Sub-acute thrombosis after treatment of in-stent restenosis at a bifurcation lesion. Do drug-eluting stents actually favour stent thrombosis?

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1 01-06 TROMBOSIS SUBAG OK.qxd 30/11/06 10:43 Página 1 1 INVESTIGACIÓN CARDIOVASCULAR, 2006 VOL.9 Nº 1 Trombosis subaguda posterior a tratamiento de restenosis intra-stent en una lesión bifurcada. Favorecen realmente la trombosis los stents liberadores de fármacos? Sub-acute thrombosis after treatment of in-stent restenosis at a bifurcation lesion. Do drug-eluting stents actually favour stent thrombosis? Zurita F., Moreno R., Villarreal S., Macaya C. RESUMEN Existe preocupación acerca de un posible incremento en el riesgo de trombosis del stent posterior al implante de stents liberadores de fármacos anti-proliferativos. Presentamos un paciente con una restenosis intrastents en bifurcación verdadera entre la arteria coronaria circunfleja y un primer ramo obtuso marginal a la cual se le implantó un stent liberador de paclitaxel en el ramo principal y un stent convencional en el ramo secundario lateral (técnica en «V»). Cinco días después, el paciente presentó un infarto agudo con elevación del ST en cara lateral. Se documentó una trombosis subaguda del stent convencional en el ramo secundario sin presentar trombosis del stent liberador de fármaco en el ramo principal. Los posibles mecanismos favorecedores de trombosis del stent tras el implante tanto de stents liberadores de fármacos como convencionales son abordados. ABSTRACT Concern exists about a possible increase in the risk of stent thrombosis after drug-eluting stents implantation. We report a patient with a true bifurcated in stents restenosis at the left circumflex and first marginal branch that received a paclitaxel-eluting stent at the parent vessel, and a bare metal stent at the side branch ( V technique). Five days later, the patient suffered a lateral acute myocardial infarction. A sub-acute thrombosis of the bare metal stent was documented at the side branch, with absence of stent thrombosis at the paclitaxel-eluting stent. Possible mechanisms favouring stent thrombosis both after drug-eluting and bare metal stents are discussed. Palabras clave: Trombosis del stent, Stents liberadores Key words: Stent thrombosis, Drug-eluting stents, Bifurcation. de fármacos, Bifurcación. Investigación Cardiovascular, 2006; 9: 1-6 Correspondencia / correspondence: R. Moreno, MD, FESC Cardiología Intervencionista Hospital Clínico San Carlos Martín Lagos, s/n Madrid raulmorenog@terra.es

2 01-06 TROMBOSIS SUBAG OK.qxd 30/11/06 10:43 Página 2 2 F. Zurita, R. Moreno, S. Villareal, et al. INTRODUCCIÓN El tratamiento percutáneo de las lesiones en bifurcación verdadera constituye un reto frecuente para el cardiólogo intervencionista. El abordaje terapéutico más común es la colocación de un stent en el vaso principal y angioplastia con balón con la colocación de un segundo stent en el ramo secundario sólo en caso de que con la dilatación con balón no se obtenga un resultado adecuado (1,2). Las lesiones bifurcadas tratadas con stents convencionales están sujetas a nuevos procedimientos de revascularización en un 15-20% de los casos (1,2). La intervención coronaria percutánea de la restenosis intra-stent que involucra a una bifurcación verdadera es técnicamente compleja y sujeta a un alto porcentaje de nuevos procedimientos de revascularización. La braquiterapia intracoronaria podría ser una opción terapéutica valida en este tipo de situaciones (3), pero los stents liberadores de fármacos se han convertido en el tratamiento predilecto para la restenosis posterior a la implantación de stents convencionales (4), incluso en bifurcaciones (5). Una preocupación importante acerca de los stents liberadores de fármacos anti-proliferativos es la posibilidad de un riesgo incrementado de trombosis del stent, debido fundamentalmente a una endotelización retardada y también a una agregación plaquetaria incrementada después del implante (6,7). Sin embargo, estudios recientes han reportado una baja incidencia de trombosis del stent tras tratamiento prolongado con aspirina mas tienopiridinas (8-10), comparable al uso de stents convencionales (11), incluso en angina inestable (12). Más aún, un reciente meta-análisis ha mostrado que los stents liberadores de drogas anti-proliferativas no incrementan el riesgo de trombosis del stent, al menos en un seguimiento hasta 6-12 meses, y cuando se mantiene a los pacientes con doble anti-agregación durante 3-6 meses (13). Reportamos el caso de un paciente con una restenosis intrastent localizada en una bifurcación verdadera que fue tratada con técnica de stent en «V» utilizando un stent liberador de paclitaxel en al vaso principal y un stent convencional en el ramo secundario que presentó posteriormente una trombosis subaguda únicamente en la rama secundaria. INTRODUCTION Treatment of true bifurcated lesions constitute a frequent challenge for interventional cardiologists. The most frequent treatment is stenting the main vessel, treating the side branch with balloon angioplasty or a second stent individually, taking into consideration that there is no added advantage in routine stenting of both main vessel and side branch (1,2). Bifurcated lesions treated with bare metal stents (BMS) need subsequent revascularization procedures in 15-20% of cases (1,2). Percutaneous coronary intervention for instent restenosis (ISR) involving a true bifurcation is complex and technically demanding, and subjected to a high need for subsequent revascularization procedures. Intracoronary brachytheraphy may be a valid therapy in this situation (3), but drug-eluting stents (DES) are becoming the preferred treatment for restenosis after bare metal stenting (4), even in bifurcations (5). One important concern about the use of DES is the possibility of an increased risk of stent thrombosis, mainly due to a delayed endothelization but also to enhanced platelet aggregation after DES implantation (6,7). However, recent studies have reported a low incidence of stent thrombosis under prolonged therapy with aspirin plus thienopyridines (8-10), comparable to that of BMS (11), even in unstable clinical settings (12). We report the case of a patient with ISR located at a true bifurcation that was treated with «V» stenting with a paclitaxel-des at the parent vessel and a BMS at the side branch that suffered a subacute thrombosis only at the side branch but not at the parent vessel. DESCRIPTION OF THE CASE A 60 years-old patient with current smoking and hypercholesterolemia was admitted 12 months before due to unstable angina. Coronary angiography showed severe lesions at proximal and distal right coronary artery (RCA), and at proximal left circumflex (LCX) involving the origin of the first marginal branch. Left ventriculography

3 01-06 TROMBOSIS SUBAG OK.qxd 30/11/06 10:43 Página 3 3 Stents farmacoactivos y Stents farmacoactives and DESCRIPCIÓN DEL CASO Un paciente de 60 años de edad con historia de tabaquismo e hipercolesterolemia había ingresado 12 meses antes por angina inestable. La coronariografía mostró lesiones severas en la arteria coronaria derecha (ACD) proximal y distal y en la arteria circunfleja proximal (ACX) con afectación del origen del primer ramo obtuso marginal. La ventriculografía izquierda reveló una fracción de eyección dentro de límites normales con función sistólica conservada. La ACD en su porción proximal se predilató con balón y se colocó un stent convencional de 4x12 mm y la porción distal se predilató con balón, implantándose un stent convencional de 3.0x19 mm a dicho nivel. La lesion en bifurcación en la ACX se trató con implantación directa de un stent 2.75x13 (Sonic, Cordis Corp) en el ramo principal seguido de dilatación con balón en el ramo obtuso marginal con buen resultado angiográfico en ambos vasos. Seis meses después, el paciente fue nuevamente hospitalizado por angina recurrente. La coronariografía demostró una restenosis del 70% intrastent en la ACD proximal, una restenosis intrastent del 90% en la ACX proximal, así como restenosis del 80% en el origen del ramo marginal. Se utilizó un balón de corte de 4x10 mm seguido por braquiterapia intracoronaria de 3.5x32mm (Galileo system, Guidant) en la ACD proximal y la ACX fue tratada con técnica de «kissing balloon» (2.75x15 mm en la ACX y 2x11mm en el ramo marginal) seguido de braquiterapia intracoronraria de 2.5x32mm. Seis meses después (un año posterior al procedimiento inicial), el paciente fue reevaluado por angina de esfuerzo y prueba de esfuerzo positiva. La angiografía de control no mostró datos de restenosis intrastent en la ACD; sin embargo, sí una oclusión total de la ACX y lesión severa del origen del ramo marginal. El paciente fue tratado con angioplastia con balón tanto en el ramo principal como en el secundario, seguido de colocación de stent liberador de paclitaxel (Taxus, Boston Scientific) de 2.5x16mm en la ACX y de un stent convencional de 2.75x12mm en la rama marginal (Micro-Driver, Medtronic), utilizando la técnica en «V» seguido de «kissing balloon». Se administró heparina (100 IU/kg) y la terapia antiplaquetaria consistió en aspirina (250 mg/día) más Clopidogrel (300 mg en bolo seguido de 75 mg/día). No se administraron inhibidores IIb/IIIa. La figura 1 revealed a preserved left ventricular ejection fraction with no abnormalities of systolic function. RCA was treated with balloon angioplasty plus 4x12 mm stenting at the proximal segment, and balloon angioplasty plus 3.0x19 mm stenting at the distal segment. The bifurcated lesion at proximal LCX was treated with direct 2.75x13 stent implantation (Sonic, Cordis Corp) at the parent vessel, followed by 2.5x15 mm balloon dilation to the marginal branch. Immediate angiographic result was excellent both at RCA and LCX. Six months later, the patient was readmitted due to recurrence of angina. Cardiac catheterisation demonstrated a 70% ISR at proximal RCA, a 90% ISR at proximal LCX, and a 80% ISR at the origin of the marginal branch. A 4x10 mm cutting balloon followed by intracoronary brachytherapy (3.5x32mm Galileo system, Guidant) was performed at the proximal RCA, and LCX was treated with kissing balloon (2.75x15 mm at LCX and 2x11mm at the marginal branch) with subsequent intracoronary brachytherapy (2.5x32mm Galileo system, Guidant Corp.). Six months later (one year after the initial procedure), the patient was re-evaluated due to effort angina and a positive exercise treadmill test. Right coronary angiogram showed absence of recurrent ISR. However, a complete occlusion of LCX and a severe lesion of the origin of marginal branch was shown. The patient was treated with 2.0x15 mm balloon angioplasty at both the parent vessel and the side branch, followed by a 2.5x16mm paclitaxel-des implantation (Taxus, Boston Scientific) at the LCX, and a BMS placement at the marginal branch (2.75x12mm Micro-Driver stent, Medtronic), using the «V» technique and followed by a kissing balloon. At this procedure, heparin 100 IU/kg was administered. Antiplatelet therapy consisted of aspirin (250 mg/d) plus Clopidogrel (300 mg as loading dose immediately after the procedure, followed by 75 mg daily). No IIb/IIIa inhibitors were administered in this procedure. Figure 1 shows the baseline angiogram of this procedure, as well as the final angiographic result. Five days later, the patient was readmitted with a prolonged chest pain associated with 1 mm ST-

4 01-06 TROMBOSIS SUBAG OK.qxd 30/11/06 10:43 Página 4 4 F. Zurita, R. Moreno, S. Villareal, et al. muestra la angiografía basal así como el resultado angiográfico final. Cinco días después, el paciente fue reingresado por angina asociado a elevación del ST de 1 mm en derivaciones I y avl y elevación de enzimas cardiacas (TnT 0.24 ng/ml, y CPK 684 IU). La coronariografía mostró una trombosis subaguda del stent convencional en el ramo marginal con ausencia de la misma en el stent liberador de paclitaxel en la ACX. El paciente se trató mediante angioplastia con balón de 3x20 mm en el ramo marginal. Además de aspirina y clopidogrel, se utilizó abciximab en este procedimiento. No se documentaron eventos adversos en el seguimiento clínico (figura 2). DISCUSIÓN Los stents liberadores de fármacos anti-proliferativos han revolucionado la cardiología intervencionista, debido a que reducen notablemente la restenosis en comparación con los stents convencionales (8-10). Inicialmente, hubo preocupación acerca del posible incremento de riesgo de trombosis del stent con los segment elevation at I and avl and raise in cardiac enzymes (TnT 0.24 ng/ml, and creatinine kinase 684 IU). Cardiac catheterisation demonstrated a BMS sub-acute stent thrombosis at the marginal branch, but absence of thrombosis or ISR at the paclitaxel-des implanted at the LCX. The patient was successfully treated with a 3x20 mm balloon inflation at the marginal branch. Additionally, apart from aspirin plus clopidogrel, abciximab was administered in this procedure. Subsequent clinical outcome was uneventful (Figure 2). DISCUSSION DES have revolutioned interventional cardiology, since they dramatically reduce restenosis in comparison with BMS (8-10). Some important concern about the use of DES was the possibility of an increased risk of stent thrombosis, because of a delayed endothelization and an enhanced platelet aggregation after DES implantation (6,7). The physiopathology of stent thrombosis after DES Figura 1. A. Coronariografía que muestra una restenosis intrastent oclusiva en la ACX (flecha) así como tambien una lesión crítica en el orígen de la primera obtusa marginal. B. «Kissing balloon» posterior a angioplastia con balón e implante de stent liberador de paclitaxel como tratamiento de restenosis intrastent en la ACX y angioplastia con balón aunado a implante de stent convencional en la rama lateral. C. Resultado final. Figure 1. A. Coronary angiography showing an occlusive in-stent restenosis at the left circumflex (arrow), as well as a severe lesion at the origin of the first marginal branch. B. Kissing balloon after balloon angioplasty and paclitaxel-eluting stent placement as treatment of left circumflex in-stent restenosis, and balloon angioplasty and bare metal stenting at the side branch. C. Final result.

5 01-06 TROMBOSIS SUBAG OK.qxd 30/11/06 10:43 Página 5 5 Stents farmacoactivos y Stents farmacoactives and Figura 2. A. Coronariografía que muestra una trombosis subaguda del stent implantado en la primera obtusa marginal (flecha), con excelente resultado del stent liberador de paclitaxel. B. Tratamiento con balón de la rama lateral. C. Resultado final. Figure 2. A. Coronary angiography showing a sub-acute thrombosis of the stent placed at the first marginal branch (arrow), with excellent result at the paclitaxel-eluting stent. B. Treatment with balloon dilation at the side branch. C. Final result. stents liberadores de fármacos, debido fundamentalmente a la posibilidad de que retrasaran la endotelización y a un incremento de la agregación plaquetaria tras su implantación (6,7), pero también en relación con malaposición tardía (14), formación de aneurismas en el segmento tratado, e incluso una hipersensibilidad localizada al polímero del stent liberador (15). El factor mas claramente asociado a trombosis del stent liberador es la ausencia o suspensión del tratamiento con ticlopidina o clopidogrel. En el estudio ASPECT, en un subgrupo de 27 pacientes que recibieron stent liberador en quienes se administró cilostazol en lugar de tienopiridinas en asociación a aspirina, hubo 4 casos de trombosis documentada (14.8%) (16). En otro estudio, en un 30% de los pacientes en quienes se suspendió la ticlopidina de manera temprana tras el implante de un stent liberador se documentó trombosis del stent (17). Sin embargo, los estudios clínicos han reportado una baja incidencia de trombosis del stent bajo tratamiento prolongado con aspirina y tienopiridinas (8-10), comparable al uso de stent convencionales (11-13). El caso presentado ilustra que más importante que el tipo de stent implantado, es el tipo de lesión traimplantation is related with a delayed stent endothelization (6), late stent malapposition to the vessel wall (13), aneurysm formation at the stented segment, and even a localized hypersensitivity to the polymer of the DSE (14). The most clearly factor associated with DES thrombosis is absence of treatment with ticlopidine or clopidogrel. In the ASPECT trial, in the subgroup of 27 patients receiving a DES and in whom cilostazol instead of thienopirydines was administered in association with aspirin, there were 4 documented thrombosis (14.8%) (15). In other study, 30% of patients in whom ticlopidine was withdrawn early after DES implantation suffered stent thrombosis (16). Nevertheless, clinical trials have reported a low incidence of stent thrombosis under prolonged therapy with aspirin plus thienopyridines (8-10), comparable to that of MBS (11), even in unstable clinical settings (12). The case we have presented illustrates the absence of pro-thrombotic milieu of DES. A stent thrombosis of the side branch, in which a BMS was implanted, could be demonstrated. However, no thrombosis occurred at the parent vessel, in which a paclitaxel-des had been implanted.

6 01-06 TROMBOSIS SUBAG OK.qxd 30/11/06 10:43 Página 6 6 F. Zurita, R. Moreno, S. Villareal, et al. tada. El paciente sufrió trombosis del stent en la rama secundaria en donde fue colocado con stent convencional, y no en el vaso principal en donde se colocó un stent liberador de paclitaxel. Probablemente, factores locales tales como diámetro pequeño del stent y la presencia de lesión en bifurcación, pudieron haber contribuido a la trombosis del stent en nuestro paciente (18-20). Probably, some local factors, especially small stent diameter and location at a bifurcation, contributed to stent thrombosis in our patient (17-19). This case illustrates how local factors are more important than the type of coronary stent (20). Bibliografía/References 1. Melikian N, Di Mario C. Treatment of bifurcation coronary lesions: a review of current techniques and outcome. J Interv Cardiol 2003; 16: Pan M, Suárez de Lezo J, Medina A, RomeroM, Hernández E, Segura J, Castroviejo JR, Pavlovic D, Melian F, Ramírez A, Castillo JC. Simple and complex stent strategies for bifurcated coronary arterial stenosis involving the side branch origin. Am J Cardiol 1999; 83: Costa R, Joyal M, Harel F, Fox T, Crocker I, Arsenault A, Gregoire J, Bonan R. Treatment of bifurcation in-stent restenotic lesions with beta radiation using strontium 90 and sequential positioning pullback technique: procedural details and clinical outcomes. J Invasive Cardiol 2003; 15: Tanabe T, Serruys PW, Grube E, Smits PC, Selbach G, Van der Giessen WJ, et al. TAXUS-III trial. In-stent restenosis treated with stent-based delivery of paclitaxel incorporated in a slow-release polymer formulation. Circulation 2003; 107: Rizik DG, Barman NC, Bouhasin A, Villegas BJ. T-stenting with drug-eluting stents for the treatment of bifurcation instent restenosis. J Interv Cardiol 2002; 15: Virmani R, FarbA, Kolodgie FD. Histopathologic alterations after endovascular radiation and antiproliferative stents: similarities and differences. Herz 2002; 27: Babinska A, Markell MS, Salifu MO, Akoad M, Ehrlich YH, Kornecki E. Enhancement of human platelet aggregation and secretion induced by rapamycin. Nephrol Dial Transplant 1998; 13: Moses JW, Leon MB, Popma JJ, et al; SIRIUS Investigators. Sirolimus-eluting stents versus standard stents in patients with stenosis in a native coronary artery. N Engl J Med 2003; 349: Schofer J, Schluter M, Gershlick AH, Wijns W, García E, Schampaert E, Breithardt G; E-SIRIUS Investigators. Sirolimus-eluting stents for treatment of patients with long atherosclerotic lesions in small coronary arteries: doubleblind, randomised controlled trial (E-SIRIUS). Lancet 2003; 362: Stone GW, Ellis SG, Cox DA, et al; TAXUS-IV Investigators. A polymer-based, paclitaxel-eluting stent in patients with coronary artery disease. N Engl J Med 2004; 350: Orford JL, Lennon R, Melby S, Fasseas P, Bell MR, Rihal CS, Holmes DR, Berger PB. Frequency and correlates of coronary stent thrombosis in the modern era: analysis of a single center registry. J Am Coll Cardiol 2002; 40: Lemos PA. Lee C, Degertekin M, et al. Early outcome after sirolimus-eluting stent implantation in patients with acute coronary syndromes. Insight from the Rapamycin-Eluting Stent Evaluated At Rotterdam Cardiology Hospital (RESEARCH) Registry. J Am Coll Cardiol 2003; 41: Moreno R, Fernández C, Hernández R, et al. Drug-eluting stent thrombosis: results from a pooled analysis including 10 randomized studies. J Am Coll Cardiol 2005; 45: Colombo A, Drzewiecki J, Banning A, et al; TAXUS II Study Group. Randomized study to assess the effectiveness of slow- and moderate-release polymer-based paclitaxeleluting stents for coronary artery lesions. Circulation 2003; 108: Virmani R, Guagliumi G, Farba, et al. Localized hypersensitivity and late coronary thrombosis secondary to a sirolimus-eluting stent. Should we be cautious? Circulation 2004; 109: r38-r Hong MK, Mintz GS, Lee CW, et al; ASian Paclitaxel- Eluting Stent Clinical Trial.Paclitaxel coating reduces instent intimal hyperplasia in human coronary arteries: a serial volumetric intravascular ultrasound analysis from the Asian Paclitaxel-Eluting Stent Clinical Trial (ASPECT). Circulation 2003; 107: Pasceri V, Granatelli A, Pristipino C, Pelliccia F, Pironi B, RICHICHI G. High-risk of thrombosis of Cypher stent in patients not taking ticlopidine or clopidogrel. Am J Cardiol 2003; 91-L. 18. Cutlip DE, Baim DS, Ho KKL, et al. Stent thrombosis in the modern era. A pooled analysis of multicenter coronary stent clinical trials. Circulation 2001; 103: Moussa I, Di Mario C, Reimers B, Akiyama T, Tobis J, Colombo A. Subacute stent thrombosis in the era of intravascular ultrasound-guided coronary stenting without anticoagulation: frequency, predictors and clinical outcome. J Am Coll Cardiol 1997; 29: Farb A, Burke AP, Kolodgie FD, VirmaniR. Pathological mechanisms of fatal late coronary stent thrombosis in humans. Circulation 2003; 108:

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