2023年12月28日发布 | 2252阅读

佟志勇教授:“经济下行周期”也是“技术上行周期”--脑血管搭桥技术的迭代和医工结合需求

佟志勇

广州医科大学附属第二医院

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今天为大家分享的是,由中国医科大学附属第一医院神经外科佟志勇教授带来的“经济下行周期”也是“技术上行周期”--脑血管搭桥技术的迭代和医工结合需求,欢迎阅读、分享!


显微血管吻合的开端


越南战争(The Vietnam War,1955-1975年)在东南亚爆发的一场大规模局部战争,对国际政治产生了深远的影响。


局部战争和经济下行周期使1921年开始的显微外科技术被应用到小血管重建领域,出现了初代脑血管搭桥技术,再次验证了“经济下行周期”也是“技术上行周期”。


图1. 经济周期与脑血管搭桥技术迭代(“经济下行周期”也是“技术上行周期”)。


1960年,Jacobson(美国人,曾经参加越南战争)受到眼科医生在越战期间使用显微外科技术治疗眼病的启发,开始使用放大15-25倍的显微镜,实践狗和兔的颈动脉(1.6-3.2mm)显微吻合。


脑血管搭桥手术的历史



1967年

Yasargil,Donaghy,STA-MCA搭桥(第一代搭桥)


1971年

Lougheed,移植SVG,EC-IC搭桥(第二代搭桥)


1972年

Yasargil,STA-MCA搭桥治疗烟雾病(首例烟雾病搭桥手术)


1976年

臧人和,STA-MCA DBA搭桥(我国首例脑血管搭桥)


1978年

Ausman,移植RA,EC-IC搭桥(第二代搭桥)


1979年

Ausman,STA-SCA搭桥(首例后循环搭桥)


1981年

刘承基,移植胃网膜动脉,STA-ACA搭桥治疗烟雾病(首例大脑前动脉搭桥)


1981年

Ausman,OA-AICA搭桥(后循环搭桥)


1981年

Khodadad,OA-PICA搭桥(后循环搭桥)


1985年

Sundt,Piegras,STA-PCA搭桥(后循环搭桥)


2008年

2008年,Michael T. Lawton,IC-IC搭桥(第三代搭桥)


2010年

石祥恩,Abdulrauf SI,IMA-RA-MCA/PCA搭桥(首例颌内动脉搭桥)


2010年

Arnone,STA-MCA-STA-MCA序贯双吻合术(首例脑血管序贯搭桥)


2019年

佟志勇,STA-MCA-STA-MCA序贯双吻合术(我国首例脑血管序贯搭桥)


2019年

佟志勇,STA-MCA-STA-ACA序贯双吻合术(首例大脑前动脉序贯搭桥)


2023年

佟志勇,OA-PICA-OA-AICA序贯双吻合术(首例后循环序贯搭桥)


脑血管搭桥技术的迭代



第一代搭桥技术(EC-IC搭桥)(direct extracranial- intracranial bypass)

1967年,STA-MCA搭桥(Donaghy和Yasargil)

1976年,STA-MCA双搭桥(臧人和)

2019年, STA-MCA-STA-ACA序贯双吻合术(佟志勇)


图2. 烟雾病,右侧STA-M4-STA-A5序贯双搭桥,颞肌脑贴敷术。

2023年,OA-PICA-OA-AICA序贯双吻合术(佟志勇)

第二代搭桥技术(间置血管,EC-IC搭桥)(interposition extracranial- intracranial bypass)

1971年,移植大隐静脉,EC-IC搭桥(Lougheed)


图3. 复发鼻咽癌,左侧CCA-SVG-MCA搭桥,ICA旷置,同期,复发鼻咽癌切除术。


1978年,移植桡动脉,EC-IC搭桥(Ausman)


图4. 右侧ICA海绵窦段破裂动脉瘤,鼻出血,右侧ICA-RA-MCA搭桥,ICA旷置术。


1981年,移植胃网膜动脉,STA-ACA搭桥(刘承基)

2010年,IMA-RA-MCA/PCA搭桥(石祥恩,Abdulrauf SI)


图5. 症状性基底动脉重度狭窄,右侧IMA-RA-PCA搭桥术。


图6. 右侧MCA(M2上干)破裂解离性巨大血栓性动脉瘤,右侧IMA-RA-M2上干搭桥,动脉瘤旷置术。

第三代搭桥技术(IC-IC搭桥)(intracranial-intracranial bypass)

2008年,IC-IC bypass(Michael T. Lawton)


图7. 左侧M2上干解离性动脉瘤,M2-M2侧侧吻合,动脉瘤旷置术。


图8. 右侧MCA解离性破裂动脉瘤,M1-RA-M2搭桥,M2-M2侧侧吻合,动脉瘤旷置术。


图9. 症状性右侧A2闭塞,A3-A3侧侧吻合术。


第四代搭桥技术(探索中)

EC-EC bypass


图10. 症状性双侧椎动脉闭塞,右侧CCA-RA-V2搭桥术。


腔内吻合技术(intraluminal suturing technique)(4A?3.5A?)

非常规血管吻合结构(atypical vascular orientation,unvonvenyional arterial orientation,atypical arterial configuration)(4B?3.5B?)

多种搭桥技术组合

可调节流量搭桥技术(最有希望成为划时代意义的第四代搭桥技术)


脑血管搭桥技术的迭代更新


01

第一代,向第四代迭代。

02

脑血管吻合技术的更新

端侧吻合、间断缝合
侧侧吻合、连续缝合、腔内吻合、序贯双吻合

03

供体动脉的更新

颞浅动脉、枕动脉、颈部颈动脉

颌内动脉、大脑中动脉M2段、大脑前动脉A3段、椎动脉V3段、大脑前动脉A1段

04

移植血管的更新

颞浅动脉、枕动脉、大隐静脉

桡动脉

05

受体血管的更新

大脑中动脉M4、小脑后下动脉、小脑上动脉、椎动脉V1段,椎动脉V3段

大脑中动脉M2、大脑前动脉(A3,A5)、大脑后动脉(P2)、椎动脉V2段,椎动脉V4段

06

颈部血管搭桥技术

颈动脉重建椎动脉重建

07

心脑同治

冠脉搭桥同期颈动脉内膜切除术

冠脉搭桥同期椎动脉重建术

08

脑静脉重建技术

静脉窦重建术:上矢状窦,横窦,乙状窦

脑静脉重建术:侧裂静脉,桥静脉,Labbe静脉,颈内静脉


图11. 侧裂静脉端端吻合术。


脑血管搭桥术的关键因素和关键问题(医工结合需求)



01

关键因素

(1)供体动脉和受体动脉的压强差
桥血管血流的唯一驱动力
正确选择搭桥手术方式的基石


(2)供体动脉、受体动脉和移植血管之间的直径匹配度
搭桥血管的基础血流量
流量储备能力范围


(3)移植血管的长度
长期通畅


(4)桥血管流量的上限
受体动脉供血脑组织的体积



02

关键问题(医工结合需求)

(1)受体血管选择
术中无创脑动脉压强测量设备
直径1-2mm:M4,A5,P2
目前为有创,血管吻合后,脑血管压强测量方法


(2)术中无创脑动脉流量测量设备
1-5mm直径血管
目前的flow800术中ICG荧光仅显示血流灌注时间曲线,无法测量目标血管的流量


(3)术中深部非直视血管的压强和流量测量设备
被脑组织遮挡的脑血管参数测量
用于搭桥术中即时疗效评估,指导是否需要补救手术


(4)移植血管流量测量和调整
术中搭桥血管流量测量设备
超声波流量计:时差式超声波流量计,Ultrasonic flowmeter
电磁流量计
科氏力质量流量计


(5)术中搭桥血管流量调整系统
根据患者术中电生理监测,由术者调节移植血管的流量


(6)术后搭桥血管流量调整系统
根据患者术后临床表现和脑血流监测数据
由术者人工调节移植血管的流量
自动调节移植血管流量


(7)术中搭桥血管流量测量设备
基于“超声传递时差”精确测量桥血管的血流量
Transit-time flowmeter(TTFM)
1957年,Baldes提出TTFM技术
在工业领域,用来测量输送管道内的液体(石油)的流量
1978年,Cornelis J Drost改为医用
超声波束在血管内顺血流和逆血流的传递时间存在差异(微秒级)
超声传递时间差异与血流量成正比
宽频超声波束穿越所有血流,通过微积分计算,得到准确的流量(93-95%)


(8)高质量脑血管搭桥器械
浅部搭桥器械长度:16-18cm
深部搭桥器械长度:21-25cm
深部搭桥器械工作长度:9-13cm
深部持针器:头端直径,角度
深部镊子:夹持力和镊子的金属量存在矛盾,镊子尖端的角度
深部剪刀:剪刀尖端的角度,弯月剪刀,切割力


(9)高质量的6-0至11-0血管线
针的长度、弧度、穿透力、锐利度
线的韧度(抗拉度)和抗扭曲(连续缝合过程中,线保持外形,不易成环/圈)
针和线的直径匹配:缝针孔渗血,血栓形成,误缝合时需要退针


(10)人工血管
直径:1-5mm
管壁
厚度和脑血管匹配。通常颈动脉的补片(涤纶,多层编织)厚度和颈内动脉壁厚度匹配,但没有和颅内血管壁厚度匹配的人工血管
抗血栓形成,颅内血管流量相对于颈部和体部血管流量低,低流量,小管径,目前没有临床可以使用的人工血管。目前使用患者的自体血管移植,延长手术时机,移植血管组织缺血,延期愈合


(11)免缝合脑血管搭桥系统
降低脑血管搭桥技术门槛,便于推广普及脑血管搭桥技术
胶、激光、迷你吻合器
1-5mm直径血管吻合


展望  脑血管搭桥技术的发展趋势


1.脑心同治,前后循环同治


图12. 颈动脉内膜切除术,同期,冠脉搭桥术(脑心同治)。


图13. 颈动脉内膜切除术,同期,冠脉搭桥术(脑心同治)。


图15. 冠脉支架,术后7天,颈动脉内膜切除术(脑心同治)。


图16. 左侧颈动脉重度狭窄,左侧锁骨下动脉闭塞。左侧颈动脉内膜切除术,同期,左侧CCA-VA侧侧吻合术(前后循环同治)。


2.由EC-IC搭桥向IC-IC和EC-EC搭桥转变


3.降低学习曲线:简单、基本的显微外科技术


4.血管吻合方式
显微缝纫机
免缝合:胶、金属夹、激光
不阻断受体血管血流:ELANA技术



5.术中定量血流评估技术
桥血管提供脑组织需要的,可以承受的血流量



6.可调节流量人工血管(直径1-5mm)
人工调节流量:根据患者的临床表现
自动调节流量:根据脑组织血流自动反馈


作者简介

佟志勇 教授

中国医科大学附属第一医院

中国医科大学附属第一医院神经外科副主任
中华医学会神经外科分会脑血管学组委员
中国医师协会神经外科医师分会脑血管病专业委员会委员
中国卒中学会脑血管外科分会委员
中国医学装备协会神经外科分会委员
辽宁省卒中学会副会长
美国神经外科医师协会脑血管学组(AANS/CNS cerebrovascular section)会员
美国神经外科医师协会(AANS)会员
专业方向:复杂脑动脉瘤(微创显微神经外科手术或复合手术)、颈动脉重度狭窄(颈动脉内膜切除术)、烟雾病(搭桥手术)、脑动静脉畸形(复合手术)、硬脑膜动静脉瘘(复合手术)、椎管内血管畸形(含:硬脊膜动静脉瘘、椎管内动静脉畸形)(复合手术)、海绵状血管瘤(含:海绵窦、脑干、脊髓内)(微创显微神经外科手术、电生理监测、神经导航)、脑动脉闭塞(含:颈内动脉、大脑中动脉、椎动脉、基底动脉、锁骨下动脉)(搭桥手术或复合手术开通闭塞动脉)

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