下肢动脉硬化闭塞症减容治疗现状及问题
2019-07-09韩伟强综述栾景源
韩伟强 综述 栾景源
(北京大学国际医院介入血管外科,北京 100029)
下肢动脉硬化闭塞症(arteriosclerosis obliterans,ASO)是因动脉内膜下、中层形成斑块引起管腔狭窄,导致下肢缺血、坏疽的一类疾病[1],多应用球囊扩张、支架植入术治疗,通过球囊对斑块原形态的破坏、支架的挤压、贴附作用,扩大有效管腔容积,改善供血[2]。但对钙化严重或呈偏心性分布的斑块,球囊扩张会使斑块破裂、壁内移位,后期可发生斑块回缩;植入支架无法避免支架内再狭窄、闭塞等相关并发症,增加后续治疗难度。此外,髋、膝关节等部位支架更易变形或断裂,存在急性动脉闭塞风险[3]。
近年来,减容治疗越来越多地用于治疗ASO。相较球囊扩张、支架植入,减容治疗有以下优点:①机械性去除斑块,增大自然管腔,恢复通畅;②避免斑块回缩,降低夹层发生率,降低支架植入率[4];③破坏斑块表面的钙化屏障,有利于后续药物涂层球囊(drug-coated balloon,DCB)的药物渗透,进一步抑制内膜增生进程,降低术后再狭窄风险。本文针对ASO减容治疗的现状及问题进行综述。
1 减容治疗的分类
依据减容目标的不同,减容治疗装置主要分两类:①血栓清除装置,通过溶栓、抽吸或机械取栓等方式,恢复病变血管通畅,包括Angiojet、Roterax、Aspirex等,多用于下肢深静脉血栓、血液透析通路再狭窄、急性动脉栓塞等疾病的治疗;②以去除斑块为主的装置,包括定向切除装置、旋磨切除装置、轨道切除装置、激光消融装置。此外,慢性动脉完全闭塞(chronic total occlusion,CTO)再通装置也有应用。
定向切除装置(directional atherectomy device):由特定导管和驱动机器组成,导管远端内置旋转式刀片,可定位、定向切除斑块,切下的组织存于导管头端内。定向切除装置主要包括SilverHawk、TurboHawk、HawkOne、Pantheris等,其中前三者的斑块切除深度不可调,而后者可调。
旋磨切除装置(rotational plaque removal):通过旋磨作用去除斑块,切除导管的尖端由2个互相重叠、带有侧孔的内外金属圆筒共同构成1个旋转头,外筒前端有多个切面,当驱动时,可旋转削磨斑块,削磨下来的组织经圆筒侧孔被吸入收集袋中。此类装置的斑块切除深度不可调,减容效果取决于钻头直径。临床上常见的有Pathway、Jetstream、Rotarex等。
轨道切除装置(orbital atherectomy device):与旋磨装置相似,旋转头装有金刚石冠,与高速旋转轴相连,减容效果取决于转速的增加,转速越快,效果越好。该装置主要为Diamondback 360°,斑块切除深度可调。
激光消融装置(excimer laser atherectomy device):准分子激光在组织(如新鲜血栓、脂类物质、增生内膜等)中吸收较好,激光被血栓或斑块吸收,引起组织蛋白质、核酸破坏,局部产生蒸汽气泡,气泡的迅速膨胀和收缩导致斑块瓦解,进而达到减容效果。以Spectranetics公司旗下的品牌如Turbo-Elite、Turbo-Tandem激光射频导管等较多见。此类装置的减容效果取决于导管直径。
2 各种减容装置的效果
2.1 定向斑块切除术
Zeller等[5]2006年报道的单中心注册研究中,应用SilverHawk治疗84例100处股腘动脉病变(新发或再狭窄病变,Rutherford分级2~5级),其中59%在术中辅以球囊扩张成形(percutanous transluminal angioplasty,PTA),仅6%的病变植入支架,技术成功率为86%,辅助治疗后手术成功率为100%,术后1年通畅率为84%,且踝肱指数较术前改善。同年发表的TALON多中心注册研究[6]中,601例(748处股腘、膝下动脉病变,Rutherford分级≥4级)行SilverHawk治疗,手术成功率达97.6%,补救支架率仅6.3%,术后1年靶病变血运重建(target lesion revascularization,TLR)率为20%。2014年DEFINITIVE LE多中心注册研究[7]使用SilverHawk治疗800例下肢动脉病变(655处股腘动脉病变,145处膝下段病变),补救支架植入率为3.2%,远端栓塞发生率为3.8%,术后1年一期通畅率为78%。DEFINITIVE Ca++多中心注册研究[8]应用SilverHawk或TurboHawk结合远端栓塞保护装置治疗168处中重度钙化的股腘动脉病变,残余狭窄<50%者达92.0%,30天内主要不良事件(major adverse events,MAE,包含死亡、心肌梗死、夹层、穿孔、栓塞、TLR)发生率为6.9%。
RCT研究方面,2011年Shammas等[9]比较SilverHawk与PTA的疗效,58例股腘动脉病变患者随机分组,2组均使用远端栓塞保护装置,二者相比,SilverHawk组的远端栓塞率高(64.7% vs. 0%),而补救支架植入率低(27.6% vs. 62.1%);术后1年SilverHawk组和PTA组的TLR率无统计学差异(11.1% vs. 16.7%)。2017年发表的DEFINITIVE AR多中心注册研究[10]将102例股腘动脉病变按1∶1随机分配至DCB联合SilverHawk或TurboHawk组和单纯DCB组,前者并发症发生率更低(夹层2% vs. 19%),1年通畅率更高(82.4% vs. 71.8%)。
目前关于其他定向减容装置的报道较少。Werner-Gibbings等[11]报道TurboHawk治疗48例膝下动脉病变,技术成功率为98%,1年通畅率为58.9%,辅助通畅率为74.6%。Bracale等[12]的小样本前瞻性研究中,18例成功接受TurboHawk治疗的股腘动脉患者均出现踝肱指数改善。VISION研究[13]应用Pantheris导管治疗198处股腘动脉病变,治疗成功率为97.0%,5.1%植入补救支架,术后6个月TLR率为6.4%。新一代的HawkOne治疗相关文献仅见个案报告,尚无大样本研究。
国内的定向斑块切除研究多为个案报告或小样本研究。谷涌泉等[14]对9例膝下动脉病变伴糖尿病足破溃行SilverHawk治疗,溃疡伤口愈合;对2例下肢动脉严重钙化行TurboHawk治疗,术后8个月无狭窄复发[15]。
2.2 旋磨斑块切除术
旋磨装置临床上多用于进行急性、亚急性动脉栓塞、下肢深静脉血栓形成或血液透析通路再狭窄的治疗,对于ASO的治疗报道较少。Zeller等[16]的一项大型多中心前瞻性研究中,172例股腘、膝下动脉病变接受Pathway PV旋切治疗,技术成功率为99%,补救支架植入率为7%,术后30天MAE发生率为1%,术后1年通畅率为61.8%,TLR发生率为26%。Mehta等[17]的回顾性研究分析167例股动脉病变接受PTA(114例)、旋磨装置(Jetstream或Pathway)联合PTA(38例)、临时支架植入(15例)术后7年的随访数据,旋磨装置联合PTA组在中期通畅率方面优于PTA组(20个月,92.3% vs. 72.0%),但在远期通畅率方面则劣于临时支架植入组(42个月,77.0% vs. 100.0%)。
2.3 轨道斑块切除术(orbital atherectomy,OA)
OASIS研究[18]是一项前瞻性、非随机、多中心试验,旨在评估Diamondback 360°治疗慢性下肢动脉闭塞性疾病的安全性和短期疗效。试验纳入124例(201处)膝下动脉病变,手术成功率为90.1%,术后30天MAE发生率为3.2%,术后6个月症状改善率维持在78.2%,且未出现血运重建或截肢。RCT研究CALCIUM 360[19]中,50例膝下动脉病变分为OA联合PTA组和单纯PTA组,前者的补救支架植入率低(6.9% vs. 14.3%),手术成功率高(93.1% vs. 82.4%),且术后1年靶血管血运重建(target vessel revascularization,TVR)率也较低(6.7% vs. 20.0%)。多中心、前瞻性RCT研究COMPLIANCE 360[20]的结果亦显示,OA联合PTA较单纯PTA在补救支架植入率(5.3% vs. 77.8%)、术后1年TLR(18.8% vs. 21.7%)等方面具备一定优势。
2.4 激光斑块消融术(excimer laser atherectomy,ELA)
Laird等[21]对145例股腘、膝下动脉病变行ELA,辅助手段为PTA或支架植入,补救支架植入率为45%,手术成功(狭窄率<50%)率为86%,6个月保肢率达93%。Dave等[22]对CELLO试验中17个中心65例股腘动脉病变的前瞻性研究结果显示,补救支架植入率为23.3%,术后1年TLR率为23.1%,通畅率为54%。针对支架内再狭窄(in-stent restenosis,ISR)的RCT研究EXCITE-ISR[23]共纳入250例股腘动脉ISR,结果显示,与单纯PTA组(81例)相比,ELA联合PTA组(169例)手术成功率较高(93.5%vs. 82.7%),术后30天MAE发生率、6个月TLR率均较低(5.8%vs. 20.5%、26.5% vs. 48.2%)。
综上,与标准腔内治疗相比,减容治疗手术成功率高,术后近期(6个月~1年)通畅率、TLR率、TVR率有一定优势,且大大降低了补救支架的植入需求。但是,减容治疗也开始显现出一些不足和问题。
3 减容治疗的不足与问题
3.1 远端栓塞
无论哪种装置,减容治疗均对斑块进行机械性切割、粉碎,此过程必然产生大量碎屑。若不能及时、充分地将碎屑移出血管腔,一旦被血流冲到远端,必然会栓塞远端血管床。Shammas等[24]在一项单中心、前瞻性对照试验中,对40例髂动脉以下不同部位动脉完全闭塞伴中重度钙化者行SilverHawk(11例)或PTA联合支架(29例)治疗,辅助应用远端栓塞保护装置;SilverHawk组全部出现远端微栓塞,而PTA联合支架组仅为37.9%;≥2 mm微屑检出率也显著升高(90.9% vs. 27.6%,P<0.001)。WISE LE研究[25]显示,行减容治疗(包括定向减容24例,旋磨减容49例,激光减容9例,轨道减容21例)后,直径<1 mm、1~2 mm和>2 mm的组织碎屑检出率分别为98%、22%和9%。Shammas等[26]的另一项针对股腘动脉ISR治疗的回顾性分析对比定向减容和激光减容疗效,结果显示,定向减容后远端大直径(≥2 mm)栓塞率较激光减容更高(45.5% vs. 8.7%),微栓塞则相反(36.4% vs. 65.2%)。
可见,现阶段技术水平下,减容装置无法避免大块碎屑及微栓子脱落;ASO患者的血管本已有不同程度狭窄,碎屑造成的远端栓塞更会进一步加重缺血,甚至引发截肢等严重后果。相关预防仍依赖栓塞保护装置,但会造成治疗费用增加。
3.2 内膜过度增生
有学者认为,减容治疗去除病理性增生内膜,较传统腔内治疗可减少再狭窄发生[27];而另一部分人则持否定意见,因为减容过程造成的损伤可能会使内膜过度增生[28]。临床试验中,Brodmann等[28]观察术后动脉内膜中层厚度(intima media thickness,IMT)变化的单中心RCT结果显示,治疗股腘动脉ISR术后2个月SilverHawk组IMT明显高于单纯PTA组,至5个月时IMT达到峰值(最大IMT 0.206 mm vs. 0.145 mm,P=0.003),6个月后开始下降。但此研究无法定量检测局部组织中的炎症因子水平,尚不能确定IMT的变化是否主因手术损伤引发。对于减容治疗后的内膜过度增生,结合DCB或许是一个有效的解决方法,希望能有更多的RCT研究加以验证。
3.3 术后通畅率下降
表1汇总了国际上有关减容治疗的大中型临床试验数据,减容治疗6个月~1年通畅率可维持在较高水平。这些试验样本量大,涵盖不同治疗方式及研究类型,具有较好的可信性,但多为单组临床试验,RCT研究相对较少。Diamantopoulos等[29]的meta分析纳入6篇对比不同减容方式[定向减容(SilverHawk)、激光减容、轨道减容等]与单纯PTA或DCB治疗股腘动脉原发病变或ISR的RCT研究,结果显示,术后9个月,减容与PTA或DCB的一期通畅率相似[51.1% vs. 60.8%,RR(相对危险比)=0.90,95%CI0.56~1.46,P=0.68,I2=69%];对比PTA或DCB,减容治疗的近期通畅率似乎无明显提升。ISR治疗方面,激光减容的近期通畅率并不理想。PATENT研究[30](多中心、前瞻、注册研究)观察90例ELA辅以球囊或支架治疗股腘动脉ISR的疗效,术后6个月一期通畅率为64.1%,1年时则骤降至37.8%。SALVAGE研究[31]也仅获得了48%的1年通畅率。Shammas等[32]的单中心回顾性研究中,40例股腘动脉ISR患者行ELA治疗,PTA作为辅助措施,手术成功率92.5%,但术后1年TLR率达48.7%。一些文献则进行了减容治疗的对比:EXCITE-ISR试验[23]对比ELA联合PTA(169例)和单纯PTA(81例)治疗股腘动脉ISR,结果显示,虽然ELA联合PTA有较高的成功率(93.5%),但术后6个月TVR率也有26.5%。
有关减容治疗中、远期通畅率的报道目前较少。Armstrong等[33]观察到,135例股腘动脉ISR患者接受激光减容治疗后,2年再闭塞率较PTA无明显差异(43%vs. 48%)。Minko等[34]的一项单中心前瞻性研究中,53例股浅动脉狭窄接受SilverHawk治疗,3年后通畅率仅有55%。Todd等[35]的回顾性研究对比PTA(339例)与减容装置(79例)治疗膝下病变,Kaplan-Meier分析显示PTA与减容在术后12、36个月的通畅率无显著差异(69%、55% vs. 61%、46%,P=0.158)。远期通畅率方面,Shammas等[36]对40例股腘动脉ISR患者行激光减容后随访并绘制免于TLR率的Kaplan-Meier曲线,结果显示,术后1年免于TLR率急剧下降至51.3%,之后的2~3年内免于TLR率呈缓慢下降趋势,术后5年免于TLR率逐渐降至37.5%,作者认为需至少随访3年才可确定激光减容对ISR的治疗稳定性。
综上所述,减容治疗仍存在术后近期通畅率快速下降的问题,在ISR患者中表现更为明显,这可能与减容术后血管内膜过度增生有关,单纯减容治疗并不能显著提升近期疗效;中远期通畅率方面可供参考文献较少,仍需更多数据。除此之外,减容治疗会增加远端栓塞风险,而应用栓塞保护装置可能加重患者的经济负担。其他方面,减容配套的血管鞘管径更大,损伤更明显,手术时间更长等,也是无法回避的问题。
表1 目前国际上关于减容治疗的临床试验数据汇总
4 改进与展望
目前来看,减容治疗对血栓、斑块的清除效果肯定,能获得较大的自然管腔,同时可避免斑块弹性回缩,减少夹层和支架植入率,具有极大的优势,临床上多应用定向切除装置、轨道切除装置、激光消融装置进行ASO的治疗。但其远期通畅率快速下降的问题亦不容忽视。DCB可有效抑制内膜增生,是提高远期通畅率的有效手段。谷涌泉等[37]报道3例减容系统(SilverHawk)与DCB(紫杉醇药物球囊)联合治疗,术后1个月踝肱指数较术前提升0.3~0.5。国际上已有相关大规模研究,DEFINITIVE AR研究[10]显示,SilverHawk或TurboHawk联合DCB相比单纯DCB治疗,有更高的通畅率,1年免于TLR率达93.4%。Cioppa等[38]应用TurboHawk联合DCB治疗股浅动脉严重钙化病变,术后1年通畅率可保持90%。激光减容方面,多项研究[23,32,39]显示,激光减容联合PTA治疗能有效改善1年TLR率,联合药物涂层支架可进一步降至17%[31]。而Van den Berg等[40]联合DCB后,术后18个月TLR率可低于14%。Kokkinidis等[41]对比激光减容联合DCB或PTA的效果,结果显示激光减容联合DCB可获得更低的1年TLR和再闭塞率。因此,减容治疗联合DCB可能是目前针对ASO最合理的治疗方案,但需更大样本的RCT研究结果来验证。
另一方面,2018年Katsanos等[42]的meta分析对28项RCT共4663例患者(股腘动脉病变,分为紫杉醇涂层组和对照组)进行全因死亡分析,结果显示紫杉醇暴露(剂量-时间乘积)与2年后死亡风险显著相关,提示应用紫杉醇涂层的DCB可能增加ASO患者长期死亡风险。因此,DCB的安全性亦需深入研究。