林慶成,朱千里,黃偉劍,單培仁
溫州醫科大學附屬第一醫院 心血管內科,浙江 溫州 325015
冠脈分叉病變占介入治療的20%~25%,其預后的不確定性和介入手術操作復雜性明顯大于非分叉病變[1]。因左主干供應左心室大于75%的血流量,所以左主干分叉病變有著更高的介入手術風險和不良預后發生率[2]。如何優化左主干分叉病變的治療、降低不良事件發生率一直是心血管領域的熱門話題[3-4]。相比于雙支架植入,單支架術式操作相對簡單且臨床不良預后發生率較低[5]。但在單支架植入人群中,聯合最終球囊對吻擴張優化術式是否能改善主要心血管不良事件仍存在爭議[6-7]。尤其是在左主干分叉病變人群中,對于血管解剖學結構的變化預測和臨床預后的研究仍處于待完善的階段。本研究將利用血管內超聲(intravascular ultrasound imaging, IVUS)技術,在介入治療前、支架釋放后及最終球囊對吻術后三個手術操作時間點,動態觀察左主干分叉區域各解剖部位幾何學參數變化。
1.1 對象 從2017年10月至2019年10月前瞻性入組在溫州醫科大學附屬第一醫院行冠脈介入治療,在核對排除標準后,選納符合入選標準的患者36例。納入標準:①年齡18~80歲;②原位左主干分叉病變,可以通過單支架技術行介入治療的患者;③有冠脈支架植入指征,拒絕冠狀動脈旁路移植術(coronary artery bypass grafting, CABG)的患者。排除標準:①靶病變為介入治療后再狹窄病例;②血管造影顯示靶病變內有大量血栓未能處理;③嚴重鈣化扭曲病變;④完全閉塞性病變;⑤左室射血分數≤40%或者有嚴重心力衰竭癥狀;⑥IVUS圖像模糊,不能準確解讀;⑦有出血傾向、活動性消化道潰瘍、新近腦血管意外以及因對抗血小板制劑和抗凝劑存在治療禁忌證而無法進行抗栓治療的患者。所有患者均簽署知情同意書,本研究經過溫州醫科大學附屬第一醫院倫理委員會批準。
1.2 IVUS數據收集 所有患者在術前均口服拜阿司匹林300 mg,P2Y12抑制劑波立維300~600 mg或替格瑞洛180 mg,術中靜脈注射普通肝素(100~125 U/kg,檢測活化凝血時間,適當調整肝素劑量)。首選橈動脈路徑,指引導管到位左主干,操作兩根工作導絲分別到達前降支和回旋支遠端,在球囊預處理前分別從前降支(run1)和回旋支(run2)回拉IVUS(Opticross,美國Boston Scientific公司),根據IVUS測量結果行介入治療,在前降支-左主干橫跨支架釋放后從前降支回拉IVUS(run3),重置回旋支導絲并選擇適當大小球囊完成球囊對吻技術,隨后再次分別從前降支(run4)和回旋支(run5)回拉IVUS導管。IVUS操作前均予以冠脈內注射硝酸甘油100~200 ug,IVUS導管以0.5 mm/s的速度從病變遠端5~10 mm以上開始自動回拉直到左主干開口,對病變判斷不清楚時,行冠脈內注射造影劑或0.9% NaCl溶液,并重新行IVUS操作。采用Image Viewer(美國Boston Scientific公司)和ImageJ(美國 National Institutes of Health公司)對圖像進行分析處理,同時收集患者的臨床資料和造影資料。
1.3 診斷標準、定義 造影心肌梗死溶栓治療(thrombolysis in myocardial infarction, TIMI)血流分級如下:TIMI 0級(無灌注),血管閉塞遠端無前向血流;TIMI 1級(滲透而無灌注),造影劑部分通過閉塞部位,但不能充盈遠端血管;TIMI 2級(部分灌注),造影劑可完全充盈冠狀動脈遠端,但造影劑充盈及清除的速度較正常冠狀動脈延緩;TIMI 3級(完全灌注),造影劑完全、迅速充盈遠端血管并迅速清除。造影下鈣化分級:①無(未發現高密度鈣化影);②輕度(只在心臟跳動時看到較淡、較模糊的陰影);③中度(只在心臟跳動時看到較清楚、較容易看到的陰影);④重度(在心臟跳動和不動時均可清楚看到的陰影,往往存在于動脈壁兩側)。介入術后成功標準定義為支架術后目測直徑殘余狹窄<10%且TIMI 3級[8]。
1.4 IVUS測量標準及定義 結合造影和IVUS將左主干分叉病變分為主支近端(左主干段)、主支遠端(前降支段)、邊支段(回旋支段)和多邊形匯合區(POC區),分別對相應區域進行分析,見圖1。根據IVUS測量指南及既往研究[9],測量指標包括:管腔橫截面積(管腔邊界包繞區域的面積),外彈力膜橫截面積(外彈力膜邊界包繞區域的面積),斑塊橫截面積(外彈力膜橫截面積-管腔橫截面積),斑塊負荷 (斑塊橫截面積/外彈力膜橫截面積×100%),支架橫截面積(支架邊界包繞的面積),支架不對稱指數(最大支架直徑/最小支架直徑),支架貼壁不良(除外邊支區域,支架梁和血管壁之間存在血流信號)。

圖1 左主干分叉病變分區
1.5 統計學處理方法 采用SAS 9.3統計軟件分析處理。計量資料符合正態分布,以±s表示,兩組間比較用配對t檢驗,多組間比較用單因素方差分析,組間兩兩比較用LSD-t法;計數資料以百分數表示,用χ2檢驗或Fisher精確檢驗;用Spearman秩相關估計血管面積參數之間的相關性。P<0.05為差異有統計學意義。
2.1 患者的基線數據、術中造影及操作分析 入選的36例患者年齡為(63.8±12.1)歲,男23例,有17位患者表現急性心肌梗死。患者一般資料、術中造影相關數據見表1和表2。

表1 患者一般資料(n=36)

表2 術中造影及操作相關數據(n=36)
2.2 IVUS觀測定量數據 通過動態比較IVUS測量數據發現,支架釋放后能明顯改善前降支開口面積,差異有統計學意義(P<0.001);球囊對吻技術不僅能進一步增大前降支開口面積,同時增加POC區域面積,左主干遠端和左主干最小管腔面積,差異均有統計學意義(均P<0.05);減小支架貼壁不良現象和最大支架貼壁不良距離,差異均有統計學意義(均P<0.05);但是球囊對吻技術會帶來不對稱指數的明顯增加,包括POC區域、左主干遠端和左主干最小管腔面積處,差異均有統計學意義(均P<0.05),見表3和圖2。

表3 3組IVUS定性及定量數據分析

圖2 IVUS下比較術前和最終球囊對吻后回旋支血管、管腔面積和斑塊面積
2.3 回旋支開口處面積變化分析 在回旋支開口處,相比較于術前IVUS測量結果,球囊對吻技術后管腔面積明顯減小,伴隨血管面積明顯減小,差異均有統計學意義(均P<0.05);而斑塊面積改變不明顯,差異無統計學意義(P=0.128);進一步分析發現回旋支開口處管腔面積變化與血管面積變化相關(r=0.787,P<0.001),而其與斑塊面積變化不相關(r=0.187,P=0.276),提示回旋支指開口面積減小主要來源于嵴移位,而非斑塊移位,見圖3。經典左主干分叉病變患者在單支架橫跨術后造影和IVUS圖像的動態改變見圖4。

圖3 相關性分析結果

圖4 67歲非ST段抬高心肌梗死女性患者冠脈造影和IVUS圖像[造影提示左主干分叉病變(Medina分型010),予前降支-左主干植入2串聯支架,分別是2.75 mm× 23 mm,4.0 mm×30 mm]
隨著冠脈介入治療器械和技術的改進,左主干病變早已不是PCI治療的禁忌證[10],尤其是SYNTAX評分中低危的的患者,指南推薦級別已提升至IIa類或I類。因單純冠脈造影在評價左主干病變時受到以下諸多因素限制,IVUS已成為目前左主干介入治療的常規輔助手段。CHO等[11]研究共入組1 353例來自多中心真實世界注冊試驗的左主干患者,隨訪3年,總體主要不良心血管事件發生率(定義為在3年隨訪期間心臟死亡或心肌梗死、支架血栓形成和靶病變血運重建率的復合發生率)為8.7%,使用單支架策略比使用雙支架策略有更好的臨床效果(4.7% vs. 18.6%,P<0.001),提示單支架術式是目前左主干分叉病變處理的主流和優選策略。歐洲分叉病變治療協會2021年發布的左主干病變介入治療專家共識指出,單支架術式是左主干分叉病變介入治療的主流選擇[12]。
對于左主干單支架術后,是否常規行最終對吻球囊擴張仍存在爭議。一方面,球囊對吻技術能帶來很多獲益,包括保證邊支通暢,避免置入主支支架后邊支閉塞,有助于改善分支局部結構(改善分支開口支架結構、減輕分支口部狹窄)和主支局部結構(促進對側主支支架貼壁,擴張近端支架,改善即刻支架內面積),但另一方面,不恰當的球囊對吻技術會使主支血管支架變形,引起明顯的橢圓形改變而導致血管、支架過度膨脹,同時增加分支夾層撕裂風險,導絲重置失誤還導致支架損毀。這些情況均會抵消其臨床獲益[13]。RAHMAN等[14]進行了第一次連續性的在體IVUS體積研究,評估對吻技術的影響,作者清楚地展示了并置兩個球囊導致的近端血管變形,且支架不對稱指數提高到1.23±0.06。2014年,MORTIER等[15]通過實驗證明了將兩個球囊并置的有害作用,它們的支架不對稱指數高達1.36,導致了血管在不對稱的形變下過度拉伸。但是這些研究入組的患者都不是純粹的左主干分叉病變,而我們研究發現,球囊對吻技術能明顯改善POC區和左主干區域的管腔面積,但是會帶來不對稱指數的增加,誘發管腔橢圓形變。
球囊對吻術使得管腔面積改善的同時,其操作性質決定了參與對吻的的兩個非順應性球囊需要分別符合邊支和主干遠端的直徑大小。MURRA法則[16]認為主支血管直徑(DMoV)、邊支直徑(DMB)和主支遠端血管直徑(DSB)應符合DMoV3=DMB3+DSB3的關系。FINET法則[17]將其定義為DMoV=0.68(DMB+DSB)的關系。兩種法則均對三者代數關系做了闡述,定義了理想化的冠脈血管模型。但在球囊對吻擴張術中,兩個球囊在主干血管的匯合后的直徑大小僅為簡單的求和(DMB+DSB),且無法與上述法則相匹配,因此在主干血管匯合后的球囊和血管幾何形態上將不可避免地出現了偏差,使得球囊在主干血管壁上的作用力無法均勻分布。本研究同樣通過幾何學參數和直觀的圖像印證了球囊對吻后左主干MLA和POC處不對稱指數的增加,且在形態上更趨向于橢圓形結構。
邊支狹窄或閉塞是分叉病變單支架術后一個嚴重的并發癥,其機制包括斑塊移位和嵴移位,究竟哪種機制為主,不同的研究結論不一致,通過體內IVUS直接獲取血管參數并證明其機制的研究較為缺乏。本研究作為左主干病變單支架術式在體IVUS研究,通過對比術前和最終球囊對吻后回旋支的幾何學參數,發現在對吻擴張處理后的回旋支開口處管腔面積顯著減少,伴隨血管面積也顯著減少,而斑塊面積變化不明顯,提示回旋支開口面積明顯減小,與嵴移位相關。既往有研究認為斑塊移位是主要因素,尤其主支近端的斑塊負荷是單支架術后斑塊移位、邊支狹窄或閉塞、邊支血管功能學指標受損的主要因素[18]。但病理研究發現,斑塊主要分布在分叉的兩側壁,而嵴的位置很少累及,所以斑塊移位可能被過高估計。近來有研究通過分析44例患者的IVUS數據,將邊支狹窄定義為邊支開口近5 mm處管腔容積減少,嵴移位定義為邊支開口近 5 mm血管容積變化,斑塊移位定義為邊支開口近 5 mm處斑塊容積變化。通過研究發現,嵴移位(r= 0.94,P<0.001),而非斑塊移位是引起邊支血管開口狹窄的主要原因,而主支遠端管腔面積獲得是嵴移位和邊支開口面積丟失的主要影響因素[19]。
球囊對吻技術在增加支架管腔面積的同時,也降低了支架貼壁不良現象,但是仍有高達61.1%的左主干病變殘余支架貼壁不良,提示需要進一步優化處理。目前比較推薦的是行近端優化技術(proximal optimizing technique,POT),即在支架植入后于分叉近端行球囊擴張。POT促進主干近端支架絲貼壁、優化主干支架與主干血管形態、擴大分支開口支架網眼,旨在避免導絲從支架外進入分支,利于導絲從遠端網孔進入分支,便于重置導絲。COBIS II多中心分叉病變注冊研究表明,關于行單支架術的分叉病變患者,POT可明顯降低主要不良心血管事件及靶病變失敗的發生風險,并改善生存率。FINET等[20]在分叉模型研究中發現,與球囊對吻擴張等技術比較,re-POT技術(即主干支架植入后進行第一次POT,然后用小球囊低壓力進行分支開口擴張,再進行一次POT)組的分支開口支架絲阻塞率與主干支架絲貼壁不良率最低,且對主干形態影響小[20]。
本研究是專門針對左主干病變行單支架術式并行動態IVUS檢查的前瞻性研究,發現最終球囊對吻擴張術可以優化支架內面積,減少貼壁不良現象,但會增加支架不對稱指數,同時會導致回旋支開口面積減小,且主要與嵴移位相關。