冠状动脉血管内超声对严重钙化病变斑块旋磨术终点判断的评价研究

王思琦 李琪 滕伟利 曹成富 马玉良 卢明瑜 赵红 宋俊贤 侯昌 王伟民

冠状动脉严重钙化病变一直以来都是心血管介入医师所面临的巨大挑战之一［1］。不仅如此，严重钙化病变还是心血管事件的独立预测因子［2］。越来越多的循证医学证据表明，对严重钙化病变进行充分预处理，可以明显提高经皮冠状动脉介入治疗（percutaneous coronary intervention，PCI）的手术成功率，减少手术并发症发生，并改善患者近期及远期预后［3］。近年来，冠状动脉斑块旋磨术已经成为严重钙化病变的首选治疗手段之一［4-5］。随着腔内影像学技术的发展，冠状动脉血管内超声（intravascular ultrasound，IVUS）在严重钙化病变介入治疗前应用能够明确病变性质、部位和范围，并量化钙化的程度，为介入策略、器械选择以及是否需要冠状动脉斑块旋磨术提供依据。术后IVUS可以评估支架扩张程度、贴壁情况等信息，即刻指导介入策略，优化介入手术结果和远期预后。目前国内专家共识对于旋磨终点的判定为旋磨后球囊可进行充分扩张［4］，但是以旋磨后球囊是否可充分扩张为终点有时会造成明显夹层，为后续可能再次进行的旋磨术带来风险，或因选择球囊过小，无法准确判断病变是否已被充分旋磨和修饰，为后续置入支架带来困难和风险。本研究旨在评价IVUS对严重钙化病变斑块旋磨术终点判断的有效性和安全性。

1 对象与方法

1. 1 研究对象

回顾性分析2016年8月至2021年2月北京大学人民医院冠状动脉造影显示中重度钙化病变，在IVUS指导下进行斑块旋磨术治疗的患者54例。纳入标准：（1）冠状动脉造影显示缺血相关血管狭窄＞70%，且伴有中重度钙化；（2）旋磨术前、旋磨术后即刻及PCI术后行IVUS检查；（3）行斑块旋磨术治疗。排除标准：（1）急性或者亚急性血栓形成病变；（2）冠状动脉严重夹层或撕裂；（3）桥血管病变；（4）严重心力衰竭；（5）影像学资料缺失者。根据初次进行旋磨术后半顺应性和非顺应性球囊是否可以充分扩张进行分组，不能充分扩张、需要强化预处理方案（包括升级旋磨头或使用棘突/切割球囊进行扩张）定义为强化组，可充分扩张不需要强化预处理方案定义为非强化组。强化组11例，非强化组43例。

旋磨术适应证：IVUS检查提示钙化病变弧度＞180°或IVUS成像导管无法通过的严重钙化病变。所有患者均签署手术知情同意书。

1. 2 研究方法

冠状动脉造影：经股动脉或桡动脉入径，采用标准Judkins法行冠状动脉造影。采用Philips FD10、Philips FD20（荷兰皇家飞利浦公司）或GE Innova IGS 530（美国通用公司）血管造影机进行冠状动脉造影图像采集。

IVUS检查：使用iLab IVUS显像仪（Boston Scientific，美国），IVUS导管为40 MHz、2.5 F Atlantis SR Pro（Boston Scientific，美国）；POLARIS IVUS显像仪（Boston Scientific，美国），IVUS导管为60 MHz、3.0 F OptiCrossTM（Boston Scientific，美国）。在进行IVUS检查前，向冠状动脉内注射硝酸甘油200 μg以预防血管痉挛。沿指引导丝将IVUS导管送入要检查的冠状动脉病变的远端，采用自动回撤装置， 缓慢从远端以0.5 mm/s的速度自动回撤IVUS导管至导引导管内，实时记录IVUS 图像。所有影像资料刻录在DVD光盘以供脱机时分析。

旋磨术：采用美国Boston Scien tif ic公司Rotablator™旋磨介入治疗仪进行旋磨治疗，旋磨头采用Rota Link™（直径分别为1.25、1.50和1.75 mm），旋磨具体操作要点包括：（1）旋磨头选择参照IVUS检查结果，按照血管内径×（0.5～0.6）mm选择合适的旋磨头进行旋磨治疗。如果IVUS成像导管不能通过钙化病变，则参照造影结果，按照上述方法选择旋磨头；（2）旋磨头转速为140 000～160 000 r/min；（3）每次旋磨时间为10～15 s，间隔时间为30 s～2 min；（4）旋磨头通过病变后，再次于病变局部打磨3～4次，直至无阻力通过；（5）术中经旋磨系统常规冠状动脉内加压持续滴注含肝素、硝酸甘油的生理盐水。冠状动脉旋磨后，再次进行IVUS检查，根据结果决定是否强化预处理方案（包括升级旋磨头或使用棘突/切割球囊进行扩张）。

1. 3 相关定义

收集两组患者的临床基线资料、病变及手术特点、住院期间主要不良心血管事件及IVUS检查结果。中度钙化定义为在心脏搏动时见到较清晰的钙化阴影；重度钙化定义为在心脏搏动及不搏动时均可见到清晰的钙化阴影。手术成功定义为支架完全覆盖病变，支架边缘无夹层，残余狭窄≤20%，前向血流达心肌梗死溶栓治疗试验（thrombolysis in myocardial infarction，TIMI）血流分级Ⅲ级。住院期间主要不良心血管事件包括死亡、紧急冠状动脉旁路移植术（coronary artery bypass grafting，CABG）、靶血管再次血运重建。

1. 4 观察指标

（1）临床相关指标：性别、年龄、心血管相关危险因素、心功能、肾功能等；（2）冠状动脉造影相关指标：靶病变血管；（3）手术相关指标：是否存在钙化结节及多重反射、钙化弧度、钙化长度、半顺应性和非顺应性球囊平均直径及最大扩张压力、旋磨头数量、最小支架面积、对比剂用量、X线辐射剂量、手术时间、手术成功率及手术相关并发症等。

1. 5 统计学分析

所有数据采用SPSS 20.0统计软件进行分析。符合正态分布的计量资料采用均数±标准差（±s）表示，组间比较采用独立样本t检验；不符合正态分布的计量资料采用M（Q1，Q3）表示，组间比较采用Mann-Whitney-U检验。计数资料用例数和百分比表示，组间比较采用卡方检验或Fisher精确概率法检验。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2. 1 两组患者基线资料比较

两组患者性别、年龄、既往病史（高血压病、糖尿病、高脂血症、心肌梗死、PCI及CABG）、左心室射血分数（lef t ve n t r ic u la r e ject io n fraction，LVEF）、估算的肾小球滤过率（estimated glomerular filtration rate，eGFR）等方面比较，差异均无统计学意义（均P＞0.05，表1）。

表1 两组患者基线资料比较

2. 2 两组患者病变特点及手术情况比较

两组患者的旋磨靶血管、三支病变情况、旋磨头/血管直径比值、半顺应性和非顺应性球囊平均直径及最大扩张压力、手术时间、对比剂用量、X线辐射剂量等方面比较，差异均无统计学意义（均P＞0.05）。强化组患者旋磨头数量多于非强化组［2（1，2）个比1（1，1）个，P＜0.001］，差异有统计学意义。两组患者手术成功率均为100%，术中未发生冠状动脉穿孔、紧急CABG、死亡等严重并发症，住院期间无主要不良心血管事件发生（表2）。

表2 两组患者病变特点及手术情况比较

2. 3 两组患者IVUS检查结果比较（图1、图2）

图1 非强化组血管内超声（IVUS）影像 A. 旋磨前IVUS示270°钙化；B. 1.5 mm旋磨头旋磨后IVUS可见多重反射（箭头所示）；C. 半顺应性球囊可充分扩张；D. 支架术后IVUS示贴壁良好

图2 强化组血管内超声（IVUS）影像 A. 旋磨前IVUS导管不能通过，1.5 mm旋磨头旋磨后IVUS示360°钙化；B. 切割球囊不能充分扩张；C. 升级1.75 mm旋磨头旋磨后IVUS可见多重反射（箭头所示）；D. 切割球囊可充分扩张

强化组患者的病变钙化弧度明显高于非强化组［（357.3±9.0）°比（339.1±41.7）°，P=0.011］，差异有统计学意义。而两组在钙化长度、钙化结节、旋磨后出现多重反射等方面差异均无统计学意义（均P＞0.05）。虽然强化组患者钙化病变更重，经过强化预处理后，最终进行PCI后的最小支架面积以及支架膨胀率与非强化组比较，差异均无统计学意义（均P＞0.05，表3）。

表3 两组患者血管内超声结果比较

3 讨论

由于冠状动脉严重钙化病变手术成功率低，并发症发生率高，一直以来都是心脏介入医师面临的巨大难题之一［6］。随着老龄化社会的到来，PCI数量逐年攀升，严重钙化病变也屡见不鲜，而冠状动脉斑块旋磨术能够有效提高这类介入手术的成功率［7-8］。但是，目前单纯应用冠状动脉造影来评估钙化病变的严重程度存在一定局限性。近年来，随着腔内影像学的发展，IVUS已经成为诊断冠状动脉钙化病变的金标准。由于IVUS不仅可以对钙化病变进行定性评价，还可以进行一系列定量测量，现已成为旋磨过程中不可或缺的检查手段之一。欧洲专家共识建议，IVUS检查发现的360°环形钙化或钙化病变弧度超过270°的内膜钙化病变，单纯使用球囊扩张进行预处理常不能充分扩张，无法完成后续的支架置入，对于此类病变应主动选择冠状动脉斑块旋磨术，通常选择旋磨头/血管直径比为0.5～0.6［5］。而对于钙化弧度＜270°的钙化病变或者非内膜钙化病变，可选择先尝试非顺应性球囊、棘突球囊及切割球囊等扩张，如果能充分扩张钙化病变，则进一步置入支架；如果不能充分扩张病变，可进一步选择非计划性冠状动脉斑块旋磨术对病变进行预处理。Kim等［9］的研究归纳了支架膨胀不全患者的IVUS影像学特点，该研究入选了IVUS检查钙化弧度＞270°的患者，根据支架膨胀程度是否良好进行分组统计，最终结果表明钙化病变越长、病变血管直径越小、支架置入前未出现＞90°的多重反射及存在钙化结节的患者，其支架膨胀不全概率较高。提示对于该类患者，在冠状动脉斑块旋磨术前后均要进行仔细评估，以做到最优化的预处理，提高患者的支架膨胀率，改善手术即刻效果和远期预后。

本研究通过旋磨后预处理方案进行分组，发现升级旋磨头或应用棘突/切割球囊组患者较单纯应用半顺应性和非顺应性球囊组患者相比，其钙化弧度明显增加，接近360°，且差异有统计学意义［（357.3±9.0）°比（339.1±41.7）°，P=0.011］，说明对于360°严重钙化病变，需要更强的预处理方案从而获得更好的治疗效果。

IVUS可以判断启动旋磨治疗的时机，而在旋磨治疗后进行IVUS检查评估旋磨效果也是十分重要的。既往研究表明，钙化环断裂可以作为终止旋磨操作的适应证之一［10］，但最终需要球囊是否能够充分扩张病变来验证。也有少部分极严重钙化病变的患者，尽管出现钙化环断裂，但球囊仍不能充分扩张，需进一步充分对钙化斑块进行预处理［11-12］。已有研究证实，旋磨后出现多重反射或多重反射增多提示钙化病变已被充分修饰，球囊可充分扩张［9］。本研究中，非强化组患者经过初次旋磨治疗后出现多重反射的比例明显高于强化组，由于样本量较小，两者未见明显统计学差异，但其趋势与既往研究一致，这也表明出现多重反射可能是提示旋磨终点的影像学特征之一，此时无需再次升级旋磨头或使用棘突/切割球囊扩张，直接进行半顺应性和非顺应性球囊扩张及支架置入是安全有效的，从而减少升级旋磨头或使用棘突/切割球囊等操作所带来的相关并发症及手术费用和时间的增加。该结果有待增加样本量后进一步研究。值得注意的是，强化组钙化结节的比例明显高于非强化组，提示对于钙化结节可能需要更加积极的预处理策略，以保证手术顺利进行。

虽然冠状动脉斑块旋磨术明显提高了严重钙化病变的手术成功率，但是手术相关并发症也不容忽视［13-15］。因此严格把握旋磨适应证、规范操作，才能保证旋磨治疗的安全性和有效性。本研究两组患者手术成功率均为100%，未发生冠状动脉穿孔、紧急CABG、死亡等严重并发症，住院期间无主要不良心血管事件发生。

本研究存在一定局限性：为单中心回顾性研究，样本量较小，有待更大样本量的前瞻性研究证实。

总之，IVUS提示对钙化弧度为3 60°或接近360°的严重钙化病变需要更加积极的预处理策略，包括升级旋磨头或使用棘突/切割球囊进行扩张，对钙化结节也需要更多的关注及以积极进行充分预处理；而旋磨治疗后出现多重反射可能提示可终止旋磨。

利益冲突所有作者均声明不存在利益冲突