当前位置: 首页 > 期刊 > 《中华普通外科杂志》 > 2000年第3期
编号:10501533
国产带膜支架腔内治疗腹主动脉瘤实验研究
http://www.100md.com 《中华普通外科杂志》 2000年第3期
     郭伟 许文通 张艳君 尹太 梁发启 张国华

    摘 要 目的:研制国产带膜支架并探讨动脉瘤腔内治疗的可行性,观察治疗后病理变化。方法:以镍钛记忆合金( Nitinol)及国产真丝人造血管为材料制作带膜支架;以腹直肌后鞘及Dacron补片制作动脉瘤模型;通过输送系统在X线透视下将带膜支架安装在动脉瘤模型的恰当位置,使动脉瘤完全得到旷置;随访7d至12个月收集标本观察支架放置后病理改变。结果:12只杂种犬模型9只动脉瘤腔内治疗效果满意,2例出现并发症,1例失败。术后病理变化:支架放置7d后动脉壁呈急性炎性改变,1个月后支架内壁有光滑半透明纤维素薄膜形成,3个月后支架两端新生血管内皮生长达到高峰。结论:腔内架桥治疗动脉瘤具有技术操作简便、创伤小、恢复快的优点。所构建的国产带膜支架在动物模型中治疗效果满意,可望应用于临床进一步观察。

     键词:动脉瘤 移植,异种 修补手术,外科
, 百拇医药
    动脉瘤的传统治疗方法是手术切开,人造血管内缝术。该术式对无症状的腹主动脉瘤病死率为1.4%~7.6%, 对有症状者病死率可达10%,而且由于该病常发生于老年,重要脏器功能不全使手术风险进一步提高[1,2]。因此,寻找简捷实用、创伤小、恢复快的治疗方法是长期以来血管外科的一大课题。1991年Parodi等[3]首次报道带膜支架动脉瘤腔内架桥成功,标志着动脉瘤腔内治疗临床应用研究的开始。短短几年中该技术在世界范围内得到迅速发展,目前该技术已成为动脉瘤治疗的另一有效手段。但是,动脉瘤的腔内治疗在国内才刚刚开始,进口产品高昂的价格严重影响该技术在我国的开展。临床迫切需要一种适合我国国情的经济型产品。本研究目的:研制国产带膜支架并检验其腔内治疗动脉瘤的可行性。

    材料与方法

    一、带膜支架研制

    取0.02 mm直径镍钛记忆合金(Nitinol)丝绕在不同直径的金属模具上,呈Z字形,彼此间相互连接,移去金属柄前做退火处理。根据模具不同规格制作成不同长度和直径的支架。支架设计完成后由中国有色金属设计院协助制作。Nitinol复形温度为35℃。支架完成后以直径匹配的国产真丝人造血管套在支架外侧,两端留出0.5~1.0 cm支架不被覆盖并呈剌叭口状。用6-0 Prolene线固定血管与支架。人造血管两端用银丝标记。带膜支架构建完成后长50~80 mm,直径8~12 mm。
, http://www.100md.com
    二、动物模型建立

    12只健康成年杂种犬,体重20 kg以上。静脉麻醉(硫喷妥钠20 mg/kg)。手术阻断肾动脉下方至髂动脉分叉一段主动脉及各分支;梭形切除主动脉前、侧壁0.5 cm×3 cm左右。分别以带腹膜的腹直肌后鞘、Dacron人造血管[4]等材料用6-0 Prolene线将其与主动脉窗口作连续外翻缝合;解除血管阻断,测量人造动脉瘤颈部、瘤体及主动脉直径,动脉瘤上下颈部距肾动脉、髂动脉分叉的距离及动脉瘤的长度;逐层关腹。术后3 d应用青霉素钠(320万 U/d)预防感染。术后1个月进行腔内治疗实验。根据瘤体部位将模型分成3组:A组(7只):瘤体上缘距肾动脉距离小于1.0 cm。B组(3只):动脉瘤位于肾下主动脉中段。C组(2只):动脉瘤下缘距髂动脉分叉距离小于1.0 cm。

    三、支架安装

    支架安装前动物模型均作血管造影,血管超声及螺旋CT三维重建检查,根椐测量结果与模型制作时测量结果综合考虑,选择移植物的长度较瘤体长度长2~3 cm,直径较实际动脉内径大1~2 mm。
, http://www.100md.com
    手术时静脉麻醉;经左股动脉穿刺造影确定肾动脉、动脉瘤上下缘和髂动脉分叉的位置;将带膜支架在冰盐水下装入10F鞘管;X线透视下经右股动脉切口放入携带支架的鞘管至动脉瘤恰当位置,回抽鞘管缓慢释放支架使其自动扩张;球囊先扩张支架上端,回抽左侧造影管,然后依次扩张支架各部位;造影检查有无漏血;拔除导管,修补股动脉切口。术后未用抗凝药物。对A组模型,部分造影管经颈动脉放置至肾动脉上方便于术中造影观察。

    四、随访

    术后观察实验动物复苏、饮食及双侧股动脉搏动情况。通过B型超声、CT观察瘤体变化。支架安装完成后随访7?d至12个月。处死前做血管造影观察支架通畅情况。取双肾及以下腹主动脉和带膜支架做大体、光学显微镜及扫描电子显微镜检查。

    结果

    12只动物模型中9只犬带膜支架放置结果满意,即刻造影提示支架内血流通畅,动脉瘤完全得到旷置。术后24 h恢复正常活动。随访提示被旷置的动脉瘤直径较支架放置前明显缩小,瘤腔内无活动性血流。A组2只犬出现并发症:1例因支架放置过高导致左肾动脉阻塞,由于右肾动脉尚通畅,该动物术后3 d恢复正常活动。1只犬支架放置偏低,上端颈部有少量漏血至瘤腔中,反复球囊扩张漏血不能消失。该例术后恢复顺利,随访结果表明该例漏血一直未停止,但瘤腔内部分血栓形成,漏血量减少。B组1只犬因导丝操作错误引发动脉瘤破裂,支架放置失败。动物处死前造影检查提示11例支架内血流通畅,但1只犬支架中部发生皱缩、内径缩小(术后9个月)。该例尸检提示支架中部Nitinol丝相互重叠、支架-人造血管间缝线脱落导致支架内径狭窄并伴部分血栓形成。另一例支架向远端移位1.0 cm左右(术后6个月)。其余尸检结果提示:支架放置后动脉瘤得到有效旷置形成新的血管腔,瘤腔内血栓机化,动脉周围及被支架覆盖的腰动脉开口7 d后见瘢痕组织增生,分支动脉堵塞。1个月左右组织增生最重,3月后瘢痕增生逐渐减轻。1个月后支架腔内被覆一层半透明纤维素薄膜,3~12个月纤维素薄膜无明显变化。光镜显示:支架放置7 d主动脉全层及周围组织表现为急性炎性改变,部分内膜和中层缺失。接口部位有出血坏死。这一急性血管病理改变与文献报道相似[5]。1个月后炎性改变减轻,但见较多成纤维细胞浸润。扫描电镜显示:支架放置1个月在支架两端有新生血管内皮细胞向支架腔内生长,3个月后血管内皮细胞覆盖支架内壁长度达高峰。6个月后支架内血管内皮细胞无明显变化。这种新生血管内皮细胞的出现较文献报道稍晚[6,7]
, 百拇医药
    讨论

    一、技术问题

    12只实验动物中并发症及操作失败均发生在实验开始阶段,后7例放置均成功,最后5例支架放置均在20 min内完成。放置过程中常遇到的问题。

    1.股动脉内径过小,鞘管难以通过:20 kg杂种犬股动脉内经3.3~3.7mm之间,勉强容许10F、11F鞘管通过。鞘管内径限制了编织支架的Nitinol丝的直径和人造血管的厚度,而后者是影响支架张力和保证人造血管不漏血的重要因素。我们选用Nitinol丝的直径为0.02 mm,人造血管壁厚0.01 mm,所构建的带膜支架容许压缩在10F以上的鞘管内。为解决股动脉内径过小的问题我们采取:(1)尽量订购20 kg以上的实验犬;(2)显露股动脉时剥除动脉鞘;(3)如鞘管放入仍有困难,则在主动脉内注射罂粟碱(30 mg/只)。通过这些措施12只实验动物11只股动脉能通过10F鞘管,1只因股动脉内径过小而通过右髂外动脉放置鞘管。
, 百拇医药
    2.带膜支架释放前定位:支架定位是动脉瘤腔内修补的中心环节,我们通过左侧股动脉放入3F造影管,该造影管头端带不透X线的金属标记物,造影完成后该标记放在动脉瘤上方1 cm左右。鞘管携带支架经右股动脉进入动脉瘤部位,保证支架上端标记与造影管标记在同一水平,然后释放部分支架,待上方支架完全复形后再缓慢释放剩余部分支架。该方法对肾下主动脉中、下段腹主动脉瘤较适用,但对动脉瘤上端颈部距肾动脉的距离小于1.0 cm者,该方法定位不准。在开始的实验中我们用该方法治疗近肾动脉腹主动脉瘤,有1只犬支撑放置过高发生左肾动脉堵塞。在后来的近肾动脉瘤中,我们先经颈动脉穿刺,导丝经主动脉弓进入肾上腹主动脉后放入3F造影管。释放部分支架后通过该造影管注入造影剂观察肾动脉显影状况,直至支架放置后双侧肾动脉显影清晰后再完全释放剩余支架。该方法既能保证支架放置位置不过高,又能保证支架放置在肾动脉下主动脉最上端位置。5只犬利用该法在近肾动脉腹主动脉瘤放置支架均取得成功。由于动物模型无动脉硬化,动脉瘤无成角,髂动脉无迂曲,故操作中尚未遇到其它技术问题。

, http://www.100md.com     二、带膜支架的研制与选择

    我们设计的支架特点:(1)整个支架由一根合金丝编织而成,相邻Z形支架间用6-0 Prolene线固定。它的优点在于当推送器推送支架时,Z形支架间不易发生重叠。(2)人造血管上下缘完全固定,中间部分固定在支架上,保证了支架放置后人造血管不易滑脱和扭曲。(3)支架上端有一节Z形支架裸露并呈喇叭状,有利于支架的固定,裸露支架可放置在肾动脉以上而不影响肾脏血供。(4)外膜采用国产真丝人造血管,价格便宜。

    在支架的选择上,我们根据模型制作时和放置前检查所测定的指标选择支架的直径和长度。一般支架直径选择大于瘤体颈部直径的10%。太大可导致动脉瘤破裂,太小支架放置后可发生移位。支架长度的选择超过瘤体长度的2~3 cm。理论上讲支架套在人造血管外侧更能保证血管腔的光滑,但人造血管与支架间的固定复杂,一旦该支架用于临床,制作方法可作改进。

    三、并发症防治
, 百拇医药
    1.支架周围漏血:漏血主要由于支架-血管接口不牢固、支架定位不确切及腰动脉、肠系膜下动脉的返流引起。本实验A组1只犬近肾动脉动脉瘤支架放置后,近端发生少量漏血是因为支架放置偏低引起,该只犬处死前漏血仍存在,但瘤腔缩小,考虑与瘤腔内血栓有关。一般来讲,少量漏血可自愈,大的漏血将导致瘤腔进一步扩大,需作进一步处理。

    2.瘤体破裂:操作过程中的动脉瘤破裂是最严重的并发症之一。B组1只犬是在放置第二例支架时不慎用导丝坚硬一端放入瘤腔内,加之粗暴操作使导丝刺破瘤体左上方,导致瘤体破裂漏血至腹膜后,支架放置失败。在之后的操作中该并发症均得到避免。

    3.肾梗塞:这是另一种严重并发症。因定位不当支架放置过高引起A组1只犬左肾动脉堵塞,所幸的是右肾动脉显影良好,尸体检查提示左肾动脉完全阻塞,左肾萎缩。经过改进操作方法,另6例近肾动脉动脉瘤未再出现类似并发症。

    4.支架皱缩:本组1只犬由于支架口径过大及支架间固定不牢导致支架间相互重叠,人造血管发生折叠,从而使支架内径狭窄,血栓形成。因此制作带膜支架时应注意每一个细微结构。
, 百拇医药
    5.支架移位:支架移位是由于支架直径过小引起。目前对支架直径的选择尚无确切依据,因此尚待进一步探讨。文献报道[8,9]尚有输送径路的动脉损伤、术后血栓形成、附壁血栓脱落致远端动脉闭塞及移植物感染等并发症,本组实验均未出现。

    基金项目:军队九五攻关资助项目(97Z060)

    作者单位:郭 伟(解放军总医院普通外科,北京,100853)

    许文通(解放军总医院普通外科,北京,100853)

    张艳君(解放军总医院普通外科,北京,100853)

    尹 太(解放军总医院普通外科,北京,100853)

    梁发启(解放军总医院普通外科,北京,100853)
, 百拇医药
    张国华(解放军总医院普通外科,北京,100853)

    参考文献

    [1]Ernst CB. Abdominal aortic aneurysm. N Engl J Med,1993,328:1167-1172.

    [2]Blum U,Voshage G,Lammer J, et al. Endoluminal stent-grafts for infrarenal abdominal aortic aneurysms.N Engl J Med,1997,336:13-20.

    [3]Parodi JC,Palmaz JC,Barone HD. Transfemoral intraluminal graft inplantment for abdominal aortic aneurysms.Ann Vasc Surg,1991,5:491-499.
, 百拇医药
    [4]Balko A,Piasecki GJ,Shah DM,et al. Transfemoral placement of intraluminal polyurethane prosthesis of abdominal aortic aneurysm.J Surg Res,1986,40:305-309.

    [5]Zollikofer CL,Redha FH,Bruhlmann WF,et al.Acute and long-term effects of massive vasa vasorum.Rad,1987,164:145-149.

    [6]Laborde JC,Parodi JC,Clem MF,et al.Intraluminal bypass of abdominal aortic aneurysm:feasibility study.Rad,1992,184:185-190.
, 百拇医药
    [7]Mirich D,Wright K,Wallace S,et al. Percutaneously placed endovascular grafts for aortic aneurysms:feasibility study.Rad,1989,170,1033-1037.

    [8]Parodi JC. Endovascular repair of aortic aneurysms, arteriovenous fistulas and false aneurysms. World J Surg,1996,20:655-663.

    [9]Dyet JF.Pictorial review:endovascular repair of abdominal aortic aneurysms.Bri J Rad,1996,69:1069-1074., 百拇医药