
冠状动脉钙化病变是经皮冠状动脉介入治疗(PCI)中的常见难点,可增加球囊扩张、支架置入及充分膨胀难度,并与支架膨胀不全、支架内再狭窄(ISR)、支架血栓形成及不良预后相关。近年来,刻痕球囊(scoring balloon, SB)、切割球囊(cutting balloon, CB)和超高压非顺应性球囊(OPN NC balloon)三种钙化修饰专用球囊因操作相对简便、器械可及性较好、效果可控,在当代钙化病变处理中占据越来越重要的位置。
近期发表于Frontiers in Cardiovascular Medicine的综述系统总结了钙化修饰专用球囊的作用机制、临床证据、适用病变、操作要点及未来发展方向。本文结合最新综述,梳理其作用机制、适用病变、操作要点及临床选择策略,为冠脉钙化病变介入治疗提供参考。

冠状动脉钙化并非单纯影像学表现,而是影响PCI策略和预后的重要病理基础。严重钙化斑块可降低血管顺应性,使常规球囊扩张难以获得充分管腔增益,也会增加支架输送困难、贴壁不良和膨胀不全风险。若支架未能充分膨胀,后续可能出现局部血流紊乱、内皮化延迟、新生内膜增生和血栓形成,从而增加ISR、支架血栓形成及靶病变血运重建风险。
此外,钙化病变的处理本身也伴随更高的操作风险。过度高压扩张可能导致冠状动脉夹层或穿孔,旋磨或其他斑块消蚀技术可能增加慢血流、无复流和远端栓塞风险。因此,钙化病变管理的核心并不是“使用最强的器械”,而是根据钙化形态、病变可通过性、血管尺寸和操作风险,选择最合适的病变预处理策略。
从病变形态看,冠脉钙化大致可分为偏心性钙化、同心性钙化、深层钙化、浅表钙化、长节段钙化以及冠状动脉钙化结节(calcified nodule, CN)等类型。不同形态对器械的反应并不相同。例如,偏心性或浅表钙化可能更适合刻痕球囊通过,形成局部应力集中;同心性纤维钙化病变可能更适合切割球囊;而厚重同心性钙化或难扩张病变,则可能需要使用OPN NC球囊、冲击波血管内碎石术(IVL)甚至旋磨技术。
因此,现代钙化病变PCI更强调“形态学导向”的个体化策略,而非固定的器械使用顺序。
目前已有基于IVUS和OCT的钙化评分用于预测支架膨胀不全风险。例如,IVUS相关评分强调浅表钙化弧度、钙化长度和血管直径;OCT评分则整合钙化弧度、厚度和长度,用于判断是否需要更积极的钙化修饰。综述指出,血管内影像不应被视为可选工具,而应成为复杂钙化病变PCI中的重要组成部分。
在实际操作中,IVUS/OCT至少可在三个阶段发挥作用:
第一,术前评估病变的可通过性、钙化形态和厚度、是否存在钙化结节型病变结,以及选择何种修饰工具及尺寸。
第二,钙化修饰后判断是否已形成钙化裂隙、是否获得足够管腔增益,以及是否需要升级器械。
第三,支架植入后评估支架膨胀、贴壁情况和边缘夹层,从而决定是否进一步后扩张或追加处理。
表1三类钙化修饰专用球囊的关键特征比较

刻痕球囊是较早用于冠脉钙化病变准备的专用球囊之一。其基本设计是在半顺应性球囊外部加入镍钛合金丝、螺旋结构或笼状结构。球囊扩张时,这些外部刻痕结构可将扩张压力集中传递至斑块局部,形成可控的内膜刻痕和浅表钙化裂隙。

图1刻痕球囊对严重钙化病变的修饰效果
注:(A)基线时严重钙化右冠状动脉的OCT回撤图像;(B)使用3.0 mm刻痕球囊进行病变准备后,相同节段可见钙化断裂及明显管腔增益。
与常规球囊相比,刻痕球囊的核心优势在于应力集中和受控扩张。它可在相对较低压力下改善病变顺应性,减少球囊滑移和不规则夹层风险。与切割球囊不同,刻痕球囊并不使用金属刀片,而是依赖外部丝状或笼状结构产生局部压力,因此整体安全性较好,操作也相对温和。
现有研究显示,AngioSculpt、NaviScore、Aperta NSE等刻痕球囊均可在一定程度上改善管腔增益和病变准备效果。PREPARE-CALC研究及其后续分析提示,在严重钙化病变中,旋磨术与改良球囊均可实现一定的急性管腔获益和支架扩张效果;长期随访中,旋磨术在某些长病变中可能更具优势,但改良球囊在短病变中仍具有重要价值。
在操作层面,刻痕球囊通常建议按照参考血管直径进行约1:1选型,逐步加压扩张,常用压力范围约为12–20 atm。其优势包括通过性较好、修饰方式可控、安全性相对较高,尤其适合球囊可通过的浅表钙化、偏心性钙化以及部分同心性钙化病变。
不过,刻痕球囊并非万能。对于深层钙化、厚重同心性钙化或钙化结节型病变,刻痕球囊的裂解能力可能不足。如果血管内影像显示钙化未充分裂解,或支架膨胀风险仍高,应考虑升级为切割球囊、OPN NC球囊、IVL或斑块消蚀技术。
临床定位:刻痕球囊更适合作为球囊可通过、钙化程度中等、偏心或浅表钙化病变的一线病变预处理工具。
切割球囊是针对难扩张纤维钙化病变开发的专用球囊。其结构特点是在非顺应性球囊表面纵向安装微型刀片。球囊扩张时,刀片可在内膜和斑块表面形成可控切口,部分情况下切口可延伸至更深层结构,从而提高病变顺应性并促进钙化裂解。

图2 切割球囊对严重钙化病变的修饰效果
注:(A)基线时回旋支严重钙化病变的OCT回撤图像;(B)使用3.0 mm切割球囊进行病变准备后,相同节段可见钙化断裂及明显管腔增益。
与刻痕球囊相比,切割球囊的作用更“主动”、更深入。刻痕球囊主要依靠外部丝状结构造成应力集中,而切割球囊通过微刀片直接切入斑块,因此对纤维化、纤维钙化、同心性或混合性钙化病变可能更有效。
临床研究方面,早期Cutting Balloon Global Randomized Trial显示,切割球囊在新发病变中的再狭窄率与常规球囊相近,但可减少弹性回缩并带来可预测的管腔增益。RESCUT研究支持其在ISR治疗中的应用,可较常规球囊改善急性管腔获益。近年来,COPS-1研究提示,切割球囊用于支架植入前病变准备,可改善支架扩张并减少支架膨胀不全风险。
值得关注的是,RODIN-CUT技术提出了“重复、序贯、影像指导下切割球囊扩张”的概念。该策略通过切割球囊反复扩张,并在每次扩张后进行IVUS评估,观察到斑块结构和钙化裂解逐步增强的现象。其理论基础在于,每次球囊扩张和回缩后,刀片与钙化斑块的接触点可能发生变化,从而产生累积性、剂量依赖性的钙化修饰效果。
不过,切割球囊也存在明确局限。首先,其通过性通常不如普通球囊和部分刻痕球囊,在迂曲或极重度狭窄病变中可能难以到位。其次,若球囊选型过大或加压过于激进,可能增加血管穿孔风险。此外,在严重钙化病变中反复使用切割球囊可能出现刀片断裂,提示操作中需严格控制适应证、尺寸和压力。
操作上,切割球囊通常按参考血管直径约1:1选型;对于严重钙化或迂曲病变,可适当偏小选择以降低穿孔风险。常用压力约为6–12 atm,通常低于常规非顺应性球囊。若选择偏小球囊,则可根据实际情况适当提高压力,但仍应避免盲目高压扩张。
临床定位:切割球囊适合纤维化、纤维钙化、同心性或混合性钙化病变,也可作为ISR、DCB治疗前病变预处理及其他钙化修饰技术后的辅助工具。
超高压非顺应性球囊中最具代表性的是OPN NC球囊。其采用双层球囊结构,内层用于维持形态,外层用于均匀分布压力,使其可承受高达35–40 atm甚至更高的扩张压力。与刻痕球囊和切割球囊不同,OPN NC球囊并不依赖外部刻痕结构或刀片,而是通过极高机械压力直接压裂钙化斑块。

图3 OPN NC超高压球囊对严重钙化病变的修饰效果
注:(A)基线时严重钙化右冠状动脉的OCT回撤图像;(B)使用3.0 mm 超高压非顺应性球囊进行病变准备后,相同节段可见钙化断裂及明显管腔增益。下方OCT帧显示,该球囊还可通过高压机械作用撕裂纤维化组织。
其最大价值在于处理常规非顺应性球囊、刻痕球囊或切割球囊扩张失败后的“球囊可通过但难扩张”病变。对于厚重同心性钙化、支架膨胀不全或无法行旋磨的部分病例,OPN NC球囊可作为重要补救工具。
ISAR-CALC随机研究显示,与刻痕球囊相比,OPN NC球囊在严重钙化病变中可获得更大的急性管腔增益和更好的支架扩张,且安全性相近。系统综述和荟萃分析也提示,OPN NC球囊在难扩张病变中具有较高操作成功率,穿孔率较低,MACE发生率总体可接受。不过,其使用常伴随更长操作时间和更多辅助器械需求。
在操作策略上,OPN NC球囊通常建议较参考血管直径略小约0.5 mm选择,尤其是在处理支架膨胀不全时更需避免过大选型。扩张应从12–16 atm开始,逐步增加压力,根据造影和血管内影像反馈决定是否继续升压。快速直接升至超高压并不可取,可能增加血管损伤风险。
OPN NC球囊的主要优势是扩张力强,可在不立即转向旋磨或IVL的情况下挽救部分难扩张病变。其不足包括通过性较差、在迂曲血管中到位困难、扩张时间较长,以及可能出现导丝摩擦、导丝嵌顿或球囊回撤困难。部分经验提示,可使用支撑力更好的导丝,或采用双导丝策略以增加支撑并降低导丝丢失风险,但相关证据仍主要来自技术报告和小样本经验。
临床定位:OPN NC球囊通常不作为所有钙化病变的一线选择,而更适合球囊可通过但常规或专用球囊难以充分扩张的重度同心性钙化、难扩张病变或支架膨胀不全。
冠脉钙化修饰的关键并非简单比较哪种器械“更强”,而是根据病变形态进行匹配。
对于浅表、偏心性或局灶性钙化,可首先考虑刻痕球囊。其通过性较好、操作相对安全,可形成局部裂隙并改善后续支架扩张。
对于纤维钙化、同心性或混合性病变,切割球囊更具优势。其微刀片可形成更深、更明确的切口,尤其适合常规球囊扩张后仍存在明显束腰的病变。
对于厚重同心性钙化、难扩张病变或既往球囊扩张失败病变,OPN NC球囊可作为升级工具。若OPN NC仍无法充分扩张,或病变存在明显钙化结节型病变、深层环形钙化,则应考虑IVL、旋磨术或其他斑块消蚀技术。
对于钙化结节型病变,单纯专用球囊效果往往有限。此类病变通常更具机械阻力,常需旋磨、IVL或多模态联合策略,切割球囊可作为辅助而非唯一手段。
因此,较为实用的思路是:
偏心/浅表钙化:刻痕球囊优先。
纤维钙化/同心性病变:切割球囊优先。
厚重同心性或难扩张病变:OPN NC、IVL或旋磨升级。
钙化结节型病变:优先考虑IVL或斑块消蚀技术,球囊作为辅助。

图4 基于球囊的冠脉钙化修饰实用流程图
随着器械发展,钙化病变PCI已进入多模态时代。刻痕球囊、切割球囊和OPN NC球囊并不应被理解为彼此完全竞争,也不应被视为IVL或旋磨术的替代品。它们更适合在不同病变阶段发挥互补作用。
对于球囊不可通过病变,旋磨或其他斑块消蚀技术仍可能是必要选择。对于球囊可通过但血管顺应性差、深层钙化明显的病变,IVL可通过声压波造成深层钙化裂解,具有独特优势。对于球囊可通过、钙化程度中等或局部病变,专用球囊可作为简便、经济且有效的病变准备方式。
在临床实践中,合理的顺序往往是:先通过IVUS/OCT判断病变形态和可通过性;若病变可通过,根据钙化形态选择刻痕球囊、切割球囊或OPN NC球囊;修饰后再次影像评估,若钙化裂解和管腔增益不足,则升级为更强的球囊、IVL或斑块消蚀技术;支架植入后再通过影像确认支架膨胀和贴壁情况。
这种“影像指导—分层选择—逐步升级—再次验证”的流程,更符合当代复杂PCI的操作逻辑。
目前专用钙化修饰球囊的证据仍在不断积累。现有研究提示其在改善病变准备、增加管腔获益和优化支架扩张方面具有价值,但不同器械之间的头对头随机研究仍不足,长期临床结局数据也有待进一步完善。
未来研究需要回答几个关键问题:
第一,刻痕球囊、切割球囊和OPN NC球囊在不同钙化形态中的最佳适应证是什么?
第二,专用球囊与IVL、旋磨术之间如何排序和组合,才能在疗效、安全性和成本之间取得最佳平衡?
第三,RODIN-CUT等重复切割球囊扩张技术是否真正带来可重复、可验证的临床获益?
第四,人工智能辅助OCT分析、实时影像融合球囊、兼具切割/刻痕和超高压能力的混合型球囊,是否会改变未来钙化病变处理路径?
可以预见,未来钙化病变PCI的重点不仅是新器械本身,更是基于影像的标准化决策流程。
冠脉钙化病变是PCI中影响支架输送、支架膨胀和远期预后的关键挑战。充分、合理的病变准备是改善介入治疗质量的前提。刻痕球囊、切割球囊和OPN NC球囊作为当代钙化修饰专用球囊,分别在偏心或浅表钙化、纤维钙化或同心性病变、难扩张或支架膨胀不全病变中具有不同价值。
需要强调的是,没有一种球囊能够适用于所有钙化形态。最佳策略应建立在IVUS/OCT精确评估基础上,根据钙化弧度、厚度、长度、深度和病变可通过性进行个体化选择。对于复杂钙化病变,专用球囊应与IVL、旋磨术等技术共同构成多模态治疗体系。
在更多随机研究和长期随访数据公布之前,临床医生应坚持影像指导、形态学导向和分步升级原则,在疗效、安全性和资源利用之间取得平衡,从而最大限度提高支架扩张质量并改善患者远期预后。
信源:Colletti G, Ruzsa Z, Gach O, Jossart A, Peter L, Spanò A, Cocco N, Boukhris M and Ungureanu C (2026) Calcium modifying dedicated balloons: a contemporary review. Front. Cardiovasc. Med. 13:1700877. doi: 10.3389/fcvm.2026.1700877
编辑:尼莫
审校:GXM
排版:siqili&lvnan
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