最初的PCI仅仅需要球囊导管，受到器械的限制单纯球囊扩张的结果有限，并且再狭窄率很高。为改善PCI预后，在器材方面发生了两大革命：斑块去除装置和支架。

单独使用斑块去除装置的长期随访结果令人失望，大多数病例中仅仅比球囊扩张好一点。支架特别是药物洗脱支架减少了炎症反应与细胞增殖，极大程度地降低了再狭窄改善了预后。如今斑块去除装置仅在特殊病变使用，而使用最多的是支架，近两年出现的药物球囊在处理再狭窄和分叉病变中也发挥了一定作用。

Dotter与Judkins最初描述了PTCA的过程，通过使用球囊机械的挤压斑块来获得管腔增大。然而当球囊充盈的时候获得的增大的管腔很大一部分来自于血管壁的拉伸，当球囊回缩的时候血管壁也回缩，管腔随之减少。球囊也会导致血管壁过于拉伸导致撕裂，不仅仅局限于内膜，有可能累及中膜或者外膜。

目前球囊根据其设计不同分为很多种比如OTW球囊、快速交换球囊、固定导丝球囊等，根据球囊材料的顺应性不同，球囊在压力增加时有不同的膨胀程度，可分为顺应性球囊和非顺应性球囊。无论使用哪一种球囊，首先要使用操控性好的导丝到达病变远端，才能让球囊到达病变处。

球囊具有如下特性：

球囊可弯曲的能力代表通过迂曲病变的能力，也就是球囊的输送性能。

球囊导管杆的硬度代表球囊的推送性，增加杆的硬度有利于推送球囊导管。减小球囊未充盈状态的外径有利于通过高度狭窄的病变或闭塞病变。

特殊球囊：

1.切割球囊（cutting baloon）　具有三个金属刀片，刀片的锋利程度是外科手术刀的3倍，球囊充盈之前刀片包裹在球囊里，有利于球囊到达病变而不损伤其他血管。切割球囊适合使用在纤维斑块多的严重狭窄病变、支架内再狭窄、轻中度钙化病变、分叉病变、开口病变。使用该球囊的技巧是压力不要太大，建议4～8个大气压，回撤时要等待球囊完全回缩以后，同一处病变应该切割球囊多次扩张，每次回撤至导管内再次送至病变处，这样可以更改切割部位。经过切割球囊处理的病变斑块会沿着一定方向再分布，有利于减少分支血管闭塞以及夹层。选择切割球囊的直径一定要小于目标血管的参考直径。

2.棘突球囊（scoring balloon）　这种球囊没有刀片而是三个尼龙硬棘，其适应证与切割球囊类似，该球囊的优点是通过性好，在难以通过的病变可以顶着递进扩张，最终通过病变。（图4-1、4-2）

斑块去除装置具有钻、磨和抛光作用，可以去除堵塞或狭窄部位的斑块、钙化和多余的细胞物质，目前有机械和激光两种方式。

旋磨（rotablator）导管是目前应用最多的斑块去除装置。磨头的前半部分有金刚石，一般旋转速度设置在14万～18万转/分，由氦气驱动，适合用于钙化及纤维斑块。选择磨头的方法是磨头与血管的直径比例0.5～0.6。（图4-3、4-4）。旋磨不像其他斑块去除装置一样依赖于切除组织，而是把斑块磨成粉碎。旋磨的成功率为92%～97%，主要并发症的风险相对较低。由于碎屑可能堵塞微循环，所以最常见的并发症是无复流。目前旋磨导管主要用于球囊不能通过的严重纤维斑块以及严重钙化病变。

ERBAC（excimer laser，rotational atherectomy and balloon angioplasty comparison）研究显示单纯旋磨的短期成功率好于PTCA（90% vs. 80%），但是主要缺血并发症和再次血运重建在6个月时高于PTCA（46% vs.37%）。另一个荟萃分析也表明单纯旋磨与激光、切割球囊PTCA相比在死亡率及主要心血管事件上无差别。有些报道称旋磨增加PCI相关的心梗。没有试验比较单纯旋磨与支架的效果，实际上使用旋磨是为了让植入支架更容易，特别是球囊不能通过时，旋磨后器械可容易通过，结合切割球囊可以获得更大的管腔。

在1987年开始使用定向冠状动脉内斑块切除术（DCA），这种导管的头端是一个不锈钢的管状仓，一侧是球囊，对侧是长方形小窗，里面有一个杯子形状的刀片。到达病变处低压力打起球囊使头端固定，斑块陷入小窗内，推动杯状刀片可以切掉斑块，释放球囊压力旋转头端可以继续切除其余斑块。（图4-5）这种技术的并发症有：远端斑块栓塞、一过性的边支闭塞、冠脉痉挛、无复流、非Q波心梗，其发生率比PTCA要高得多。由于其并发症多而且操作难度大近年来已经不使用DCA。2006年的一项荟萃分析根据急诊冠脉造影结果和靶血管再次血运重建显示DCA+支架优于单纯支架，晚期的MACE事件无差别。但是植入支架之前DCA导致较多的MACE事件。

激光去除斑块技术刚刚出现时让人非常兴奋，但是目前应用并不广泛。原因可能是这种器械对技术的要求及目前没有明显证据获得更好的结果。

环绕式旋磨（orbital atherectomy）是相对较新型的斑块去除装置。这种器械的磨头是个偏心的帽子形状，表面有金刚石，转速可设置在6万～20万转/分。与传统的旋磨（rotablator）不同，我们知道传统旋磨的磨头是对称的椭圆形，同心旋转；而环绕式旋磨的磨头是偏心的，旋转时产生离心力，在管腔内环绕椭圆形轨迹旋转，这样可以与斑块接触的更紧密，有利于获得更大的管腔（图4-6）。

ORBIT（evaluate the safety and efficacy of OAS in treating severely calcified coronary lesions）Ⅱ试验专门对环绕式旋磨于支架植入前处理钙化病变的安全性、有效性进行了研究。这是一个多中心前瞻性研究，收录443例患者，随访时间中位数为25.1个月，2年的结果如下：

1.MACE，19.4%；

2.死亡，7.5%；

3.心源性死亡，4.3%；

4.靶血管再次血运重建，8.1%；

5.靶病变再次血运重建，6.2%。

这些结果低于既往其他斑块去除装置的发生率，同时他们再次强调了钙化对冠脉血运重建的不利影响。就像DES因为明显降低了再狭窄一样替代了BMS，环绕式旋磨可能由于其并发症低而取代传统的旋磨。

旋磨的适应证与使用要领

今年（2017年）是同心旋磨诞生30周年，Jerome Ritchie等第一次讲述了用旋磨处理冠脉内斑块，旋磨在PCI的使用曾经达到过10%，但是最近的使用率为3%～5%，虽然使用不是很普遍，但是这是一项在现代冠脉介入治疗中不可或缺的一项技术。

旋磨的主要适应证是钙化病变，对于严重钙化病变如果不做旋磨处理可能会增加手术失败、支架脱载、再狭窄和其他主要并发症的风险。旋磨可用于闭塞病变、再狭窄病变、开口病变及分叉病变。使用旋磨首先要对钙化的程度进行评价，因为轻微或者无钙化的病变效果不好。在实际当中钙化的程度通常用QCA（qualitative assessment of angiography）来评价。根据冠脉造影定义的严重钙化为注射造影剂之前，透视下静态影像可见的不透射线部分至少围绕血管的两侧；中度钙化定义为注射造影剂前，只有在动态影像中可见高密度影。冠脉造影与IVUS相比对钙化不是很敏感，但是一般冠脉造影发现钙化在IVUS下可以看到较大弧度的钙化。IVUS或OCT可区别出来钙化的分布，比如内膜钙化，中膜-外膜钙化（图4-7）。

旋磨在处理再狭窄病变方面有些研究表明可以获得更好的效果。ROSTER（randomized trial of rotational atherectomy versus balloon angioplasty for diffuse in-stent restenosis）研究比较了旋磨+低压力球囊扩张与单纯高压力球囊扩张处理由IVUS确认的弥漫性再狭窄的效果，共200例患者，随访12个月结果显示旋磨+球扩组的内膜增生与再次支架率明显低于单纯球扩组（10% vs. 31%， P＜0.001），靶病变再次血运重建率也低于单纯球扩组（32% vs. 45%， P=0.042＜0.05）。而ARTIST（angioplasty versus rotational atherectomy for treatment of diffuse in-stent restenosis）研究的结果对旋磨并不乐观，但是需要注意的是该研究没有用IVUS排除支架膨胀不良的患者，随访6个月发现旋磨组的支架膨胀不良与定义再狭窄率高于单纯球扩组（65% vs. 51%， P=0.039＜0.05）。从表面上看旋磨对内膜增生的再狭窄效果较好，对支架膨胀不良的再狭窄效果不好。实际上旋磨可以把支架梁磨成粉碎，磨掉的碎屑与旋膜斑块的一样平均直径为5.6±3.6μm，其中95%＜15μm，可以小心地用于包埋了膨胀不良或被压扁的支架的钙化病变。

近年来有些特殊病例报道，在通常认为是相对禁忌的病例中成功使用旋磨，例如静脉桥血管球囊扩张无效的严重钙化病变、医源性冠脉夹层、急性心肌梗死支架植入后扩张无效的严重残余狭窄，不适合搭桥的无保护左主干严重钙化。但是对存在1项以上高危特征的患者给予旋磨增加无复流的发生（30% vs. 18%， P=0.06），及围术期心梗的发生率（8.8% vs. 2.1%， P=0.04）。

旋磨首先能够接触到并磨掉的是在管腔表面突起的硬或没有弹性的东西比如钙化或支架，而对血管壁几乎没有损伤，旋磨之后血管腔会变成圆柱状，并且相对光滑。旋磨不仅产生很多微小颗粒，而且会在局部摩擦产生热量。在动物实验中，当磨头旋转速度下降越多时摩擦产生的热量越多，转速下降4000～6000r/min时，局部温度升高2.6℃，当下降14000～18 000r/min时，局部温度升高13.9℃。局部温度增高导致血管损伤，也是发生死亡、心梗等不良事件的原因之一。所以在旋磨的操作过程中要注意转速的下降，最好不要超过5000r/min，减少转速下降的具体方法就是采取“啄食”样动作，即磨头进一点，退一点，递进式的前进，让磨头的阻力一点一点减少，有利于减少转速的下降。

旋磨的并发症与PCI的基本相同，其主要并发症包括：血管夹层、穿孔；无复流；血管闭塞；围术期心梗。通过优化的使用方法与策略可以降低旋磨并发症（表4-7），比如使用磨头/血管＜0.7的磨头，小的指引导管，控制磨头转速的下降，相对较低的旋磨转数等。优化旋磨技术的基本要素：① 磨头/血管直径选择 0.5～0.6；② 旋磨转速140 000～150 000r/min；③ 使用“啄食”动作逐渐前进；④ 每次旋磨时间控制在 15～20秒；⑤ 避免转速下降＞5000r/min；⑥ 最后抛光。

旋磨的绝对禁忌证包括静脉桥血管、血栓、夹层以及导丝不能通过的闭塞病变；相对禁忌证包括没有心外科支持的情况、严重的三支病变或者无保护的左主干病变、严重的左心功能不全、病变长度＞25mm、病变血管存在＞45°的迂曲。

自上世纪90年代以来，支架已经被广泛使用，支架的种类很多，在材质、药物、结构、输送系统等方面有各自的特点。最初为金属裸支架适应证已经非常广，与目前DES支架非常接近，DES所带的药物植入体内后几个星期可以完全释放，通过抑制增殖与炎症，DES解决了很大一部分再狭窄问题。

DES的发展跟20世纪80～90年代从PTCA到裸支架一样是冠脉介入发展史上的里程碑。第一代DES所带药物是西罗莫司（cypher）或紫杉醇（taxus），第一代药物支架的出现明显降低了BMS时代的再狭窄在当时是非常令人振奋的。后来我们发现第一代支架存在很多弊病，比如晚期支架内血栓、支架贴壁不良等，甚至有支架断裂，以及较高的再狭窄率。针对这些问题，发展出第二代药物支架，比如依维莫司支架、唑他莫司支架等。第二代药物支架在各种病变的使用中明显比第一代DES进一步降低了再狭窄与靶病变再次血运重建。第二代支架的输送性能也得到改进，支架壁更薄了，涂层也薄了，有利于获得更好的预后。

一项关于28个临床研究34 000多例患者的荟萃分析显示与BMS支架相比，新一代DES支架特别是依维莫司支架明显减少STEMI患者靶血管再次血运重建而不并不增加不良事件，包括支架内血栓。新一代DES支架在CTO病变、静脉桥血管病变、分叉病变、左主干开口病变、钙化病变、合并糖尿病等方面同样明显降低靶血管再次血运重建。所以BMS应用范围目前已经很窄了，仅适用于高出血风险的患者、不能耐受1年双联抗血小板治疗的患者、血管直径巨大的患者及一年内有可能做外科手术的患者。

虽然通过球囊预扩张处理的病变容易植入支架，但是Piscione等做了一项荟萃分析显示有选择的直接支架术具有更好的结果。心梗低于预扩后支架（3.16% vs.4.04%），而靶血管再次血运重建无差别。

目前的金属支架虽然再狭窄率已经很低，但是仍然存在不可否认的晚期不良事件，例如支架内血栓，每年发生率为0.2%～0.6%。这些晚期事件有可能与多聚物涂层或者金属结构有关。因此，近年来发展出涂层可降解和无涂层药物支架，以及完全可降解支架（bioresorbable scaffolds），目前已得到美国FDA认证并上市，而可降解支架在中国仍然没有获批及上市。

涂层可降解支架例如SYNERGY，多聚物为PLGA（poly DL-lactide-co-glycolide），涂层内混有依维莫司。体内试验表明涂层在4个月基本完全降解。如此改进的支架会带来什么样的结果？EVOLVE Ⅱ研究针对涂层可降解与不可降解的支架进行了比较。这是一项多中心前瞻性随机试验，收录1684例患者，初级重点事件包括：定义为缺血驱使的靶病变再次血运重建、靶血管相关的心梗及心源性死亡。在随访至12个月时，涂层可降解支架的靶病变失败率不差于不可降解支架，次级终点事件支架内血栓无差别（0.4% vs. 0.6%； P=0.50），死亡无差别（1.1% vs. 1.1%； P=0 .95），心梗无差别（5.4% vs. 5.0%； P=0.68），靶病变血运重建无差别（2.6% vs.1.7%； P=0.50）。随访至2年结果（公布在2016年ACC年会上）显示确定血栓及可疑血栓的发生率在涂层可降解支架略低。更长的随访时间可能有利于确定是否真的减少支架血栓的发生。

生物可降解支架（BVS）也可以缓慢释放依维莫司来抑制疤痕组织生长，但是支架的完全降解需要3年时间，完全降解之后只留下铂金标记点。Absorb GT1是获得FDA批准的第一代BVS。人们都不想在体内留下异物，这也成为有些患者不希望植入金属支架的一个选择。第一代可降解支架会带来怎样的效果还要看进一步的临床试验。

ABSORB Ⅲ是一项纳入2008例患者的研究，患者随机分至BVS组与DES组，随访1年BVS组与DES组相比，在靶病变失败（TLF）方面包括心源性死亡、靶血管心梗或缺血导致靶病变血运重建，表现出非劣效性。支架内血栓在BVS组更常见（1.5% vs.0.7%； P=0.13），在这项研究中可能与多次的后扩张有关，因为BVS的壁较厚而且径向支持力不足，需要多次后扩来减少残余狭窄。随访2年结果发现，BVS组主要心血管事件包括心源性死亡、心脏骤停、靶血管再次血运重建，高于DES组（11% vs.7.9%， P=0.03），支架内血栓率为1.9%，而DES组为0.8%。目前美国FDA建议：BVS不要用于小血管，使用该支架的医生要经过相关培训，优化支架的使用方法。

血栓抽吸装置曾经在PCI中占有一席之地，但是在一些大规模试验中未证明太多获益。TASTE（thrombus aspiration in st-elevation myocardial infarction in scandinavia）研究收录了7244例STEMI患者随机分至血栓抽吸组和未抽吸组，随访30天两组的全因死亡率无差别，因再心梗入院的比例分别是0.5%和0.9%，支架血栓率为0.2%和0.5%。随访至1年，血栓抽吸组没有降低全因死亡率及任何原因的死亡率、心梗再住院率及支架血栓。收录了10 732例患者的TOTAL（trial of routine aspiration thrombectomy with PCI versus PCI alone in patients with sTEMI）研究随访180天，表明在心源性死亡、再心梗、心源性休克或NYHAⅣ级的发生率两组间没有差别，支架内血栓及靶血管血运重建均无差别。与既往荟萃分析相同，该研究表明血栓抽吸组的30天脑卒中发生率增加（0.7%vs.0.3%），尤其是在30～180天脑卒中发生率增加。亚组分析显示即使在血栓负荷重的患者，TIMI0-1级和前壁心梗中仍然没有获益。

综合了3项试验的荟萃分析显示常规的血栓抽吸并不能降低死亡、再心梗及支架内血栓。在脑卒中率反而有增加，但是没有统计学差异。在2016年ACC/AHA/SCAI关于STEMI指南同时做了更新，血栓抽吸从原来的Ⅱa降至Ⅲ类，也就是不推荐使用级别。在万般无奈的情况下进行血栓抽吸作为Ⅱb类推荐。

我们知道在静脉桥血管行PCI的风险较高，主要风险是远端栓塞和无复流。SAFER（saphenous vein graft angioplasty free of emboli randomized）研究首次证明桥血管PCI使用远端保护装置可以降低30 天 MACE事件（9.6% vs.16.5%），心梗（8.6% vs.14.7%）及无复流（3% vs.9%）。即使ACC/AHA指南把静脉桥血管PCI使用远端保护装置作为Ⅰ类推荐，但是远端保护装置的使用率仍然很低，主要原因有：血管走行造成的难度较大，该器械使用不太方便，增加并发症，使用其他技术例如直接支架，附网支架（mesh stents），和激光斑块去除技术。

根据NCDR注册研究的49 325例患者观察发现静脉桥血管PCI中使用远端保护装置的比例为21%，在3年的随访当中并没有减少不良事件。实际上在使用远端保护装置组发生了更多的并发症，例如无复流、夹层、穿孔和围术期心梗。

从已有的试验数据可以总结出，所有的静脉桥血管都是不同的，是否使用远端保护装置应根据血栓或斑块负荷、栓塞风险、解剖复杂程度以及术者对装置的熟悉程度来决定。冠脉原位血管不需要使用远端保护装置，DEDICATION（drug elution and distal protection in ST-elevation myocardial infarction）研究随访15个月发现在STEMI患者PCI中常规使用远端保护装置增加支架血栓的发生率和临床驱使的靶病变或靶血管血运重建。

对于经股动脉导管操作后，无论人工压迫止血还是使用血管缝合器都能达到止血目的，四个荟萃分析表明血管闭合器不能减少血管并发症，出血并发症或需要输血的出血，但是可以减少止血时间，及患者卧床时间。对于经桡动脉导管操作后，通常使用止血器压迫止血。