中山PCI 解码-024|高阻力病变,球囊如何高效通过?


复旦大学附属中山医院心内科黄浙勇教授
思辨介入困境
解析手术技巧
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对于高阻力病变,需要充分理解球囊受阻机制,并针对性采取通过技巧或病变修饰策略,往往能够事半功倍。本文结合文献和临床实践经验,系统介绍高阻力病变球囊通过的五种常用策略。


常规策略:小球囊抖动通过


1、球囊直径越小,通过性越好[1]。近年来研发的超低外形球囊进一步拓展了这一优势,例如1.0 mm×5 mm Sapphire球囊以及0.8 mm×10 mm Niballoon球囊,其极低的通过外径显著提高了复杂病变的跨越能力。


图1 0.8mm小球囊


2、球囊长度的选择,目前仍存在争议。传统观点认为短球囊更容易与病变腔隙保持同轴,其远端头端更容易嵌入严重狭窄节段,因此具有更好的通过性。然而,Emmanouil等学者提出了不同见解:较长球囊(如20 mm)在Marker点受阻时,仍可能有更多球囊头端深入病变近端纤维帽,从而增加通过机会。因此,当短球囊无法通过时,不妨尝试更长规格球囊。


除尺寸外,不同品牌球囊之间的通过性能也存在明显差异,包括头端外形、尖端外径、球囊硬度、跟踪性能、导丝抱合能力以及推送杆支撑力等因素均可能影响最终结果。因此,在球囊受阻时,可尝试更换不同品牌球囊。


3、相比器械选择,球囊推进方式的重要性常被低估。笔者推荐 “小鸡啄米样”的来回抖动推进,而非持续用力硬推。其力学基础在于动摩擦力小于静摩擦力,间歇性推进更容易突破局部阻力。同时,瞬时推力往往比持续恒定推力更容易克服病变形成的机械阻挡。此外,在抖动过程中,球囊头端与病变的相对角度会随着心脏搏动及呼吸运动不断发生细微变化,每一次接触实际上都代表着一次新的穿越尝试,因此多次抖动往往意味着更多成功机会。


拓展一下,“动摩擦<静摩擦”的力学原理在PCI操作中的应用并不少见。例如:(1)导丝直接前送时阻力较大,而边旋转边前送则更容易通过病变;(2)旋磨头在静止状态下沿导丝移动时容易带动导丝移位,而低速旋转状态下前进或回撤时,与导丝之间的摩擦力显著降低(摩擦力接近为零),导丝可保持不移位。


改变同轴性:突破Snagging的关键


球囊不能通过并不能完全归咎于病变过窄或球囊外径过大。有时球囊头端并未进入病变真实腔隙,而是顶在钙化点或支架梁上,即所谓的“卡点现象(snagging)”(图2)。这种情况下,即使持续增加推送力,也难以取得理想效果。


因此,对于snagging导致的球囊通过困难,问题的关键不在于增加推力,而在于改变球囊头端与病变入口之间的几何关系,即改善二者的同轴性[2]。只要能够使球囊头端避开阻挡点、重新对准病变腔隙,即可顺利通过(图3)。


图2 卡点现象(snagging):球囊头端顶在钙化点或支架梁


图3 改变球囊和病变同轴性的方法


1、利用心跳和呼吸产生的自然角度变化。


冠状动脉及病变节段并非固定不动,其空间走向会随着呼吸周期和心动周期发生持续而细微的变化。采用“小鸡啄米样”抖动推进时,球囊头端与病变入口的接触角度实际上不断变化。每一次接触都相当于从新的方向尝试进入病变,多次尝试则意味着多次重新寻找最佳同轴角度的机会。因此,看似简单的抖动动作,其本质是在不断利用心脏和呼吸运动寻找最有利的通过路径。


2、球囊塑形,调整头端方向。


对于成角病变或明显偏心病变,可尝试对球囊体部或头端进行适度塑形(图4)。修饰性球囊的表面有修饰成分(切割球囊为显微外科刀片,棘突球囊为尼龙棘突棱,双导丝球囊为金属导丝),因此塑形更为方便(图5)。


需要注意的是,塑形本质上属于对球囊材料的人为变形,可能导致聚合物材料拉伸或损伤,因此应谨慎操作,避免过度弯折。


类似理念也曾体现在器械设计中。雅培公司开发的Wiggle导丝,其远端被设计为波浪状弯曲结构。通过回撤导丝,可动态改变远端弯曲方向,进而调整球囊头端指向,提高器械跨越病变的能力[2,3]。从原理上看,Wiggle导丝与球囊塑形均属于通过改变器械几何构型来改善同轴性的策略。


3、球囊操控,动态改变头端方向。


除了静态塑形外,还可通过操作技巧实时调整球囊头端方向。


(1) 旋转推送。前送球囊时轻微转动球囊杆,利用球囊自身的弧度改变寻求新的进攻角度。需要注意的是,过度旋转可能增加导丝扭结、器械损伤甚至血管损伤风险,因此应以小幅度、间断性旋转为宜。


(2)部分充盈推送。球囊充盈过程中,其头端形态和指向会发生细微改变。可在病变近端轻微扩张球囊(2~4 atm),边缓慢充盈边推送;或者球囊在病变近端扩张(4-10atm),边缓慢撤压边推送。上述操作均可利用球囊形态变化调整前进方向,从而避开钙化结节或支架梁形成的卡点。


(3)回拉导丝。推送球囊过程中适度回拉导丝,可产生两个有利效应:首先,导丝回撤产生的反作用力可帮助球囊向前推进;其次,导丝拉直后能够改变导丝与球囊的空间构型,从而调整球囊头端方向,提高与病变腔隙的同轴性。这一原理在PCI中并不少见。例如,当指引导管难以通过迂曲锁骨下动脉时,适当回拉粗导丝常可促进导管前进;而回撤球囊时,指引导管也常因反作用力而进一步靠近甚至深插冠脉开口。


4、优化球囊头端设计。国内有人将球囊头端从传统的尖端设计改为球形设计,显著降低头端阻力,促进球囊通过。


从本质上看,无论是器械塑形、操作技巧还是结构优化,其共同目标都是改善球囊头端与病变入口之间的空间匹配关系,即提高同轴性并减少snagging的发生。


图4 0.8mm小球囊体外塑形。

A塑形前自然弧度小;B塑形后弧度增加


图5 球囊塑形通过病变[4]

前降支中段严重成角病变(A),植入2.5*13 mm支架,IVUS提示扩张不良,拟NSE棘突球囊后扩张,不能通过。由于球囊的表面有附加修饰成分(B-C),容易将球囊弯曲成弧形(D)。塑形球囊顺利通过支架,后扩张后结果良好(A', E')。


病变修饰:小球囊高压扩张与BAM技术


当上述通过技巧失败时,问题往往已不再是球囊通过能力不足,而是病变本身形成了难以逾越的机械屏障。此时,应考虑从“通过病变”转变为“修饰病变”。


最小直径球囊尽量前送深入病变,保证一定推送力“顶住”病变,同时长时间高压扩张球囊,挤压斑块变形通过持续挤压促使斑块发生塑性变形,从而为后续器械通过创造条件。


若反复尝试仍然不能通过,可进一步提高充盈压,使球囊主动性爆破(intentional rupture)。球囊破裂瞬间产生的局部应力集中,可使斑块内部形成微小夹层或裂隙,为后续器械开辟新的通过通道。这一方法被称为球囊辅助微夹层技术(balloon-assisted micro-dissection,BAM)(图6)[5, 6]


一般而言,球囊充盈压力超过18 atm后才可能发生主动性破裂;但对于存在钙化结节的病变,由于局部应力高度集中,即使在较低压力下也可能出现意外爆破。


尽管有报道称BAM成功率高达50%[6],但我们的体会并没有如此神奇。由于球囊直径极小,爆破后极少出现血管穿孔。但要注意的是,小球囊高压后中间腔塌陷,与导丝紧密粘附,撤离球囊时容易带出导丝。


图6 小球囊爆破技术。

右冠中段狭窄80%,左室后支开口完全闭塞(A)。6F SAL 0.75指引导管,Gaia 1通过闭塞处,但1.0mm球囊抖动法不能通过。第1步,延长导管至右冠近段,球囊无法通过(B);第2步,右冠中段植入支架后,延长导管深插至右冠远段,小球囊和Corsair微导管仍无法通过(C);第3步,1.0mm球囊顶住病变后加压至20atm爆破(D)。换用新的1.0mm球囊.顺利通过病变,药物球囊扩张后结果良好(E)。☆为延长导管口部标记;三角标记为闭塞处。反思:若指引导管采用AL1.0,可能无需后续诸多器械和技术。


偶尔的,如小球囊反复扩张仍然无法通过,可尝试2.5mm或3.0mm的等直径顺应性球囊推送至受阻处顶住扩张。较大球囊扩张后有时能改变病变近端斑块构型,重新塑造入口形态,从而为后续小球囊创造通过条件。


病变修饰:球囊-导丝切割技术


球囊-导丝切割技术(wire-cutting technique)是另一种针对球囊无法通过病变的修饰策略[7]。初始导丝(A)通过后,再送入另一根导丝(B)通过病变处(微导管支撑下更加容易通过),小球囊用力顶住病变处,18-20atm高压扩张,导丝B被拘禁在球囊和斑块之间形成弯曲段。此时,快速、用力、短促、间歇性的回拉导丝B,弯曲段在回拉瞬间会对斑块产生挤压和切割效应,松动斑块,有利于新的小球囊通过病变处(图7)。在此基础上,李悦教授进一步提出双球囊交替冲击扩张策略,通过连续、反复的局部应力作用增强病变修饰效果,体现了同样的治疗思路。


图7 导丝切割技术[7]


微导管通过:偶尔有效的补充选择


总体来说,小球囊的通过性优于微导管。因此,当最小规格球囊仍无法通过病变时,仅依靠普通微导管强行推进获得成功的概率并不高。但在特定场景下,尤其作为病变修饰策略的补充手段,仍可尝试。尤其是Corsair、Caravel、TrueCross等可主动旋转的微导管。与球囊单纯依赖轴向推力不同,这类微导管可通过旋转产生螺旋推进效应,将部分轴向阻力转化为旋转能量,从而提高穿越复杂病变的成功率。


参考文献

1. Adusumalli, S. and R. Dautov, An ultra-low-profile 0.85 mm Nano Hydro balloon to treat wire-crossable balloon-uncrossable lesions: A useful tool in CTO armamentarium. Catheter Cardiovasc Interv, 2021. 97(6): 1213–1217.

2. Chism, B.S., R.W. Lee, J.P. Sweeney, et al., The crooked buddy technique: use of a Wiggle wire alongside an extra support wire to improve device deliverability. J Invasive Cardiol, 2010. 22(8): 377–381.

3. Simons, A.J., R.P. Caputo, and A. Gaimbartolomei, Successful placement of a stent in a previously treated un-stentable vessel segment, made possible by the ACS Hi-Torque Wiggle Wire: a case report. J Invasive Cardiol, 2004. 16(1): 28; discussion 29–30.

4. Funayama, N., K. Kayanuma, D. Sunaga, et al., The bending technique of a scoring balloon Aperta NSE leading to successful crossing into stents. Clin Case Rep, 2024. 12(2): e8524.

5. Ye, Y., X. Zhao, J. Du, et al., Efficacy and safety of balloon-assisted microdissection with Sapphire(R) II 1.0-mm balloon in balloon-uncrossable chronic total occlusion lesions. J Int Med Res, 2020. 48(10): 300060520965822.

6. Vo, M.N., G. Christopoulos, D. Karmpaliotis, et al., Balloon-Assisted Microdissection "BAM" Technique for Balloon-Uncrossable Chronic Total Occlusions. J Invasive Cardiol, 2016. 28(4): E37–41.

7. Hu, X.Q., L. Tang, S.H. Zhou, et al., A novel approach to facilitating balloon crossing chronic total occlusions: the "wire-cutting" technique. J Interv Cardiol, 2012. 25(3): 297–303.

“中山PCI解码”下期预告


高阻力病变,如何选择特殊器械?


高阻力病变处理的本质是钙化病变,因此,旋磨、激光及前向冲击波等特殊器械就成为处理高阻力病变的最后选择。


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