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这篇综述聚焦冠状动脉钙化在 PCI 中的挑战，介绍多种处理技术，强调依情况选择技术的重要性。
### 冠状动脉钙化在经皮冠状动脉介入治疗中的挑战
在经皮冠状动脉介入治疗（Percutaneous Coronary Intervention，PCI）过程中，严重钙化的冠状动脉病变是一个棘手的难题。由于钙化病变使得球囊输送、预扩张、支架输送和扩张都变得困难，再加上这类患者往往合并多种疾病，导致 PCI 手术成功率较低，并发症发生率较高。
冠状动脉钙化的识别对于治疗决策至关重要。血管内成像技术在这方面发挥着关键作用，其中包括荧光透视、光学相干断层扫描（Optical Coherence Tomography，OCT）和血管内超声（Intravascular Ultrasound，IVUS）。荧光透视可在注射造影剂前显示冠状动脉血管轮廓上的黑线来提示钙化，但它的检测灵敏度较低，约为 50%，不过特异性较高，超过 90%。而 IVUS 和 OCT 对冠状动脉钙化的检测灵敏度和特异性均大于 90%。在 IVUS 图像上，钙通常表现为明亮的高回声弓形结构，并伴有声影；在 OCT 图像中，钙则呈现为边界清晰的异质性衰减区域。此外，OCT 还能够测量钙的厚度和体积，IVUS 虽分辨率不及 OCT，但能帮助识别中膜和外膜层的深层钙化。通过 IVUS 或 OCT 对冠状动脉钙化进行综合评估，发现一些特定的预测指标与 PCI 术后更好的结果以及钙修饰技术后支架的最佳扩张相关，比如 360 度的钙弧、大于 270 度且钙化长度≥5mm 的钙弧、直径小于 3.5mm 血管中的钙化以及钙化结节的存在等。
冠状动脉钙化的治疗选择
- 特殊球囊血管成形术
- 半顺应性和非顺应性球囊：使用半顺应性和 / 或非顺应性球囊进行球囊血管成形术，对轻度至中度钙化病变的修饰或为重度钙化病变的进一步治疗做准备有一定帮助。它能在血管中膜造成夹层，破坏薄的钙沉积物，增加斑块弹性，利于后续支架扩张。然而，这种技术存在局限性。在 20 - 24atm 的高压扩张时，球囊可能会向更具顺应性的血管壁偏心膨胀，增加血管穿孔或严重夹层的风险；球囊还可能延伸到健康血管段，远离严重钙化病变；而且其单层结构容易导致扩张不均匀，在钙化区域有破裂、严重夹层或血管穿孔的风险。
- 切割球囊：切割球囊是一种顺应性较低的球囊，配备纵向安装的显微外科刀片，可在低压下对钙化斑块进行精确切割。这使得支架能够通过可预测的夹层平面更对称地扩张，减少球囊滑动。例如，Wolverine 切割球囊（Boston Scientific）相比之前的设计，具有更低的外形，更便于输送。在 COPS（Cutting Balloon to Optimize Predilatation for Stent Implantation）试验中，使用切割球囊的患者最小支架面积比使用非顺应性球囊血管成形术的患者更高（8.2mm2 vs. 7.3mm2），不过两组的最终最小支架面积相似。心血管造影与介入学会（Society for Cardiovascular Angiography & Interventions，SCAI）专家共识建议，切割球囊主要用于诱导钙骨折，而非完全扩张病变，因为其穿孔风险较高。并且，切割球囊的尺寸应比参考动脉直径小 0.5mm，之后再使用 1:1 尺寸的非顺应性球囊。如果需要多次充气，建议稍微调整切割球囊的位置，向近端或远端移动以覆盖病变的不同区域。
- 棘突球囊：棘突球囊有多种类型，旨在比切割球囊更易于输送，同时减少机械创伤。比如 AngioSculpt 棘突球囊（Philips）是一种半顺应性球囊，带有 3 - 4 个螺旋镍钛诺棘突元件；Chocolate XD 棘突球囊（Teleflex）也是半顺应性球囊，其镍钛诺笼结构可形成分段的凸起和凹槽，以减少应力并防止过度夹层；Scoreflex 棘突球囊（OrbusNeich）则是非顺应性的，除了导丝作为一个棘突元件外，还集成了镍钛诺丝作为另一个棘突元件。虽然棘突球囊设计为便于输送，但分析显示，Wolverine 切割球囊在输送性能上优于 Lacrosse NSE ALPHA（Nipro）棘突球囊（90.8% vs. 79.5%），且在横截面积增加方面两者无显著差异。切割球囊注重精确性，而棘突球囊侧重于输送便利性和减少创伤，它们都为钙化病变的治疗提供了更好的选择。
- 超高压力球囊：OPN 非顺应性球囊（SIS - MedicalAG）采用双层或双腔球囊设计，能够进行非常高压力的充气，为难以扩张的病变提供了另一种治疗选择。在一项对 326 个病变的回顾性研究中，53% 的病变在 30 - 40atm 下扩张，其余的在大于 40atm 下扩张。血管造影和手术成功率分别约为 97.5% 和 96.6%，仅有 3 例与球囊充气相关的冠状动脉穿孔。另一项分析表明，该球囊在预扩张和后扩张中效果相似。作者建议在预扩张时将球囊尺寸减小 0.5mm，然后使用大 0.25mm 的非顺应性球囊，在后扩张时采用 1:1 的尺寸策略，以尽量减少并发症。不过，这种双层设计的球囊体积更大、更硬，使得球囊输送和充气后再次穿过病变变得更加困难，而且冠状动脉穿孔的风险较高，尤其是在预扩张时，因此需要谨慎选择尺寸和操作技术来降低风险。
- 血管内碎石术（Intravascular Lithotripsy，IVL）：Shockwave Medical 冠状动脉系统采用基于半顺应性球囊的设计，能够传递脉动声压波，目的是在钙的浅层和深层造成骨折，提高血管顺应性和支架扩张效果。球囊放置在目标病变内，充气至 4atm，然后释放 10 次冲击波，当冲击波与钙相互作用时，压力可放大至 50atm。该设备的最新版本（C2 +）现在能够输送多达 120 次脉冲，而原始版本（C2）最多只能输送 80 次。Disrupt CAD III（Shockwave Coronary Rx Lithoplasty? Study）是一项前瞻性、多中心、单臂研究，旨在测试 Shockwave medical 冠状动脉 IVL 系统在钙化冠状动脉病变支架置入前的安全性和有效性。在 431 名患者中，手术成功率达到 92.4%，与手术相关的并发症发生率较低，其中夹层发生率为 0.8%，穿孔发生率为 0.9%。这项研究使得该设备在 2021 年 2 月获得了美国食品药品监督管理局（Food and Drug Administration，FDA）的批准。在对 Disrupt CAD I - IV 研究的患者层面汇总分析中，安全性和有效性的主要终点分别在 92.7% 和 92.4% 的队列中实现。在 30 天时，靶病变失败、支架血栓形成和心源性死亡的发生率分别为 7.2%、0.8% 和 0.5%，且没有出现相关穿孔或无复流现象。IVL 的主要局限性在于其输送性能，不过可以通过增加导丝支撑来缓解。IVL 有多种应用场景，包括主动脉 - 冠状动脉开口病变、左主干病变、分叉病变和支架扩张不全等。SCAI 专家共识建议在存在环形钙化的区域使用 IVL 以获得最佳效果，对于结节状或偏心性钙化也可能有效，但通常需要额外的脉冲来成功修饰病变。此外，还强调了使用血管内成像，特别是对于较长的病变，以确定最能从治疗中获益的区域，并在供应大量心肌的区域进行治疗时，留出休息间隔以避免血流动力学不稳定。目前，有多项关于 IVL 的试验正在进行中。例如，SHORT - CUT（Shockwave Lithoplasty Compared to Cutting Balloon Treatment in Calcified Coronary Disease）是一项随机对照试验，比较 IVL 和切割球囊在中重度钙化冠状动脉疾病患者中的疗效；BALI（Balloon Lithoplasty for Preparation of Severely Calcified Coronary Lesions Before Stent Implantation）试验将患者随机分为 IVL 组和标准治疗组；VICTORY（Value of IVL Compared to OPN Noncompliant Balloons for Treatment of Refractory Coronary Lesions）和 ISAR - CALC 2（Comparison of Strategies to Prepare Severely Calcified Coronary Lesions）试验则将患者随机分为 IVL 组或高压 OPN 球囊血管成形术组，以比较在严重冠状动脉钙化患者中的治疗效果。
- 钙消融装置
- 冠状动脉旋磨术：Rotablator 系统（Boston Scientific）使用高速旋转的金刚石尖端磨头来消融钙化斑块，同时保留顺应性弹性组织。消融产生的小碎片（2 - 10μm）可通过远端微循环。该设备的最新版本 “RotaPro” 实现了单操作者使用。ROTAXUS（Rotational Atherectomy Prior to TAXUS Stent Treatment for Complex Native Coronary Artery Disease）研究将德国 3 家医院的 240 例复杂钙化患者随机分为冠状动脉旋磨术后支架置入组和单纯支架置入组，结果显示常规使用冠状动脉旋磨术可获得更高的早期管腔增益，但在 9 个月时管腔丢失也更多。随后的 PREPARE - CALC（Comparison of Strategies to Prepare Severely Calcified Coronary Lesions）试验将 200 例德国患者随机分为冠状动脉旋磨术组或使用特殊球囊的血管成形术组，冠状动脉旋磨术的手术成功率更高（98%），而切割 / 棘突球囊组为 81%，且两组晚期管腔丢失无差异。由于单纯使用特殊球囊策略失败，从特殊球囊组转换到冠状动脉旋磨术组的比例相对较高，达到 16% 。一项比较冠状动脉定向旋切术和冠状动脉旋磨术的观察性证据的荟萃分析表明，冠状动脉定向旋切术在 1 年时主要心脏事件发生率较低，但与冠状动脉旋磨术相比，其夹层和穿孔的风险增加。2021 年美国心脏病学会（American College of Cardiology，ACC）/ 美国心脏协会（American Heart Association，AHA）/SCAI 指南对严重钙化病变患者的冠状动脉旋磨术给出了 IIa 类推荐。目前，PREPARE - CALC COMBO（Evaluation of a Strategy to Prepare severely Calcified Coronary Lesions with a Combination of rotational atherectomy and Modified Balloons）试验正在进行中，该试验旨在比较冠状动脉旋磨术和切割球囊联合使用与 PREPARE - CALC 试验历史队列的效果。另一项正在进行的随机试验 ROTACUT（Rotational atherectomy combined with Cutting balloon to optimize stent expansion in calcified lesions）比较了冠状动脉旋磨术与传统球囊血管成形术在显著冠状动脉钙化患者中的疗效。SONAR（Shockwave Balloon or Atherectomy With Rotablation in Calcified Coronary Artery Lesions）和 DECALCIFY（Rotablation vs Intravascular Lithotripsy in Calcified Coronary Lesions）试验也将患者随机分为冠状动脉旋磨术组或 IVL 组，以管理钙化冠状动脉病变。
- 冠状动脉定向旋切术：Diamondback 360 冠状动脉定向旋切术系统（Abbott）是一种带有金刚石涂层、偏心安装的冠状装置，它通过产生双向椭圆形轨道来诱导钙微骨折，改变血管顺应性。该设备有 80,000rpm 和 120,000rpm 两种速度。与冠状动脉旋磨术只能向前消融不同，冠状动脉定向旋切术能够双向消融，降低了磨头卡住的风险。在第一项 ORBIT - I 非随机试验（Evaluate the Safety and Efficacy of Orbital Atherectomy System in Treating Severely Calcified Coronary Lesions）中，印度 2 家医院的 50 例患者接受冠状动脉定向旋切术后再进行支架置入，设备成功率和手术成功率分别为 98% 和 94%，但出现了并发症，包括 6 例夹层和 1 例穿孔。随后的 ORBIT - II 试验纳入了美国 49 个中心的 443 名参与者，该研究达到了主要安全性和有效性终点，与历史对照相比，30 天内主要不良事件有所改善，且并发症发生率低于 ORBIT - I 试验。基于这些结果，2021 年 ACC/AHA/SCAI 冠状动脉血运重建指南对显著冠状动脉钙化患者的冠状动脉定向旋切术给出了 IIb 类推荐。ECLIPSE（Evaluation of Treatment Strategies for Severe CaLcIfic Coronary Arteries: Orbital Atherectomy vs. Conventional Angioplasty Technique Prior to Implantation of Drug - Eluting StEnts）随机对照试验评估了常规使用冠状动脉定向旋切术（n = 1008）与使用传统和 / 或特殊球囊的血管成形术（n = 997）在严重钙化冠状动脉病变患者中的疗效。研究发现，术后两组的最小支架面积（冠状动脉定向旋切术组为 7.67mm2，传统血管成形术组为 7.42mm2；p = 0.08）和 1 年时靶血管失败率（11.5% vs. 10.0%；p = 0.28）均无显著差异。此外，冠状动脉定向旋切术组 30 天心源性死亡率有所增加，包括 2 例确诊和 2 例可能与设备相关的死亡。该研究结果的解读需要考虑到一些局限性，比如操作者和患者均未设盲，并且冠状动脉定向旋切术用于治疗效果不确定的病例，一些严重钙化病变需要旋切术或在极度迂曲成角血管中使用旋切术不安全的患者可能未被纳入。值得一提的是，该研究中 IVL 的使用有限（冠状动脉定向旋切术组为 0.2%，球囊血管成形术组为 0.6%）。目前，CROWN（Calcium Reduction by Orbital Atherectomy in Western Europe）研究正在招募患者，以评估冠状动脉定向旋切术对 OCT 测定的最小支架面积的影响。
- 准分子激光消融术：该系统使用氯化氙单色准分子激光导管（Philips）发射紫外线。当组织吸收光线时，会产生压力波，形成蒸汽泡，蒸汽泡破裂后可使斑块减容。目前关于准分子激光消融术在严重钙化冠状动脉病变中应用的数据仍然较少，与本文前面讨论的其他技术相比，它目前还不被视为主要选择。不过，一项针对 23 例患者的小型研究表明，对于支架支柱后方有突出钙化的患者，使用该系统可能仍然有用。与传统球囊血管成形术相比，准分子激光消融术产生钙骨折的可能性更高（61% vs. 12%），且最小支架面积有所增加（6.15mm2 vs. 4.65mm2）。另一项研究强调了准分子激光在治疗经 OCT 确定的伴有周围钙化的支架内再狭窄方面的疗效，与球囊血管成形术相比，其产生的钙骨折更多，最小管腔面积更大，支架面积也更大。ROLLERCOASTR（ROtational Atherectomy, Lithotripsy or LasER for the Treatment of CAlcified STEnosis）试验目前正在进行中，以评估准分子激光消融术与冠状动脉旋磨术和 IVL 相比，在钙化冠状动脉病变患者中的治疗效果。
总结与展望
冠状动脉钙化在 PCI 过程中对支架扩张和长期血管完整性有显著影响，给治疗带来了巨大挑战。血管内成像技术是检测冠状动脉钙化和指导支架置入前斑块修饰策略的关键工具。多种治疗工具，如球囊血管成形术、碎石术和消融术，为病变准备提供了不同的技术方法，在选择时应根据患者和病变的特征以及操作者的专业技能进行个性化选择。未来，需要更多的随机研究来明确这些技术的作用，并评估 PCI 术后它们的短期和长期效果，从而不断优化冠状动脉钙化的治疗策略，提高患者的治疗效果和生活质量。
