准分子激光冠状动脉斑块消融术在复杂冠状动脉病变介入治疗中的应用与发展

翟光耀，冯逊逊，郭倩云，周玉杰

（首都医科大学附属北京安贞医院心内科 北京市心肺血管疾病研究所，北京 100029）

准分子激光冠状动脉（冠脉）斑块消融术（excimer laser coronary angioplasty，ELCA）于20世纪80年代初被引入介入治疗，但由于激光系统的应用成本及技术难度均较高，故而ELCA在临床中并没有得到迅速普及。随后，在激光器技术发展及导管设计进一步优化的背景下，ELCA被重新引入临床应用，并于1988年在美国洛杉矶Cedar Sinai医学中心首次证实了其安全性及有效性。此后ELCA得到了更为广泛的认可，被认为可用于动脉粥样硬化病变的消融，并适用于治疗各种不适合应用常规经皮冠脉腔内成形术（percutaneous transluminal coronary angioplasty，PTCA）的复杂病变[1]。

准分子激光器使用氙气和稀释氯化氢溶液的混合物作为底物，并对其进行高压放电，从而产生激发状态的氯化氙。当其与组织接触时，激光束主要通过3种机制对其进行修饰，包括光化学效应打破分子键、光热机制产生热量以及光力学效应传递机械能。由于上述生化过程产生的分解产物足够小，可由机体网状内皮系统迅速清除，因此，相比于传统介入手术，ELCA可降低术后远端栓塞的风险[2-3]。与传统PTCA相比，ELCA发生手术并发症的风险较高，但随着ELCA设备的改进和迭代，ELCA在目前临床实践中的适应证已经逐渐变得宽泛[4]。随着世界范围内复杂冠脉介入治疗经验的增长，ELCA已经成为用于治疗复杂动脉粥样硬化病变消融必不可少的工具。然而，由于ELCA仍然是一个相对较新的技术，目前仍缺少专业的循证指南来指导临床应用。

ELCA目前的发展趋势

ELCA作为常规经皮冠脉介入（percutaneous coronary intervention，PCI）治疗的辅助方式，在适当的情况下有助于改善临床预后。此技术目前主要应用于常规球囊不能通过或不能充分扩张的病变，如慢性完全闭塞（chronic total occlusion，CTO）或严重钙化病变等情况[5-6]。支架内再狭窄（in-stent restenosis，ISR）是常见的介入治疗慢性并发症，ELCA被证明是可用于ISR较为安全的技术，优点在于其不会对支架造成附加损害，且与单纯PTCA相比，可获得更大的血管内超声横截面积[7-9]，实现更佳的血管再通。虽然研究发现在疾病慢性期ELCA的临床预后并没有更好，但利用血管内光学相干断层成像（optical coherence tomography，OCT）进行冠脉腔内显像可能为ELCA对ISR的作用提供信息[10]。准分子激光导管有直径为0.9 mm和1.4 mm 2种尺寸。研究通过对90例急性心肌梗死（acute myocardial infarction，AMI）患者进行ELCA介入治疗发现，直径0.9 mm准分子激光导管对于AMI患者的ELCA是足够的[11]。目前尚缺乏在ELCA中应用直径1.7 mm及2.0 mm激光导管的研究。在一项对4 845个CTO病变干预的研究中发现，约20.3%的病变应用了ELCA治疗，与未使用ELCA的病变部位相比，ELCA更常用于较长的闭塞以及ISR病变，且CTO病变应用ELCA的手术成功率显著高于对照组，为88.9%[12]。此外，ELCA用于支架膨胀不良等情况也被证明临床获益，且ELCA过程中不需交换导丝，易用性较高，上述优点均有助于简化复杂病变的PCI流程[13]。

近年来我国冠心病发病率不断增高，其中复杂冠心病约占总发病率的27%[14]。更多有效的PCI辅助手段可能是目前冠脉介入手术水平提升的关键因素，ELCA作为20世纪末已开展的技术，现已逐渐成为复杂冠脉病变中不可替代的PCI辅助治疗方式。

ELCA在临床中的实践与应用

一项来自大型心脏中心的ELCA治疗结果显示，十年期间，该中心在331例患者中成功通过激光治疗病变473个，证实激光是治疗复杂、难治性冠脉病变的有效手段。进一步验证了此技术的治疗效果及安全性，并指出如果应用得当，ELCA有助于为患者提供更好的临床预后[15]。此外，Shibui等[16]的研究证实，在实现用紫杉醇药物球囊（drug-coated balloon，DCB）成形术前，应用ELCA治疗原发（de novo）冠脉病变具有较好的有效性和安全性。然而，也有研究发现DCB单独治疗优于ELCA联合DCB治疗[17]，两者存在的差异可能需要进行更大规模的ELCA临床研究进一步证实。

支架膨胀不良是支架治疗失败较常见的原因之一，在支架植入后1年内尤为常见。支架膨胀不良可能与血管斑块顺应性较差有关，如严重钙化病变所致的血管斑块顺应性降低。同时，支架膨胀不良是ISR的关键因素，这凸显出支架植入前血管预处理的重要性。然而，尽管支架植入前血管预处理已较为完善，但由于复杂的病变形态往往被低估，术中仍会发生意外的支架膨胀不良。在这种情况下，ELCA的出现及应用使支架下的斑块有被修饰的可能[18]。2014年，ELLEMENT注册研究证实了ELCA联合对比剂注射在支架膨胀不良病变中支架扩张方面的有效性和可重复性。其中与常规的0.9%氯化钠注射液冲洗相比，注射对比剂可产生明显的气泡，以改善支架下斑块的顺应性[19]。近期一项通过OCT评估ELCA治疗支架膨胀不良的有效性研究发现，ELCA可通过破坏支架周围的钙化而更好地扩张已植入的支架，实现ELCA治疗因支架膨胀不良所致的ISR[20]。

先前已有研究证实，尽管ELCA与冠脉旋磨术（rotational atherectomy，RA）在术中扩大冠脉病变的机制存在一定的差异，但ELCA联合PTCA和RA联合PTCA治疗弥漫性ISR的临床效果相似[21]。随着技术的进一步发展，近年来有研究者提出联合使用RA和ELCA治疗严重钙化的冠脉病变，此技术被称为“RASER”，其原理为首先使用ELCA来开通不可通过的病变，然后将专用的导丝送入远端冠脉，以促进RA的进行[6]，这种联合技术在处理不可通过、不可扩张的钙化冠脉病变中的有效性较好。近期一项在复杂PCI中使用RASER的研究中，虽然观察到PCI术后并发症的发生率增加，但RASER并没有增加住院主要不良心脑血管事件（main adverse cardiovascular and cerebrovascular event，MACCE）、大出血或死亡的可能性[22]。

冠脉旁路移植术后10年内，约50%的静脉桥血管（saphenous vein graft，SVG）可能阻塞或出现严重病变。鉴于ELCA清除和汽化血栓独特特性，ELCA在SVG中的应用也经过一定的临床研究。在一项18个中心纳入98例患者的临床随机对照研究中，研究人员在狭窄程度高于50%的SVG中应用ELCA,结果提示30 d MACE发生率为18.4%，表明ELCA对SVG中静脉血栓的消融是可行的[23]。随后有研究发现在不稳定或血栓性病变的SVG行PCI治疗中，SVG中应用ELCA与使用远段保护装置相比，通过ELCA的辅助治疗，非ST段抬高心肌梗死患者的心肌再灌注更好,围手术期心肌坏死的发生率更低[24]。

我国近年ELCA的应用情况

目前，ELCA主要应用于治疗不可通过和不可扩张的病变，手术成功率为93%[25]。在我国，ELCA也有一定的研究基础。王位等[26]发现，在对富含血栓的ST段抬高心肌梗死进行直接PCI的研究中，ELCA治疗可提高心外膜血流，改善心肌灌注，减少慢血流或无复流风险，具有较高的即刻成功率和临床成功率，并指出ELCA可作为AMI直接PCI的辅助治疗手段。赵杰等[27]研究显示，在ELCA治疗的3例CTO病变患者应用ELCA联合药物洗脱支架治疗CTO是安全有效的。高好考等[28]在2例应用ELCA最大激光能量仍不能贯通CTO病变的患者中，发现激光能量可松解CTO病变近段钙化纤维斑块，最后便于小球囊通过。此外，在1例左前降支中段100%闭塞的CTO患者中，郭忱等[29]也在应用ELCA后成功置入支架。在复杂冠脉病变的研究中，马玉良等[30]在研究中纳入31例包括ISR、CTO、大隐静脉桥血管病变和严重钙化病变的患者，发现通过ELCA提高了上述复杂冠脉病变的手术成功率，其严重并发症和MACCE的发生率也较低。刘韵情等[31]研究了26例接受ELCA的ISR患者，发现ELCA治疗ISR具有较高的即刻成功率和临床成功率，且并发症的发生率低。

首都医科大学附属北京安贞医院团队也开展了ELCA相关的研究。刘巍等[32-33]首先在CTO患者中开展ELCA辅助治疗，手术成功率较高。随后，发现在冠脉钙化及CTO等复杂冠脉病变介入治疗中，手术即刻成功率为81.8%，提示ELCA可能作为冠脉介入治疗失败和复杂冠脉病变患者的一种选择。随后，在对比联合应用ELCA和DCB与单独应用DCB治疗ISR的研究中，杨丽霞等[34]发现联合应用ELCA和DCB较单独应用DCB治疗ISR能得到更大的即刻管腔面积，且不增加并发症的发生率。在支架膨胀不良的患者中，Zhai等[35]也首次报道了ELCA在3枚重叠、严重膨胀不良的支架合并钙化复杂病例中的成功应用。

ELCA的前景和展望

ELCA作为PCI的辅助方式，已经过20多年的实践和探索。随着手术技术的提升和激光技术的改进，ELCA作为一种安全有效的动脉粥样硬化病变消融策略，在当代PCI治疗复杂冠脉病变中占有重要地位。目前，已有针对ELCA的临床研究，并且报道了一些ELCA在复杂病变中有希望的发现。然而，许多大型临床试验都未能证明ELCA比单独使用PTCA能获得更好的临床结果。由此可以看出ELCA仍有一定的缺陷及局限性，首先，高能量的ELCA可能造成术中的血管损伤甚至穿孔，面对可能出现的较为严重并发症及其处理，导管实验室人员的团队合作和准备以及手术医师的技术极其重要，由此带来的不便性造成ELCA可能难以得到更大的应用及推广。其次，设备和耗材方面，ELCA目前价格较为昂贵，且ELCA设备在PCI期间并不常规被推荐使用，导致在普通导管室内设备使用率较低，因此ELCA需要通过更多的临床研究获得更多的适应证以及器械上进一步的革新。

总之，随着世界范围内复杂冠脉介入经验的增长，ELCA已经成为必不可少的动脉粥样硬化病变消融工具。ELCA的独特优势可能超过其他辅助设备，且在联合技术发展的介入治疗中，ELCA与冠脉腔内影像学及其他技术的结合，进一步提高了手术的成功率。总之，由于我国人口基数较大且心血管发病率逐年上升，复杂冠脉病变的发现和治疗的需求也逐年增加，PCI中ELCA的辅助治疗方式为复杂冠脉病变提供了有利的技术支持，在我国介入治疗复杂冠脉病变的道路上有重要作用及较好的前景。同时也期待更多ELCA的大型临床研究逐步展开，为ELCA在复杂冠脉病变中的普及和更多的应用提供指导和参照。