准分子激光
准分子激光

准分子激光用于冠状动脉介入治疗的通用技术

  准分子激光冠状动脉斑块消融术(ELCA)是一种长期确立的辅助治疗手段,可用于经皮冠状动脉介入治疗(PCI)的过程中。该治疗的技术方面已经有了长足发展,在一些当代介入治疗实践中常见的复杂病变的临床适应症中建立了安全有效的记录。与选择性冠状动脉粥样硬化斑块切除术相比,ELCA的关键优势在于可使用标准0.014英寸导丝推送,另外,该技术可经过短时间培训为任何一位术者所掌握。对于严重钙化的病变,尽管需要实施冠状动脉旋磨术,但往往由于无法将专用的RotaWireTM导引导丝推送到病变位置而无法实施,这时ELCA可以创建上游通道,允许RotaWire导丝通过并使用冠状动脉旋磨术完成治疗。

  准分子激光用于治疗血管内粥样硬化始于上世纪80年代,起初是治疗临界性肢体缺血,而后临床试验证据支持其用于治疗冠脉循环疾病,然而,导管和临床技术的不成熟导致了并发症风险。近年来,导管技术和安全激光技术的进步带来了临床预后的显著改善。

  什么是准分子激光冠状动脉斑块消融术(ELCA)?

  准分子激光是一类脉冲气体激光,以惰性气体和卤素作为激活媒介而触发的短波长、高能量的紫外线(UV)脉冲源。激光的渗透深度与波长直接相关,UV激光(短波长)的渗透深度更浅,热能发生更少,不必要的组织损伤更小。

  准分子激光的组织消融作用通过三种不同的机制发生:光化学作用、光热作用和光机械作用。UV激光可以被血管内组织所吸收,并破坏碳-碳结合键(光化学作用),使细胞内水分的温度上升,促使细胞破裂,激光导管头端产生水蒸汽团泡(光热作用),团泡的膨胀与破裂可以进一步破坏血管内组织的阻塞性物质(光机械作用),释放的微粒碎片直径小于10μm(微米),可被网状内皮组织吸收,从而避免产生微血管阻塞。

  UV激光的组织穿透和产生水蒸汽团泡所需的阈能称为“能量”(范围:30-80 mJ/mm2)。每秒触发的脉冲数目叫做“脉冲重复频率”,每个触发的时间周期定义为“脉冲宽度”,这些数值都可以根据治疗病变的特性进行调整。例如对于纤维钙化病变,需要高能和高脉冲重复频率以达到有效的消融效果。

  准分子激光设备和通用技术

  CVX-300心血管准分子激光系统利用氯化氙(XeCl)作为激活媒介。其触发的光束波长为308nm(在UVB光谱内),组织穿透深度介于30-0μm(微米)。当前美国FDA批准其仅可用于冠状动脉激光触发系统。

  实施激光消融术最重要的是遵守安全程序。操作前,介入手术室的所有人包括患者在内,都必须佩戴护目镜以将UV激光的暴露风险降到最低。所有门窗都需遮挡和锁定,根据这些安全检查项目,在启动激光发生器前,选择的激光导管应在引入人体之前连接并校准。甚至当导管引入人体时,所有附近的医务人员也应佩戴护目装置,以防导管壳体破裂并导致UV激光泄漏。

  ELCA导管被改进为短单轴,适用于任何标准0.014英寸 Q2导丝。与需用专用导丝且推送到远端更为困难的选择性冠状动脉斑块切除术相比,这种导管更有优势。冠脉导管可适用于四种直径(0.9、1.4、1.7、2.0mm),在导管头端有一束光导纤维的同心阵列。这些偏心激光导管的光导纤维束集中为半球状,这种设备主要应用于偏心性狭窄或用于支架置入后再狭窄的广泛消融。

  更大直径的激光导管(1.7,2.0mm)主要用于直径超过3mm的血管的直段部分,分别配合7F和8F的导丝。而0.9mm和1.4mm的激光导管需要使用6F的导丝系统。操作应选择能提供足够支撑的导引导管并在激光操作时保持同向。激光导管尺寸的选择主要基于:

  a)病变的严重程度

  b)参照血管直径

  c)目标物质的一致性

  0.9mm X80导管用于无法通过和不可扩张的纤维钙化病变,这是由于该导管的推送性很强且能够以高能量(80mj/mm2)和最高脉冲重复频率触发激光。

  生理盐水输注技术

  血液和碘造影剂都含有非亲水性大分子细胞物质如蛋白质, 这些蛋白质吸收了大部分的准分子激光能量, 这就导致在能量传输部位产生空微泡,增加了外伤性剥离发生的风险。相反,生理盐水允许光束从导管头端不受任何干扰到达组织部位,这样组织周围就不会形成微泡。因此生理盐水冲洗/灌输技术可以安全控制能量传输,并使外伤性剥离风险降到最低。在一些特定的情况中比如对于支架膨胀不良的治疗,激光束很少应用于血液或者造影剂,只会由经验丰富的术者用于激光经皮冠状动脉介入术(PCI)中。

  为了从导管-组织间交界面中尽可能清除血液,一个1L的0.9%浓度的生理盐水袋通过一个三通接头连接到歧管。使用一个清洁的20ml Luer-Lok注射器代替造影剂注射器。一旦屏幕确认该系统开始冲洗造影剂时,5ml的生理盐水会被注入,之后在整个激光触发过程中以1-2ml/秒的速率持续点滴。导引导管应插入良好并于动脉同向,保证生理盐水能够输送到导管头端。一个标准的冠脉导管会在触发5秒后自动停止,并有10秒间歇。在间歇结束和下一次激光触发前以警示音提示。0.9mmX80导管允许有10秒触发和5秒间歇,可用于更复杂的病变。

  激光能量的脉冲只在导管缓慢通过病变时(0.5mm/秒)才可充分传递,使得有足够的时间吸收和消融。如果导管推进太快,组织没有足够时间吸收激光能量,消融将达不到理想效果。在某些正向操作结束之后,可进行逆向激光操作,特别是针对一些正向开通不成功的病变。

  准分子激光的禁忌症和避免并发症的要点

  除了缺少知情同意和无保护的冠脉左主干病变(相对禁忌症),准分子激光几乎没有绝对的冠状动脉禁忌症。ELCA并发症与常规PCI遇到的并发症类似,一些特殊情况可能会由于生理盐水输注中断或造影剂污染而引发,这样会导致发热过多并增加血管穿孔的风险。在对慢性完全闭塞病变(CTOs)治疗时,当术者发现长段导丝进入内膜下时,不推荐进行ELCA。