冠狀動脈鈣化病變治療的新進展：環(huán)形軌道旋磨系統(tǒng)臨床應用的結果評價

尹達 周旭晨

嚴重冠狀動脈鈣化病變約占經(jīng)皮冠狀動脈介入治療（PCI）的6%～20%［1-2］。冠狀動脈鈣化不僅是主要不良心血管事件（major adverse cardiac events ，MACE）發(fā)生的高危因素，也常導致支架置入后發(fā)生膨脹不良、貼壁不良等其他并發(fā)癥。冠狀動脈鈣化程度隨著年齡的增長顯著增加［3］，隨著中國老齡化社會的到來，冠狀動脈鈣化病變在PCI治療中的比例將不斷增加，故而開發(fā)新的高效安全的治療手段是現(xiàn)實而又迫切的課題。

目前冠狀動脈鈣化病變處理策略主要有兩個方面：（1）球囊擴張技術，包括單純球囊擴張、高壓球囊擴張、雙導絲技術（buddy wire）、切割球囊擴張、棘突球囊、巧克力球囊、小球囊爆裂技術及藥物球囊擴張等；（2）斑塊去除（debulking）及斑塊重塑（modifying）技術，包括定向冠狀動脈旋切術、冠狀動脈旋磨術（rotational atherectomy，ROTA）及準分子激光治療。球囊擴張技術多用于輕至中度的薄層鈣化，斑塊去除及重塑技術則用于處理較厚的同心性鈣化及斑塊負荷較重的偏心性鈣化。

近年來隨著應用于外周血管疾病的環(huán)形軌道旋磨系統(tǒng)（orbital atherectomy system ，環(huán)形OAS）進行了改進并應用至冠狀動脈，冠狀動脈鈣化的治療又出現(xiàn)了一種新的選擇。環(huán)形OAS是一種新型重塑斑塊的器械，既能減少總的斑塊負荷，改變動脈的順應性，又能減少血管壁的損傷［4］。

1 軌道旋磨系統(tǒng)組成結構

環(huán)形OAS代表產(chǎn)品為冠狀動脈360°響尾蛇軌道旋磨 系 統(tǒng)（coronary orbital atherectomy systems，C 環(huán)形OAS），包括以下幾部分：（1）旋磨泵，其體積僅為普通靜脈輸液泵大小，應用時將旋磨液的輸液管安裝其中，軌道旋磨導管與泵相連，電動驅(qū)動導管轉(zhuǎn)動。（2）軌道旋磨導管，該導管頭端安裝有一偏心頭冠，與經(jīng)典的旋磨系統(tǒng)相似，表面鑲嵌鉆石，相當于ROTA系統(tǒng)的Burr，可以6×104r/min～20×104r/min的速度高速旋轉(zhuǎn)?，F(xiàn)有經(jīng)典形、立方體形和微立方體形頭冠（圖1）與相應病變血管匹配。立方體形頭冠較重，可以用來處理較大的管腔血管。（3）軌道旋磨導絲，配套的蝰蛇導絲（ViperWire? ，Cardiovascular Systems， Inc.）頭端 0.014 in（1 in=2.54 cm）、呈彈簧圈結構，硅樹脂涂層。（4）旋磨液，為蝰蛇滑動潤滑液（ViperSlide?）與生理鹽水的混合物，在旋磨中可以增加潤滑能力減少摩擦力。

2 環(huán)形OAS治療原理

當環(huán)形OAS工作時，旋磨泵電機驅(qū)動軌道旋磨導管的頭冠高速旋轉(zhuǎn)，手動操控其前后運動對鈣化斑塊進行旋磨。導管頭端的頭冠以導管長軸方向為軸心，借助旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的離心力，在血管橫截面作軌道運動。由于其偏心的安裝，頭冠與病變或斑塊接觸，可在不同的軌道上產(chǎn)生旋磨的作用，無病變或彈性較好的血管壁則可以彈開偏心的頭冠，使血管損傷降至最低。頭冠以一定的速度旋轉(zhuǎn)并且產(chǎn)生離心力，轉(zhuǎn)速越快離心力越大，形成的軌道越大，去除斑塊、擴大管腔直徑的能力增強［5］。因此，環(huán)形OAS最大的優(yōu)點就是不用更換磨頭，僅用一個導管依靠轉(zhuǎn)換旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速即可處理不同管腔直徑的血管病變，從而節(jié)省時間、避免了更換旋磨頭的麻煩。

另外，環(huán)形OAS的優(yōu)點還有：（1）在旋磨全程中僅頭冠接觸血管壁，不會阻斷病變血管的血流，最大限度地降低產(chǎn)熱，使血流把旋磨下來的微顆粒迅速帶走避免累積形成微栓塞。（2）驅(qū)動方式為電動，與傳統(tǒng)ROTA比較，無需應用氮氣作為動力源，節(jié)省了操作時間及空間。（3）環(huán)形OAS的旋磨導絲操控性優(yōu)于普通ROTA導絲。

圖1 軌道旋磨系統(tǒng)經(jīng)典形、立方體形和微立方體形頭冠

3 環(huán)形OAS相關臨床研究

在過去的5年內(nèi)，外周血管病變中應用環(huán)形OAS已積累較多的病例，而環(huán)形OAS在冠狀動脈鈣化病變中應用的病例數(shù)卻相對較少。2013年10月通過美國食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）批準后，約有25 000余例環(huán)形OAS應用于臨床的病例，已有小規(guī)模的環(huán)形OAS臨床研究驗證了其治療冠狀動脈鈣化病變患者的安全性及有效性。

環(huán)形OAS治療冠狀動脈鈣化病變的安全性及有效性的ORBIT I試驗［6］是一項前瞻性、非隨機對照的臨床研究，在印度的2個中心完成。入選50例首次進行冠狀動脈鈣化病變環(huán)形OAS處理的患者，平均年齡57.4歲，90%為男性，平均病變長度為13.4 mm。在支架置入前應用環(huán)形OAS進行預處理，帶有經(jīng)典形頭冠的環(huán)形OAS平均使用率1.3。支架置入術后，置入支架的器械成功率達98%，操作成功率94%；累計院內(nèi)發(fā)生的MACE為4% （其中2例發(fā)生非Q波心肌梗死）；冠狀動脈造影并發(fā)癥7例（其中6例冠狀動脈夾層、1例冠狀動脈穿孔）。ORBIT I試驗提示環(huán)形OAS通過改變鈣化斑塊的順應性，使得支架得以順利置入，是一種安全有效的處理嚴重鈣化病變的方法。

ORBIT Ⅱ［7］是一項前瞻性、多中心、非隨機對照的臨床研究，在美國49個中心進行。納入連續(xù)入院、伴有嚴重冠狀動脈鈣化的患者443例，支架置入術前應用帶有經(jīng)典形頭冠的環(huán)形OAS進行預處理。平均最小管腔直徑（minimal lumen diameter，MLA）由預處理前的0.5 mm增加至術后的2.9 mm，支架置入的成功率達97.7%；住院期間及術后30 d的非Q波心肌梗死發(fā)生率低至0.7%， 心血管死亡率為0.2%，靶血管重建率（target lesion revascularization ，TLR）為0.7% ；1年后藥物支架置入組的TLR仍為0.7%，結果可接受。

環(huán)形OAS在橋血管病變、支架內(nèi)血栓形成或夾層存在時不可使用。應用于外周血管的器械也禁用于冠狀動脈。來自于外周血管的CONFIRM注冊研究［8］顯示， 環(huán)形OAS并發(fā)癥發(fā)生率如下：夾層（11.3%）、 痙攣（6.3%）、慢血流/無復流（4.4%）、栓塞（2.2%）、血管閉塞（1.5%）、血栓（1.2%）、穿孔（0.7%）。其他并發(fā)癥還包括使用環(huán)形OAS出現(xiàn)的溶血及溶血誘發(fā)的胰腺炎［9］。有研究顯示較低的腎小球濾過率、鈣化斑塊、彌漫性動脈粥樣硬化血管節(jié)段以及立方形頭冠使用都是出現(xiàn)溶血的獨立預測因素［10］。嚴重迂曲、分叉病變操作時亦有損傷冠狀動脈的風險，于回旋支及右冠狀動脈內(nèi)操作時需考慮植入臨時起搏器［11-12］。目前尚無射血分數(shù)＜25%的患者中使用環(huán)形OAS的經(jīng)驗。

一項尚未公開發(fā)表的冠狀動脈環(huán)形軌道旋磨系統(tǒng)研究（coronary orbital atherectomy system study，COAST）是一項前瞻性、多中心的臨床研究，在美國和日本的12家中心展開。入選100例嚴重鈣化病變的患者，其中糖尿病38%，冠狀動脈旁路移植術11%，高血壓病95%，血脂異常84%，吸煙73%。評價支架置入前應用微立方形頭冠的環(huán)形OAS預處理嚴重鈣化病變的安全性及有效性。初級安全終點為術后30 d的MACE，初級有效性終點為操作成功（環(huán)形OAS處理后成功置入支架，殘余狹窄＜50%，不伴有院內(nèi)MACE）。結果顯示操作成功率85%，支架置入成功率99%，殘余狹窄＜50%為99%，院內(nèi)MACE發(fā)生率14%；術后30天MACE發(fā)生率15%，心肌梗死發(fā)生率14%，TLR及心源性死亡均為1%；術后1年MACE發(fā)生率為22.2%，心肌梗死發(fā)生率14%，TLR為6.3%，心源性死亡為1%。

尚在開展中的藥物涂層支架置入術前行環(huán)形OAS與經(jīng)典血管成形術對比研究為前瞻性、1∶1隨機設計，計劃在多達60家美國試驗中心招募約2000例受試者。在軌道旋磨組與經(jīng)典球囊擴張組設立影像亞組，每組納入約220例，在操作結束后行光學相干斷層成像（optical coherence tomography， OCT）檢查評價即刻的最小支架內(nèi)面積（minimum stent area，MSA）。共同的初級終點為即刻MSA和術后1年靶血管失敗率；次級終點為支架成功置入后最終核心實驗室裁定造影下支架內(nèi)直徑狹窄≤20%，TIMI血流Ⅲ級，且不伴有支架脫載 、更換策略、冠狀動脈穿孔、操作中死亡等情況。目前該試驗仍在開放入選患者中，一旦結題將成為最大一組比較環(huán)形OAS及經(jīng)典球囊擴張的對比研究。

期待未來更多的關于環(huán)形OAS在臨床上應用的數(shù)據(jù)發(fā)表。隨著環(huán)形OAS技術更多的應用于臨床，無疑將為嚴重冠狀動脈鈣化病變治療的選擇增加一條新的出路。

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