第二十五章 颈动脉血管成形术及支架置入术
书名:Multi-Modality Atherosclerosis
作者:Saba 等主编
章节:第25章 Carotid Angioplasty and Stenting
原文作者:Sebastián Baldi, Luis García Nielsen, Tobias Zander, Rafael Feldman, Manuel Maynar
出版年份:2013年
第一节 章节概述
本章系统阐述了颈动脉血管成形术及支架置入术(Carotid Artery Stenting, CAS)这一介入治疗技术,从历史背景、临床试验证据、易损斑块识别、影像学评估、治疗适应证、手术技术细节到术者自身经验进行了全面介绍。颈动脉粥样硬化性疾病是缺血性脑卒中的重要病因,约占全部脑卒中的25%。本章由来自西班牙Hospiten Rambla医院和阿根廷Clínica Sarmiento的介入治疗专家撰写,涵盖了颈动脉狭窄治疗的最新循证医学证据和临床实践经验。
本章的核心信息是:CAS作为一种微创治疗手段,在严格筛选患者和改进技术的前提下,可以达到与颈动脉内膜切除术(Carotid Endarterectomy, CEA)相当的预防脑卒中效果,尤其适用于高手术风险患者。章节强调了"易损斑块"概念的重要性——管腔狭窄程度并非唯一决定预后的因素,斑块成分和形态特征同样关键。此外,作者提出了"单纯支架置入术"的概念,即不使用球囊扩张和脑保护装置,也能取得良好疗效。
第二节 关键问题与研究动机
2.1 核心科学问题
本章围绕以下五个关键科学问题展开:
问题一:CAS与CEA的疗效比较
大型随机对照试验(NASCET、ECST、ACAS、ACST)已证实CEA对症状性颈动脉狭窄(>70%)和无症状性狭窄(>60%)患者的获益。然而,对于高手术风险患者,CAS能否替代CEA仍是研究热点。SAPPHIRE试验显示,在高危患者中CAS术后30天内心源性死亡、卒中及心肌梗死发生率较CEA降低56%,一年随访时死亡及同侧卒中发生率降低39%。
问题二:易损斑块的识别标准
传统观点认为颈动脉狭窄程度是预测脑卒中风险的主要指标。然而,研究表明即使低度狭窄(<50%)的患者也可能因斑块破裂导致缺血事件。本章详细介绍了易损斑块的主要标准(活动性炎症、薄纤维帽伴大脂质核心、内皮剥脱伴血小板聚集、裂隙性斑块、严重狭窄>90%)和次要标准(浅表钙化结节、黄斑、斑块内出血、内皮功能障碍、正性重构),强调了斑块特征评估的临床价值。
问题三:脑保护装置的必要性
CAS术中远端栓塞是主要并发症之一。栓子可分为大栓子(>150μm)和微栓子(<150μm),其中>200μm的大栓子与神经系统事件密切相关。脑保护装置(Embolic Protection Devices, EPDs)包括滤网式保护和球囊阻塞式保护两类,但其临床获益尚存争议。部分术者认为EPDs增加手术复杂性和费用,且在操作过程中可能诱发栓子脱落。
问题四:最佳影像学评估方法
多种影像学技术可用于颈动脉狭窄的诊断和随访,包括双功能超声(Duplex Ultrasound, DUS)、CT血管造影(CTA)、磁共振血管造影(MRA)和数字减影血管造影(DSA)。每种方法各有优缺点,如何合理选择和组合应用是临床决策的关键。
问题五:支架置入技术的优化
传统CAS技术包括预扩张、支架置入和后扩张三个步骤。作者基于自身经验提出"简化技术"——仅进行支架置入而不做球囊扩张,从而减少栓子脱落风险和相关并发症。
2.2 研究动机与临床意义
脑卒中是人类致残的主要原因之一,约20%的存活者需要机构护理,三分之一存在永久性残疾。颈动脉粥样硬化性狭窄是缺血性脑卒中的主要病因之一。CAS作为CEA的替代方案,具有微创、恢复快、无颈部切口等优势,但围手术期卒中风险是制约其广泛应用的瓶颈。因此,深入理解CAS的适应证、技术细节和并发症防治,对介入治疗医师具有重要的指导意义。
第三节 主要公式与推导
3.1 颈动脉狭窄程度测量公式
颈动脉狭窄程度的准确测量是治疗决策的基础,主要有两种方法:
NASCET方法(北美症状性颈动脉内膜切除术试验):
其中 \(D_{远端正常ICA}\) 为颈内动脉远端"正常"段的管腔直径,\(D_{最狭窄处}\) 为最狭窄处的管腔直径。
ECST方法(欧洲颈动脉外科试验):
其中 \(D_{动脉外壁}\) 为狭窄处动脉外壁的总直径。
NASCET方法低估了狭窄程度,且狭窄程度越高,两种方法的差异越小。多数已发表试验采用NASCET标准。
3.2 多普勒超声参数标准
根据Grant EG等提出的多普勒参数标准(表25.1),颈动脉狭窄程度分级如下:
| 狭窄程度 | ICA PSV (cm/s) | 斑块估计(%) | ICA/CCA PSV比值 | ICA EDV (cm/s) |
|---|---|---|---|---|
| 正常 | <125 | 无 | <2.0 | <40 |
| <50% | <125 | <50 | <2.0 | <40 |
| 50–69% | 125–230 | 50 | 2.0–4.0 | 40–100 |
| ≥70% | >230 | >50 | >4.0 | >100 |
| 近乎闭塞 | 高、低或不可测 | 可见 | 可变 | 可变 |
| 完全闭塞 | 不可测 | 可见,无管腔 | 不适用 | 不适用 |
其中PSV为收缩期峰值流速(Peak Systolic Velocity),EDV为舒张末期流速(End Diastolic Velocity),ICA/CCA PSV比值为颈内动脉与颈总动脉收缩期峰值流速比值。
3.3 斑块稳定性评估
研究表明,纤维帽厚度与斑块稳定性密切相关:
这说明狭窄程度并非评估卒中风险的唯一因素,斑块组成和结构特征同样重要。
3.4 术后残余狭窄评估
作者报告的术后即刻残余狭窄数据:
| 残余狭窄程度 | 患者数量 |
|---|---|
| <30% | 156例 |
| 30%–50% | 79例 |
| >50% | 20例 |
平均狭窄程度从术前82%降至术后30%。
第四节 关键技术与方法
4.1 脑保护装置分类与特点
滤网式保护装置:
- 优点:不中断脑部血流,可在支架置入前通过对比剂注射验证位置
- 缺点:横截面积较大,在某些解剖条件下难以到位;回收时可能发生"挤压效应"导致栓子脱落
- 代表产品:Accunet、Angioguard、Emboshield、Fibernet、Spider
远端球囊阻塞式保护:
- 原理:阻断远端血流,防止栓子流向脑部
- 禁忌:孤立半球(无对侧颈动脉或椎基底动脉侧支循环)
- 代表产品:PercuSurge GuardWire
近端球囊阻塞式保护(血流逆转):
- 原理:在颈总动脉和颈外动脉同时充盈球囊,使目标颈动脉内血流逆流
- 优点:栓子沿血流方向进入股动脉而非脑部
- 缺点:操作繁琐,禁用于孤立半球和颈外动脉/颈总动脉严重病变
- 代表产品:MO.MA(Invatec)、Neuroprotection System( Gore)
4.2 自膨胀支架类型与选择
钴铬合金编织网状支架(Wallstent):
- 优点:小而柔韧的输送系统,高支架覆盖性
- 缺点:释放过程中缩短不可预测,结构柔性丧失
镍钛合金开环支架:
- 优点:释放过程中无缩短,柔韧性和顺应性高
- 缺点:中等支架覆盖性,复杂病变中支架支柱对位不良
- 代表:Precise(Cordis)、Viviexx(Bard)、Acculink(Abbott)
镍钛合金闭环支架:
- 优点:释放无缩短,高支架覆盖性和可预测的径向力
- 缺点:结构刚性强,顺应性差
- 代表:Xact(Abbott)、NexStent(Boston Scientific)
混合型镍钛支架:
- 优点:结合开环和闭环设计的优势,两端顺应性好,中间段覆盖性强
- 代表:Cristallo Ideale(Invatec)
4.3 标准CAS手术步骤(十步法)
- 血管入路建立
- 血管造影评估
- 颈总动脉到位
- 通过狭窄段
- 4a. 使用脑保护装置
- 4b. 不使用脑保护装置
- 狭窄段预扩张
- 支架置入
- 后扩张
- 脑保护装置撤出
- 造影复查
- 鞘管撤出与止血
4.4 双功超声检查技术要点
- 灰阶超声:评估斑块形态、回声特性(低回声斑块卒中风险较高)
- 彩色多普勒:检测斑块凹陷处的血流紊乱
- 频谱多普勒:测量PSV和EDV,计算ICA/CCA PSV比值
- 校正角度:多普勒门角度宜设在45°–60°之间
- 横断面扫查:偏心斑块评估需采用横断面
4.5 CT血管造影技术
- 多排CT血管造影(MDCTA):快速评估,高空间分辨率
- 重建技术:3D重建、最大密度投影(MIP)、多平面或曲面重建
- 双重能量CT:可区分不同斑块成分,识别低密度脂肪斑块
- 支架术后评估:金属伪影可能高估狭窄程度
4.6 磁共振成像技术
- 场强:3T优于1.5T,提供更好的空间分辨率
- 序列:对比增强MRA(CE-MRA)为首选,时间飞跃法MRA(TOF MRA)适用于颅内动脉评估
- 扩散加权成像(DWI):检测早期缺血性病变,是CAS术后评估的重要工具
- 斑块特征分析:T1加权、T2加权、质子密度加权成像及TOF多序列协议
第五节 主要结论
5.1 循证医学证据
多个大型随机对照试验和注册研究为CAS的临床应用提供了循证医学证据:
CAVATAS试验(1992–1997年,504例患者):
- 介入治疗与CEA在30天致残性卒中或死亡率方面无显著差异
- 球囊血管成形术的局限性:血管壁弹性回缩、内膜撕裂、斑块移位伴栓塞
SAPPHIRE试验(高危患者):
- CAS组围手术期死亡、卒中及心肌梗死发生率较CEA组降低56%
- 一年随访:死亡及同侧卒中发生率降低39%
- 三年随访:两组间无显著差异
SPACE试验(1200例症状性患者):
- 30天卒中及死亡率:CAS组6.84%,CEA组6.34%,无显著差异
- 两年随访:两组仍无显著差异
- 年龄>68岁患者中,CAS结局优于CEA
CREST试验(2502例平均手术风险患者):
- 主要终点(30天死亡、卒中或心肌梗死,60天内同侧卒中):两组无显著差异
- 四年随访:两组无显著差异
5.2 治疗适应证总结
症状性患者:
- 狭窄>70%(NASCET标准):强烈建议手术干预
- 狭窄50–69%:可能从CEA获益
- 狭窄<50%:不推荐介入治疗,最佳药物治疗为主
无症状性患者:
- 狭窄>60%,预期寿命>5年,围手术期卒中和死亡率<3%
- 需综合评估合并疾病和预期获益
特殊情况:
- 慢性完全闭塞:不推荐血运重建
- 急性完全闭塞(发病6小时内):可考虑支架置入
- 近乎闭塞(99%狭窄伴"线样征"):CAS可作为选择
- 心脏手术前合并颈动脉狭窄:需多学科讨论
5.3 作者经验总结
基于2001年起的临床经验,作者提出"单纯支架置入技术"——不使用球囊扩张和脑保护装置:
- 30天卒中及死亡复合终点:1.2%(症状性0.8%,无症状性0.4%)
- 显著低于AHA指南建议的无症状患者3%和症状性患者6%的上限
- DWI检测的沉默性脑梗死发生率:8.5%
- 低于文献报道的脑保护下CAS的15.3%–50%
- 低血压和心动过缓发生率:5.1%(传统方法10%–42%)
5.4 影像学检查结论
| 影像方法 | 优势 | 局限 |
|---|---|---|
| 双功能超声 | 简便、无创、费用低、可重复 | 高度钙化时受限,操作者依赖 |
| CTA | 高空间分辨率,3D重建 | 需对比剂,辐射暴露 |
| MRA | 软组织对比好,斑块特征评估 | 支架伪影,费用高 |
| DSA | 金标准 | 有创,辐射 |
第六节 挑战与开放问题
6.1 临床试验结果的解读
尽管多项随机试验表明CAS与CEA在预防卒中方面效果相当,但仍存在以下争议:
- EVA-3S试验因安全原因提前终止,CAS组30天卒中和死亡率更高
- 试验中允许经验不足的术者操作,且未强制要求使用脑保护装置
- 术者经验对结局影响显著,存在学习曲线效应
6.2 脑保护装置的争议
支持使用EPDs的理由:
- 理论上减少远端栓塞风险
- 多数注册研究显示使用EPDs与更好的结局相关
反对常规使用EPDs的理由:
- 增加手术操作复杂性和时间
- 本身操作可能诱发栓子脱落
- 显著增加医疗费用
- 部分解剖条件(如严重迂曲)难以到位
6.3 斑块特征评估的标准化
当前挑战包括:
- 如何标准化斑块成分的影像学评估
- 易损斑块的诊断标准尚未统一
- 哪些患者应基于斑块特征而非狭窄程度进行干预
- CT和MRI斑块特征评估技术仍需改进
6.4 支架术后再狭窄评估
- 双功能超声的血流速度标准在支架术后不适用
- 支架的刚性改变了血管壁弹性特性
- 基线对照(48小时内)和系列随访比绝对速度标准更有价值
- MDCTA作为补充手段,但存在金属伪影问题
6.5 长期疗效与获益
- 单纯支架置入术的长期(>5年)疗效数据有限
- 迟发性支架内血栓形成的预防策略
- 再狭窄的干预时机和方式
第七节 个人思考与批判性分析
7.1 对"简化技术"的评价
作者提出的"单纯支架置入术"概念具有创新性,但其结论需谨慎解读:
支持点:
- 符合"少即是多"的微创理念
- 显著降低血流动力学紊乱(心动过缓、低血压)发生率
- 可能减少医疗成本和ICU监护需求
- DWI结果显示沉默性脑梗死发生率较低
局限性:
- 单中心经验,存在选择偏倚
- 术者均为高容量、技术熟练的介入专家
- 缺乏与标准技术(使用EPDs和球囊扩张)的随机对照
- 残余狭窄率较高(30%患者>30%),长期预后未知
7.2 关于易损斑块概念的思考
本章强调了斑块特征评估的重要性,这是一个重要的理念转变。传统治疗决策基于管腔狭窄程度,但临床实践中确实存在"低度狭窄、高危斑块"的情况。斑块内出血、薄纤维帽、活跃炎症等特征可能比狭窄程度更能预测未来事件。然而,这些特征的无创评估技术仍不成熟,临床广泛应用尚需时日。
7.3 影像学方法选择的建议
基于本章内容,对颈动脉狭窄影像学评估提出以下建议:
- 初步筛查:双功能超声(简便、无创、费用低)
- 术前精确评估:CTA或MRA(取决于设备可及性和患者因素)
- 支架术后随访:双功能超声作为首选,若评估受限则行CTA
- 斑块特征评估:MRI为最佳选择,双能量CT是新兴替代方案
7.4 对未来发展的展望
- 更精确的斑块特征评估技术将使个体化治疗成为可能
- 新型支架材料和设计可能降低再狭窄和血栓形成风险
- 血流动力学评估(CT灌注、MRI灌注)可能补充解剖学评估
- 介入与药物治疗的最佳组合策略仍需探索
7.5 临床实践中应注意的问题
- 患者选择至关重要:高手术风险、年轻患者、解剖不利(如高位置管)可能更适合CAS
- 术者经验是影响结局的关键因素:学习曲线期间应谨慎选择病例
- 详细的术前评估(包括对侧血管、颅内循环、斑块特征)是成功的前提
- 围手术期管理(抗血小板治疗、血压控制)影响长期预后
- 多学科团队(神经科、血管外科、介入科)协作是最佳实践模式
公式汇总
| # | 名称 | 形式 | 物理意义 | 类型 |
|---|---|---|---|---|
| (25.1) | NASCET狭窄公式 | \(狭窄程度(\%) = \frac{D_{远端正常ICA} - D_{最狭窄处}}{D_{远端正常ICA}} \times 100\%\) | 计算症状性颈动脉狭窄程度的国际标准方法 | (T) |
| (25.2) | ECST狭窄公式 | \(狭窄程度(\%) = \frac{D_{动脉外壁} - D_{最狭窄处}}{D_{动脉外壁}} \times 100\%\) | 欧洲颈动脉外科试验使用的狭窄测量方法 | (T) |
| (25.3) | 纤维帽厚度关系 | \(0.2\text{mm厚度纤维帽的}40\%狭窄斑块与0.5\text{mm厚度纤维帽的}80\%狭窄斑块壁应力相似\) | 说明斑块稳定性与狭窄程度非单一相关 | (E) |
| (25.4) | ICA/CCA PSV比值 | \(\text{ICA/CCA PSV比值} = \frac{\text{颈内动脉收缩期峰值流速}}{\text{颈总动脉收缩期峰值流速}}\) | 评估颈动脉狭窄程度的多普勒参数 | (E) |
注:(T)=理论推导公式,(E)=经验公式或临床参数标准
附录:临床协议摘要
术前准备
- 颈动脉双功能超声检查
- 四支血管DSA(尽可能)
- MRI弥散加权成像(若无则行CT)
- 神经科评估(NIHSS评分)
- 阿司匹林100mg口服每日两次(至少3天)
- 氯吡格雷75mg或噻氯匹定250mg口服每日两次(至少3天)
术中管理
- 局部麻醉
- 普通肝素5000IU静脉推注
- 后扩张前常规给予阿托品1mg
- 监测心电图和血压
术后管理
- 术后神经科评估
- 颈动脉双功能超声
- 48小时内MRI DWI或CT
- 阿司匹林100mg口服终身
- 氯吡格雷75mg口服3个月
- 随访:1、3、6、12个月,其后每年一次