冠状动脉钙化病变治疗的新进展：环形轨道旋磨系统临床应用的结果评价

尹达 周旭晨

严重冠状动脉钙化病变约占经皮冠状动脉介入治疗（PCI）的6%～20%［1-2］。冠状动脉钙化不仅是主要不良心血管事件（major adverse cardiac events ，MACE）发生的高危因素，也常导致支架置入后发生膨胀不良、贴壁不良等其他并发症。冠状动脉钙化程度随着年龄的增长显著增加［3］，随着中国老龄化社会的到来，冠状动脉钙化病变在PCI治疗中的比例将不断增加，故而开发新的高效安全的治疗手段是现实而又迫切的课题。

目前冠状动脉钙化病变处理策略主要有两个方面：（1）球囊扩张技术，包括单纯球囊扩张、高压球囊扩张、双导丝技术（buddy wire）、切割球囊扩张、棘突球囊、巧克力球囊、小球囊爆裂技术及药物球囊扩张等；（2）斑块去除（debulking）及斑块重塑（modifying）技术，包括定向冠状动脉旋切术、冠状动脉旋磨术（rotational atherectomy，ROTA）及准分子激光治疗。球囊扩张技术多用于轻至中度的薄层钙化，斑块去除及重塑技术则用于处理较厚的同心性钙化及斑块负荷较重的偏心性钙化。

近年来随着应用于外周血管疾病的环形轨道旋磨系统（orbital atherectomy system ，环形OAS）进行了改进并应用至冠状动脉，冠状动脉钙化的治疗又出现了一种新的选择。环形OAS是一种新型重塑斑块的器械，既能减少总的斑块负荷，改变动脉的顺应性，又能减少血管壁的损伤［4］。

1 轨道旋磨系统组成结构

环形OAS代表产品为冠状动脉360°响尾蛇轨道旋磨 系 统（coronary orbital atherectomy systems，C 环形OAS），包括以下几部分：（1）旋磨泵，其体积仅为普通静脉输液泵大小，应用时将旋磨液的输液管安装其中，轨道旋磨导管与泵相连，电动驱动导管转动。（2）轨道旋磨导管，该导管头端安装有一偏心头冠，与经典的旋磨系统相似，表面镶嵌钻石，相当于ROTA系统的Burr，可以6×104r/min～20×104r/min的速度高速旋转。现有经典形、立方体形和微立方体形头冠（图1）与相应病变血管匹配。立方体形头冠较重，可以用来处理较大的管腔血管。（3）轨道旋磨导丝，配套的蝰蛇导丝（ViperWire™ ，Cardiovascular Systems， Inc.）头端 0.014 in（1 in=2.54 cm）、呈弹簧圈结构，硅树脂涂层。（4）旋磨液，为蝰蛇滑动润滑液（ViperSlide®）与生理盐水的混合物，在旋磨中可以增加润滑能力减少摩擦力。

2 环形OAS治疗原理

当环形OAS工作时，旋磨泵电机驱动轨道旋磨导管的头冠高速旋转，手动操控其前后运动对钙化斑块进行旋磨。导管头端的头冠以导管长轴方向为轴心，借助旋转时产生的离心力，在血管横截面作轨道运动。由于其偏心的安装，头冠与病变或斑块接触，可在不同的轨道上产生旋磨的作用，无病变或弹性较好的血管壁则可以弹开偏心的头冠，使血管损伤降至最低。头冠以一定的速度旋转并且产生离心力，转速越快离心力越大，形成的轨道越大，去除斑块、扩大管腔直径的能力增强［5］。因此，环形OAS最大的优点就是不用更换磨头，仅用一个导管依靠转换旋转的转速即可处理不同管腔直径的血管病变，从而节省时间、避免了更换旋磨头的麻烦。

另外，环形OAS的优点还有：（1）在旋磨全程中仅头冠接触血管壁，不会阻断病变血管的血流，最大限度地降低产热，使血流把旋磨下来的微颗粒迅速带走避免累积形成微栓塞。（2）驱动方式为电动，与传统ROTA比较，无需应用氮气作为动力源，节省了操作时间及空间。（3）环形OAS的旋磨导丝操控性优于普通ROTA导丝。

图1 轨道旋磨系统经典形、立方体形和微立方体形头冠

3 环形OAS相关临床研究

在过去的5年内，外周血管病变中应用环形OAS已积累较多的病例，而环形OAS在冠状动脉钙化病变中应用的病例数却相对较少。2013年10月通过美国食品药品监督管理局（FDA）批准后，约有25 000余例环形OAS应用于临床的病例，已有小规模的环形OAS临床研究验证了其治疗冠状动脉钙化病变患者的安全性及有效性。

环形OAS治疗冠状动脉钙化病变的安全性及有效性的ORBIT I试验［6］是一项前瞻性、非随机对照的临床研究，在印度的2个中心完成。入选50例首次进行冠状动脉钙化病变环形OAS处理的患者，平均年龄57.4岁，90%为男性，平均病变长度为13.4 mm。在支架置入前应用环形OAS进行预处理，带有经典形头冠的环形OAS平均使用率1.3。支架置入术后，置入支架的器械成功率达98%，操作成功率94%；累计院内发生的MACE为4% （其中2例发生非Q波心肌梗死）；冠状动脉造影并发症7例（其中6例冠状动脉夹层、1例冠状动脉穿孔）。ORBIT I试验提示环形OAS通过改变钙化斑块的顺应性，使得支架得以顺利置入，是一种安全有效的处理严重钙化病变的方法。

ORBIT Ⅱ［7］是一项前瞻性、多中心、非随机对照的临床研究，在美国49个中心进行。纳入连续入院、伴有严重冠状动脉钙化的患者443例，支架置入术前应用带有经典形头冠的环形OAS进行预处理。平均最小管腔直径（minimal lumen diameter，MLA）由预处理前的0.5 mm增加至术后的2.9 mm，支架置入的成功率达97.7%；住院期间及术后30 d的非Q波心肌梗死发生率低至0.7%， 心血管死亡率为0.2%，靶血管重建率（target lesion revascularization ，TLR）为0.7% ；1年后药物支架置入组的TLR仍为0.7%，结果可接受。

环形OAS在桥血管病变、支架内血栓形成或夹层存在时不可使用。应用于外周血管的器械也禁用于冠状动脉。来自于外周血管的CONFIRM注册研究［8］显示， 环形OAS并发症发生率如下：夹层（11.3%）、 痉挛（6.3%）、慢血流/无复流（4.4%）、栓塞（2.2%）、血管闭塞（1.5%）、血栓（1.2%）、穿孔（0.7%）。其他并发症还包括使用环形OAS出现的溶血及溶血诱发的胰腺炎［9］。有研究显示较低的肾小球滤过率、钙化斑块、弥漫性动脉粥样硬化血管节段以及立方形头冠使用都是出现溶血的独立预测因素［10］。严重迂曲、分叉病变操作时亦有损伤冠状动脉的风险，于回旋支及右冠状动脉内操作时需考虑植入临时起搏器［11-12］。目前尚无射血分数＜25%的患者中使用环形OAS的经验。

一项尚未公开发表的冠状动脉环形轨道旋磨系统研究（coronary orbital atherectomy system study，COAST）是一项前瞻性、多中心的临床研究，在美国和日本的12家中心展开。入选100例严重钙化病变的患者，其中糖尿病38%，冠状动脉旁路移植术11%，高血压病95%，血脂异常84%，吸烟73%。评价支架置入前应用微立方形头冠的环形OAS预处理严重钙化病变的安全性及有效性。初级安全终点为术后30 d的MACE，初级有效性终点为操作成功（环形OAS处理后成功置入支架，残余狭窄＜50%，不伴有院内MACE）。结果显示操作成功率85%，支架置入成功率99%，残余狭窄＜50%为99%，院内MACE发生率14%；术后30天MACE发生率15%，心肌梗死发生率14%，TLR及心源性死亡均为1%；术后1年MACE发生率为22.2%，心肌梗死发生率14%，TLR为6.3%，心源性死亡为1%。

尚在开展中的药物涂层支架置入术前行环形OAS与经典血管成形术对比研究为前瞻性、1∶1随机设计，计划在多达60家美国试验中心招募约2000例受试者。在轨道旋磨组与经典球囊扩张组设立影像亚组，每组纳入约220例，在操作结束后行光学相干断层成像（optical coherence tomography， OCT）检查评价即刻的最小支架内面积（minimum stent area，MSA）。共同的初级终点为即刻MSA和术后1年靶血管失败率；次级终点为支架成功置入后最终核心实验室裁定造影下支架内直径狭窄≤20%，TIMI血流Ⅲ级，且不伴有支架脱载 、更换策略、冠状动脉穿孔、操作中死亡等情况。目前该试验仍在开放入选患者中，一旦结题将成为最大一组比较环形OAS及经典球囊扩张的对比研究。

期待未来更多的关于环形OAS在临床上应用的数据发表。随着环形OAS技术更多的应用于临床，无疑将为严重冠状动脉钙化病变治疗的选择增加一条新的出路。

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