北三心文 (36期)| 基于IVUS的钙化评分预测严重钙化病变支架膨胀不全的研究
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解读:滕玮利

点评:陈卫佳 高峻

单位:北京大学第三医院心内科


作者简介

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滕玮利

北京大学第三医院

北京大学第三医学心血管内科,医学博士,主治医师。从事冠心病、高血压等心血管疾病的诊治,专业方向为冠心病及介入治疗的临床和基础研究,发表SCI及中文核心期刊论文3篇。参与国家重点研发计划项目、国自然青年基金项目等课题研究。

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陈卫佳

北京大学第三医院

北京大学第三医院在读博士后,主要从事动脉粥样硬化发生发展机制相关基础与临床研究工作,曾于《Atherosclerosis》等杂志发表相关SCI论文。

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高峻

北京大学第三医院

北京大学第三医院在读博士后,主要从事冠心病、心力衰竭、高血压病的诊疗工作,以及血脂代谢、心肌病方面的临床、基础研究工作,发表SCI文章3篇,参与多项国家自然科学基金项目研究工作。

导读 

冠状动脉严重钙化病变可显著增加介入治疗的难度和挑战,导致支架膨胀不全、贴壁不良等并发症发生率高,从而影响患者的预后。血管内超声 (Intravascular ultrasound,IVUS)和光学相干断层成像(Optical coherence tomography,OCT)可获得清晰的血管壁结构及管腔平面图,通过准确评估钙化病变,从而指导介入治疗策略。既往已有研究者建立基于OCT 的钙化积分用于预测钙化病变支架膨胀不全。与OCT相比较,IVUS不额外增加造影剂用量并且更容易通过病变,在肾功能不全或慢性闭塞病变的患者中更加适用。因此,是否可以建立一项基于IVUS的钙化评分来预测钙化病变的支架膨胀情况。

研究方法  

本研究是一项单中心、回顾性研究。研究对象筛选了自2011至2019年在IVUS指导下行PCI治疗并植入药物洗脱支架的患者。纳入标准:病变最大钙化角度>270°;具有可供分析的术前及术后IVUS影像;冠状动脉原发病变。排除标准:慢性完全闭塞病变及支架内再狭窄。对于冠脉造影可见钙化且未行旋磨/切割球囊/棘突球囊治疗的病变随机分配至A组(建模组)和B组(验证组),冠脉造影可见钙化且行旋磨治疗的病变分配至C组(旋磨组),冠脉造影不可见钙化但IVUS显示最大钙化角度>270°且未行旋磨/切割/棘突球囊治疗的病变分配至D组。

研究收集了PCI术前及术后IVUS所测量的各项指标,包括最小管腔面积、最大钙化角度、是否存在环形钙化、钙化长度、钙化结节、参考血管直径、支架膨胀率、是否存在钙化环断裂等,支架膨胀率<70%定义为支架膨胀不全。通过单因素及多因素回归分析建立钙化评分模型,并通过受试者工作特征曲线(ROC)计算约登指数得到最佳临界值。

研究结果  

本研究筛选了3415例患者的3862处病变,最终308例患者的328处病变纳入本研究,其中A组(建模组)及B组(验证组)分别97处病变,C组67处病变,D组67处病变。

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表1 IVUS影像结果

A组与B组在各项指标上均无显著差异,C组比B组术后钙化环断裂的比例明显更高(74.6% vs 51.5%,p=0.01),D组总体钙化病变严重程度比B组更低,且支架膨胀不全的发生率低1.5%(1/67)。

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表2 多元线性回归模型预测支架膨胀

在多元线性回归分析中,钙化角度>270°的长度、参考血管直径、是否存在360°环形钙化以及是否存在钙化结节均与支架膨胀率显著相关。

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图1 IVUS钙化积分

结合回归分析及ROC曲线结果,建立了基于IVUS的钙化评分,该评分模型赋予钙化角度>270°的长度超过5mm 1分,存在360度环形钙化 1分,存在钙化结节1分,参考血管直径<3.5mm 1分,预测支架膨胀率<70%的最佳临界值为钙化评分≥2分。

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图2 病例示例

如图2病例示例1所示,钙化角度>270°的长度<5mm,参考血管直径>3.5mm,且无钙化结节,尽管存在360°环形钙化,钙化评分仅为1分,支架膨胀率仍然较好。病例2所示,钙化评分达3分,PCI术后显示支架膨胀不全。

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根据散点图显示,A,B,C组结果均一致提示:钙化评分和支架膨胀存在良好相关性,钙化评分越高,支架膨胀率越低。与B组相比,C组应用旋磨治疗后可改善支架膨胀率。D组显示造影未见到钙化,虽然IVUS见到>270°钙化,但支架膨胀率很少受到影响。 

研究结论  

本研究建立了一种基于IVUS的钙化评分模型,其能够预测严重钙化病变支架膨胀不良的风险,从而指导严重钙化病变预处理策略,提高支架膨胀率。

参考文献:

Zhang M, Matsumura M, Usui E, et al. Intravascular Ultrasound-Derived Calcium Score to Predict Stent Expansion in Severely Calcified Lesions. Circ Cardiovasc Interv. 2021 Oct;14(10):e010296. doi: 10.1161/CIRCINTERVENTIONS.120.010296. Epub 2021 Oct 19. PMID: 34665658.

文献点评

陈卫佳:

冠状动脉严重钙化病变显著增加介入治疗的难度和风险,并且与支架膨胀不全密切相关,本研究是一项单中心回顾性研究,研究者试图通过血管内超声(IVUS)所测量的相关指标建立预测支架膨胀不全的钙化评分模型,从而量化钙化病变严重程度,指导支架植入前预处理策略,改善支架膨胀。经过严格的纳入排除标准,本研究对328处病变(308例患者)的IVUS结果进行了分析。该研究显示当IVUS钙化评分≥2分(钙化角度>270°的长度超过5mm 1分,存在360度环形钙化 1分,存在钙化结节1分,参考血管直径<3.5mm 1分)时,建议采用旋磨或血管内碎石术等积极的方式进行充分预处理,从而提高支架膨胀率。该研究构建了一个IVUS钙化评分模型,为介入医师提供了可靠的识别支架膨胀不全风险的工具。

高峻:

冠状动脉严重钙化病变一直是横亘在冠脉介入医师心头的一根“硬骨头”,钙化病变支架植入后支架膨胀不全、支架贴壁不良可导致支架内血栓形成和支架内再狭窄发生率增加。既往基于OCT的钙化积分为4 分时(即钙化角度>180° ,钙化厚度>0.5mm,钙化长度>5mm )时,则存在较高支架膨胀不全的风险,推荐支架植入前进行充分预处理病变。而根据以往研究结果显示当钙化角度>180°同时钙化长度>5mm时,预测最大钙化厚度>0.5mm的概率为100%,因此尽管由于钙化后声影,IVUS不能评估钙化的厚度,但这并不影响建立一项基于IVUS的钙化评分模型预测钙化病变支架膨胀不全。本研究共筛选出4个与支架膨胀不全相关的IVUS指标,包括1)钙化角度>270°长度>5mm;2)360°环形钙化;3)钙化结节;4)参考血管直径<3.5mm。此外,既往研究显示钙化结节并不罕见,在ACS患者中有30%的患者存在钙化结节,在需要旋磨治疗的钙化病变患者中有 48.5%检测到钙化结节,并且与5年不良心血管事件相关。因此,基于该IVUS钙化评分的各项指标对严重钙化冠脉病变介入治疗策略的制定具有一定的指导作用,但该评分模型的预测效能仍需前瞻性队列研究进行进一步验证。

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