今天神经介入资讯刊登的是由海军军医大学附属长海医院刘建民教授在《中华神经外科杂志》2019年第9期“述评”上发表的“颅内动脉瘤的血管内治疗——从血管重建到血流重构”,欢迎阅读。
摘 要
血管内治疗在近20年来已成为治疗颅内动脉瘤的重要方法。随着动脉瘤愈合机制的深入研究,动脉瘤治疗的理念从单纯的“瘤内填塞”向载瘤动脉“血管重建”、“血流重构”转变。其中,“血流重构”通过改善瘤颈部血流动力学促进载瘤动脉的修复及动脉瘤愈合,在动脉瘤的治疗中显示出极大的优势。随着血流导向装置性能的改进、技术的进步及经验的积累,“血流重构”将是动脉瘤治疗的必然趋势。
颅内动脉瘤是一种临床上常见的脑血管病,尸体解剖检出率约为1%~5%[1];一项无创影像学研究结果显示,中国人颅内动脉瘤的患病率为7%[2]。颅内动脉瘤破裂引起的蛛网膜下腔出血30d内的病死率高达45%,存活者中约30%伴有不同程度的神经功能缺损[3]。大型和巨大型动脉瘤亦可引起颅内占位效应,压迫脑组织及脑神经导致相应的临床症状。颅内动脉瘤的传统治疗方式是开颅夹闭术,而血管内治疗因其微创的特性,在过去的20余年得到了快速发展。尤其是在国际蛛网膜下腔出血动脉瘤试验(International Subarachnoid Aneurysm Trial,ISAT)的中长期结果显示血管内治疗在残死率、癫痫发病率等方面优于手术夹闭术,血管内治疗成为越来越多颅内动脉瘤的首选治疗方法[4]。随着动脉瘤研究的深入,病变血管的重建和局部血流重构在动脉瘤转归中的作用获得了越来越多的关注,动脉瘤治疗的理念亦从单纯的“瘤内填塞”向“血管重建”、“血流重构”转变,扩大了动脉瘤血管内治疗的指征,亦改善了动脉瘤血管内治疗患者的预后。
在早期,颅内动脉瘤的血管内治疗主要是针对窄颈动脉瘤,而对于形态复杂的动脉瘤(累及分支或是宽颈)则无法栓塞治疗,勉强栓塞治疗又面临着高并发症率和高复发率的问题。在一项纳入466例501个动脉瘤的长期随访观察中,动脉瘤再通率高达33.6%[5]。而且即使完全闭塞的动脉瘤在进一步随访中也有5%~10%的再通率[6]。随后对动脉瘤复发的临床研究显示,弹簧圈的填塞密度是影响动脉瘤闭塞的因素之一。因而围绕着提高动脉瘤栓塞密度,在弹簧圈三维结构及生物修饰等方面进行了改进[7-8],但均未能被证实可提高动脉瘤的长期闭塞率。
颅内支架的成功应用在动脉瘤的血管内治疗中具有划时代的意义。其最早是用于梭形动脉瘤的辅助栓塞,以保护载瘤动脉及所累及的分支[9-10],随后应用到更多宽颈动脉瘤的治疗。临床随访发现,支架的应用不但扩展了动脉瘤血管内治疗的适应证,而且极大地降低了动脉瘤治疗后的复发率。一项纳入16个临床研究4294个动脉瘤的荟萃分析结果显示,支架置入术后动脉瘤的复发率由29.13%降低至13.31%(OR=0.46, 95% CI : 0.35~0.59)[11]。在对动脉瘤愈合机制的研究中,Liu等[12]通过犬动脉瘤模型进一步揭示了支架促进动脉瘤愈合的生物学基础:动脉瘤弹簧圈填塞后瘤颈处往往难以形成完整的内膜,不规则的内膜可以引起持续的血流紊乱,加重瘤颈处血管壁的结构性疲劳和已经存在组织学缺陷动脉管壁的进一步扩张,从而导致动脉瘤的复发;而支架可以诱导内皮祖细胞归巢,并充当“脚手架”促进内皮细胞覆盖瘤颈,最终促进动脉瘤愈合;且支架网丝与弹簧圈的瘤颈覆盖密度越高,愈合越快越平整。
也正是通过支架的应用和基于临床、动物模型、细胞学的多维度研究,学者们逐渐意识到动脉瘤病变的基础是载瘤动脉,对动脉瘤的治疗不但应进行瘤内的填塞,更需关注瘤颈部病变血管的重建修复。在该理论的基础上,逐渐形成了基于颅内支架的“血管重建”治疗颅内动脉瘤的新理念。通过瘤颈部支架及弹簧圈等血管内装置的机械修复,促进内皮细胞对瘤颈及病变血管的覆盖而达到解剖修复。这一理念将动脉瘤的血管内治疗由“瘤内栓塞”引向了“血管重建”。在这一理念的指导下,颅内支架不断地推陈出新,从激光雕刻支架Neuroform、Enterprise到编织支架Leo及LVIS,Willis覆膜支架的应用是这一理念的最佳体现。但与外周血管不同的是,颅内动脉瘤大部分发生在血管的分叉部,颅内任何侧支血管的闭塞均可能导致严重或致命的后果,因而覆膜支架在颅内病变的应用适应证较窄。
虽然大部分小型动脉瘤通过这一理念和技术都能获得较好的治疗,但颅内支架的应用依然面临缺点和不足:(1)对于大型和梭形动脉瘤,采用血管重建的理念进行弹簧圈的填塞和支架置入,仍然面临疗效差、复发率高、技术复杂、费用高昂且难以解除占位效应等问题。(2)对于大部分动脉瘤,单纯置入支架难以诱导动脉瘤内永久性血栓形成和血管壁重建,往往需要同时行瘤腔内弹簧圈填塞。双操作系统导致操作更加复杂,瘤内填塞时破裂出血的风险亦难以完全避免。(3)治疗涉及多分支的宽颈分叉部动脉瘤技术复杂,并发症发生率高。(4)当动脉瘤位于末梢小血管且迂曲时,采用常规支架辅助弹簧圈栓塞技术难度和风险均极大。
近年来,随着动脉瘤血流动力学研究的进展,在动脉瘤发生和治疗转归中的血流动力学作用引发学者关注。多位学者通过动脉瘤栓塞术后复发与未复发患者血流动力学的对比发现,高血流速度及高牵引力是动脉瘤复发的重要危险因素[13]。在对支架促进动脉瘤愈合机制的深入研究中,取得良好疗效的重要机制是血流动力学的改变,是在瘤颈部血流速度及牵引力降低的基础上才得以实现内皮细胞的覆盖。如血流动力学改善不足,支架的置入也难以获得动脉瘤的完全愈合。大型和巨大型动脉瘤血管重建治疗之所以疗效差、复发率高,就是因为大型及梭形动脉瘤瘤颈极宽,常规支架结合弹簧圈无法根本改变载瘤动脉及瘤体内的血流动力学。因此,国内外学者相继采用重叠支架技术,探索增加金属覆盖率进一步改变血流动力学的方法治疗这类复杂动脉瘤并获得成功。进而支架孔率对动脉瘤血流动力学及被覆盖分支血管影响的数值模拟和动物学研究取得突破性进展,并在这一基础上研发了基于改变动脉瘤血流动力学治疗颅内动脉瘤的新型装置—血流导向装置(flow diverter,FD),如Silk、Pipeline、Surpass、Fred、P64、P48及国产的Tubridge等。
这一类装置的治疗理念在于通过提高支架的金属覆盖率将原本向动脉瘤内的冲击血流导向远端正常血管内,实现动脉瘤瘤颈部的“血流重构”,降低动脉瘤局部的牵引力和冲击力,从而诱导瘤内血栓形成并促进动脉瘤愈合。正是由于这种“血流重构”机制,使得许多通过常规支架辅助弹簧圈栓塞难以获得良好预后的颅内动脉瘤(如大型和梭形动脉瘤等)通过载瘤动脉FD的置入即可获得良好的临床效果。在国内12家中心开展的前瞻性多中心随机对照研究(PARAT)中,Tubridge FD的置入使大型动脉瘤术后6个月的治愈率由24.5%提高至75.3%,复发率由60.4%下降至2.75%,且这一愈合率随着时间的延长持续地提高,在术后4年达100.0%[14]。国外Pipeline FD等应用的长期随访结果也提示动脉瘤5年愈合率可达95%以上[15]。这一理念改变了颅内动脉瘤治疗的根本策略,大部分大型颅内动脉瘤已无需弹簧圈填塞,小部分弹簧圈的使用是为FD的置入提供支撑或是避免迟发性出血等并发症的发生。大部分动脉瘤血管内治疗的操作仅在载瘤动脉内,无需进入动脉瘤瘤体,技术更加简便、安全。FD的最初应用指征是颈内动脉及椎动脉大型或巨大型动脉瘤,近年来随着这一装置性能的不断优化、技术的普及及显著的临床疗效,其应用已扩展到小型动脉瘤,并且治疗部位也延伸到大脑中动脉、大脑前动脉及基底动脉等颅内血管,同时用于治疗血泡样动脉瘤等复杂的破裂及假性动脉瘤的报道也逐渐增多,并显示出极大的优势。
值得注意的是,基于FD的“血流重构”不单是治疗方式的改变,更是一种治疗理念上的跨越。与既往支架辅助弹簧圈的血管重建相比,动脉瘤治疗不再仅仅是着眼于动脉瘤和动脉瘤瘤颈的支架和弹簧圈填塞,更多的是关注不同的装置或器具是否能降低动脉瘤瘤颈处的冲击力和牵引力,实现动脉瘤瘤颈部的“血流重构”。如大脑中动脉和前交通动脉等分叉部的动脉瘤,我们常遇到动脉瘤累及分支超选困难或是分支与主干成角大,支架难以打开的情况;而在“血流重构”的理念之下,不再需要将支架置入动脉瘤瘤颈处进行弹簧圈的辅助栓塞,而仅需将FD置入动脉主干内或是更方便超选的其他分支血管内,即便动脉瘤瘤颈部无金属的覆盖也可因为血流的改变而获得良好的临床结果[16]。同样,对于真性后交通动脉动脉瘤、小脑后下动脉动脉瘤等支架难以置入的复杂动脉瘤,在颈内动脉或是椎动脉主干内置入FD亦可观察到动脉瘤的血栓形成[17]。
当然“血流重构”目前依然面临一定的问题,如破裂动脉瘤急性期应用抗血小板聚集药物治疗的矛盾、高金属覆盖率对于细小分支的长期影响,以及FD对操作者技术和经验的要求高等,这些均需要进一步的研究与探索。但“血流重构”真正体现了动脉瘤治疗由“堵”向“疏”的转变;随着新一代FD性能的改进、技术的进步及经验的积累,动脉瘤血管内治疗向“血流重构”转变将是必然的趋势。
利益冲突 所有作者均声明不存在利益冲突
参考文献