评价分叉病变不同边支保护技术中不同导丝对主支支架药物涂层完整性的影响

杨敏 谢荣爱 王欢欢 刘海明 王磊 宋莹 崔成 高展 陈珏 徐波 袁晋青乔树宾 陈纪林 高立建

冠状动脉分叉病变是指冠状动脉狭窄临近或累及一支主要分支血管的开口［1］。分叉病变约占冠心病介入治疗总数的20%［2］，其公认的治疗方式是单支架术式［3］。为避免分支闭塞，边支保护技术就成为分叉病变介入治疗的一个关键点。临床上边支保护技术有拘禁导丝技术（jailed wire technique，JWT）或拘禁球囊技术（jailed balloon technique，JBT）等。拘禁球囊技术又分为被动拘禁球囊技术（negative jailed balloon technique，NJBT）及主动拘禁球囊技术（positive jailed balloon technique，PJBT）。近年来中国医学科学院阜外医院在传统主动球囊保护的基础上研究出球囊支架对吻技术（balloon stent kissing technique，BSKT），进一步丰富了边支保护技术［4］。但上述术式对主支支架药物涂层的影响程度是否可能导致支架内再狭窄或支架内血栓形成的发生，需要进一步研究。

边支保护技术中预埋在边支中的器械（导丝/球囊）在撤出时会对主支支架造成刮蹭，其范围可从边支开口一直延伸到主支支架近端。冠状动脉造影及冠状动脉腔内影像技术（血管内超声及光学相干断层成像）均无法在体评估支架药物涂层的完整性，因此边支保护技术对于支架药物涂层的影响尚无法通过在体试验证实。临床实践发现，弹簧圈护套导丝在撤出边支时遇到的阻力较聚合物护套导丝更大，但不同导丝设计对于涂层完整性的影响未知。边支预埋球囊的体积较导丝更大，尤其是扩张后的球囊，其对涂层的损伤是否较边支预埋导丝更大仍未知。本研究旨在通过电子扫描显微镜（scanning electron microscope，SEM）评价不同边支保护技术中不同导丝对支架药物涂层完整性的影响。

1 实验资料

1.1 实验对象

在体外分叉血管流体模型（主支血管直径3.0 mm）中分别行JWT、NJBT及BSKT。该模型为雅培公司美国总部研发，主要用于分叉病变介入治疗技术培训。模型主支血管直径3.0 mm，边支血管直径2.0 mm，主支与边支夹角约45°，所有管腔内壁均光滑。该血管模型使用特殊的水凝胶制成，其特点是在沸水中浸泡1 min即可快速溶解，而无任何残留，从而实现“无损”取出支架，有效避免人工切割血管模型导致的支架涂层损坏。

1.2 实验方法

每种技术分为弹簧圈护套导丝（Runthrough）组及聚合物护套导丝（Whisper）组，每组各3根导丝样本。实验统一采用直径3.0 mm的XIENCE支架作为主支支架，以10 atm（1 atm=101.325 kPa）释放支架。JWT中边支只放置导丝，不进行球囊保护。NJBT中采用直径1.5 mm预扩张球囊（Traveler），球囊突入主支2 mm，在支架释放时球囊并不扩张，待支架释放完成后撤走边支球囊，然后再次以支架球囊对支架进行10 atm后扩张，最后撤出边支导丝。BSKT中边支球囊采用直径2.0 mm预扩张球囊（Traveler），边支预埋球囊均突入主支2 mm，支架释放时边支球囊同步以10 atm扩张，支架释放完成后抽瘪球囊，撤出边支球囊后，再以支架球囊10 atm后扩张支架，然后回撤边支导丝。为评价以上三种边支保护的技术，待所有操作完成后，操作者将包含支架的血管段完整剪下，并小心放入盛放沸水的器皿中约3 min直至血管模型完全溶解，使用导丝穿入支架内（不碰触支架外表面），并小心将支架从器皿中捞出，放入SEM（S4800）中观察药物涂层的完整性（全过程不碰触支架外表面，确保药物涂层不受人为影响）。为了确保检查的角度可以完全暴露导丝/球囊拘禁的部位，在将置入支架的血管浸泡入沸水之前，操作者使用手术剪在主支支架远端处剪断1～2枚支架梁作为标记，SEM扫描前，将有支架梁断裂的一面朝上，方可确保SEM扫描到目标部位。从扫描结果来看其导丝压过的压痕即可明确证明该检查部位的正确性。由于手术剪只破坏主支支架远端，而导丝/球囊拘禁只损伤边支开口处（约主支支架中部）至支架近端位置，故对检查结果没有影响。由于药物涂层的完整性评估只有SEM这一种方法，而扫描结果是平面二维影像，且只提供长度等测量工具，故采用金属支架裸露的长度作为评判标准，另外考虑到支架梁厚度一般＜100 μm，故将＜100 μm的金属支架梁裸露列为轻微破损，以此类推。按涂层破损后裸露的金属支架梁长度将涂层损伤程度定义为：无破损，即涂层表面完整，无金属支架梁裸露；轻微破损，即金属支架梁裸露范围＜100 μm；中度破损，即100 μm≤金属支架梁裸露范围＜200 μm；严重破损，即金属支架梁裸露范围≥200 μm。

2 实验结果

在JWT中，弹簧圈护套导丝组的3个样本均对金属支架的药物涂层造成了严重破损（图1 A～C）；而聚合物护套导丝组3个样本中仅有2个样本对金属支架的药物涂层造成了轻微破损（图1 D～E），另一个样本可见导丝造成的压痕，药物涂层无破损（图1 F）。

图1 拘禁导丝技术对药物涂层完整性的影响 A～C.3 个弹簧圈护套导丝样本均对金属支架的药物涂层造成了严重破损；D～E.2 个聚合物护套导丝样本对金属支架的药物涂层造成了轻微破损；F.1 个样本可见聚合物护套导丝对金属支架造成的压痕，药物涂层无破损

在NJBT中，弹簧圈护套导丝组3个样本的支架涂层均出现了严重破损（图2 A～C），而聚合物护套导丝组3个样本的支架涂层都只是出现轻微破损（图2 D～F）。

图2 被动拘禁球囊技术对于药物涂层完整性的影响 A～C.3 个弹簧圈护套导丝样本的支架药物涂层均出现了严重破损；D～F.3 个聚合物护套导丝样本的支架药物涂层都只是出现轻微破损

在BSKT中，弹簧圈护套导丝组3个样本的支架涂层均出现严重破损（图3 A～C）；聚合物护套导丝组的3个样本中，有1个样本的支架涂层无破损（图3 D），另2个样本的支架涂层有轻微破损（图3 E～F）。

图3 球囊支架对吻技术对于支架药物涂层完整性的影响 A～C.3 个弹簧圈护套导丝样本支架涂层均出现严重破损；D.1 个聚合物护套导丝样本的支架药物涂层无破损；E～F.2 个聚合物护套导丝样本的支架药物涂层有轻微破损

3 讨论

冠状动脉分叉病变介入治疗的挑战在于主支置入支架后需避免对分支血流的影响。与没有分叉病变的介入治疗相比，分叉病变的介入治疗手术成功率降低且远期不良心脏事件风险也有所增加［5］。Meta分析显示必要时边支支架置入策略较双支架策略可以减少患者远期全因死亡的风险［6-8］。因此，必要时边支支架策略是大多数分叉病变的优选治疗方案，这与欧洲分叉俱乐部的推荐一致［9］。

边支保护是边支支架置入技术中所必要的，包括JWT和JBT。在临床实践中，弹簧圈护套导丝更常被用作拘禁导丝，它的最大润滑性的优势，使其易于从一个拘禁的位置拔出。聚合物护套导丝通常不被推荐用于JWT，因为在拔出过程中有聚合物护套断裂的顾虑［10］。在本团队的体外研究中，没有观察到全聚合物护套导丝发生剪切断裂的情况。体外模型往往比较理想，虽对临床工作有借鉴意义，但真实世界中分叉病变涉及到的主分支成角、病变钙化、病变的长度和术者后撤的力度等多种因素都与导丝断裂有关。

金属支架药物涂层损伤的危害主要在于对支架内血栓形成的影响。一方面，它可导致局部药物缺失和异常流失，增加血栓形成风险［11］。另一方面，药物可能堆积在其他地方，导致支架内血管内皮化延迟，这与增加支架内血栓形成风险相关，可能是由于延长了血液与支架梁接触的时间［12］。本研究第一次比较了在不同的边支保护技术中，两种不同类型边支保护导丝对支架涂层的损伤程度。在JWT组，弹簧圈护套导丝不可避免地导致支架涂层严重破损，而聚合物护套导丝造成的支架涂层破损小，甚至几乎并未产生明显破损，这与释放压力适中（10 atm）也有关系，压力过高，居于支架和血管内皮间的分支导丝回撤时摩擦力增加，可能会加重对支架涂层的影响，也提示临床实践中在采用分支保护技术时主支支架释放压力不宜过高，以减少分支保护导丝对主支支架聚合物涂层的影响。并且，在NJBT组和BSKT组，这种差异依旧显著存在，均可见聚合物护套导丝对支架涂层的影响明显更小。尽管一般建议边支保护导丝采用弹簧圈护套导丝［13］，但这一发现提示聚合物护套导丝可能更适用于边支保护技术。而同样在弹簧圈护套导丝组，NJBT和BSKT技术中，球囊对主支支架涂层并未产生太多额外的影响，涂层的损伤主要还是来自于导丝回撤时的损伤。分析其原因主要是：（1）金属结构的导丝是造成支架药物涂层损伤的主要原因；（2）球囊外径较小，在球囊回撤的过程中呈回抱状态；（3）体外模型的管腔直径均与所用耗材的直径大小1∶1，管腔内壁光滑无狭窄；（4）支架释放的压力不高且无后扩张，边支中的小球囊（直径1.5 mm和2 mm）撤出阻力和摩擦力较小；（5）球囊为软性材质。所以无论是NJBT中的未扩张球囊还是BSKT中扩张过的球囊，均未发现对支架药物涂层造成显著的破损。因此，不论采取哪种边支保护技术，对支架药物涂层造成破损的主要原因都是边支拘禁导丝的影响。从本次体外实验的结果看来，弹簧圈护套导丝与聚合物护套导丝相比，前者对支架药物涂层的损伤明显更为严重。

本研究尚有一定的局限性。本实验得到的数据仅来自于体外血管模型，尽管使用了柔软的血管材料，并采用37℃生理盐水及蠕动泵模拟血流动力学，但与真实人体环境相比仍有差异。其次，拘禁导丝的回撤全部是由人力而不是自动的回撤装置来完成。但所有的实验都是由同一技术人员来完成的，因此，每一个实验中回撤导丝的力度是大致相同的，这样就可以降低操作相关的差异。本实验入选了我国边支保护技术中较常用的Runthrough（弹簧圈护套导丝）与可获取的Whisper（聚合物护套导丝）两款导丝，其他同类型导丝在产品设计上仍有不同，本实验结果不能代表整体弹簧圈及聚合物护套导丝在边支保护中的表现。本实验仅验证了不同器械在三种边支保护技术中对支架药物涂层的影响，就此带来的临床意义有待今后大规模随机对照临床试验来验证。

综上，在JWT、NJBT、BSKT三种技术的体外测试中，聚合物护套导丝对涂层的损伤十分轻微，而弹簧圈护套导丝可造成药物涂层连续剥落、金属支架梁大面积裸露。边支预埋球囊无论是否扩张都未对支架药物涂层增加显著的损伤，涂层的损伤主要来自于边支拘禁导丝。利益冲突所有作者均声明不存在利益冲突