新一代准分子激光斑块消蚀技术应用于球囊治疗失败的复杂冠脉病变的初步尝试

赵 刚， 姚 康， 葛均波

复旦大学附属中山医院心内科，上海市心血管病研究所，上海 200032

·研究快报·

新一代准分子激光斑块消蚀技术应用于球囊治疗失败的复杂冠脉病变的初步尝试

赵 刚△， 姚 康△， 葛均波*

复旦大学附属中山医院心内科，上海市心血管病研究所，上海 200032

目的： 探讨新一代准分子激光斑块消蚀技术(ELCA)治疗复杂冠脉病变的可行性和安全性。方法： 收集2例球囊治疗失败的复杂冠脉病变患者，其中1例为球囊无法通过病变，另1例为球囊不能充分扩张病变。借助于ELCA技术，以能量40～60 mJ/mm2、频率30～40次/s为技术参数对复杂冠脉病变处的斑块进行消蚀2～4次，耗时不超过10 min。结果： ELCA导管均能顺利通过病变，球囊均能充分扩张并植入支架，完成再血管化，2例患者均未出现任何并发症。结论： 新一代ELCA技术具有操作简单、疗效确切的特点，可作为治疗复杂冠脉病变新的选择。

准分子激光冠脉内斑块消蚀术；冠状动脉粥样硬化性心脏病；经皮冠状动脉介入治疗术

早期的激光技术于20世纪80年代被应用于临床治疗冠脉内病变[1]，但因具有并发症多、安全性低的缺点[2]，逐渐被临床淘汰。近年来，新一代准分子激光冠脉内斑块消蚀术(excimer laser coronary atherectomy, ELCA)技术问世，其应用了更短波长的紫外线光源和更细的导管设计及脉冲式发射的冷光源，使得有效性、安全性明显提高，在国外临床应用中取得显著成效[3-4]，但目前国内应用较少。2017年3月28日，复旦大学附属中山医院在上海地区首次将新一代ELCA技术应用于治疗复杂冠心病病例，取得初步成效，现总结汇报如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 患者1，男性，60岁。因“活动后胸闷胸痛3年余”入院，有高血压病、吸烟史，否认有糖尿病史。查体：血压137/97 mmHg (1 mmHg=0.133 kPa)，心界界限大小，心率85次/min，二尖瓣听诊区可闻及3～4/6级收缩期杂音。心超提示：二尖瓣前外交界脱垂伴中重度二尖瓣反流；左室下壁、后壁二尖瓣至乳头肌水平收缩活动减弱；室间隔基底段增厚；主动脉窦部及升主动脉增宽；左室射血分数(LVEF)为63%。患者冠心病合并有瓣膜病，首选外科搭桥及瓣膜修复手术，但患者拒绝，要求行冠脉造影及支架植入术。

患者2，男性，51岁。因“胸痛1个月”入院，有高血压病史，1年前曾因急性心梗行前降支支架植入术。查体血压127/77 mmHg，心界不大，心率65次/min，心前区未闻及杂音。心超：室间隔基底段稍增厚。血检验未见异常。本研究经医院医学伦理委员会审核。所有患者均知情同意并签署知情同意书。

1.2 手术适应证及禁忌证 手术适应证及禁忌证均参照2016年中国经皮冠状动脉介入治疗指南[5]，以冠状动脉病变直径狭窄程度作为是否干预的决策依据。当病变直径狭窄>90%时，直接干预。

1.3 围手术期抗血小板及抗凝处理 2例患者入院后每天口服阿司匹林100 mg及氯吡格雷 75 mg，术前1天给予负荷剂量阿司匹林300 mg及氯吡格雷300 mg顿服。术中给予肝素100 U/kg剂量抗凝。术后第1天起继续每天阿司匹林100 mg及氯吡格雷75 mg。

1.4 手术步骤及ELCA系统操作步骤 根据中国经皮冠状动脉介入治疗指南要求，2例患者均选择经桡动脉径路。患者平卧后，消毒铺单后，1%利多卡因局麻后，穿刺右侧桡动脉，置入6F鞘管，选择合适的造影导管送至左右冠状动脉开口，多体位投照，完成冠状动脉造影检查。

对于严重的狭窄病变，采用ELCA系统行斑块消蚀术。所用仪器及器械包括：ELCA激光机(CVX-300 Spectranetics)，快速交换型激光导管(X80)。激光机需在使用前预热5 min，先将导管内腔经肝素化冲洗，将末端连接至激光操纵台，进行导管校准。导丝通过病变后，将激光导管沿导丝缓慢向靶病变部位推进。接近靶病变时，设定能量，初始能量密度可设定为30～40 mJ/mm2，初始脉冲频率为30 Hz，最大能量密度不超过80 mJ/mm2，最大脉冲频率为80 Hz。在球囊不可通过或不可扩张的病变部位，由近及远推送激光导管，为增加斑块消融效果，推进的速度要控制在0.5 mm/s以下。在消融过程中，要保证冠状动脉内快速滴注生理盐水对激光导管进行冷却。全程透视激光导管前进过程，关注导管压力及心电图变化。激光导管撤出后，再根据标准术式行球囊扩张，置入支架。

2 结 果

2.1 患者1治疗效果 术中冠脉造影提示严重三支病变(图1)：左主干未见明显狭窄；左前降支近中段长病变80%～85%伴斑块不稳定征象；左回旋支近中段完全闭塞，左冠提供侧支供应右冠远段显影；右冠中段最窄处狭窄99%。患者拒绝外科搭桥，遂行分次PCI术。取6F SAL0.75指引导管送入右冠口，0.009 inch Fielder XT导丝成功通过次全闭塞病变处并送至左室后支远段，Sprinter 2.0 mm×20 mm及1.5 mm×15 mm球囊不能通过病变处。遂行准分子激光冠脉内斑块消蚀术，取ELCA激光光纤导管沿导丝送至病变处，以能量40～60 mJ/mm2，频率30～40次/s行斑块消蚀2次(图2)，Sprinter 2.0 mm×20 mm成功通过病变处。交换Runthrough及Sion导丝至右冠远端，在Guildella延长指引导管支撑下，自右冠中段至近段串联Promus Premier 3.0 mm×28 mm及Promus Premier 3.0 mm×28 mm依维莫斯药物支架于远端病变处，12 atm (1 atm=101.3 kPa)×10 s扩张释放，再以Emperia NC 3.0 mm×15 mm球囊于远端支架内及支架连接处16～18 atm×5 s扩张塑形，复查造影示支架扩张满意，无残余狭窄，TIMI血流3级(图3)。术后1个月择期行左冠介入治疗。

图1 患者1术前DSA影像

A：左主干未见明显狭窄，左前降支近中段长病变80%～85%狭窄伴斑块不稳定； B：左回旋支近中段完全闭塞； C：左冠提供侧支供应右冠远段显影，右冠中段最窄处狭窄99%

图2 患者1接受ELCA消融斑块术中DSA影像

A： 6F SAL0.75指引导管送入右冠口，0.009 invh Fielder XT导丝成功通过次全闭塞病变处并送至左室后支远段，Sprinter球囊不能通过病变处，可见指引导管因球囊的反作用力离开右冠开口(箭头)； B：取ELCA激光光纤导管沿导丝送至病变处; C：以能量40～60 mJ/mm2行斑块光化学消蚀2次，ELCA激光光纤导管成功通过病变

图3 患者1冠脉内准分子激光斑块消蚀术后DSA影像

A：术后DSA造影提示右冠中段残余狭窄减轻至80%； B： Sprinter顺利通过病变处并成功扩张(箭头)； C：自右冠中段至近段串联2枚Promus Premier 3.0 mm×28 mm依维莫斯药物支架，复查造影示支架扩张满意，无残余狭窄，TIMI血流3级

2.2 患者2治疗效果 冠状动脉造影见左主干未见明显狭窄；左前降支近中段原植入支架管腔通畅；左回旋支中段完全闭塞，前降支远段提供侧支供应钝缘支及右冠远段显影。右冠近中段弥漫性病变狭窄80%，中远段完全闭塞(图4)。7F AL1指引导管送入右冠口，Cosair 微导管支撑下先后使用0.009 inch Fielder XT及Sion导丝成功通过闭塞病变处并送至远段，对侧造影显示远段在真腔内。与前个病例不同，先后使用Tazuna 1.25 mm×15 mm、Sprinter 1.25 mm×15 mm及1.5 mm×6 mm球囊能够成功通过病变处，但Tazuna 2.0 mm×15 mm球囊无法充分扩张(图5)，遂行准分子激光冠脉内斑块消蚀术，取ELCA激光光纤导管沿导丝送至病变处，以能量40～60 mJ/mm2，频率40次/s行斑块消蚀4次，Tazuna 2.5 mm×20 mm球囊能通过病变并成功扩张(图5)，送入Runthrough及Sion导丝至左室后支和后降支远端，自右冠远段至开口串联Xience Prime 2.5 mm×38 mm、3.0 mm×38 mm及3.5 mm×33 mm依维莫斯药物支架，10～12 atm×10 s扩张释放，再以支架球囊于支架内16～18 atm×5 s扩张塑形，复查造影示支架扩张满意，无残余狭窄，TIMI血流3级(图5)。术后1个月后择期行回旋支介入治疗。

图4 患者2术前DSA影像

A：左前降支近中段原植入支架管腔通畅，未见再狭窄；左回旋支中段完全闭塞； B：前降支远段提供侧支供应钝缘支及右冠远段显影(箭头)； C：右冠近中段弥漫性病变狭窄80%，中远段完全闭塞

图5 患者2接受ELCA消融斑块术中及术后DSA影像

A： Tazuna 2.0 mm×15 mm球囊均无法充分扩张，可见明显球囊腰征(箭头)； B：遂行冠脉内激光成形术， ELCA激光光纤导管沿导丝送至病变处，以能量40～60 mJ/mm2行斑块激光化学消蚀4次； C： Tazuna 2.5 mm×20 mm球囊能通过病变并成功扩张，腰征消失； D：植入2枚支架后右冠最后造影图

3 讨 论

3.1 ELCA的原理及机制 准分子激光是一类脉冲气体激光，混合惰性气体与卤素元素(如XeCl)作为活性介质以产生短波长、高能量的紫外线(UV)脉冲光源。激光穿透深度与波长直接相关，采用UV激光(更短的波长308 nm)拥有更浅的穿透深度(<50 μm)、释放更小的热量及更少的不必要的组织损伤，确保安全性。准分子激光组织消融由3种不同机制介导：光化学效应、光热效应以及光机械效应。紫外线激光光线被血管内物质吸收并破坏碳-碳双键(光化学效应)。这使得细胞内液温度升高，从而导致细胞破裂并在导管前端产生蒸汽气泡(光热效应)。这些气泡的膨胀和暴缩瓦解了血管内的阻塞成分(光机械效应)。释放的碎片直径小于10 μm，它们可被网状内皮系统所吸收从而避免微血管阻塞。紫外光源穿透组织并产生蒸汽气泡所需要的阈值量称之为“能量密度”(30～80 mJ/mm2)。1 s内脉冲激发次数为“脉冲频率”。每次脉冲的持续时间叫做“脉冲持续时间”即脉宽(通常不超过125 ns)。根据病变斑块性质，选择合适的能量密度及脉冲频率。本研究病例1中采用能量密度40 mJ/mm2、频率30 Hz以及60 mJ/mm2、频率40 Hz行斑块共消蚀2次，球囊即可通过病变；但对第2个病例，球囊不能充分扩张，考虑有更高密度的纤维钙化病变所致，进行有效的消融则需要更高的能量密度和脉冲频率，采用4次斑块消蚀(40 mJ/mm2斑块消蚀1次，60 mJ/mm2，频率45 Hz行斑块消蚀3次)，球囊才被充分扩张。

3.2 ELCA操作注意事项 ELCA在操作过程中，应仔细选择指导导管使得激光操作时有充分的支撑并保持同向性。本研究2例患者分别采用支撑力较强的6F SAL0.75及7F AL1指引导管。其次，尽可能的清除导管与组织交界面的血液，需将1 L装0.9%生理盐水溶液通过三通接头接入管中，在屏幕上确认一旦开始冲洗造影剂时，将5 mL生理盐水溶液一次性注入，并在整个激光激发过程中以1～2 mL/s的流量进行持续灌洗。引导导管应当插入良好并与动脉同向，确保生理盐水能够输送到导管前端。最后，推进导管速度要慢，可以小于1 mm/s向前推进进入病灶传递激光能量脉冲，使得有足够的时间吸收和消蚀。本研究的2例病例中，导管推进的速度是0.5 mm/s，最终斑块消蚀作用良好。

3.3 ELCA临床适应证 球囊治疗失败的病变是ELCA最主要的适应证之一。这种病变多为无法穿通/无法扩张的病变。当用细小的球囊无法穿通病变或球囊扩张不充分时会导致球囊治疗失败。本研究报道的2例病例分别属于此两种情形。ELCA在无法穿通或无法扩张的狭窄中具有很高的成功率，达到96%，当然在典型钙化病例中，有效率略有下降(79%)。这是因为ELCA的成功率因钙化病变中柔软组织含量的不同而有所差异[6-7]。

通常情况下，对于无法穿通的病变，可以选用螺旋穿透微导管(Tornus)通过斑块技术，斑块旋磨技术，或者增加指引导管支撑技术(如经股动脉径路、选择7F/8F更大直径的指引导管或更强支撑力的AL1指引导管等)；对于球囊无法扩张的病变，也可以选择双导丝球囊、切割球囊及非顺应性球囊或是旋磨来完成。但是上述各种方法可能存在自身的缺点，或多或少增加手术的复杂性。如Tornus微导管易和导引钢丝共同旋转，前向穿透斑块能力下降；股动脉径路增加出血的风险；更大直径的指引导管或更强支撑力也易造成外周血管及冠状动脉的损伤。双导丝球囊、切割球囊及非顺应性球囊容易造成血管内膜的撕裂及夹层形成，而ELCA均匀地消蚀斑块，很少造成血管夹层形成，且形成较大直径及近似于圆形的管腔，便于后续的球囊充分扩张。此外，导丝操控不便的旋磨技术，也常受制于旋磨导丝无法穿过病灶的情况，或无法使用专有的支撑力较好的导丝去代替旋磨导丝；而相比之下，ELCA则可以使用直径0.014 inch的导丝穿过病灶，甚至直径0.009 inch的Fielder XT导丝通过病变。

除了球囊治疗失败的病例ELCA还可应用其他病变：如急性心肌梗死的血栓病变[8]、慢性完全性闭塞病变[9]、支架内再狭窄(ISR)[10]、大隐静脉桥血管病变[4, 11]及分叉病变等。

3.4 ELCA治疗的安全性 在血管内使用任何医疗器械都可能导致并发症，ELCA也不例外。一项纳入1 099例患者数据的共17项研究的荟萃分析显示：ELCA主要不良心脏事件(MACE)和穿孔的发生率分别为1.1%(0%～5.3%)及0.46%(0%～2.0%)。MACE发生率低于“真实世界的”PCI支架注册试验，如Endeavor All Comer及Xience Ⅴ注册试验30 d MACE 的发生率均为2.7%。ELCA穿孔发生率与同期纳入的9 000多例接受支架置入术荟萃分析研究结果类似，后者穿孔发生率为0.59%。值得注意的是，虽然支架分析是针对患有不同复杂病变程度的未经选择的患者，但ELCA术统一使用在最复杂的病变亚组。相比之下，在对18 061例患者进行的一次大型荟萃分析中证明在复杂CTO手术中的常规PTCA术穿孔发生率更高，最高可达13.6%[12]。这些结果表明与常规PCI术相比，ELCA术的安全性可能更有优势。

综上所述，ELCA术在患有复杂冠脉病变的2例患者中应用成功，结合已有的研究结果，ELCA适合于复杂性日益增加的冠状动脉介入手术，特别是可用于球囊难以通过及扩张的病变。随着病例数的增加，手术经验的积累，ELCA作为一种有效的辅助介入治疗手段，最终可使那些难以使用常规冠状动脉介入手术进行治疗的患者受益。

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[本文编辑] 廖晓瑜， 贾泽军

Preliminary trial of excimer laser coronary atherectomy in managing complicated coronary lesions

ZHAO Gang△, YAO Kang△, GE Jun-bo*

Shanghai Institute of Cardiovascular Diseases, Zhongshan Hospital, Fudan University, Shanghai 200032, China

Objective： To evaluate both feasibility and safety of excimer laser coronary atherectomy (ELCA) in managing complicated coronary lesions. Methods： Two patients with complicated coronary lesions, which could not be treated by balloon, underwent ELCA. Two technical parameters were selected with 40-60mJ/mm2, 30-40 pulses/s of frequency. The coronary plaque was treated 2-4 times by ELCA, which took no more than 10 minutes. Results： With the ELCA catheter gone through both lesions, the balloons dilated completely and stents implanted, both patients achieved the revascularization without any complications. Conclusions： ELCA is easy to operate with good effect, which can be a new choice for patients with complicated coronary lesions.

excimer laser coronary atherectomy; coronary artery disease; percutaneous coronary intervention

2017-05-18 [接受日期] 2017-06-19

赵 刚，博士，主治医师. E-mail: roryzhao@126.com；姚 康，博士，副主任医师. E-mail: yao.kang@zs-hospital.sh.cn

10.12025/j.issn.1008-6358.2017.20170404

R 541.4

A

△共同第一作者(Co-first authors).

*通信作者(Corresponding author). Tel: 021-64041990-2220, E-mail: jbge@zs-hospital.sh.cn