CN111599475B - 预测冠脉慢性完全闭塞病变介入治疗成功率的评分模型 - Google Patents

Abstract

本发明涉及冠状动脉慢性完全闭塞病变术前评估技术领域，公开了预测冠脉慢性完全闭塞病变介入治疗成功率的评分模型，包括以下评分变量：钝性闭塞，1分；钙化，1分；弯曲，1分；闭塞长度≥20mm，1分；闭塞远端病变，1分；侧支循环，1分；既往靶血管CABG史，1分；支架内闭塞，1分；开口闭塞，1分；手术操作者变量，‑4分。本发明可用于评估预测慢性完全闭塞的复杂性以及更好地预测CTO经皮冠状动脉介入治疗技术失败的风险性，本发明首次将操作者技术和经验纳入评分标准，增加评分变量，具有适用性好且预测能力强的特点。

Description

预测冠脉慢性完全闭塞病变介入治疗成功率的评分模型

技术领域

本发明涉及冠状动脉慢性完全闭塞病变术前评估技术领域，具体涉及预测冠脉慢性完全闭塞病变介入治疗成功率的评分模型。

背景技术

冠状动脉慢性完全闭塞病变(chronic total occlusion，CTO)是指正向TIMI血流0级且闭塞时间≥3个月的冠状动脉阻塞性病变，如果存在同侧桥侧支或同侧侧支血管，尽管闭塞远端血管TIMI血流＞0级，仍视为完全闭塞病变。冠脉CTO病变相对常见，在接受冠脉造影的冠心病患者中约有15-25％合并至少一支CTO病变。CTO患者单独依靠药物治疗虽可缓解临床症状，但对于远期心脏功能和生存率的改善并不理想。

CTO的经皮冠状动脉介入治疗(percutaneous coronary intervention，PCI)代表了当代介入心脏病学中最具有挑战性且前沿的技术，过去十年中设备和技术的发展以及术者经验的增加使得CTO-PCI的成功率大大提高，各地多中心报告的成功率已经超过80％，部分中心可达到90％以上；CTO-PCI的成功再通能为患者提供显著的临床益处，闭塞血管的成功开通可有效地缓解心绞痛，并改善心脏功能及临床预后，并且与失败的CTO-PCI相比，成功的CTO-PCI患者有着更低的死亡、中风以及冠状动脉旁路移植术的风险。

虽然当前CTO-PCI的成功率已接近90％，但其中初始策略的成功率也仅55％，约2％的患者更是在第四种策略后才获得成功，这无疑增加了手术持续的时间及相关并发症发生的风险，因此需要在手术前对手术进行准确的术前预测，以更好地指导闭塞血管开通。评分模型作为术前预测的一种手段，能为手术难度进行定量测量以及预测血管再通成功的可能性，这不仅有助于临床决策，并且可以让术者选择适合自己的病例，使有经验的术者可以选择尝试评分较高的棘手病例，使处于学习早期的术者可以选择评分较低的简单病例。现有的相关评分模型并不都适用于CTO病变，在CTO-PCI术前的使用价值也很有限，因此发明人根据时代的进步、手术技术经验的提高和器械的不断更新，发明了预测冠脉慢性完全闭塞病变介入治疗成功率的评分模型。

发明内容

基于以上问题，本发明提供预测冠脉慢性完全闭塞病变介入治疗成功率的评分模型，本发明可用于评估预测慢性完全闭塞的复杂性以及更好地预测CTO经皮冠状动脉介入治疗技术失败的风险性，定量操作者技术和经验，具有适用性好且预测能力强的特点。

为解决以上技术问题，本发明提供了以下技术方案：

预测冠脉慢性完全闭塞病变介入治疗成功率的评分模型，包括以下评分变量：钝性闭塞，1分；钙化，1分；弯曲，1分；闭塞长度≥20mm，1分；闭塞远端病变，1分；侧支循环，1分；既往靶血管CABG史，1分；支架内闭塞，1分；开口闭塞，1分；手术操作者变量，-4分。

进一步的，所述评分变量的判断标准如下：

(1)钝性闭塞：闭塞端不以漏斗状、三角状、珠状等结束，而以刀切样结束，则为钝性闭塞；对侧造影是否为钝性闭塞的判断标准同上；

(2)钙化：入口和体部、轻度和重度的钙化差异不大，即闭塞入口段或闭塞体段存在钙化，则为钙化；

(3)弯曲：闭塞入口段和闭塞体段存在至少2个＞70°或1个＞90°的弯曲；

(4)闭塞长度≥20mm：闭塞总长度选定为20mm；

(5)闭塞远端病变：闭塞段之后存在显着的冠状动脉疾病，和/或远端管腔直径<2mm；

(6)侧支循环：Rentrop分级＜2级；

(7)既往靶血管CABG史：在本次CTO-PCI手术之前至少3个月进行的外科冠脉旁路移植手术；

(8)支架内闭塞：既往靶血管有支架植入史，后造影证实靶血管完全闭塞且时间大于3个月；

(9)开口闭塞：闭塞段处于血管近段开口处；

(10)手术操作者变量：年度CTO-PCI操作量＞60例，执行CTO-PCI时间＞5年，去年CTO-PCI操作总体成功率≥90％。

进一步的，所述手术操作者变量的判断标准的评价占分如下：年度CTO-PCI操作量＞60例，-1分；执行CTO-PCI时间＞5年，-1分；去年CTO-PCI操作总体成功率≥90％，-2分。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明可用于评估预测慢性完全闭塞的复杂性以及更好地预测CTO经皮冠状动脉介入治疗技术失败的风险性，本发明首次将操作者技术和经验纳入评分标准，增加评分变量，具有适用性好且预测能力强的特点。

附图说明

图1为本发明的实施例中的Operator-CTO评分与技术成功的关系图；

图2为本发明的实施例中的各评分系统预测技术成功的受试者工作特征曲线及比较图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例：

预测冠脉慢性完全闭塞病变介入治疗成功率的评分模型，包括以下评分变量：钝性闭塞，1分；钙化，1分；弯曲，1分；闭塞长度≥20mm，1分；闭塞远端病变，1分；侧支循环，1分；既往靶血管CABG史，1分；支架内闭塞，1分；开口闭塞，1分；手术操作者变量，-4分。

其中，评分变量的判断标准如下：

(1)钝性闭塞：闭塞端不以漏斗状、三角状、珠状等结束，而以刀切样结束，则为钝性闭塞；对侧造影是否为钝性闭塞的判断标准同上，即闭塞端不以漏斗状、三角状、珠状等结束，而以刀切样结束，则为钝性闭塞；

(2)钙化：入口和体部、轻度和重度的钙化差异不大，即闭塞入口段或闭塞体段存在钙化，则为钙化；

(3)弯曲：闭塞入口段和闭塞体段存在至少2个＞70°或1个＞90°的弯曲；

(4)闭塞长度≥20mm：根据EuroCTO Club共识，闭塞总长度选定为20mm；对闭塞长度进行判断时，采用最适体位投影，以尽量缩短体位对长度的影响；

(5)闭塞远端病变：闭塞段之后存在显着的冠状动脉疾病，和/或远端管腔直径<2mm；

(6)侧支循环：Rentrop分级＜2级；其中，Rentrop分级肉眼评价侧支循环情况如下：0级：无侧支循环；1级：侧支血管缓慢充盈，隐约显像，造影剂充盈和排出时间均明显延长，侧支血管直径＜1mm；2级：1级与3级之间；3级：侧支血管迅速显影，侧支血管显影清楚，造影剂充盈和排出时间接近正常，侧支血管直径＞1mm；

(7)既往靶血管CABG史：在本次CTO-PCI手术之前至少3个月进行的外科冠脉旁路移植手术；既往靶血管有CABG史的患者往往有着更多的合并症、更弥漫的动脉粥样硬化，并且手术吻合处也可能阻碍正向以及逆向导丝的前行或者交叉，因此它与病变远端狭窄有着相似的权重；

(8)支架内闭塞：既往靶血管有支架植入史，后造影证实靶血管完全闭塞且时间大于3个月；

(9)开口闭塞：同ORA评分，闭塞段处于血管近段开口处。

(10)手术操作者变量：年度CTO-PCI操作量＞60例、执行CTO-PCI时间＞5年、去年CTO操作总体成功率≥90％。

上述手术操作者变量的判断标准的评价占分如下：年度CTO-PCI操作量＞60例，-1分；执行CTO-PCI时间＞5年，-1分；去年CTO-PCI操作总体成功率≥90％，-2分。

本实施例中的相关定义如下：

CTO：冠状动脉闭塞，正向TIMI血流0级且闭塞时间≥3个月的冠状动脉阻塞性病变，如果存在同侧桥侧支或同侧侧支血管，尽管闭塞远端血管TIMI血流＞0级，仍视为完全闭塞病变；

慢性肾脏病3期：各种原因引起的慢性肾脏结构和功能障碍大于3个月，且肾小球滤过率(GFR)下降(<60ml/min·1.73m2)；研究主要终点为技术成功，被定义为CTO血管成功的血运重建，即恢复前向血流TIMI3级，在支架段内实现<30％狭窄，手术期间无相关并发症发生；研究次要终点为手术成功：技术成功并且住院期间无死亡、心肌梗塞、需要处理的穿孔或出血、紧急血液滤过和PCI或CABG；

执行CTO-PCI时间：从第一次成为CTO-PCI主要操作者到本次研究的时间，单位为年(年数为整数，若超过6个月则记作1年)，执行冠脉PCI时间不计入；

年度CTO-PCI操作量：由该术者总的CTO-PCI操作量除以执行年数得出的年平均CTO-PCI操作例数；

上一年CTO-PCI总体成功率：去年1年间CTO-PCI的技术成功例数除以去年执行的CTO-PCI总例数；

既往MI史：在本次CTO-PCI手术之前有过急性心肌梗死病史；

本实施例为得到上述评分模型，采用如下思路进行了研究：

S1：评估并根据实际临床整合既往评分模型(主要是J-CTO、PROGRESS、ORA、CL、Recharge评分)的变量，并且基于近些年CTO手术操作者学习曲线的研究来尝试定义操作者变量，从而构建Operator-CTO评分模型；

S2：前瞻性收集并分析发明人所在医院行PCI治疗的CTO患者的临床、造影和操作者特征；

S3：术前运用该评分模型以及J-CTO、PROGRESS、Recharge、ORA评分系统分别对CTO病例进行评分，随后所有手术由10位不同经验操作者执行；

S4：通过统计方法比较各评分对手术结局的预测能力，进而证明本发明的评分模型更全面准确、预测性好。

本实施例具体进行了如下统计学研究：

(1)本实施例前瞻性收集2018年7月至2019年12月之间在本中心行冠状动脉造影检查提示CTO病变的130位患者；

上述130位患者的纳入标准：①年龄为18～90岁，性别不限；②基于临床症状和/或心肌缺血证据和左心室功能，而不是基于预计的开通成功率，并且从胸闷、胸痛等胸部症状发生或恶化或冠脉造影证实的临床事件开始估计，闭塞时间已超过3个月；③愿意签署知情同意书；

上述130位患者的排除标准:出血性疾病或有出血因素；对造影剂及其他手术材料或药物过敏；单纯冠状动脉痉挛；合并高并发症和死亡率的疾病，如急性心源性休克、急性心包炎、严重瓣膜病、甲状腺疾病、感染等很可能影响CTO-PCI治疗成败的疾病则不被纳入研究；

130位患者的144例CTO-PCI手术分别由10位有着不同技术及经验的操作者执行，其中开通技术和导丝选择完全由操作员自行决定。本研究调查了10位操作者的信息，并分别按照执行CTO-PCI时间、年度CTO-PCI执行量、去年CTO-PCI总体成功率进行分组，即“＜5年，＜60例，＜90％组”为1组(n＝2)、“＜5年，≥60例，＜90％组”为2组(n＝1)、“≥5年，＜60例，＜90％组”为3组(n＝2)、“≥5年，≥60例，＜90％组”为4组(n＝3)、“≥5年，≥60例，≥90％组”为5组(n＝2)；

(2)本研究中的Operator-CTO评分综合既往各CTO系统评分变量，纳入1个临床变量：既往靶血管CABG史；8个造影变量：钝性闭塞、钙化、弯曲、闭塞长度≥20mm、闭塞远端病变、侧支循环、支架内闭塞、开口闭塞；3个操作者变量：年度CTO-PCI操作量＞60例、执行CTO-PCI时间＞5年、去年总体CTO-PCI成功率≥90％；满分为9分。其中，≤2分难度系数定义为“简单”，3分难度系数定义为“中等”，4分难度系数定义为“困难”，≥5分难度系数定义为“极困难”，见表1：

表1 Operator-CTO评分模型

(3)CTO病变造影评估

本研究为了提高病变血管造影分析的准确性，所有病例均在术前经两位专业医师认真审查和分析；同时随机抽样30例CTO血管造影影像，由以上一名操作员(观察者内可变性)和另一名高级介入医师(观察者间可变性)分别进行评估用来检验评分一致性；

(4)统计分析

本研究使用描述性统计方法分析基线、造影和操作者相关数据；连续数值变量表示为x±s(正态分布数据)和中位数或四分位间距(非正态分布数据)，分类变量表示为频率或百分比；Kappa检验用于比较观察者间评分一致性，两样本均数比较视情况使用t检验或秩和检验，卡方检验或Fisher确切概率法用于分类变量之间的比较；多组之间的比较采用单因素方差分析、多样本列联表卡方分析或秩和检验，各评分模型(J-CTO、CL、Recharge、ORA、新评分)分数的校准用Hosmer-Lemeshow拟合优度检验进行评估；最后通过计算各评分模型的受试者工作特征曲线(ROC)和曲线下面积(AUC)来比较各评分模型对技术成功的区分能力；所有统计资料采用SPSS 22.0和GraphPad Prism 7.0数据和图形处理软件进行分析，P＜0.05认为差异有统计学意义；

(5)结果

①临床基线资料

本研究的研究人群包括130名患者，由10位不同经验及技术的操作者进行了144例CTO-PCI手术；术前所有病变血管影像均由两位专业医师分析并评分，不同观察者之间评分具有极好的可重复性(kappa值为0.808)；术中10名患者行IABP术，3名患者术中出现心包填塞行心包穿刺术，1名患者住院期间发生心脏性猝死；144例CTO-PCI手术中，131例技术成功，成功率为91.0％；128例手术成功，成功率为88.9％，手术策略转换为33.3％；临床、造影和手术特征见表2：

表2研究人群临床基线资料以及手术相关特征

表2显示，平均年龄62.81±11.27岁，主要为男性(80％)，身高体重指数BMI24.36±3.13kg/m2，高血压(71.5％)，高脂血症(55.4％)，吸烟史(46.9％)，糖耐量异常(36.9％)，既往PCI史(50％)，既往MI(30.8％)和既往CABG史(0.7％)；多支冠脉病变高达94.6％，最常见的入院症状为不稳定性心绞痛(77.7％)；多数患者为右冠优势型(68.5％)，最常闭塞血管为右冠脉(47.2％)，其次是前降支(42.2％)、回旋支(9.7％)、左主干(0.7％)。CTO病变中,57.6％的钝性闭塞、91.0％钙化和33.3％弯曲、88.2％闭塞长度≥20mm、54.2％远端血管病变、47.9％开口闭塞、13.9％支架内闭塞以及31.9％侧支循环Rentrop分级＜2级；平均J-CTO评分是3.10±0.96分，平均PROGRESS-CTO评分是1.32±0.95分，平均ORA评分是1.31±1.09分，平均Recharge评分是3.24±1.02分，平均Operator-CTO评分是1.78±1.46分；手术大多数经过正向技术开通(单导丝技术51.4％、双导丝技术9.7％、ADR技术4.2％)，少数经逆向技术开通(25.7％)，其中70.3％经间隔支侧支通路开通，且有25.0％使用血管内超声IVUS引导或者探查，术中支架植入平均数2.96±1.28枚、支架平均长度87.50±39.14mm，手术X线透视时间平均67.56±17.92分钟，对比剂使用量平均179.50±44.08mL；

②不同Operator-CTO评分组之间的比较

本研究大多数病变经Operator-CTO评分后为“简单组”，有103例，极困难组仅4例；不同评分组之间的临床基线资料并无显著差异(P＞0.05)；在病变造影特征中，“侧支循环Rentrop分级＜2、钝性闭塞、弯曲、远端血管病变、开口闭塞”的比例随着Operator-CTO评分分值的增加而增大，除“钙化、闭塞长度≥20mm、开口闭塞”之外，其余变量在不同评分组之间均有显著差异(P＜0.05)；随着分值的增加，正向技术使用和开通成功率逐渐减少，存在显著差异(P＜0.05)，且从“简单组”到“困难组”之间，手术策略转换、7F指引导管、X线透视时间和对比剂用量的比例和数值逐渐增大，各评分组之间的技术和手术成功率存在显著差异(P＜0.05)，具体见表3：

表3本研究不同Operator-CTO评分组之间临床资料比较

③不同技术及经验的CTO-PCI操作者之间的比较

见表4，可见不同操作者组之间的临床基线资料无显著差异(P＞0.05)；病变特征中，各组的“钝性闭塞、弯曲”存在显著差异(P＜0.05)，Operator-CTO评分分数平均值随着技术及经验的增加逐渐减少，而Recharge评分则随着技术经验的增加而增加，各组中“J-CTO评分、Recharge评分、Operator-CTO评分”存在显著差异(P＜0.05)；随着技术及经验的增加，逆向技术使用及开通比例逐渐增大，各组间存在显著差异(P＜0.05)；“5组”中，IVUS使用率以及手术策略转换比例较多；X线透视时间和对比剂用量随着技术及经验的增加逐渐减少，并且在X线透视时间上存在显著差异(P＜0.05)；各组的技术和手术成功率存在明显差异(P＜0.05)；

表4本研究中不同经验及技术操作者的比较

④各评分模型对于预测CTO-PCI技术成功能力的比较

本研究使用Hosmer-Lemeshow拟合优度检验各评分模型的校准能力:J-CTO评分Hosmer-Lemeshow检验(HL)2＝2.890，P＝0.409；PROGRESS-CTO评分(HL)2＝1.013，P＝0.603；ORA评分(HL)2＝2.416，P＝0.299；Recharge评分(HL)2＝1.599，P＝0.660；Operator-CTO评分(HL)2＝1.169，P＝0.883；五个评分模型均表现出良好的校准能力；

见附图1，附图1描述了Operator-CTO评分分组与技术成功概率之间的关系，“简单组(得分≤2分)、中等组(得分3分)、困难组(得分4分)、极困难组(得分≥5分)”相对应的技术成功概率为99.0％、87.5％、53.8％和25.0％，且在受试者工作特征曲线(ROC)分析中表现了极好的区分能力，曲线下面积(AUC)为0.901(95％CI:0.821-0.982,P＜0.01)；见附图2，附图2为各评分模型的受试者工作特征曲线(ROC)和曲线下面积(AUC)：J-CTO评分AUC＝0.616(95％CI：0.449-0.782，P＞0.05)；PROGRESS-CTO评分AUC＝0.745(95％CI：0.624-0.866，P＜0.01)；ORA评分AUC＝0.783(95％CI：0.648-0.917，P＜0.01)；Recharge评分AUC＝0.738(95％CI：0.603-0.873，P＜0.01)；Operator-CTO评分的曲线下面积(AUC)大于其余评分模型，表现出了极好的预测技术结果的能力；

综上所述，本研究的模型与CTO-PCI技术成功及难度有关，简单、中等、困难和极困难对应4个得分值：≤2分、3分、4分、≥5分；评分值的增加与CTO-PCI成功率较低(从99％到低于50％)相关；在预测手术成功方面，Operator-CTO评分优于J-CTO、PROGRESS、ORA、Recharge评分。

本实施例中的CTO均指冠状动脉慢性完全闭塞病变，PCI均指经皮冠状动脉介入治疗。

如上即为本发明的实施例。上述实施例以及实施例中的具体参数仅是为了清楚表述发明验证过程，并非用以限制本发明的专利保护范围，本发明的专利保护范围仍然以其权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (1)

1.预测冠脉慢性完全闭塞病变介入治疗成功率的评分模型的评估方法，其特征在于，包括以下评分变量：钝性闭塞，1分；钙化，1分；弯曲，1分；闭塞长度≥20mm，1分；闭塞远端病变，1分；侧支循环，1分；既往靶血管CABG史，1分；支架内闭塞，1分；开口闭塞，1分；手术操作者变量，-4分；

所述评分模型的评估方法包括以下步骤：

S1：评估并根据实际临床整合既往评分模型的变量，既往评分模型包括J-CTO、PROGRESS、ORA、CL、Recharge评分；并且基于近些年CTO手术操作者学习曲线的研究来尝试定义操作者变量，从而构建Operator-CTO评分模型；

S2：前瞻性收集并分析发明人所在医院行PCI治疗的CTO患者的临床、造影和操作者特征；

S3：术前运用该评分模型以及J-CTO、PROGRESS、Recharge、ORA 评分系统分别对CTO病例进行评分，随后所有手术由10位不同经验操作者执行；

S4：通过统计方法比较各评分对手术结局的预测能力；

所述评分变量的判断标准如下：

（1）钝性闭塞：闭塞端以刀切样结束，则为钝性闭塞；对侧造影是否为钝性闭塞的判断标准同上；

（2）钙化：入口和体部、轻度和重度的钙化差异不大，即闭塞入口段或闭塞体段存在钙化，则为钙化；

（3）弯曲：闭塞入口段和闭塞体段存在至少2个＞70°或1个＞90°的弯曲；

（4）闭塞长度≥20mm：闭塞总长度选定为20mm；

（5）闭塞远端病变：闭塞段之后存在显着的冠状动脉疾病，和/或远端管腔直径<2mm；

（6）侧支循环：Rentrop分级＜2级；

（7）既往靶血管CABG史：在本次CTO-PCI手术之前至少3个月进行的外科冠脉旁路移植手术；

（8）支架内闭塞：既往靶血管有支架植入史，后造影证实靶血管完全闭塞且时间大于3个月；

（9）开口闭塞：闭塞段处于血管近段开口处；

手术操作者变量：年度CTO-PCI操作量＞60例，执行CTO-PCI时间＞5年，去年CTO-PCI操作总体成功率≥90%；

所述手术操作者变量的判断标准的评价占分如下：年度CTO-PCI操作量＞60例，-1分；执行CTO-PCI时间＞5年，-1分；去年CTO-PCI操作总体成功率≥90%，-2分。