准分子激光冠状动脉斑块消融术治疗进展
本文刊于：中国介入心脏病学杂志，2020,28（10）：594-596.
DOI:10.3969/j.issn.1004-8812.2020.10.011
作者：王兴旭 张奇
作者单位：同济大学附属东方医院心内科
基金项目：上海市浦东新区卫生系统重点学科群建设（PWZxq2017-05）；浦东新区学科带头人计划资助（PWRd2018-06）
激光血管成形术诞生于20世纪80年代，最初仅仅是用于治疗动脉粥样硬化造成的严重肢端缺血。1992年美国食品药品监督管理局批准其用于冠状动脉的消融治疗。早期激光血管成形术治疗因围术期并发症多、安全性低等原因，临床使用率低。近年来，随着激光导管等器械及技术的进步，其操作安全性和手术成功率有了明显的提升，重新进入了临床医师的视野中。
准分子激光是一种近紫外线，波长仅有308 nm，以氙气和氯化氢为活性介质，以脉冲方式发射（有足够的时间进行冷却），对组织的穿透深度＜50 μm。相关组织如血栓、斑块等，吸收激光所产生的能量而被消融。不同于既往长波长的热激光，新一代的准分子激光为308 nm短波长的紫外冷激光，因其较浅的消融深度、释放更小的热量及更少的不必要组织损伤，保证了其安全性，使其在冠状动脉血管内的应用前景也更为广阔。
准分子激光冠状动脉斑块消融术（ELCA）主要通过以下三种机制发挥其治疗效果。（1）光化学作用：准分子激光脉冲被冠状动脉内组织吸收，使吸收组织的碳-碳双键断裂，细胞分子结构破坏；（2）光热作用：激光产生的能量可以升高细胞内的温度，进而产生水蒸气促进细胞破裂，并在导管前端产生蒸汽气泡；（3）光机械作用：气泡的膨胀和紧缩进一步破坏血管内的动脉粥样硬化组织。通过这三种机制使斑块组织断裂形成直径＜25 μm的碎片，继而被网状内皮系统吸收，从而避免无复流等并发症的发生。
目前临床上使用的是第二代准分子冷激光系统（CVX-300，Spectranetics公司，美国），激光系统开机后需要5 min的启动时间，激光导管使用前首先校准。不同型号的激光导管（0.9 mm、1.4 mm、1.7 mm、2.0 mm）均可兼容0.014 in（1 in=2.45 cm）的指引导丝。对于拟行ELCA的冠状动脉病变，一般选择直径不超过冠状动脉血管参考直径2/3的激光导管。激光导管消融的能量选择区间是30~80 mJ/mm2，频率为25~80 Hz。
首次销蚀操作推荐从低能量、低频率开始。若导管通过阻力大，可考虑提高能量。销蚀开始前首先通过指引导管内注入10 ml生理盐水将整个系统内的对比剂排空，消融过程中须不断向指引导管内注入生理盐水（1~3 ml/s）进行冲洗以进行冷却，减少激光对正常组织的损伤及冠状动脉夹层等并发症的发生。另外，消融的过程中需要缓慢推进激光导管（＜1 mm/s），让病变有足够的时间吸收和销蚀激光。0.9 mm激光导管每次消融最多有10 s激发时间，然后是5 s暂停时间；1.4 mm以及更大尺寸的激光导管则是5 s激发时间及相应的10 s暂停时间。
ELCA已在国外广泛使用，国内也已大量开展，其安全性及有效性被大量临床实践证实。ELCA适应证包括：球囊无法通过或无法扩张的病变［包括慢性完全闭塞（CTO）病变］，支架膨胀不良，支架内再狭窄（ISR），中度钙化病变，开口病变，血栓性病变，桥血管病变。ELCA相对禁忌证：（1）无保护左主干；（2）严重成角＞45°；（3）冠状动脉夹层；（4）参考血管直径小于激光导管直径。导丝通过而器械不能有效通过的病变仍然是ELCA的主要适应证。ELCA使用在支架膨胀不良、ISR中的获益也被越来越多的临床实践验证。至于血栓性病变、桥血管病变，ELCA的安全性和有效性同样得到了验证。除参考血管直径小于激光导管直径的病变外，ELCA无绝对禁忌证。
4. 1 球囊无法通过或无法扩张的病变
当今介入治疗涉及到更多复杂高危的冠状动脉疾病患者，导丝通过后球囊无法通过或者无法充分扩张（统称为球囊失败）的病变逐渐增加。此类病变通常也很难通过微导管来交换成旋磨导丝进行旋磨治疗。鉴于ELCA与常规指引导丝的兼容性，激光导管可沿原位导丝送入到达病变处进行消融治疗。Bilodeau等使用0.9 mm的激光导管对100例钙化和（或）使用小直径球囊未能通过的冠状动脉病变进行了消融，其中操作成功率为93%、临床成功率86%、操作相关并发症发生率较低（4例夹层患者、1例非Q波型心肌梗死患者），而没有发生穿孔等严重不良临床事件。Ambrosini等前瞻性多中心研究入选了80例患者（100处病变），存在复杂钙化和（或）球囊无法有效通过的病变，ELCA治疗的操作成功率为91.7%、临床成功率90.6%，无穿孔、夹层、复流、主要边支闭塞等并发症的发生。因此，对于球囊无法通过或无法扩张的病变，ELCA是一个安全且有效的选择。Badr等研究在对无法完成有效球囊扩张的CTO病变的治疗中使用ELCA，其成功率达到93.8%。另一多中心的随机对照研究，入选了11个中心的701例正向导丝通过病变并经证实位于真腔的CTO病变患者，其中9%的病变球囊未能通过，在这部分患者中使用了球囊辅助微夹层为23%、ELCA为18%、旋磨为16%等不同的技术方法，其中球囊辅助夹层为88%和ELCA为95%成功率最高。Mohandes等研究同样也证实了ELCA在CTO病变球囊不能通过时应用的有效性，且未发生相关操作并发症。
对于重度钙化的病变，ELCA联合旋磨治疗可进一步提高操作成功率。在与旋磨联合使用时首先应用ELCA在病变中消融出通道后交换旋磨导丝，然后再对重度钙化病变处旋磨，以期获得更优的管腔，并最终提高介入治疗成功率。Fernandez等单中心回顾研究入选了58例球囊通过或扩张失败的患者，使用0.9 mm的激光导管行ELCA，其中8.6%的患者联合使用了旋磨治疗，最终的手术成功率为91%。
4. 2 支架膨胀不良
支架膨胀不良会显著增加支架内血栓和ISR等严重不良事件的发生率。支架置入前血管病变的预处理对于支架置入后扩张程度十分重要，在临床实践中经常会出现对严重纤维钙化斑块的低估，导致意料之外的支架膨胀不良。支架置入后膨胀不良的处理较为棘手，旋磨支架是一种选择，但磨头卡陷等并发症的发生率较高。相比于旋磨，ELCA在处理支架膨胀不良病变展示出其有效性的同时最大程度上确保了安全性。ELCA本身对支架金属结构不会有任何破坏，但可对支架后的冠状动脉斑块进行消融，随后通常可以应用非顺应性球囊扩张之前膨胀不良的支架。
ELLEMENT注册研究入选了28例支架膨胀不良的患者，结果显示ELCA的手术成功率为96.4%，而并发症的发生率则相对较低，包括7.1%的围术期心肌梗死、3.6%的即刻慢血流、3.6%的ST段抬高，无心包穿孔或心脏压塞等并发症的发生。研究同时表明，ELCA在处理支架膨胀不良的过程中注射对比剂（支架节段内）往往能取得更好效果。
4. 3 ISR
药物洗脱支架（DES）时代， ISR发生率已经显著降低，但仍有发生，特别是在复杂病变中，其发生率仍高达10%左右。重新置入DES或使用药物洗脱球囊（DCB）是目前临床中常用于治疗ISR的策略。有研究报道，ELCA对斑块的消融作用在治疗ISR时表现出了独特的优势；与单纯棘突球囊处理相比，激光消融后ISR发生率会更低，其可能的机制为对新生内膜斑块的销蚀及支架膨胀的改善。DERIST研究入选80例ISR患者，随访9个月，证实了ELCA联合DCB处理ISR的安全性及有效性。近期另一项前瞻性小样本随机对照研究表明，在治疗ISR病变时，ELCA联合DEB优于单纯DCB。Lee等应用光学相干断层成像（OCT）检查探讨了ELCA治疗ISR病变的机制，该研究入选了81例ISR患者，且均合并支架膨胀不良、支架周围钙化（严重成角＞90°）。结果显示：与单纯高压球囊扩张相比，ELCA使用后可引起更多的钙化环断裂（ELCA组61%，非ELCA组12%，P＜0.01）、更大的最小管腔面积［ELCA组4.76（3.25， 5.57）mm2， 非ELCA组3.46（2.80， 4.13）mm2，P＜0.01］、更大的原支架面积［ELCA组6.15（4.83， 7.09）mm2， 非ELCA组4.65（3.84， 5.40）mm2，P＜0.01］。因此，研究者推断ELCA在此病变中发挥作用可能是通过修饰原置入支架下钙化斑块并使原支架获得更好的膨胀来实现的。
4. 4 急性心肌梗死（AMI）
ELCA应用于AMI直接介入治疗时，可有效地清除血栓，消融斑块，从源头上去除血小板进一步聚集、激活的因素，促进纤维蛋白溶解。CARMEL多中心注册研究纳入8个欧美国家151例接受ELCA治疗的AMI患者。在应用ELCA后，患者罪犯血管心肌梗死溶栓治疗试验（TIMI）分级明显改善，由（1.2±1.1）级到（2.8±0.5）级；病变狭窄程度明显减轻，由（83±17）%降至（52±15）%，差异均有统计学意义（P＜0.001）。ULTRAMAN多中心注册研究入选了175例亚洲人群的急性冠状动脉综合征（ACS）患者，59.4%的患者联合使用了ELCA与血栓抽吸，手术成功率达到92.5%，1个月后主要不良心血管事件发生率为2.4%。这些研究结果提示，对于高血栓负荷的ACS患者，联合使用ELCA与血栓抽吸效果可能会更好。
4. 5 大隐静脉桥（SVG）病变
SVG病变往往弥漫且易碎，并且常常有血栓附着。处理此类病变时，很容易出现远端血管栓塞进而出现不良事件。远端保护装置作为一种治疗推荐，因其难以通过严重狭窄的病变以及通过过程中反而导致血栓脱落等风险而较少在临床实践中加以应用。ELCA可精准有效地对斑块及可能的血栓进行消融，减少远端栓塞的发生率，是一种更为安全的选择。Ebersole等回顾性研究纳入31例SVG急性闭塞患者，使用ELCA的成功率为87%，造影成功率为97%。另一项前瞻性队列研究入选71例靶血管为SVG的ACS患者，与远端保护装置相比，使用ELCA可以改善心肌灌注（P=0.09），显著降低围术期心肌梗死发生率（P=0.04）。
ELCA操作简便，可对斑块和（或）血栓性病变进行有效的消融处理，有望提高介入治疗的成功率和疗效。随着ELCA设备和技术的不断改进以及临床使用经验的丰富，其在当代介入治疗中的应用有望得到进一步提高。