冠状动脉钙化病变的介入治疗现状

董平栓,陈瑞晓,刘相勇

随着社会的老龄化, 冠心病的患病率呈上升趋势, 冠状动脉钙化病变(coronary artery calcium, CAC)的比例明显增多, 增加了冠状动脉介入治疗的难度, 严重影响患者的生活质量和预后, 是心血管介入医师所面临的主要挑战之一。 现将钙化病变的特点、介入治疗现状作一概述。

1 冠状动脉钙化的发病机制

冠状动脉钙化是指在冠状动脉粥样硬化斑块中的钙盐沉着, 以往认为组织细胞的变性、坏死与钙化的发生密切相关, 组织和细胞内的蛋白质变性后暴露出反应基团与细胞分解时释放的磷酸盐结合,磷酸盐再与钙结合成磷酸钙沉着于局部;亦有报道认为类脂质中磷脂酰丝氨酸对钙的亲和性强, 引起了钙盐的沉积[1]。而近年来分子生物学和免疫组化研究表明, 冠状动脉钙化是一种与新骨形成极为相似的受调控的主动性代谢过程, 其钙盐的主要成分是羟磷灰钙, 而不是原来认为的磷酸钙[2]。

2 钙化病变的影像学特点

2.1X线CAC在X线上的特征性表现是沿血管出现的条索状阴影, 密度越高表明钙化程度越重。 X线平片能够显示冠状动脉钙化斑, 但受设备分辨率、解剖结构重叠以及心脏瓣膜、椎体钙化的影响, 其敏感性低、准确性仅为42%, 只在高密度及广泛冠状动脉钙化时有用[3]。

2.2 多层CT(MSCT) MSCT作为一种非常好的评价CAC方法, 可进行CAC的检测和积分测量, 在检测冠状动脉钙化和斑块等方面具有较高的应用价值。但是钙化可以产生较强的伪影, 同时又存在部分容积效应, 因此血管病变程度显示往往比实际情况重。

2.3 冠状动脉造影(CAG) 冠状动脉造影一直被认为是冠心病诊断的“金标准” 。由于冠状动脉造影仅显示被造影剂充填的管腔轮廓, 通过管腔形态的改变间接反映位于管壁上的粥样硬化病变, 因而在评价冠脉病变方面存在不可避免的缺陷。冠状动脉造影对钙化病变的检出率较低, 国内黄超联等[4]报道约为28%, 但特异性高达97%。

2.4 血管内超声(IVUS) 血管内超声可以观察血管腔的大小、管壁的组成和病变等形态结构, 是识别易损斑块形态、评价组织结构的重要方法。 Rieber等[5]认为IVUS可以准确地鉴别钙化斑块和非钙化斑块。 IVUS在检测致密钙化斑块时, 可测量钙化的范围、深浅,敏感性高达90.0%。

2.5 光学相干断层成像术(OCT) OCT是一门新兴的断层扫描成像技术,其成像结果与生物组织结构最为接近, OCT成像系统可以清晰显示各种冠状动脉硬化斑块的特征,对钙化病变的识别优势明显, Yabushita等[6]报道OCT对钙化病变的敏感性、特异性高达95%和97%。

3 钙化病变介入治疗现状

3.1 治疗难点冠状动脉钙化病变是临床治疗的难点, 由于钙化病变往往对血管扩张剂治疗反应差, 经皮冠状动脉介入治疗(PCI)或冠状动脉旁路移植术(CAGB)成为可能选择。钙化病变介入治疗时往往血管成角、扭曲严重, 使介入器械难以通过,增加了支架脱落的可能性;另外, 钙化病变坚硬,采用球囊扩张后可能存在扩张不充分, 或者血管夹层;加之,钙化病变属高扩张阻力病变, 易导致支架扩张不全, 有研究显示,支架不完全扩张是术后发生支架血栓的独立危险因素[7], 因此增加了支架血栓及再狭窄发生的风险。

3.2 钙化病变介入方法的评价

3.2.1单纯球囊扩张术(PTCA) 无钙化和轻度钙化病变者PTCA时冠脉夹层发生率明显低于中、重度钙化病变。中重度钙化病变是导致PTCA手术失败和血管急性闭塞的主要危险因素[8]。国内崔连群等[9]报告 784例冠心病患者无钙化和轻度钙化组在行PTCA时的冠脉夹层形成率(0.6%、12.1%)明显低于中度钙化和重度钙化组(59.1%、100%)。

3.2.2支架植入术 在球囊预扩张的基础上行支架植入术可减少钙化病变球囊扩张的不良后果, 提高成功率, 但钙化病变植入支架的难度及并发症率还是明显高于非钙化病变。长节段病变易累及血管分支, 球囊扩张时可能将斑块挤压至分支内, 造成分支血流受阻或完全闭塞, 即发生“铲雪现象”。这些都严重影响冠状动脉内支架置入术的疗效和成功率[10]。严重钙化病变,单凭高压力植入支架, 并发症高,再狭窄率高[11]。支架释放后,应用高压球囊后扩张技术可使支架达到理想扩张, 机会显著增加[12], 从而降低支架内再狭窄发生率。极严重的钙化斑块应先以旋磨术祛除钙化斑块后再行球囊扩张或支架植入。如果病变不能用球囊完全充分扩张, 支架植入应当视为禁忌。

3.2.3旋磨切除术 钙化病变分为内膜面钙化、外膜或斑块基底部钙化[13],内膜面钙化严重者常影响球囊和支架的充分扩张, 需要旋磨。冠状动脉旋磨术系采用高速转动(15 ～18万转/min)的旋磨头将钙化和纤维化的病变斑块组织研磨及消融为5 μm大小的微粒, 从而使管腔扩大。目前, 在对血管开口处、分叉处的狭窄病变, 以及偏心、长节段、严重钙化的狭窄病变行介入治疗时,冠状动脉内旋磨术已成为首选的治疗方法, 旋磨的手术成功率大于 90%, 并发症发生率小于5%。 Rainer等[14]在旋磨术、支架术及旋磨联合支架术治疗较大冠脉血管(直径>3.0 mm)的钙化病变比较研究中认为, 旋磨消蚀斑块后置入支架优于旋磨后球囊扩张及单独的支架术, 其最终的最小管腔直径(MLD)较大,获得较好的即刻效果及最低的残余狭窄。 9个月的随访资料表明, 旋磨联合支架术的无事件生存率最高(85.4%), 无靶病变再血管化的生存率也最高(85.4%)。旋磨术并不降低钙化和非钙化病变的再狭窄率[15]。而钙化病变经旋磨术后再置入支架可降低再狭窄率[16]。旋磨术显示出了对选择性钙化病变切除的有效性, 高频旋磨术切除了硬斑块, 增加了病变血管的顺应性, 从而使病变血管更易于球囊扩张, 但是也同时增加了斑块碎片阻塞、血小板集聚、血管痉挛引起的微循环损伤的风险[17]。

3.2.4 切割球囊血管成形术(CBA) CBA是在传统球囊腔内血管成形术基础上发展起来的一种介入治疗方法, 切割球囊(CB)通常装有3 ～4 把纵向排列的金属刀片,以便在低压球囊扩张时能对斑块作切开。对钙化等硬病变使用常规球囊无法扩开的, 切割球囊常能达到满意效果[18]。李伟杰等[19]报道对116处病变行切割球囊扩张, B型和C型病变占75%,成功率为94%。董少红等[20]将CB技术应用于非顺应性病变(僵硬或某种程度的钙化病变), 总成功率达87.9%。当传统PTCA失败后, CB技术用于僵硬病变后比旋磨术并发症少。而旋磨花费的时间多、复杂、并发症多。但CB一个明显的不足是由于微型刀片的存在, 致使其比传统球囊导管硬, 通过近端弯曲的病变困难, 从而增加手术的失败率。 在无选择的病灶, CB通过的失败率约 1% ～5.7%。总的来说CB适合轻度钙化而普通球囊不能扩张的病变, 对高度狭窄的中、重度钙化病变,不宜使用切割球囊。

3.2.5定向旋切术(DCA) DCA是利用旋切导管定向切除冠脉内导致狭窄的粥样硬化组织, 将血管内壁斑块从血管壁上分离下来, 然后将切除下来的组织带出体外。旋切对钙化斑块的切割有很大的局限性。血管内超声清楚地表明病变钙化阻止旋切有效地切除粥样斑块。如果病变近端有严重钙化, 应避免使用旋切,因为由于钙化的存在,旋切装置往往不能成功到达病变部位。现在DCA几乎不应用于临床。

冠心病目前有药物治疗、冠状动脉介入治疗和冠状动脉搭桥术等3种治疗方法,介入治疗作为一种重要的血运重建手段安全而有效, 尽管钙化病变是介入治疗的难点之一, 随着影像学、介入器械和技术的极大发展, 对钙化病变介入治疗的认识也不断深入和全面,介入治疗将变得更为安全和有效。

[1] Alexopoulos N, Raggi P.Calcification in atherosclerosis[J].Nat Rev Cardiol, 2009, 6(11):681-688.

[2] Budoff MJ, Gul KM.Expert review on coronary calcium[J].Vasc Health Risk Manag, 2008, 4(2):315-24.

[3] Gopal A, Budoff MJ.Coronary calcium scanning[J].Am Heart Hosp J, 2006, 4(1):43-50.

[4] 黄超联,朱文玲,韩丁,等.血管内超声诊断冠状动脉钙化斑块优势[J].中国介入心脏病学杂志, 1999, 7(2):55-57.

[5] Rieber J, Meissner O, Babaryka G, et al.Diagnostic accuracy of optical coherence tomography and intravascular ultrasound for the detection and characterization of atherosclerotic plaque composition in ex-vivo coronary specimens:a comparison with histology[J].Coronary Artery Disease, 2006, 17(5):425-430.

[6] Yabushita H, Bouma BE.Characterization of human atherosclerosis by op ticalcoherence tomography[J].Circulation, 2002,106:1640-1645.

[7] Cheneau E, Leborgne L, Mintz G, et al.Predictors of subacute stent thrombosis:results of a systematic intravascu1ar ultrasound study[J].Circulation, 2003, 108:43-47.

[8] Maclsaac A I, Baas TA, Buchbinder M, et al.High speed rotational atherectomy:outcome in calcified and non-calcified coronary artery lesions[J].JACC, 1995, 26:731-736.

[9] 崔连群,陈良华.老年冠状动脉钙化病变与PTCA夹层形成[J].海南医学, 2002, 13(12):147-148.

[10] 杨希立,肖长华.冠状动脉旋磨术及经皮冠状动脉成形术在复杂病变介入治疗中的应用[J].中国心血管杂志, 2002, 7(4):259-261.

[11] Herz I, AssaliA, SolodkyA, etal.Effectiveness of coronary stent deploymentwithout predilation[J].Am JCard iol, 1999, 84:89-91.

[12] Brodie B R, Coope C, Jones M, et al.Is adjunctive balloon postdilatation necessary after coronary stent deployment? final results from the POSTIT trial[J].Catheter Cardiovasc lnterv,2003, 59(2):184-192.

[13] Egred M, Andron M, Alahmar A, et al.High-speed rotational atherectomy during transradial percutaneous coronary in tervention[J].JInvasive Cardiol.2008, 20(5):219-221.

[14] Rainer H, Gary SM, Kenneth MK, etal.Comparative early and nine-month results of rotational atherectomy, stents, and the combination of both for calcified lesions in large coronary arteries[J].Am JCardiol, 1998, 81:552-557.

[15] Reifart N, Vandormael M, Krajcar M, et al.Randomized comparison of angioplasty of complex coronary lesions at a single center.Ecimer laser, rotational therectomy, and balloon angioplasty comparison(ERBAC)study[J].Circulation, 1997, 96:91-98.

[16] Cavusoglu E, Kini AS, Marmur JD, et al.Current status of rotational atherectomy[J].Catheter Cardiovasc Interv, 2004, 62:485-498.

[17] Ahn MS, Yoon JH, Lee JW, et al.Effectiveness of the hugging balloon technique in coronary angioplasty for a heavy, encircling, calcified coronary lesion[J].Korean Circ J, 2009, 39(11):499– 501.

[18] Asakura Y, Furukawa Y, Ishikawa S, et al.Successful predilation of a resistant, heavily calcified lesion with cutting balloon for coronary stenting:a case report[J].Cathet Cardiovasc Diagn, 1998, 44:420-422.

[19] 李伟杰,贾国良,郭文怡,等.切割球囊冠状动脉腔内成形术102例[J].中国介入心脏病学杂志, 2002, 10(4):172-174.

[20] 董少红, Yonathsan Hasin.冠状动脉僵硬性病变的切割球囊术后即刻结果[J].中国介入心脏病学杂志, 2004, 12(1):15-17.