苏世星 赖凌峰 段传志
随着颅内专用支架种类的增多及技术水平的迅速发展,使用支架辅助技术治疗颅内动脉瘤已经越来越普遍。尤其是在颅内复杂动脉瘤的血管内治疗中,支架更是起到了举足轻重的作用。本文综述了临床上几种常见颅内支架的结构特点、各自在颅内动脉瘤治疗中的应用情况及存在的不足,概括性地描述了正在研究阶段的新型支架和未来颅内支架发展的趋势,为血管内治疗颅内动脉瘤中支架的选择提供参考,并对未来新型支架的研究提供一定的借鉴。
1.1 Neuroform支架的结构特点 Neuroform支架(Boston Scientific,Natick,MA)是第一代用于颅内动脉瘤治疗的自膨式颅内专用支架,网支由镍钛合金制成,开放式节段式的网格设计使其具有良好的柔韧性[1],能导入迂曲的载瘤动脉辅助弹簧圈栓塞动脉瘤,可使支架与血管走形保持良好的吻合。此外,该支架网孔较大,能较好的避免植入后侧支血管闭塞的风险[2]。Neuroform 支架的直径为 2.5~4.5 mm,长度 10~30 mm,临床上有多种型号可供选择。
1.2 Neuroform支架在颅内动脉瘤治疗中的应用 Neuroform支架在宽颈动脉瘤、大或巨大动脉瘤、梭型动脉瘤以及血管分叉部动脉瘤等的辅助治疗中都取得了良好的效果[3-5]。Jacques Sedat等[4]报道了用Neuroform支架辅助弹簧圈治疗42例宽颈动脉瘤患者,其中成功导入41例,有1例患者出现永久性的手术损害。术后对38例进行了6个月到5年(平均42个月)的随访,结果显示有27例(71%)的动脉瘤长期完全闭塞,另有4例(9.5%)在首次动脉造影时显示动脉瘤复发,但随后没有其他患者出现迟发性再通和复发。随访期间患者均未发生出血、迟发性血栓、支架移位等并发症。
在有关Neuroform支架辅助治疗脑动脉瘤的相关并发症研究中,Duke脑血管中心分析了用274枚支架辅助弹簧圈治疗的235例患者[6],发现在成功随访的224例患者中,有12例(5.4%)在植入支架90 d后出现血栓栓塞现象。研究发现,支架的口径越大,血栓形成的概率就越低;并且支架的大小与中风的发生率也有关,但其重要性还需进行大量的研究。由于支架的植入重塑了载瘤动脉,改变了动脉瘤内的血流,加上其开放性的网孔设计使支架的网支伸向正常的载瘤动脉,导致内膜增生及支架内狭窄的发生率也较高[1,7]。
1.3 Neuroform支架的不足和限制 Neuroform支架的设计存在以下不足之处:①其不可回收的特性会使调度比较困难,一旦支架导出微导管就不能再撤回,对操作者的技术要求较高;②金属覆盖率较低,特殊的网孔设计也导致支架径向支撑力不足,容易突入动脉瘤内影响栓塞效果;③对于载瘤动脉直径大于4 mm的动脉瘤,Neuroform支架没有合适的型号供选择[5]。鉴于以上实际情况,下文介绍的Leo支架给予了比较好的解决。
2.1 Leo支架的结构特点Leo支架(Balt,Montmorency,France)与Neuroform支架的开放式设计不同,它是第一代自膨式闭合式可回收的支架,网支由镍钛合金制成[8-9]。可回收的特性使其能够在部分已导出微导管的情况下自由回撤,比Neuroform支架更易于调度,有利于支架精确放置;该支架采用闭合式串联式的网孔设计也使其具有比Neuroform支架更好的径向支撑力,对载瘤动脉有较好的保护作用。此外,Leo支架有两个贯穿全长的辐射不能透过的标记物,在调度过程中有较好的可见性,利于操作,这一性能也要优于Neuroform支架和下文我们会介绍到的Enterprise支架等。Leo支架的直径为2.5~7.5 mm,长度12~50 mm,在临床应用中有更好的可选择性。
2.2 Leo支架在颅内动脉瘤治疗中的应用 大量文献证明,Leo支架辅助弹簧圈治疗如宽颈、囊状、大或巨大、梭型等复杂动脉瘤安全有效且预后良好[8-10]。北京天坛医院报道分析了用Leo支架辅助弹簧圈治疗28例患者,共计28枚动脉瘤的情况[8]。结果有26例(93%)患者成功植入,另外两例由于载瘤动脉迂曲导致植入困难,改用Neuroform支架成功植入。支架植入后所有动脉瘤都达到了完全或部分栓塞,随访显示没有永久性神经损害及复发出现。有3例(10.7%)患者载瘤动脉闭塞,但无临床症状,还有1例发生支架移位。
2.3 Leo支架的不足和限制 Leo支架也存在一些不足:①闭合性串联的网格设计虽然增加了支架的支撑力,但是其柔韧性却不如开放性支架[1]。北京天坛医院报道的2例患者之所以植入困难就是与Leo支架的柔韧性不足有关。②植入的Leo支架越大,所需要的微导管就越硬,越不容易导入迂曲的载瘤动脉。③可互换的长导线不能被固定在导入系统上,也导致在投递过程中系统可能不稳定[8]。在Leo支架之后,第二代自膨式闭合式可回收Enterprise支架的问世使Leo支架存在的一些问题得到了较好的解决。
3.1 Enterprise支架的 结构特 点 Enterprise支 架(Cordis Corporation,Miami FL USA)是第二代自膨式闭合式支架,2008年底才获准引入我国,其与第一代闭合式支架Leo相比最大的亮点就是网格设计和外形的不同:首尾两端喇叭口形设计使Enterprise支架即使在半释放状态下也能稳定地锚在血管壁上,有利于支架展开并准确植入载瘤动脉。此外,Enterprise支架比Leo支架具有更好的灵活性和柔韧性,更容易植入迂曲的颅内血管[8,11]。支架的直径只有 4.5 mm一种,长度有14 mm、22 mm、28 mm、37 mm 四种。
3.2 Enterprise支架在颅内动脉瘤治疗中的应用 Enterprise支架辅助技术在治疗宽颈、囊状、梭型、夹层动脉瘤中具有较好 的 效 果[11-15]。 Mocco 等[15]联合10家机构,对采用Enterprise支架辅助技术治疗的141例患者(119位女性),共计142枚动脉瘤(使用143枚支架)进行了统计分析。结果显示,完成90%以上栓塞的患者占76%,支架的导航成功率高且植入错位率低(3%的支架导航或植入失败,有2%植入不精确);整体并发症和死亡率也较低(6%的患者出现短暂并发症,2.8%永久并发症,2%的病人死亡)。
在国内,北京天坛医院报道了用Enterprise支架辅助技术治疗46例患者共计50枚复杂动脉瘤(31枚宽颈囊状动脉瘤,19枚夹层动脉瘤)的情况[13]。除了宽颈动脉瘤组有1例出现操作相关的并发症导致死亡之外,其余30例宽颈动脉瘤及所有夹层动脉瘤经过平均9.1个月的随访,治疗效果良好。两组患者各有1例复发。
从国内外 的研究来看,除了 Lobotesiss 等[16]和 Lavine 等[17]各报道过1例因为技术因素和支架的规格选择导致的支架移位之外,Enterprise支架的相关并发症(支架内狭窄、血栓形成、相关神经症状、复发等)发生率都较低。笔者认为这虽然与Enterprise支架优越的性能和独特的设计有关,但是也不能排除由于该支架用于临床时间不长,随访时间短(平均不超过1年)因素的影响,长期疗效还有待观察。
3.3 Enterprise支架的不足和限制 Enterprise支架只有在首尾两端才存在不能透过辐射的标记物,使其在植入过程中的显像功能较 Leo支架差[8,18];支架的规格较 Neuroform 支架和Leo支架也有限,实际应用当中可选择的范围较小,当载瘤动脉的最大直径超过 4 mm 时该支架即不能正常发挥作用[5,8,13,18]。
以上三种支架是当前国内外最常用的辅助治疗颅内动脉瘤的专用支架,此外还存在一些如SOLO支架、Solitaire支架等虽然也用于临床,但应用数量较少且不具有代表性。在对支架内进行流体动力学分析显示,支架植入后相关并发症如内膜增生和血栓形成的发生率可能跟管壁的剪切力大小以及振荡切变指数高低不同有关,而这些可以通过改变支架的孔率及外 形 来 减 少 其 发 生 的[7,19-21]。
4.1 低孔率支架 低孔率支架通过血管重塑不仅可以转移动脉瘤内血流,促进动脉瘤闭塞,而且在长期的研究中还发现其能够有效的减少支架内狭窄及血栓形成等并发症。Pipeline栓塞装置(PDE,Chestnut Medical Technologies,Inc.,Menlo Park,CA)是一种新型的自膨式、高金属覆盖率、微导管投递的类支架装置[22-23]。其由48股钴铬和铂的合金编织而成,每一股的外直径在28到33 μm。当PED在血管内充分展开时,其金属覆盖率在30~35%之间。现可用的尺寸有:直径2.5~5.0 mm,10~20 mm长(导入血管后可延长约2.5倍)。
Nelson等[22]用PED治疗了 31例患者共计 31例动脉瘤。其中29例成功植入,2例发生中风。半年后随访行血管造影显示:在30例随访患者中有 28例(93.3%)动脉瘤完全闭塞,未发现植入装置内狭窄、血栓症、迟发性神经症状等并发症。目前PED已经越来越多用于临床,在宽颈、梭形、大和巨大动脉瘤的治疗中较有优势。尤其是大、巨大动脉瘤中,它不仅能促进动脉瘤快速闭塞,还能有效减少动脉瘤的占位效应,临床效果较好。但是对于PED的长期疗效评估,还有待大病例长时间的随访研究证实。PED也存在柔韧性差,植入迂曲的载瘤动脉较困难,易导致侧支血管闭塞等缺点。
近几年有文献报道了金属覆盖率更高的低孔率血流导向装置在动物实验中的应用。长海医院分别运用金属覆盖率在30~35%和45~50%低孔率血流导向装置治疗兔囊状宽颈动脉瘤[24],术后即刻造影显示造影剂滞留率分别是 88.7%和100%,3个月后动脉瘤闭合率分别为71.4%和85.7%。支架所覆盖的分支血流通畅,动脉瘤颈部和载瘤动脉内薄层新生内膜覆盖支架,瘤腔充满血栓。虽然该报道的两种低孔率血流导向装置治疗动脉瘤的闭塞率无统计学意义,但分析可能与植入过程中支架在动物体内实际金属覆盖率变化有关。因此,对于不同密度的低孔率血流导向装置在动脉瘤治疗中的长期疗效,还有待大病例的临床研究作进一步的评价。
4.2 覆膜支架 相对于上述传统金属支架来说,目前很多机构都在尝试用一种特殊材料覆盖金属网支制成的覆膜支架来治疗颅内动脉瘤,作为覆膜的材料可以为化学合成材料、生物材料等[25-28]。覆膜支架的应用改变了传统意义上弹簧圈填塞动脉瘤腔,以闭塞动脉瘤为治疗目的的方法。其治疗主要发生在载瘤动脉,通过植入支架使动脉瘤与体循环隔绝,达到真正意义上的血管重建,不用辅助弹簧圈就能实现封堵、闭塞动脉瘤的目的,消除了动脉瘤的占位效应。
上海交通大学附属第六人民医院分别用Willis覆膜支架和弹簧圈治疗两组颈内动脉动脉瘤[29],6个月后随访,Willis覆膜支架组有95.1%的患者完全栓塞,明显高于弹簧圈栓塞组的48.9%,中期效果显著。但覆膜支架也有柔韧性差,难以植入迂曲的颅内血管等缺点,同时支架过长、膨胀不充分还可能闭塞载瘤动脉重要分支以及抗血小板凝聚不规范导致迟发性支架内狭窄等问题。
随着支架种类的增多和植入技术的发展,多个支架联合治疗复杂动脉瘤的技术也逐渐用于临床。尤其是在分叉部宽颈动脉瘤、复杂前交通动脉瘤的治疗中,支架的联合运用不仅可以更好的支撑载瘤动脉达到血管重塑的目的,而且也可使几种支架发挥各自特点,起到更好的治疗作用。目前,临床上多个支架联合运用治疗复杂动脉瘤的技术主要有“X型”支架植入技术和“Y型”支架植入技术。
5.1 “X型”支架植入技术在颅内动脉瘤治疗中的应用 “X型”支架植入技术是指在治疗分叉部动脉瘤时,先植入一枚支架,另一枚支架通过前者的网孔植入载瘤动脉的技术,两枚支架之间形成“X型”交叉。Saatci等[12]报道了运用该技术辅助弹簧圈治疗的5例宽颈复杂前交通动脉瘤患者。其中4例患者分别使用了两种不同规格的Enterprise支架,另外1例采用Solitaire支架与Enterprise支架的组合。结果显示,5例患者的10枚支架都植入顺利,无并发症出现。6个月后血管造影随访,所有动脉瘤完全闭塞,无血管管腔狭窄出现。
5.2 “Y型”支架植入技术在颅内动脉瘤治疗中的应用 “Y型”支架植入技术与“X型”支架植入技术类似,两枚支架之间形成“Y型”交叉。Spiotta等[30]运用该技术辅助弹簧圈治疗了19例宽颈动脉瘤患者(全部使用Neuroform支架),其中完全闭塞5例,残余瘤颈5例,残余动脉瘤填充物9例。术后血管造影随访平均16个月,临床随访21.4个月。初次治疗后有6例(31.6%)发生并发症,2例(10.5%)发生迟发性血栓栓塞。5例完全闭塞的患者有1例瘤颈重现需要再次治疗。最终有12例(63.2%)患者随访显示动脉瘤完全闭塞。
5.3 多个支架联合运用的不足和限制 虽然有关多个支架联合运用治疗复杂动脉瘤的报道都取得了较为满意的效果,但是该技术也存在一定不足和限制:①当第二枚支架通过第一枚的网孔时,容易造成植入困难。②初次栓塞后易出现支架移位和弹簧圈突出等并发症,常需要再次治疗。③长期随访显示易发生迟发性血栓栓塞和支架内狭窄等并发症[30]。
支架辅助治疗是目前血管内治疗颅内复杂动脉瘤安全有效的方法。不同支架类型的出现以及支架植入技术的改进,再结合使用多种不同栓塞材料可以取得理想的治疗效果。除了传统的支架辅助设备外,颅内专用低孔率支架、覆膜支架和血流转向装置的问世也使颅内动脉瘤的治疗方法得以进一步完善。为颅内循环设计更好更专业的支架设备一直都是现在研究的热点,柔软、易显像、优越的导航能力、可靠的调度能力、良好的支撑力和稳定性、对再狭窄和血栓形成的疗效都是我们不断追求的目标。
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