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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)

\[狭窄程度(\%) = \frac{D_{远端正常ICA} - D_{最狭窄处}}{D_{远端正常ICA}} \times 100\%\]

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)

\[狭窄程度(\%) = \frac{D_{动脉外壁} - D_{最狭窄处}}{D_{动脉外壁}} \times 100\%\]

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 <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:

\[纤维帽厚度 < 0.2\text{mm 时,}40\%狭窄的斑块与80\%狭窄但纤维帽厚度0.5\text{mm的斑块具有相似的壁应力}\]

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)

  1. 血管入路建立
  2. 血管造影评估
  3. 颈总动脉到位
  4. 通过狭窄段
  5. 4a. 使用脑保护装置
  6. 4b. 不使用脑保护装置
  7. 狭窄段预扩张
  8. 支架置入
  9. 后扩张
  10. 脑保护装置撤出
  11. 造影复查
  12. 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