冠状动脉支架断裂的研究进展

阮月华 胡龙龙 杨人强

冠状动脉支架在冠心病治疗中被广泛应用。支架从早期的裸金属支架升级到第一代、第二代药物洗脱支架，不仅载药模式发生巨大变化，而且支架的材料、钢梁厚度等都发生明显变化。随着置入技术的不断成熟，冠状动脉支架不仅应用于简单的A型病变，也广泛应用于扭曲成角、钙化、血栓、慢性闭塞性等C型复杂病变。由于心脏的持续搏动，冠状动脉支架受到持续的力学作用，会不可避免地出现金属疲劳、损伤，甚至在一些地方发生冠状动脉支架断裂（coronary stent fracture，CSF）。临床上CSF实际发生率并不低，但往往不被重视，由此引发的支架内再狭窄（in-stent restenosis，ISR）、支架内血栓形成（stent thrombosis，ST）甚至冠状动脉破裂的病因也常常被忽略，导致临床治疗策略选择的错误。特别是近年来新型支架钢梁厚度有越来越薄的趋势，更可能导致CSF发生率的明显升高。因此，为引起大家的关注，2019年Nature Reviews Cardiology专门就ISR、ST及CSF发表了一篇综述［1］，我们也有幸参与其中相关问题的讨论［2-3］。现就CSF的危险因素、临床危害及治疗策略等进行综述，希望引起临床对CSF的更多关注。

1 概念及分型

临床上CSF的分型方法有很多种。Scheinert等［4］根据股动脉支架断裂的严重程度分为轻度（单个支架小梁断裂）、中度（＞1个支架小梁断裂）、重度（支架完全离断）。Popma等［5］根据冠状动脉造影（coronary angiography，CAG）下支架的形态分类（Popma法）：1型，单个支架小梁断裂或支架膨胀后两支架小梁间距＞支架直径的2倍；2型，不完全支架横向断裂，支架边缘裂开，但余侧尚有连接部分，特点为可见裂开处呈“V”型水平分离；3型，支架完全横向断裂，但断裂的两部分相对位移＜1 mm；4型，支架完全横向断裂，在心动周期中断裂支架会发生扭转，或者断裂的两部分相对位移＞1 mm。Doi等［6］根据血管内超声（intravascular ultrasound，IVUS）影像，分为：完全支架断裂，即支架断裂为2个或2个以上部分，断裂处金属丝缺失；部分断裂，即≥1/3圆周支架小梁缺失，但未完全离断（Doi法）。Nakazawa等［7］通过尸检并把支架置于高质量X线下分析，分为5种类型：Ⅰ型，单根金属丝断裂；Ⅱ型，≥2根金属丝断裂但没有变形；Ⅲ型，≥2根金属丝断裂伴有变形；Ⅳ型，支架水平断裂但无纵向裂隙；Ⅴ型，支架水平断裂且有纵向裂隙。结果发现Ⅴ型断裂产生不良病理改变的发生率明显高于非断裂组和Ⅰ～Ⅳ型临床及研究中多采用CAG或IVUS评估术后支架情况，多采用Popma或Doi法描述支架断裂类型。

2 发生率

多数文献报道CSF发生率为0.84%～8%［8-10］。Nakazawa等［7］通过尸检发现CSF发生率达29%，提示CSF实际发生率远高于临床发现率。导致CSF发现率低的原因可能有：（1）CSF患者无明显症状，未造影随访患者导致CSF未被发现；（2）由于金属支架内膜细胞增生，可覆盖CSF部分，易误认为是ISR或ST，且并非所有的CSF都可以通过血管造影被发现；（3）读图人员的经验影响CSF发现率等；（4）重叠支架或断裂后再置入支架时，因金属伪影干扰，不易发现新发生的CSF；（5）CSF引起ST导致患者猝死而漏诊。

3 检查手段及影像学特点

目前临床上评估冠状动脉支架的主要方法有CAG、IVUS、光学相关断层成像（optical coherence tomography，OCT）［11-12］、多排螺旋CT（multidetector computed tomography，MDCT）及支架显像增强技术（StentBoost）［13］。其中CAG、IVUS、OCT、StentBoost均为有创性检查，冠状动脉CT能够通过三维重建技术提供清晰的支架影像，其特征为可见CSF端支架的相对位移，但对狭窄血管病变显示不清，所以不作为支架后常规复查项目。临床上常用CAG对支架置入患者的支架形态及血管状态进行随访，其能发现Popma 2型及以上的CSF，可出现支架中段“V”型改变及支架断端的纵向或横向位移，可伴有ISR、ST和冠状动脉瘤样扩张。对于1型支架断裂需完善IVUS或OCT才可以清晰地发现断裂的小梁数及血管内膜增生情况，且对于重叠支架或断裂后再次置入支架后高危CSF风险患者，因CAG对支架小梁膨胀状态和血管内膜情况显影不清，建议完善IVUS及OCT检查，可为临床策略起指导性作用。

StentBoost是一种新型的基于X线透视的影像增强型支架显影技术，工作原理是将球囊的两个标志物放在支架两端，先在不注入对比剂的情况下空踩曝光，再注入对比剂曝光，系统将自动通过专门软件分析支架扩张与血管贴壁情况。它能通过心脏搏动校正后产生高质量的图像，帮助识别支架扩张不全及贴壁不良等。尤其适用于开环支架在CAG下显影不清的断裂类型，且较IVUS及OCT相对经济操作便捷，可列为CSF高危患者的长期随访检查项目之一。

4 影响因素

4.1 支架因素

支架的特性包括支架的材质、结构、顺应性、网孔设计、平台厚度、长度、使用的涂层药物类型以及载药的聚合物等，都可能与支架断裂有关。

4.1.1 支架材质 支架的材料主要有316 L不锈钢、金属合金以及全降解材料。合金（如钴-铬、镍-钛合金等）以其高强度、耐腐蚀和抗断裂性能被广泛应用于高载荷环境中，与不锈钢相比，合金具有更高的强度和灵活度。对不同的支架进行体外疲劳测试研究发现，不同类型材质的支架发生断裂的时间不同，影响CSF的因素与支架金属材质有关［14］，如支架平台材质X线下显影较好，则易于发现CSF。

4.1.2 支架结构 既往第一代Cypher支架，网眼为封闭式的闭环结构，特点是支架网格之间通过顶点-顶点方式连接，使支架刚性增强但顺应性不足，当支架位于血管分叉或迂曲部位，受到剪切力较大，易发生断裂［15-16］。故新一代药物洗脱支架结构大多为开环结构。Park等［17］发现第二代药物洗脱支架的CSF发生率明显较第一代低（1.25%比5.8%，P＜0.001）。

4.1.3 支架长度 支架越长越容易发生断裂。搏动心脏的冠状动脉血管壁会施加径向力作用于支架，长支架尤其在中部径向力较大而容易断裂。Umeda等［18］研究发现CSF发生率高与支架长度明显相关（34.8 mm比23.6 mm，P＜0.001）。Chakravarty等［19］进行Meta分析也证实长支架与CSF密切相关（46.0 mm比32.5 mm，P＜0.01）。

4.1.4 支架聚合物 第一代药物洗脱支架药物载体采用非生物降解材料，这些聚合物可导致长期血管炎性反应，这种慢性血管炎症，可导致ST或ISR［20］。动物尸检显示，支架断裂处局部伴有严重的超敏反应，这种超敏反应与局部聚合物有关［21］。

4.1.5 支架涂层 Lee等［22］研究发现10例（10/530）CSF患者的支架均为西罗莫司洗脱支架（Sirolimus eluting stent，SES）。Park等［23］研究发现SES的CSF发生率为0.89%，紫杉醇洗脱支架（Paclitaxel eluting stent，PES）的CSF发生率为0.09%。报道的裸金属支架CSF发生率低可能是因为，裸金属支架发生断裂时，血管内皮细胞明显增生可掩盖其断裂，导致难以被发现，同时裸金属支架轻微断裂刺激内膜增生后可形成“夹板样”效应，避免形成铰链点（Hinge movement），导致进一步断裂［24］。

4.2 病变血管因素

4.2.1 血管扭曲成角 病变血管严重扭曲成角是发生CSF的危险因素。Shaikh等［25］对3920例置入了药物洗脱支架的患者进行造影随访，发现35例CSF，其中病变血管节段成角＞75°（OR 13.8，95%CI 3.7～51，P＜0.001）、重叠支架（OR 3.9，95%CI 1.1～14.1，P＜0.041）是导致CSF的独立危险因素。严重的血管扭曲可能产生铰链运动。铰链运动是指在心脏周期中，特定血管段与其近端血管或者分叉血管形成角度变化的运动。Ino等［26］对469例置入了622枚西罗莫司洗脱支架的患者进行随访，发现术前心脏舒张末期与收缩末期的血管角度差≥16°时，其预测ISR的灵敏度为64%（28/44），特异度为74%（366/493），并据此将角度差≥16°的ISR称为“铰链运动相关性ISR”，并发现28例铰链运动相关性病变中，9例发生CSF。Kuramitsu等［27］也发现铰链运动是CSF的独立危险因素（OR 14.57，95%CI 5.94～39.78，P＜0.001）。此外，血管钙化程度、成角的幅度、支架的重叠点、ST和ISR都可以形成铰链点。Park等［17］发现79%的CSF都位于血管铰链点上。

4.2.2 右冠状动脉及静脉桥血管 多项研究结果指出右冠状动脉支架易发生断裂的原因是右冠状动脉弯曲程度及运动幅度大，对支架应力增加等共同导致CSF发生［18，28］。研究发现静脉桥血管也是CSF的危险因素（OR 35.88，95%CI 2.73～471.6，P=0.006）［29］，静脉桥血管常较冠状动脉更长，血管扭曲且移动度大，心脏搏动时对支架产生收缩、拉伸、剪切和扭转等机械应力更高，且易产生铰链点，导致支架易疲劳和断裂。

4.2.3 冠状动脉心肌桥 冠状动脉心肌桥处支架易断裂，原因为冠状动脉心肌桥血管的收缩运动产生的直接机械压力作用于支架导致其断裂，所以，应避免在冠状动脉心肌桥处置入支架［30-31］。

4.3 手术操作相关因素

Serikawa等［32］报道了1例左前降支顺序置入直径2.5、3.0 mm的SES支架患者，IVUS显示远端2.5 mm支架未完全扩张，用直径2.75 mm的非顺应性球囊进行后扩张，发现支架明显断裂。Lee等［22］报道的10例CSF患者中，4例用大于支架直径的非顺应球囊后扩张。Surmely等［33］报道了1例左主干前三叉病变采用Crush术式后分支支架发生CSF和再狭窄的病例，提示成角、钙化且过度运动的分叉病变，采用Crush或T支架术式时应想到有支架断裂的风险。因此，支架置入后高压后扩张的球囊选择和压力大小，以及分叉病变术式的选择，都可能与CSF有关［34-35］。

5 对患者的影响

CSF对患者的影响取决于病变血管的状态及患者耐受性，可无症状，也可表现为心绞痛、心肌梗死，甚至猝死等［36］。多项研究发现，CSF与主要不良心血管事件（major adverse cardiovascular events，MACE）有关，可导致ISR、ST及局部血管瘤形成、血管闭塞、冠状动脉穿孔引起心脏压塞等并发症发生［8，17，37］。ISR及ST的具体机制与支架钢梁的机械刺激导致平滑肌细胞增殖、支架变形及分离导致血流动力学改变等因素有关。Lee等［22］报道10例CSF患者均有临床症状，其中5例稳定型心绞痛，5例急性冠状动脉综合征。Chhatriwalla等［38］回顾分析289例CSF患者，其中30例（10%）发生ST段抬高型心肌梗死，76例（26%）发生非ST段抬高型心肌梗死或不稳定型心绞痛。Bradley等［39］报道了1例支架在右冠状动脉开口处完全断裂，断裂部分移动至主动脉根部导致主动脉瓣狭窄。也有CSF导致动脉瘤扩张及猝死的病例报道［40］。

Umeda等［18］对置入SES的382例患者420处病变进行分析显示，尽管CSF患者ISR发生率较高，但CSF患者（32例）与非CSF患者（350例）450 d的总体MACE比较差异无统计学意义（9.1%比7.1%，P=0.722）。随后，Umeda等［8］对793例患者874处病灶置入SES进行4年随访，6～9个月的血管造影随访发现70处（8%）CSF，CSF病变ISR发生率显著提高（21.4%比4.1%，P＜0.001），4年时，CSF比非CSF患者MACE发生率显著升高（23.2%比12.6%，P=0.014），主要表现为靶病变血运重建率显著提高（18.8%比10.2%，P=0.029），在极晚期ST（2.9%比1.4%，P=0.281）、死亡率（0%比2.1%，P=0.252）和心肌梗死（5.8%比2.9%，P=0.165）方面，两者差异无统计学意义。但CSF对MACE的不良影响主要发生在第1年（17.4%比6.6%，P=0.001），在2～4年相似（5.8%比5.9%，P=0.611）。我们基于2012—2017年2098例行支架置入术患者的随访也发现，8例发生CSF患者平均随访（903±683）d，相对于无CSF患者，ISR以外的MACE并没有明显增加（完整数据待发表）。

Kim等［41］将患者分为CSF不合并ISR及CSF合并ISR组，进行了（675±375）d的临床随访，发现两组MACE发生率比较差异有统计学意义（10.9%比59.1%，P=0.001），但这种差别主要源于后者进行更多的靶病变血运重建（9.1%比54.5%，P=0.001）。Nakazawa等［7］尸检研究提示，轻中度CSF对远期临床事件没有影响，只有V型CSF才与ISR及ST有关。

综上所述，CSF虽然可导致MACE发生率升高，但主要表现为ISR，且主要发生在第1年，后期MACE发生率与对照组无显著差别，包括致死性事件在内。

6 治疗策略

目前针对CSF尚无明确的治疗指南或专家共识，基于相关文献的报道，针对CSF不同程度，可选择不同的治疗策略［42］。

6.1 药物治疗

对于轻度CSF或高度怀疑CSF未引起临床症状者，可严密随访，缩短复查间期；对于没有明显临床症状合并ISR的CSF患者，可延长抗血小板治疗时间；对于合并ISR且有临床症状的CSF患者，可选择进行对症治疗，增加抗血小板强度及时间，避免晚期ST和心肌梗死发生［43］。

6.2 球囊扩张

对因血管因素导致CSF后ISR的患者，因难以消除导致CSF的因素，应避免再次置入支架。普通球囊扩张适用于未完全膨胀的支架与血管壁相对位移导致的断裂［44］；对于反复置入支架、高龄不能耐受冠状动脉旁路移植术、CSF后ISR严重、不能耐受长期抗血小板治疗、为其他治疗手段预处理的患者，可选择新一代的药物洗脱球囊及棘突球囊、切割球囊［45-46］。

6.3 再次置入支架

若CSF引起动脉瘤，建议选择覆膜支架，避免动脉瘤破裂穿孔引起心脏压塞［47］。CSF后再次置入支架应选择顺应性好的开环支架，并且在IVUS或OCT评估血管内增生及钙化程度后释放支架，避免迂曲成角、钙化程度严重及静脉桥血管内再次置入支架，并减少与原支架的重叠长度。由于导致CSF的危险因素尚未去除，建议选择依维莫司洗脱支架（Everolimus eluting stent，EES）。研究显示，EES与SES、PES相比，CSF后相对炎症反应轻，不易导致ST［48］。文献中也有断裂后再次置入支架反复断裂的报道，此类患者应延长抗血小板疗程及缩短随访时间。

6.4 冠状动脉旁路移植术

若CSF导致急性血栓形成或冠状动脉急性闭塞，导丝难以通过断裂段，或者该病变扭曲角度过大等，再次支架置入断裂风险大，可选择冠状动脉旁路移植术［49］。

7 结论与展望

随着支架技术被越来越多地应用于复杂冠状动脉病变，以及新一代支架钢梁越来越薄，CSF的发生率明显升高，但与临床发现率存在较大差异，需要临床高度重视。包括支架因素、病变血管因素、手术相关因素等，很多危险因素与CSF发生有关，其中病变血管因素常无法避免，应减少其他危险因素的叠加。CSF后可导致ISR、ST、血管瘤形成、冠状动脉穿孔等并发症，临床表现可为无症状、心绞痛及心肌梗死，甚至猝死［50］。

CSF可引起ISR，进而增加以再次血运重建为主的MACE发生率，但主要在术后第1年内，1年之后与对照组差异并无统计学意义，且与对照组比较，CSF并不会导致死亡率升高［51］。因此，针对CSF，应根据医师临床经验及病变特征行个体化治疗。特别是对于部分特殊的ISR和ST，应该想到发生CSF的可能，并根据实际情况选择治疗方案。