作者：泰达国际心血管病医院 郑刚
与非钙化性冠心病相比，经皮冠状动脉介入治疗（PCI）钙化性梗阻性冠心病与手术复杂性和风险增加有关，因为存在合并症和冠状动脉钙化（CAC）的顽固性。当PCI时出现CAC时，由于支架膨胀不足[1]，包括靶血管衰竭（TVF）、支架血栓形成和支架内再狭窄（ISR），主要不良心血管 （MACE）的风险增加[1-4]。鉴于手术成功率降低和围手术期风险增加，已经开发了几种工具来促进这些病变的治疗。
1.1半顺应性或非顺应性球囊（Semicompliant and noncompliant balloons）
常规球囊血管成形术，包括半顺应性或非顺应性（NC）球囊，通常可用于治疗不太严重的钙化病变，或为进一步治疗严重钙化病变做好准备。传统的球囊血管成形术不会去除除钙化，而是在介质中产生夹层，破坏薄钙，以增加斑块弹性并允许支架膨胀[5]。常规球囊血管成形术通常适用于轻度钙化的病变[6]；然而，它在钙化冠状动脉病变的设置中有几个局限性。首先，尽管NC球囊可以膨胀到高压（20~24atm），但球囊膨胀可能会在非钙化段向最顺应的血管壁偏心发生，并可能导致血管穿孔或血流限制性夹层[6]。第二，常规球囊可能无法停留在严重病变内，而是“西瓜籽”朝向血管的非松弛段。第三，由于半顺应性和NC球囊具有单层结构，突出钙化结晶引起的不均匀膨胀可能会增加球囊破裂、严重失控夹层和/或血管穿孔的风险。1.2切割和刻痕球囊（Cutting and scoring balloons，CB）
切割球囊是一种顺应性较差的球囊，它利用沿其纵向表面的多个微外科刀片进行小而浅的切口，并在低压下切断钙化斑块的弹性和纤维化连续性。通过在血管壁中创建可预测的解剖平面，这些切口会导致切割部位的损伤和钙结晶的断裂，从而改善和对称的支架扩张。刀片还可以减少球囊的滑动[7]。COPS试验比较了接受PCI的严重CAC患者中CB与NC球囊血管成形术的高压（18~20atm）充气。钙化部位最小支架面积（MSA）的主要结局是CB治疗后高于NC球囊治疗（8.2 mm2 比7.3 mm2；P=0.35），尽管两组之间的最终MSA没有差异[8]。与CB相比[6]，刻痕球囊主要设计为更容易递送，对血管壁的机械损伤更小；然而，最近的一项分析表明，Wolverine CB比Lacrosse NSE ALPHA刻痕球囊（NIPRO）更容易输送（90.8%对79.5%；P=006），组间横截面积增加没有差异[57]。目前，美国有3个刻痕球囊。AngioScult刻痕球囊（飞利浦）由一个半顺应性球囊组成，带有3至4个基于镍钛诺的螺旋刻痕元件。Teleflex球囊是一种半顺应性球囊，包裹在镍钛合金约束笼上，在充气过程中，会使球囊沿病变形成一系列分段刻痕和凹槽。球囊的设计目的是让刻刀施加力并产生小的夹层，而凹槽则释放应力并可能防止夹层传播。OrbusNeich刻痕球囊是一种NC刻痕球囊，带有集成镍钛诺线，作为第一刻痕元件，使用输送导丝作为第二加压元件。1.3 高压球囊（High-pressure balloons）
OPN球囊（SIS Medical）是一种双层球囊，可以扩张到非常高的压力。在对326个用OPN球囊治疗的连续病变的回顾性分析中，根据充分扩张病变所需的最终充气压力将病变分为两组：在30~40atm下产生的病变和需要>40atm压力才能产生的病变。53%的病变需要较低的压力，而其余47%的病变需要>40atm的压力才能实现最佳扩张。97.5%的患者血管造影成功（残余血管造影狭窄<30%），96.6%的患者手术成功；然而，3名患者在球囊扩张后出现血管穿孔[10]。建议将OPN球囊缩小0.5 mm以进行预扩张，并使用1:1的尺寸策略进行后扩张[11]。OPN球囊的局限性包括血管穿孔风险增加，特别是在支架置入前使用时。与NC球囊不同，OPN球囊在高压下尺寸会增大。此外，由于双层技术，其相对笨重的部件和额外的刚度使得球囊一旦充气就很难与复原[10]。2 旋磨术（Rotational atherectomy）采用Rotablator RA系统（Boston Scientific）的旋磨术（RA）使用一种高速旋转装置，该装置带有金刚石尖端毛刺，旨在根据差异切割原理优先消融钙化动脉粥样硬化斑块，从而保护顺从的弹性组织。消融的组织碎片大小为2.0至10.0μm，理论上能够穿过远端冠状动脉微循环[12]。金属毛刺的尺寸从1.25到2.5mm不等，安装在与将压缩气体转化为旋转能量的电机，连接推进器传动轴（RotaLink）上。当前一代RotaPro设备具有几个提高可用性的功能，包括单人操作性能。ROTAXUS试验将240名患有钙化先天性冠状动脉粥样硬化病变的患者随机分为有或没有RA的支架置入组进行病变准备[13]。试验显示，RA组的急性管腔增益有所改善（1.56±0.43 mm vs 1.44±0.49 mm；P=0.01），支架置入成功率有所提高（92.5%比83.3%；P=0.03）。PREPARE-CALC试验将200名严重钙化性自体冠状动脉病变患者随机分为RA组或CB/评分球囊血管准备组[14]。RA不仅导致荧光镜检查时间延长（22.8±21.9分钟比18.1±16.7分钟；P=0.04），而且手术成功率也更高（98%比81%；P=0.0001）。尽管没有为临床结果提供支持，但在两项试验的9个月随访中，心肌梗死（MI）、ISR、靶病变血运重建（TLR）、支架血栓形成（ST）或MACE方面没有差异。上述试验的局限性在于，钙严重程度的进入标准基于血管造影，而不是血管内成像，16%的患者从非RA组交叉到RA组。2021年ACC/AHA/SCAI冠状动脉血运重建指南为严重钙化病变患者使用RA提供了2a的证据等级B-R，并指出RA“可有助于提高手术成功率”。该指南进一步指出，“尽管缺乏数据支持RA的长期预后改善，但RA在某些情况下仍然是正确“准备”病变进行支架植入的重要工具。”[15]3 动脉粥样硬化环切除术（Orbital atherectomy，OA）
OA系统（Diamondback 360，Abbott）有一个1.25mm的钻石涂层冠，偏心安装在距离装置尖端（鼻锥）6.0mm处，允许双向动脉粥样硬化切除术。OA通过离心力和表面摩擦起作用，产生椭圆轨道，通过改变钙化的深度和产生微裂缝来改变钙化血管的顺应性。OA冠有2种速度，80000和120000 rpm；更高的每分钟旋转设置允许更大直径的消融场（3.0毫米）。支持使用OA的证据来自ORBIT试验。在ORBIT I中，来自印度2个中心的6 850名患有新发钙化冠状动脉病变的患者被前瞻性纳入研究，并接受了OA和支架置入治疗[16]。大多数（90%）为男性，病变较短，平均病变长度为13.4mm。装置和手术成功率分别高达98%和94%。在这项研究中，通过血管造影观察到6例夹层和1例穿孔。ORBIT II试验是一项在美国进行的更大规模（n=443）、前瞻性、非随机、多中心的骨性关节炎研究。支架置入后，在没有使用OA装置的住院MACE的情况下，残余狭窄<50%的主要疗效终点高于性能目标（88.9%对82%）。冠状动脉夹层的发生率远低于ORBIT I，为2.3%，穿孔率为0.9%[17]。2021年ACC/AHA/SCAI冠状动脉血运重建指南给出了2b级证据B-NR[15]，建议在严重钙化病变的患者中使用OA，指出OA“可能被认为可以提高手术成功率”。OA的并发症率与RA的并发症率相似[18]。4 准分子激光冠状动脉粥样斑块切除术（Laser atherectomy）
使用氯化氙系统通过激光导管产生紫外线，以改变斑块成分，而不会造成实质性的热损伤。ELCA系统有3种作用机制：①消融——激光通过破坏分子键在分子水平上消融混合组织形态；②斑块顺应性的声学机械修正——声压波冲击钙化斑块并增加血管顺应性；以及③空化——激光产生的流体空化气泡更有可能使软斑块/血栓破裂。ELCA的其他优点包括①与任何主要血管成形术导丝一起使用，②能够与多条导丝配合使用以保护分叉，③能够调整设置（影响和速率），以及④将卡压风险降至最低。随机试验中ELCA的临床数据很少，使用该技术的先前版本，和/或与当前的实践（包括常规使用双联抗血小板治疗和支架）相比已经过时[19]。光化学激光特性用于难治性血栓、ISR、退化隐静脉移植物干预和急性血管闭合的组织消融[20-21]。ELCA的这种差异特性使其在处理需要修改的较软管腔组织时有别于其他动脉粥样硬化切除术装置的差异切割。由于钙相关支架未扩张引起的ISR可能需要使用标签外的造影剂，以最大限度地提高光力学性能[22]。即使随后使用替代形式的动脉粥样硬化切除术，将激光导管推进冠状动脉导丝上方的能力也有助于穿过装置不可交叉的病变。ELCA对缝合线或ISR等纤维化病变有效，但对严重钙化的影响有限[23]。5 血管内碎石（Intravascular lithotripsy，IVL）
血管内碎石系统（Shockwave Medical）是一个带有发射器的球囊，可以发射脉冲声压波，选择性地与钙相互作用。在12.0mm球囊内，第一个发射器与远端球囊标记偏移4.0mm，发射器之间偏移6.0mm。将球囊放置在目标病变内，并充气至4个大气压，以传递10个冲击波。当这些波与钙化相互作用时，它们会放大到有效的50atm。之前的指导是在每组脉冲输送后将球囊充气至6个大气压，但现在基本上被放弃了，因为现在人们认为这会增加气球破裂的风险。血管内成像和显微CT分析表明，IVL可导致超表面和深层、径向和纵向、宏观钙结晶解离和微解离[24]。原始的冠状动脉IVL装置（C2）可提供多达80个脉冲，而下一代装置（C2"）可提供高达120个脉冲。2021年，在完成Disrupt CAD III试验后，美国批准了IVL的使用，Disrupt CAD III试验是一项针对384名患者的前瞻性单臂多中心研究[25]。95%的病例成功接受了装置，手术并发症发生率非常低，没有慢流/无回流病例，只有孤立的夹层、穿孔和突然闭合事件[24]。在30天时观察到ST低发生率（0.8%）和靶病变失败率（7.6%）。14%的患者在1年时发生MACE，10.5%的患者发生MI，4.3%的患者发生缺血驱动的TLR，12%的研究参与者发生靶病变失败。这些在Disrupt CAD I-IV试验研究的汇总分析中，结果在多个国家和运营商中重现[18,26]。此外，虽然预计IVL在存在同心性钙的情况下最有效，但Disrupt CAD合并OCT分析发现，无论钙是同心性、偏心性还是结节性，其有效性和安全性都是一致的[18,26-27]。同样，最近对Disrupt CAD研究的分析表明，IVL缩小了有和没有钙化结节（CN）病变的差异支架扩张参数的差距[28]。IVL可用于存在多根导丝的情况（例如分叉病变），也可用于主动脉口病变。虽然血流动力学脆弱的患者在IVL治疗期间可能无法忍受冠状动脉血流的反复或长期球囊阻塞，但最近的数据表明，IVL在左主干冠状动脉PCI中的安全性和可行性，IVL的慢流/无流率低于RA或OA[18,24,29]。IVL的标示外使用也被广泛用于治疗因钙化、支架内钙化新动脉粥样硬化或结节性再狭窄引起的支架膨胀不足[30-31]。与其他基于球囊的技术一样，该装置的主要局限性是输送能力，但通过引导形状、引导延伸、伴侣导丝或其他技术增加引导支撑，可以减轻这一局限性。总体血管造影并发症发生率<0.5%[32-34]。6 特定病变亚群CN
据报道，接受斑块治疗的患者中CN的患病率为22%~40%[81,89]。一项对接受RA治疗的患者的回顾性研究发现，在存在CN的情况下，不良事件的风险是其他患者的3倍[35]。在一项比较CN患者的小型倾向匹配研究中，接受或不接受RA治疗的患者在急性管腔增加、贴壁不良或靶血管血运重建方面没有差异[36]。已有90例CN患者采用RA使钙化结晶解离的报道，但尚无关于手术或临床结果的研究[37-38]。在Disrupt CAD研究中评估了IVL对CN的影响[28]。CN的患病率为22%，有CN的病变比没有CN的病灶有更大的弧度和钙体积。在IVL中，CN病变与非CN病变相比，无重大并发症的钙结晶解离发生率更高（78.7%对65.2%；P=0.07）[28]。此外，有CN病变和无CN病变的患者PCI后支架扩张测量结果相似。由于可用数据有限且缺乏比较研究，IVL是安全有效的，消融装置（RA/OA）可被视为治疗CN病变的选择。小结
随着与血管钙化相关的并发症负担的增加，与阻塞性冠状动脉疾病（冠心病）相关的冠状动脉钙化（CAC）的患病率也在增加。钙化型冠心病的PCI（PCI）与较低的手术成功率和早期和晚期并发症的风险增加有关，因为冠状动脉钙化会阻碍支架输送和安置，导致支架膨胀不足和贴壁不良，直接损坏支架。血管内成像越来越被认为是一种术中工具，可以确定靶冠状动脉中钙的范围、表型和位置，并指导钙调节策略的使用，从而优化支架部署，降低不良事件的风险。越来越多的辅助设备可用于促进钙化病变的PCI，包括专用球囊、动脉粥样硬化切除装置和IVL。鉴于钙化性冠心病的患病率越来越高，血管内成像在钙化性冠心病PCI中的作用越来越大，以及可用治疗设备组合的不断扩大。
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