前言
相关统计显示，目前我国有万冠心病患者且近年来我国冠心病死亡率持续上升。冠心病发作最常见的手术就是经皮冠状动脉手术PCI，也就是俗称的“安支架”。在坊间一直流传着“要想富，干介入”的传说。实际上，PCI手术对于医生来说也意味着高辐射暴露和高风险。自年9月16日进行首次冠状动脉血管成形术以来，经皮冠状动脉介入治疗领域发展十分迅速，如今的“支架”也经过了4代演化，PCI手术依然是医生首选治疗“心梗”的救命手术！
一、心脏和冠状动脉疾病的解剖学基础
1、心脏结构和心脏血管介绍
心脏由左心室、左心房右心室右心房构成，是人体循环的重要器官。血液从左心室发出流经全身，通过上下腔静脉回到右心房（体循环），进入右心室，再通过肺动脉进入肺循环，氧气交换后通过肺静脉流入左心房，最后到达左心室，经主动脉泵出。
心脏内部示意图
除了体循环和肺循环，心脏本身也有一套负责供给自身的循环系统，称为冠状循环，由相关动静脉组成，包括：（1）左冠状动脉：①前降支：左圆锥支、斜角支、前室间隔支；②旋支。（2）右冠状动脉（3）心的静脉：心大、中、小静脉。该循环中左、右冠状动脉从心脏的升主动脉发出，流经心脏对应区域，由心大静脉和心前静脉回收，最终汇入右心房。
左右冠状动脉供血区域和其功能有显著不同。左心房、左心室和室间隔前部，部分右心室的前部区域由左冠状动脉供血；右心房、右心室和室间隔后部，部分左心室后壁则由右冠状动脉供血。85%冠状循环的血流量流经左冠状动脉，右冠状动脉仅分到约15%，因此左冠状动脉的较大分支发生闭塞时，对需要维持高压的左心室射血能力影响较大。相比之下，右冠状动脉的闭塞对射血能力影响较小，但若损害到窦房结和房室结区域血供，则可诱发严重的心律失常。
心脏血管分布示意图
2、冠状动脉血管斑块形成
冠状动脉斑块是指逐渐积聚在通往心脏和来自心脏的动脉壁上的积聚物。斑块组份多样，包括胆固醇、蛋白质、钙、脂肪、细胞碎片以及纤维蛋白等物质。当斑块大量堆积在动脉壁上时，会导致动脉粥样硬化的严重状况。动脉粥样硬化是一种脂蛋白驱动的疾病，通过内膜炎症，坏死，纤维化和钙化，导致在动脉树特定部位形成斑块。经过几十年的缓慢发展，这些斑块可能突然引起威胁生命的冠状动脉血栓形成，表现为急性冠状动脉综合征。该病变的形态学改变通常是斑块破裂，伴随着高度促血栓形成、富含红细胞的坏死核心物质的暴露。
动脉粥样硬化阶段示意图
冠状动脉粥样硬化具有不同的病变类型和特定的发展过程。首先内膜内平滑肌细胞的局部积聚导致适应性内膜增厚，内膜中泡沫细胞巨噬细胞的积累相关的内膜黄瘤；随后在没有明显坏死的情况下细胞外脂质池的积累导致病理性内膜增厚；最后纤维性动脉瘤核心坏死，坏死的核心和周围组织最终可能会被钙化，形成纤维钙化斑块。由于某些晚期病变类型（纤维动脉瘤和纤维钙化斑块）在生活中同时发展，因此它们之间的相互关系较难判断。
动脉粥样硬化的病变类型及其发展次序示意图
二、冠状动脉粥样硬化性心脏病的流行病学、诊断和治疗
1、冠状动脉粥样硬化性心脏病
冠状动脉粥样硬化性心脏病是指冠状动脉血管发生动脉粥样硬化病变而引起血管腔狭窄或阻塞、以及血栓形成导致的管腔闭塞，血液无法充分有效地通过动脉以供给对应区域的心脏组织正导致的心脏病。冠状动脉粥样硬化性心脏病常被简称为“冠心病”。根据年世界卫生组织的分类，冠心病按临床类型可分为5类：隐匿性或无症状性冠心病、心绞痛、心肌梗死、缺血性心脏病和猝死。近年来临床症状综合征则分为慢性心肌缺血综合征和急性冠脉综合征。
冠心病是我国常见的心血管疾病之一，根据年第五次中国卫生服务调查，城市地区15岁及以上人口冠心病的患病率为12.3‰，农村地区为8.1‰，城乡合计为10.2‰。60岁以上人群冠心病患病率高于平均水平，为27.8‰。根据中国心血管报告的数据，据推算我国目前有冠心病患者万。冠心病死亡率近年来持续上升，且男性冠心病死亡率高于女性，年城市或农村的冠心病患者死亡率均超过/10万。
-年中国城乡地区冠心病死亡率变化趋势
冠心病最常见的症状是心绞痛或胸痛。当心脏的血液供应减慢时，患者会感到疼痛。典型心绞痛的疼痛呈放射状分布，表现为从胸骨后或心前区开始，向上放射至左肩、手臂、甚至达到小指和无名指，缓解方式包括休息或含服硝酸甘油。变异型心绞痛主要由冠脉痉挛导致，可出现于安静状态下或夜间。不稳定心绞痛主要表现为胸痛性质的变化，如疼痛加剧、时间延长、难以缓解等改变。其他冠心病的症状包括由于轻度劳累和呼吸急促引起的疲劳。如若发生了心肌梗死，则会出现剧烈的长时间胸痛，药物不能缓解，可伴有恶心、呕吐、血压下降等表现。
冠心病的诊断途径包括心电图、心电图负荷试验、动态心电图、核素心肌显像、超声心动图、心肌损伤标记物检测、冠状动脉CT、冠状动脉造影等。其中冠状动脉造影是冠心病诊断的“金标准”，可明确血管病变的位置、程度和范围。
冠心病的治疗主要包括生活方式干预、药物治疗、介入治疗和外科手术。经皮冠状动脉介入治疗（Percutaneouscoronaryintervention，PCI）适用于对药物疗效欠佳的心绞痛，如有较大范围心肌缺血证据的慢性稳定型冠心病患者、稳定心绞痛和非ST段抬高性心肌梗死的高危患者，以及急性ST段抬高性心肌梗死患者。特别是心肌梗死急性期患者，及早干预患者的预后更佳。
2、PCI治疗
常见的PCI治疗方式是将带球囊的导管经股动脉或桡动脉送到心脏冠脉的狭窄处，通过充盈气囊以扩张该处管腔，改善血流状况，然后在完成扩张的狭窄管腔处放置心脏支架以预防再次狭窄。大致手术步骤如下：（1）消毒、局部麻醉后从患者特定部位用穿刺针穿刺，见回血后插入导丝，沿导丝放入鞘管，抽出导丝留下外鞘；（2）沿建立好的通道送入造影导丝和造影导管，进入冠脉，推入造影剂，在X光辅助下找到闭塞血管；（3）确定位置后取出造影导丝和造影导管，放入引导导丝和引导导管，将未张开的球囊沿着导丝送入既定位置。用压力泵加压充盈球囊，球囊扩张后挤压斑块扩张血管，球囊上带着的支架也随之撑开。药物涂层的支架因为能够减少血管再次狭窄的发生率，目前应用有所增加；（4）取出球囊、导丝、导管，将支架留在血管内。最后清理血迹、拔出鞘管、压迫止血。患者术后需长期服用抗血小板、扩张冠脉、降血脂、降血糖、降血压等药物。目前PCI治疗技术成熟，安全性高，治疗死亡率稳定在0.23%，属于较低水平。造影剂过敏、心包积液、心包填塞等并发症相对少见。
PCI治疗由于其疗效和安全性的优势，被用于越来越多冠心病患者的治疗。这些患者中，不稳定型心绞痛（55%）和ST段抬高型心肌梗死（25%）占大多数。根据国家卫健委冠心病介入治疗注册数据，年大陆地区冠心病介入治疗共例，较年增长13%。年经皮冠状动脉介入（PCI）平均支架数为1.47枚，经桡动脉路径进行介入手术占绝对优势（90.89%）。ST段抬高型心肌梗死患者直接行PCI治疗的比例为42.2%，较年的38.91%进一步提高。
PCI治疗示意图
三、经皮冠状动脉介入治疗的发展
1、PCI治疗的历史回顾
Grüntzig医生在年9月16日的首次冠状动脉血管成形术中使用了双腔球囊导管，其中一个管腔用于球囊充气和放气，另一个管腔则用于测量远端压力，同时有一根导线固定在球囊的远端，以保护血管在导管前进过程中不受损伤。该技术的出现在当时被认为是重要的技术。首例接受冠状动脉血管成形术的患者是一名38岁有吸烟史的男性患者，其症状是心绞痛、虚弱，发现存在局灶性近端左前降支病灶。该男子进行冠脉血管成形术治疗取得成功并在之后37年间维持着血管通畅。之后的相关进展包括年采用的新的“导丝上”技术，使导丝和球囊能够独立操作；并在年进行了可更替的血管成形术，使导丝和球囊得以快速更换。这种灵活性使操作者能够治疗难以到达且难以扩张的病变。标准血管成形术球囊是半顺应性的，其直径会随压力增大而增大。尽管其标准直径通常在6-10bar，在较高压力下直径会继续增加，且可能无法沿球囊长度均匀地施加压力。非顺应性球囊的直径则几乎不会随着施加压力的增加而增加，充气更均匀，并且更不易爆裂。非顺应性的球囊还可以使用更高的压力（最高40bar）进行充盈，可用于扩张高度钙化的狭窄血管。
PCI技术进展的时间线回顾
首次冠状动脉血管成形术
2、球囊导管成形术的研究进展
通过压迫和分解病变血管壁中的动脉粥样硬化斑块可有效治疗冠状动脉狭窄；但在球囊血管成形术后的数小时和数日内易血管闭合，通常需要紧急重复扩张或搭桥手术。这种并发症的发生是由于扩张斑块破坏了患病的内皮并引起血管介质的分解，这将血栓形成物质（尤其是胶原蛋白和组织因子）暴露于循环血液中，并导致血栓形成和血流阻塞。在另一项基于美国人群的研究中，成功接受冠状动脉血管成形术的患者在治疗后的最初几个月中，治疗的血管段再狭窄发生率很高，这是由于急性后坐力、慢性收缩引起的重塑和新内膜增生。由于这些原因，如今冠状动脉球囊成形术通常与支架植入术相结合。
球囊导管技术的发展是将球囊表面用刚性的金属或塑料元件进行修饰，从而促进了球囊表面与下层斑块之间的相互作用。这种改进的相互作用具有两个主要优点：建立可控斑块分解，不易增生；以及减少扩张过程中的纵向位移或球囊打滑。目前有两种可以使用的的设备类型：球囊表面上具有刚性微刀片且平行于纵轴的切割球囊；沿球囊表面螺旋或平行于纵轴延伸的、具有镍钛合金或尼龙元件的划痕球囊。一项大型随机试验显示，球囊切开术的再狭窄情况并不优于标准气球成形术。另一项对于支架内再狭窄治疗的试验显示，接受再狭窄治疗的患者在复发性再狭窄方面不存在差异。在近期的一项试验中，对接受药物涂层球囊血管成形术的支架内再狭窄患者进行了一项新的研究，该研究发现，与传统球囊血管成形术相比，划痕球囊的患处准备具有较小的血管造影优势，但是该研究无法评估临床事件。
球囊血管成形术导管
四、经皮冠状动脉治疗使用不同介入器材的疗效
1、裸金属支架
裸金属支架的引入是经皮冠状动脉介入技术的重要发展。支架植入可消除血管后坐力，从而获得比球囊扩张更大的急性增益，并固定可能会阻碍血流的解剖斑块和组织，从而稳定急性手术结果。此外，冠状动脉支架阻止了后期的狭窄重塑，这是球囊血管成形术后再狭窄的主要因素。裸金属支架主要有两种类型：自扩张式支架，由在装置递送后移除的护鞘约束；球囊扩张式支架，它们裸露地安装在球囊血管成形术导管上，将该导管充气以展开装置。由于自扩张式支架的技术局限性及其引起更大的内膜增生的趋势，现在将气囊扩张式支架用于几乎所有冠状动脉支架手术。在瑞士洛桑进行的临床前研究之后，第一例人体裸金属支架病例是由法国的PuelinToulouse于年3月和年4月，在瑞士洛桑使用了可自我扩张的支架。最初，在球囊血管成形术失败的患者中使用了裸金属支架。在这些病例中，再狭窄率明显低于不成功的球囊血管成形术。然而，支架内的血栓形成是该操作主要的局限性，早期研究报道的发生率高达20％。年，两个中等规模的多中心随机化试验显示，与血管成形术相比，球囊扩张的Palmaz-Schatz裸金属支架的治疗结果更佳。
这些试验中支架的血栓形成率很高，并且强力的抗凝方案增加了出血和血管并发症。最终，在阿司匹林中加入抗血小板药噻氯匹定显着降低了早期支架内血栓形成的速度，并允许中止慢性口服抗凝治疗，从而减少了出血。此外，冠状动脉内成像的发展促进了病变选择和支架植入的改善。这些进展，加上桡动脉（优先于股动脉）血管通路的引入，使经皮冠状动脉介入治疗的患者的治疗效果得到了显着改善。支架通常是由连接器连接的一系列金属箍构成的。支架最初由不锈钢制成，现在大多数当代支架都由钴或铂铬合金制成，并且支杆的高度和宽度都逐渐变小。随机试验显示，与类似设计的粗支杆相比，细支杆的支架具有较低的再狭窄率，这可能是由于较少的血管壁创伤和较薄的支杆支架更快速的重新内皮化。
常用的金属支架（I–III）和ABSORB生物可吸收支架（IV）的设计。（支撑杆厚度大约在70-μm之间，黄色箭头表示支架箍，红色箭头表示连接器。）
2、药物洗脱支架
现代药物洗脱支架通常被认为是一项成熟的技术，具有很高的临床疗效和安全性，并且可重复产生临床结果数据。无论是使用永久性聚合物，可生物降解的聚合物还是不使用聚合物，当代的金属药物洗脱支架都有所不同。下表总结了比较当前一代药物洗脱支架的大规模临床试验的关键数据。
药物洗脱支架的临床试验结果摘要
两种广泛使用的永久性聚合物药物洗脱支架是基于氟聚合物的依维莫司洗脱支架和基于Biolinx聚合物的基于佐他莫司洗脱支架。几项大规模随机试验显示，两种平台的临床结果大致相似。在RESOLUTEAll-Comerstrial中，随机分配48例左唑莫司洗脱支架或依维莫司洗脱支架的患者在12个月时靶病变失败率相似。在第5年时治疗效果保持不变。
各种可生物降解的聚合物药物洗脱支架均获得CE标志认证，其中一种已获批准在美国使用。大多数可生物降解的聚合物药物洗脱支架具有常规的金属框架，其金属基质由聚乳酸或聚乳酸-共-乙醇酸组成。这些聚合物会转化为二氧化碳和水，这一过程通常需要6周至24个月，具体取决于聚合物构型的分子量和结晶度。可生物降解的聚合物药物洗脱支架的目前理想优势在于支架主干上不存在聚合物残基并可能会降低支架置入后不良事件的发生率。但是，尽管可生物降解的聚合物药物洗脱支架在晚期随访中可能比第一代聚合物药物洗脱支架具有更好的疗效，没有证据表明它们在长期耐用性方面优于当前的耐用聚合物药物洗脱支架。在一项美国批准的试验中，依维莫司洗脱生物可降解聚合物支架与永久性聚合物依维莫司洗脱支架相比具有非劣效性。与依维莫司洗脱支架或佐他莫司洗脱支架相比，许多其他可生物降解的聚合物药物洗脱支架也获得了相似的结果。在迄今为止最大的试验中，患者随机分配到可生物降解的聚合物依维莫司洗脱支架或西罗莫司洗脱支架与永久性聚合物佐他莫司洗脱支架组，在12个月时目标病变失败率相似。
主要药物洗脱支架的特点总结
3、药物涂层球囊血管成形术
药物涂层的球囊导管是将包被基质应用于常规的球囊导管的表面上。包被基质由活性药物和间隔物或赋形剂组成，可防止药物结块并促进从球囊表面转移至血管壁。迄今为止，临床成功的案例仅限于基于紫杉醇的制剂，与西罗莫司及其类似物相比，它们提供了有利的局部组织运输和结合能力。冠状动脉药物涂层球囊技术面临的挑战是需要表现出与当代金属药物洗脱支架同等或优越的性能，后者已然具有极好的疗效和安全性。之前研究已表明，作为独立治疗的支架使用优于血管成形术。由于这些原因，药物涂层球囊血管成形术尚未在冠脉循环中广泛采用，目前该技术在外周血管系统中得到了更广泛的应用。
4、可生物吸收的支架
常规支架植入后，刚性金属笼子会永久性地嵌入患病血管中，并意味着复发性不良事件.如支架血栓和再狭窄。冠状动脉内成像和尸检研究的新证据表明，支架内部可能发展为动脉粥样硬化的加速形式，即新动脉粥样硬化，并触发晚期支架衰竭。此外，支架置入术消除了支架段的血管舒缩功能。支架也可能随着时间的流逝而破裂，从而导致后期故障。金属支架植入后长达20年后极有可能发生晚期事件，这刺激了生物可吸收支架的开发。
这些装置由可降解材料组成，最常见的是聚合物，例如聚乳酸或镁合金。五个生物可吸收支架在欧洲获得了CE标志认证，其中一个设备被批准在美国使用。只有一项设备，即聚乳酸骨架，依维莫司洗脱支架（ABSORB）已在大规模随机试验中进行了测试。ABSORBII试验结果表明，使用ABSORB生物可吸收支架与常规金属依维莫司洗脱支架相比，在3年时通过血管造影测量的对硝酸甘油的血管舒张反应并没有改善。通过晚期管腔丢失的替代终点评估的抗再狭窄功效不如可生物吸收的支架。ABSORBIII研究是迄今为止规模最大的使用生物可吸收支架的随机试验。研究发现，生物可吸收支架与依维莫司洗脱支架相比，在1年时的目标病变失败率相当。然而生物可吸收支架在1年内明确或可能发生的装置血栓形成的发生率在数值上更高。在2年时，生物可吸收支架与依维莫司洗脱支架相比，目标病变失败率和目标血管心肌梗死发生率更高，而生物可吸收支架对设备血栓形成的影响则无统计学意义。然而多项研究分析显示，生物可吸收支架较金属药物洗脱支架具有更高的血栓形成风险。生物可吸收支架技术的潜在优势可能仅在完全生物吸收后才出现（使用ABSORB支架大约需要3年），目前正在进行大规模试验，且随访期超过5年。这项新技术具有潜在优势，但也需要进一步优化已解决当前设备的缺点。
生物可吸收支架和药物洗脱支架的临床试验结果总结
结语
由于血管解剖和后坐力以及高度的再狭窄，球囊血管成形术受到不可预测的手术结果的限制。尽管早期支架血栓形成和导致血管再狭窄的新内膜增生是主要限制因素，支架的引入可获得更稳定的早期疗效和更低的再狭窄率。递送抗血管增生药物的药物洗脱支架显著降低了再狭窄的发生率，从而使经皮冠状动脉介入治疗可以广泛用于更晚期和更复杂的疾病。尽管完全可生物吸收的支架具有进一步改善长期疗效的潜力，但在植入后的最初几年中，它们尚未获得与常规金属药物洗脱支架相比更好的疗效，因此需要进行更深入的技术优化。
-END-
作者探针资本
编辑谢安然
排版Elsa
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