新型下腔静脉滤器的研制与应用

陈　新　罗　涛　黄　莹

(首都医科大学宣武医院血管外科，北京 100053)



新型下腔静脉滤器的研制与应用

陈新罗涛*黄莹

(首都医科大学宣武医院血管外科，北京 100053)

【摘要】下腔静脉滤器是预防肺动脉栓塞的有效措施，已经在临床上广泛应用。了解下腔静脉滤器的临床应用情况及应用过程中存在的问题，对下腔静脉滤器的发展具有重要意义。本文对下腔静脉滤器的临床应用概况及目前新型滤器的发展情况进行综述。

【关键词】下腔静脉滤器；肺栓塞；下肢深静脉血栓形成

肺动脉栓塞是由栓子堵塞肺动脉或其分支，进而导致肺循环功能障碍以及呼吸功能障碍为主的一系列表现。引发肺动脉栓塞的栓子大多数来源于下肢深静脉血栓(deep venous thrombosis，DVT)脱落。对肺动脉栓塞充分认识、早期诊断和干预是目前的治疗策略。下腔静脉滤器(inferior vena cava filters，IVCF)可以拦截下肢深静脉脱落的血栓从而避免肺动脉栓塞的发生，在DVT患者的肺动脉栓塞预防中发挥着重要作用。IVCF从诞生至今的数十年来，临床应用逐渐增多；研究[1]显示，美国从1985至2006年有803 000个IVCF被使用。1999至2008年接受IVCF治疗的患者较前10年增加了1倍[2]。老年患者为肺动脉栓塞的高发人群，研究[3]发现，2010年老年患者(>65岁)的肺动脉栓塞发病率较1999年增加了134%。而IVCF在临床上的应用与患者年龄相关，对老年患者的应用更多[1]。本文对IVCF的临床应用现状进行综述，并概述近年来新型滤器的发展情况。

1现有IVCF的应用情况及存在的问题

IVCF可通过介入手段，由颈静脉或股静脉穿刺放置于肾静脉开口的下方，在肾静脉开口下方也有血栓存在的情况下，也可以将IVCF放置于肾静脉开口上方。IVCF的作用仅在于捕获脱落的血栓，避免肺动脉栓塞的发生。临床上主要应用于抗凝禁忌或抗凝治疗不能达到预防肺动脉栓塞目的DVT患者[4-7]。目前临床上应用的IVCF种类主要有永久性IVCF、可回收IVCF和临时性IVCF。

永久性IVCF在临床上应用最早，大量的临床研究[5-10]证实其预防肺动脉栓塞发生是有效的。PREPIC的早期研究[6]发现，IVCF对DVT患者肺动脉栓塞的预防效果优于抗凝治疗。一项对109例DVT或已有肺动脉栓塞的患者回顾性研究[4]中，患者置入永久性IVCF后，所有患者均未再发肺动脉栓塞。永久性IVCF置入后作为异物长期留置体内，后期治疗及预防合并症的成本较高，临床应用逐渐减少。可回收IVCF在肺动脉栓塞高危期过后可通过介入手段回收，如有需要可长期留置成为永久性IVCF。2012年美国预期的IVCF销售量为250 000只，其中有80%(200 000)为可回收IVCF[6]。可回收IVCF的可回收性已得到研究[8]证实，患者的可回收IVCF的回收成功率可达87.9%以上。一项回顾性研究[9]中，使用支气管钳钳夹技术对114名滤器头端嵌入血管壁的患者进行滤器回收，IVCF的平均留置时间为465 d，成功率达到96%，这些患者都没有出现远期合并症。临时性IVCF置入后必须在内皮覆盖滤器框架及连接导管之前取出，临床上应用较少，临床报道见于孕妇、肥胖手术患者的短期肺动脉栓塞预防。

随着IVCF使用数量的增长，各种合并症的报道也在逐渐增多。IVCF置入的合并症包括手术相关合并症和IVCF相关合并症；IVCF相关合并症主要发生在滤器置入后的中远期，包括DVT复发、滤器内栓塞、下腔静脉闭塞、滤器倾斜、滤器移位、腔静脉穿孔等；其中对DVT复发的报道[7-10]最多，接受IVCF置入的患者中远期DVT发生率可达14.5%～22%。在保证IVCF预防肺动脉栓塞的安全有效性的同时避免IVCF相关合并症的发生是IVCF在临床应用中需要解决的主要问题。

降低IVCF相关合并症发生率的最简单有效的方法是在患者肺动脉栓塞高危期过后解除IVCF的拦阻作用。回顾性研究[11]发现，IVCF置入>50 d，DVT或静脉血栓栓塞复发和滤器内栓塞、滤器倾斜等机械性合并症的发生率大幅增高。可回收IVCF具有良好的可回收性，但在临床实践中对可回收IVCF总体的回收率并不理想[12]。研究[13]发现，对有计划的跟踪随访的患者，IVCF回收率可以达到71.8%，但没有进行有计划随访的患者，IVCF回收率仅9.9%。一项美国东部创伤外科学会(Eastern Association for the Surgery of Trauma， EAST)[14]的内部调查显示，接受调查的创伤科医师中，93.2%会考虑预防性应用IVCF； 28%表示会遵循标准的IVCF应用指南；38%会对IVCF患者进行跟踪随访，只有25.5%会对患者制订IVCF回收计划。另外一项研究[15]中，通过定期向接受IVCF置入的患者发送邮件回访，使IVCF的回收率由8%提升至40%，通过向患者预约门诊随访时间使IVCF的回收率再次提高至52%。因此，建立有效的回访机制是提高可回收IVCF回收率，避免IVCF合并症发生的有效手段。

2新型IVCF的设计理念

研发安全有效的新型IVCF是降低IVCF相关合并症发生率的有效途径。DVT复发和下腔静脉闭塞的发生可能与IVCF捕获血栓后对血流的阻滞作用及IVCF本身对血流的影响相关。一项对Greenfield filter、Simon Nitinol filter、TrapEase filter 3种IVCF的血流动力学研究[15]发现，在未捕获血栓时，有单层滤网结构的Greenfield filter比双层滤网结构的Simon Nitinol filter和TrapEase filter对流体的影响更小；其中TrapEase filter为对称的纺锤形结构，在其远心端捕获的血栓可能贴近于血管壁，而在近心端捕获到的血栓则位于管道中心。对TrapEase filter的计算机模拟研究[16]发现，贴壁的血栓比位于管道中央的血栓对流体的影响相对较小。在不影响安全性能的前提下，新型IVCF的结构设计应当更加简单，以降低IVCF本身对血流的影响；另外，研发具有边缘捕获结构的IVCF，可能能够降低IVCF相关合并症的发生率。

3新型IVCF的应用

3.1新型可回收IVCF

对可回收IVCF的改进是新型IVCF研发的主要方向。血管内皮覆盖是影响可回收IVCF回收成功率的因素之一，在IVCF置入后2周，血管内皮可基本完成对接触血管壁的IVCF框架的固定，这增加了可回收IVCF的回收难度及回收合并症产生的概率。胡蓝月[17]在其研究中提到，可回收IVCF结合药物涂层技术制成药物涂层滤器，使用抑制平滑肌细胞增生的药物作为滤器的涂层，或许可以延长可回收IVCF的回收周期并降低回收难度，但目前鲜见相关研究的文献发表。

3.2新型临时IVCF

临时IVCF由导管或导丝构成的固定装置与滤网相连，临床应用的临时IVCF的固定装置需要跨越中心静脉固定于颈部穿刺点皮下，易随患者的活动而产生位移。Cadavid等[18]在2013年发表了一项关于新型临时性IVCF的临床试验，这款临时IVCF名为Angel Catheter；该试验选取了8例肺动脉栓塞高危的ICU患者，在没有透视导向的情况下由股静脉放置IVCF，8例患者均放置成功，并在33～36 d后成功回收，无合并症发生。Angel Catheter通过股静脉放置，相对于临床上常用的临时性IVCF来说，缩短了外固定装置在体内的留存长度，并且避免经过上腔静脉，操作和回收更加简单，目前未见进一步临床应用的报道。

3.3结构可变形滤器

第一款结构可变形IVCF VenaTechConvertiblefilter已经应用于临床，该IVCF在VenaTech的基础上使用可活动的帽状结构固定滤网钢丝的头端，当患者肺动脉栓塞高危期过后可通过介入手段取下帽状结构，滤网钢丝弹性回位变形为支架结构，避免了对下腔静脉血流的影响。初步试验纳入了148例患者，并在随后对83例患者进行了滤器变形手术，成功率为93%(77/83)，从滤器置入到变形的中位时间是121d；在随访的6个月中，没有与变形相关的严重合并症发生，并且腔静脉穿孔的发生率比临床应用的可回收滤器低[5]。Gao等[19]研发的可自动变形IVCF器使用可降解材料制成滤网头端的固定装置，置入动物体内后无需人为干预即可实现变形。可自动变形下腔静脉率器的设计可以避免滤网结构长期留置，并且可以避免二次手术创伤，但目前尚无进一步的研究报道。

3.4可降解IVCF

可降解材料已经在临床上广泛应用，可降解冠状动脉支架已成功应用于临床。如果使用可降解材料制成IVCF，在肺动脉栓塞高危期过后IVCF降解解除对下腔静脉血流的阻碍作用，将大幅减少由于IVCF长期留置而引发的合并症。Eggers等[20]使用聚二恶烷酮制作成可降解IVCF，能够在体外模拟循环中保留6周的有效强度，并且能够在22周内完全降解为CO2和H2O。Charyshkin等[21]研发了一款可自动降解IVCF，在动物体内40～50 d可完全降解，没有毒性物质释放。应用于临床的可降解材料多为有机聚合物，多不能在X线下显影，不利于IVCF置入后的追踪随访。新的研究[22]将碘基化合物融入可降解材料制成可在X线透视下显影的可降解IVCF，有望改善可降解IVCF不易追踪的问题。

4新型IVCF研发面临的问题与未来

新型IVCF的成功研发与临床应用在一定程度上降低了IVCF相关合并症的发生率，提高了IVCF的安全性，但这些新型IVCF的设计仍存在一些问题。新型可回收IVCF与Angel Catheter仍需介入手术回收，而可变形IVCF也需要介入操作使其变形为支架结构，这对患者造成二次创伤，增加了患者费用，并且有操作失败的可能。可降解IVCF捕获到的血栓在IVCF降解后有移位造成肺动脉栓塞的风险；可降解IVCF开始降解的时间及完全降解需要的时间也是影响其使用的重要因素，如果过早降解，将达不到预防肺动脉栓塞的目的，而降解过晚则有可能增加远期合并症的发生率。未来的新型IVCF应当兼具各种IVCF的优点[23-25]，将新材料与新理念有效结合，达到有效捕获血栓的同时不引起合并症发生的目的。

5小结

多数DVT患者的肺动脉栓塞风险是一过性的，因此合理的应用可回收IVCF并及时进行回收是必要的。加强对IVCF置入患者的随访一方面有利于提高可回收IVCF的回收率，还有利于发现相关并发症并及时处理。对新型IVCF的研发是降低IVCF相关并发症、提高IVCF适用范围的有效方法，随着材料学的发展及各种先进技术的应用，操作更加简单、合并症更少的IVCF的产生将不再是梦想。

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编辑慕萌

Development and clinical application of new-type IVCF

Chen Xin, Luo Tao*, Huang Ying

(DepartmentofVascularSurgery,XuanwuHospital,CapitalMedicalUniversity，Beijing100053,China)

【Abstract】As an effective measure to prevent pulmonary thromboembosis,the inferior vena cava filters (IVCF) was widely used in clinic.To understand the clinical application of IVCF and the existing problems in its application process,will make great significance to the development of new IVCF.This paper summarized the clinical application status of IVCF and the latest advances of new-type IVCFs.

【Key words】inferior vena cava filter；pulmonary thromboembosis；deep venous thrombosis

(收稿日期：2016-03-01)

【中图分类号】R 318.6

[doi：10.3969/j.issn.1006-7795.2016.02.028]

*Corresponding author， E-mail：doctorluo@aliyun.com

基金项目：国家自然科学基金(81470587)。This study was supported by National Natural Science Foundation of China(81470587).

网络出版时间：2016-04-1221∶14网络出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/11.3662.r.20160412.2114.056.html

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