應對鈣化＞270°的重度鈣化。PASSWORD研究［30］證實了SB預處理在藥物洗脫球囊介入治療背景下的安全性和有效性，在ISR與de novo病變中，SB預處理后總干預成功率為99.8%，無圍術期并發癥發生，9個月累計TLF為 3%，處于較低水平。

2.2 超高壓球囊

超高壓球囊采用雙層球囊設計，使其能更均勻地膨脹，同時能耐受更高的壓力。但在處理鈣化結節或偏心鈣化時，更高的充盈壓可能導致冠狀動脈穿孔風險升高。

Pinilla-Echeverri等［31］的研究在光學相干斷層成像（optical coherence tomography，OCT）指導下使用超高壓球囊對病變預處理，為其預處理后的即刻效果補充了影像學證據。研究納入了50例鈣化弧度＞180°且厚度＞0.5 mm的表淺鈣化或鈣化角＞90°的鈣化結節患者，并使用OCT記錄了預處理后支架置入前的血管狀態，80%的患者達到預設的支架擴張率，平均支架擴張率為（85.7±8.9）%，在98%的患者中發現了鈣化斷裂，在74%患者中發現了多處鈣化斷裂。ISAR-CALC［32］是一項比較超高壓球囊與SB處理重度鈣化病變的開放標簽的隨機試驗。研究將74例標準非順應性球囊擴張失敗的患者隨機分配到超高壓球囊組與SB組，盡管二者急性管腔獲益并無顯著差異，但超高壓球囊顯著增加了最終最小管腔直徑［（2.83±0.34）mm比（2.65±0.36）mm，P=0.03］，并顯著減少了殘余狹窄［（11.6±4.8）%比（14.4±5.6）%，P=0.02］。隨后Rheude等［33］又將PREPARE-CALC與ISARCALC進行合并分析，在63例使用RA、130例使用MB、34例使用超高壓球囊的患者間，支架擴張結果相似［（73.2±11.6）%比（70.8±13.6）%比（71.8±12.2）%，P=0.49］，相比于RA或MB，超高壓球囊則與顯著更低的支架偏心率相關。Secco等［34］的研究（SIS-Medical-AG，Winterthur-Switzerland）共納入了326處標準非順應性球囊擴張不良的重度鈣化病變，并使用超高壓球囊對其中198例行預處理，對剩余128例行支架后擴張。所有病變中90.5%得到了充分擴張，殘余血管狹窄＜30%，在預處理組中為達到理想的擴張程度，44.5%需要將超高壓球囊由 35～40 atm（1 atm=101.325 kPa）調至大于40 atm，同時圍術期出現3例冠狀動脈穿孔（0.9%），30 d累計MACE發生率為0.9%均處于較低水平。上述研究支持超高壓球囊作為常規球囊擴張不佳的重度鈣化病變的補救性預處理措施。

2.3 IVL

IVL是唯一能作用于深層鈣化病變的預處理手段，其采用超聲碎石的原理，降低了圍術期并發癥及血管造影并發癥發生風險［35-38］。但由于震波球囊體積相對較大，在部分狹窄病變中通過性受限，需經擴張處理后才可使用。

DISRUPT-CAD系列研究［35-38］驗證了IVL的安全性與有效性，其中最新的研究DISRUPT-CAD Ⅳ［38-39］納入了72例重度de novo鈣化病變患者，結果顯示98.4%患者成功置入支架，且支架內殘留狹窄＜30%，OCT顯示53.5%患者存在環狀或縱向鈣化斷裂，1年累計MACE發生率為9.4%，TVR發生率為4.7%，缺血驅動的TVR為1.6%，均處于較低水平，這也是對IVL的遠期預后效果的首次報道。Ali等［40］的研究進一步展示了IVL對偏心鈣化的良好適應性，研究者們從前述四項研究中合并了230例患者數據進行二次分析，并根據斑塊最大鈣化弧度將患者分為≤180°，180°～270°，271°～359°，360°四組，比較發現向心性程度越高的鈣化病變獲得的斷裂數越多，但各組均獲得良好的急性管腔獲益與支架擴張率，且組間差異無統計學意義。Kawai等［41］的研究為IVL的有效性提供了組織學證據，研究納入了15處病變，8處接受IVL治療，7處行普通球囊血管成形術，并比較二者OCT、顯微CT及組織學結果，顯示IVL后橫向鈣化斷裂數量顯著多于普通球囊處理后（62.5%比0，P=0.01）。Leick等［42］的研究回顧了178例中重度鈣化病變患者以比較IVL與MB療效，經冠狀動脈造影定量分析顯示IVL組殘余狹窄顯著更少（5.8%比22.8%，P=0.001）。亦有研究證實IVL可作為RA或OA等傳統預處理措施的補救手段［43-44］，Rota-Shock研究［45］納入了RA改善狹窄后IVL預處理，以及RA處理失敗后采用IVL補救的患者，結果顯示手術成功率為90.6%，2.5%患者出現冠狀動脈穿孔，MACE發生率僅1.3%。

3 預處理手段的使用策略

通過影像學評估，可以根據鈣化病變的不同性質采用不同的預處理策略。其中影像學手段包括冠狀動脈CT血管造影、冠狀動脈造影、IVUS以及OCT。

4 小結與展望

重度鈣化病變仍是PCI過程中的嚴峻挑戰，而通過設備的改進、技巧策略的革新，已在越來越多的研究報告中看到良好的結果。不過對于鈣化病變的最佳治療與管理辦法仍然眾說紛紜，未來需要更多的臨床研究以比較單一技術、技術組合或管理策略的不同對短期、長期臨床結果的影響。

利益沖突 所有作者均聲明不存在利益沖突